Mineral

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 Nota: Para otros significados de Mineral, vea Mineral (desambiguação).

Mineral es un cuerpo natural sólido y cristalino formado en resultado de la interacción de procesos físico-químicos en ambientes geológicos. Cada mineral es clasificado y denominado no sólo con base en su composición química, pero también en la estructura cristalina de los materiales que lo componen. En resultado de esa distinción, materiales con la misma composición química pueden constituir minerais totalmente distinguidos en resultado de meras diferencias estructurales en la forma como sus átomos o moléculas se arreglan espacialmente (como por ejemplo la grafite y el diamante). Los minerais varían en su composición desde elementos químicos, en estado puro o casi puro, y sales simples a silicatos complejos con miles de formas conocidas. Aunque en sentido estricto el petróleo, el gas natural y otros compuestos orgánicos formados en ambientes geológicos sed minerais, generalmente la mayoría de los compuestos orgánicos es excluida. También son excluidas las substancias, aunque idénticas en composición y estructura a algún mineral, producidas por la actividad humana (como por ejemplos los betões o los diamantes artificiales). El estudio de los minerais constituye el objeto de la mineralogia.

Tabla de contenido 1 Estructura cristalina 2 Minerais y rocas 3 Propiedades físicas de los minerais 3.1 Color 3.2 Brillo 3.3 Trazo (o risca) 3.4 Clivagem 3.5 Fractura 3.6 Dureza 3.7 Densidad 3.8 Tenacidade 3.9 Magnetismo 3.10 Peso específico (o densidad relativa) 3.11 Sistema cristalino 4 Clasificación química de los minerais 4.1 Silicatos 4.2 Carbonatos 4.3 Sulfatos 4.4 Halóides 4.5 Óxidos 4.6 Sulfetos 4.7 Fosfatos 4.8 Elementos nativos 5 Minerais dietéticos 6 Ver también 7 Conexión externas

Estructura cristalina

Ver artículo principal: Estructura cristalina

Uno de los pilares fundamentales del estudio de los minerais, y uno de los elementos determinantes en su clasificación, es la determinación de su estructura cristalina (o ausencia de ella), ya que ese factor determina, a par con la composición química, la generalidade de las propiedades del material y suministra indicaciones claras sobre los procesos y ambientes geológicos que estuvieron en su origen, así como el tipo de rocas de que podrá formar parte.

En este contexto, estructura cristalina significa el arreglo espacial de largo alcance en que se encuentran los átomos o moléculas en el mineral. En la naturaleza existen 14 arreglos básicos tridimensionales de partículas (en este caso átomos o moléculas, entiéndase), designados por redes de Bravais, agrupados en 7 sistemas de cristalização distinguidos, que permiten describir todos los cristales hasta ahora encontrados (las excepciones conocidas son los quasecristais de Shechtman, los cuales, pero, no son verdaderos cristales por no poseer una malla con repetición espacial uniforme).

ES por lo tanto de la conjugación de la composición química y de la estructura cristalina que es definido un mineral, siendo en extremo comunes substancias que en condiciones geológicas distinguidas cristalizan en formas diferentes, para no hablar de la similaridade de cristalização por parte de substancias con composición química totalmente diversa.

De hecho, dos o más minerais pueden tener la misma composición química, pero estructuras cristalinas diferentes, siendo en ese caso conocidos como polimorfos del mismo compuesto. Por ejemplo, la pirite y la marcassite son ambos constituidos por sulfeto de hierro, aunque sean totalmente distinguidos en aspecto físico y propiedades.

Similarmente, algunos minerais tienen composiciones químicas diferentes, pero la misma estructura cristalina, originando isomorfos. Un ejemplo es dado por la halite , un compuesto de sódio y cloro en todo similar al vulgar sal de cocina, la galena , un sulfeto de plomo, y la periclase , un compuesto de magnesio y oxígeno. A pesar de composiciones químicas radicalmente diferentes, todos estos minerais comparten de la misma estructura cristalina cúbica.

Las estructuras cristalinas determinan de forma preponderante las propiedades físicas de un mineral: a pesar del diamante y grafite tengan la misma composición, la grafite es tan blanda que es utilizada como lubricante, mientras el diamante es el más duro de los minerais.

Para ser clasificado como un "verdadero" mineral, una substancia debe ser un sólido y tener una estructura cristalina definida. Debe también ser una substancia homogénea natural con una composición química definida. Substancias semejantes la minerais que no satisfacen estrictamente la definición, son por veces clasificados como mineralóides.

Están actualmente catalogados más de 4 000 minerais, todos ellos reconocidos y clasificados en consonancia con la International Mineralogical Association (IMA), la institución de referencia en la aprobación de la clasificación y nomenclatura internacional de los minerais.

De fuera quedan materiales como la obsidiana o el âmbar, que aunque hayan carácter homogéneo, origen geológico y aspecto mineral dato por su origen, ocurrencia y características macroscópicas, no son materiales cristalinos.

Minerais y rocas

Aunque en el lenguaje común por veces los términos mineral y roca sean utilizados de forma casi sinónima, es importante mantener una distinción clara entre ambos. ES preciso no perder de vista que un mineral es un compuesto químico con una determinada composición química y una estructura cristalina definida, como atrás fue apuntado. Si es verdad que existen rocas compuestas por un único mineral, en la generalidade de los casos, una roca es una mezcla compleja de uno o diversos minerais, en proporciones variadas, incluyendo frecuentemente fracciones, que pueden ser significativas o aún dominantes, de material vítreo, es decir, no cristalino.

Los minerais específicos en una roca, o sea aquellos que determinan la clasificación de esta, varían mucho. Algunos minerais, como el quartzo, la mica o el talco presentan una vasta distribución geográfica y petrológica , mientras otros ocurren de forma muy restricta. Más de mitad de los más de 4000 minerais reconocidos son tan raros que fueron encontrados solamente en un puñado de las muestras, y muchos son conocidos solamente por algunos pequeños cristales. Pondere-si la diferencia de abundancia entre el quartzo y el diamante, siendo correcto que este último ni es de los minerais más raros.

Propiedades físicas de los minerais

Las propiedades físicas de los minerais resultan de su composición química y de sus características estructurales. Las propiedades físicas más obvias y más fácilmente comparables son las más utilizadas en la identificación de un mineral. En la mayoría de las veces, esas propiedades, y la utilización de tablas adecuadas, son suficientes para una correcta identificación. Cuando tal no es posible, o cuando un elevado grado de ambiguidade persiste, como en el caso de muchos isomorfos similares, la identificación es realizada a partir del análisis químico, de estudios de óptica al microscópio petrográfico o por difracção de rayos X o de neutrões . Son las siguientes las propiedades físicas macroscópicas, es decir observabais sin necesidad de equipamiento sofisticado (por veces designadas, por esa razón, por propiedades de campo):

Color

ES una característica extremadamente importante de los minerais. Puede variar debido a impurezas existentes en minerais como el quartzo, el corindo, la fluorite , la calcite y la turmalina , entre otros. En otros casos, la superficie del mineral puede estar alterada, no mostrando su verdadero color. El origen del color en los minerais está principalmente conectada a la presencia de iões metálicos, fenómenos de transferencia de carga y efectos de la radiação ionizante. He ahí algunos ejemplos:

• Jadeíte — esverdeado;
• Augita — verde oscuro a negro;
• Cassiterita — verde la castanho;
• Pirita — amarillo-oro.

Brillo

Lo brillo depende de la absorção, refracção o reflexión de la luz por las superficies frescas de fractura del mineral (o las faces de sus cristales o las superficies de clivagem ). Lo brillo es evaluado a la vista desarmada y descrito en términos comparativos utilizando un conjunto de términos padronizados. Los brilhos son en general agrupados en: metálico y no metálico o vulgar . Se dice que lo brillo es no metálico, o vulgar , cuando no es semejante a los de los metales, siendo característico de los minerais transparentes o traslúcidos. Dentro de las grandes clases atrás apuntadas, lo brillo de un mineral puede ser descrito como:

• Brilhos no metálicos:
  • Acetinado — brillo no metálico que hace acordar lo brillo del cetim; es característico de los minerais fibrosos;
  • Adamantino — brillo no metálico que, por sus características, expresamente la intensidad, se asemeja al del diamante (son ejemplos la pirargirita y la cerussita;
  • Ceroso — brillo no metálico que acuerda lo de la cera (es ejemplo a variscita);
  • Nacarado — brillo no metálico semejante al de las perlas (es ejemplo a caulinita );
  • Resinoso — brillo no metálico que acuerda el observado en las superficies de fractura de las resinas (es ejemplo a monazita );
  • Vítreo — brillo no metálico que acuerda lo del vidrio (son ejemplos la fluorita , la halita y la aragonita );
• Brilhos metálicos:
  • Metálico — brillo que se asemeja al de los metales, siendo característico de minerais opacos como la galena, la calcopirita y la pirita ;
  • Submetálico — brillo que hace acordar lo de los metales, pero no tan intenso, siendo característico de los minerais casi opacos como la cromita.

Trazo (o risca)

El color del trazo de un mineral puede ser observada cuando una louça o porcelana blanca es riscada. La clorite , la gipsita (gesso) y el talco dejan un trazo blanco, mientras el zircão, la granada y la estaurolita dejan, comúnmente, un trazo castanho avermelhado. El trazo de un mineral suministra una importante característica para su identificación, ya que permite diferenciar materiales con colores y brilhos similares.

Clivagem

ES la forma como muchos minerais se quiebran siguiendo planes relacionados con la estructura molecular interna, paralelos a la posibles faces del cristal que formarían. La clivagem es descrita en cinco modalidades: desde pobre, como en la bornita ; moderada; buena; perfecta; y proeminente, como en las micas. Los tipos de clivagem son descritos por el número y dirección de los planes de clivagem.

Fractura

Se refiere a la manera por la cual un mineral se parte, excepto cuando ella es controlada por las propiedades de clivagem y partición. El estilo de fracturação es un elemento importante en la identificación del mineral. Algunos minerais presentan estilos de fracturação muy característicos, determinantes en su identificación. Minerais con fractura conchoidal, por ejemplo, son: quatzo, zircão, ilmenita, calcedônia, opala, apatita.

Dureza

Expresa la resistencia de un mineral a la abrasão o al riesgo. Ella reflecte la fuerza de conexión de los átomos, iões o moléculas que forman la estructura. La escala de dureza más frecuentemente utilizada, a pesar de la variación de la dureza en ella no ser gradativa o proporcional, es la escala de Mohs, que consta de los siguientes minerais de referencia (ordenados por dureza creciente):

• 1 – Talco;
• 2 – Gipsita;
• 3 – Calcita;
• 4 – Fluorita;
• 5 – Apatita;
• 6 – Ortoclase;
• 7 – Quartzo;
• 8 – Topázio;
• 9 – Corindo;
• 10– Diamante.

Densidad

ES la medição directa de la densidad másica, medida por la relación directa entre la masa y el volumen del mineral.

Tenacidade

Mide la cohesión de un mineral, o sea, la resistencia a ser quebrado, doblado o chafado. La tenacidade no reflecte necesariamente la dureza, antes siendo de ella generalmente independiente: el diamante, por ejemplo, posee dureza muy elevada (es el término más alto de la escala de Mohs), pero tenacidade relativamente baja, ya que quiebra fácilmente se sometido a un impacto. La tenacidade de los minerais es expresa en términos qualitativos, utilizando un lenguaje padronizada:

• Quebradiço o frágil – el mineral se parte o es pulverizado con facilidad;
• Maleable – el mineral, por impacto, puede ser transformado en cuchillas;
• Séctil – el mineral puede ser cortado por una cuchilla de acero ;
• Dúctil – el mineral puede ser estirado para formar hilos;
• Flexible – el mineral puede ser curvado sin, sin embargo, volver a su forma original;
• Elástico – el mineral puede ser curvado, volviendo a su forma original cuando el forçamento cesa.

Magnetismo

Ocurre en los pocos minerais que debido a su naturaleza ferromagnética son atraídos por un imán. Los ejemplos más comunes son la magnetite , la pirrotite y otros con elevado teor de metales que pueden ser magnetizados después de calentamiento, como el manganeso, el níquel y el titânio.

Peso específico (o densidad relativa)

ES la relación del peso de un mineral cuando comparado con el peso de igual volumen de agua. Para esto, el mineral debe ser pesado imerso en agua y al aire. El proceso utiliza la balanza de Jolly, aplicando la siguiente fórmula:

Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): G = \frac{\rm (b - a)} {\rm (b - c)}

donde Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): b\!\,

es el peso del mineral fuera del agua; Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): a\!\,
la referencia inicial de la balanza o calibragem en cero; y Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): c\!\,
el peso del mineral dentro del agua. Así, por ejemplo, si un mineral tiene peso específico 3,0 determinada por el proceso descrito, tal significa que él pesa tres veces más que igual volumen de agua.

Sistema cristalino

La forma del cristal es muy importante en la identificación del mineral, pues ella reflecte la organización cristalina de la estructura de los minerais y da buenas indicaciones sobre el sistema de cristalização del mineral. Algunas veces el cristal es tan simétrico y perfecto en sus faces que coloca en duda su origen natural. Sin embargo, los cristales perfectos son muy raros, pelo que la mayoría de los cristales sólo desarrolla algunas de sus faces.

Clasificación química de los minerais

Ver artículo principal: Clasificación de Strunz

Los minerais pueden ser clasificados en consonancia con su composición química y son listados abajo en la orden aproximada de abundancia en la crusta terrestre.

Silicatos

El grupo de los silicatos es de lejos el mayor grupo de minerais, siendo compuestos principalmente por silicio y oxígeno , con la adición de catiões como el magnesio, el hierro y el cálcio. Algunos de los más importantes silicatos constituyentes de rocas comunes son el feldspato, el quartzo, las olivinas, las piroxenas, las granadas y las micas.

Carbonatos

El grupo de los carbonatos es compuesto de minerais conteniendo el anião (CO₃)^2- e incluye la calcite y la aragonita (carbonatos de cálcio), la dolomita (carbonato de magnesio y cálcio) y la siderita (carbonato de hierro). Los carbonatos son generalmente depositados en ambientes marinos poco profundos, con aguas límpidas y calientes, como por ejemplo en mares tropicales y subtropicais. Los carbonatos se encuentran también en rocas formadas por evaporação de aguas poco profundas (los evaporitos, como por ejemplo los existentes en el Great Salt Lake, Utah) y en ambientes de karst , es decir regiones donde la disolución y la precipitación de los carbonatos condujo a la formación de cavernas con estalactites y estalagmites . La clase de los carbonatos incluye aún los minerais de boratos y nitratos .

Sulfatos

Todos los sulfatos contiene el anião sulfato en la forma SO₄. Los sulfatos se forman generalmente en ambientes evaporíticos, donde aguas de alta salinidade son lentamente evaporadas, permitiendo la formación de sulfatos y de halóides en la interfaz entre el agua y el sedimento. También ocurren en sistemas de veios hidrotermais bajo la forma de minerais constituyentes de la ganga asociada la minérios de sulfetos. Los sulfatos más comunes son la anidrita (sulfato de cálcio), la celestita (sulfato de estrôncio) y el gesso (sulfato hidratado de cálcio). En esta clase se incluyen también los minerais de cromatos , molibdatos, selenatos, sulfetos, teluratos y tungstatos.

Halóides

El grupo de los halóides es constituido por los minerais que forman las sales naturales, incluyendo la fluorite , la halite (sal común) y la sal amoníaco (cloreto de amónia). Los halóides, como los sulfatos, son encontrados generalmente en ambientes evaporíticos, tales como lagos del tipo playa y mares cerrados (por ejemplo en los márgenes del Mar Muerto). Incluye los minerais de fluoretos , cloretos e iodetos.

Óxidos

Los óxidos constituyen uno de los grupos más importantes de minerais por formar minérios de los cuales pueden ser extraídos metales. Ocurren generalmente como precipitados en depósitos sitos próximo a la superficie, como productos de oxidação de otros minerais situados en la zona de alteración cerca de la superficie o aún como minerais accesorios de las rocas ígneas de la crusta y del manto. Los óxidos más comunes incluyen la hematite (óxido de hierro), la espinela (óxido de aluminio y magnesio, un componente común del manto) y el hielo (de agua, o sea óxido de hidrogénio). Son también incluidos en esta clase los minerais de hidróxidos .

Sulfetos

Muchos sulfetos son también económicamente importantes como minérios metálicos, incluyéndose entre los más comunes la calcopirita (sulfeto de cubre y hierro) y la galena (sulfeto de plomo). La clase de los sulfetos también incluye los minerais de selenetos, teluretos, arsenietos, antimonetos, los bismutinetos y aún los sulfossais.

Fosfatos

El grupo de los fosfatos incluye todos los minerais con una unidad tetraédrica de A El₄ donde A puede ser fósforo, antimónio, arsénio o vanádio . El fosfato más común es la apatite , la cual constituye un importante mineralóide, encontrado en los dientes y en los huesos de muchos animales. Esta clase incluye los minerais de fosfatos, vanadatos, arseniatos y antimonatos.

Elementos nativos

El grupo de los elementos nativos incluye los metales y amálgamas intermetálicas (cómo las de oro , plata y cubre ), semi-metales y no-metales (antimónio, bismuto, grafite y enxofre ). Este grupo incluye también aleaciones naturales, como el electrum (una aleación natural de oro y plata), fosfinos (hidretos de fósforo), nitritos y carbetos (que generalmente son sólo encontrados en algunos raros meteoritos).

Minerais dietéticos

Se designan por minerais dietéticos los compuestos inorgânicos necesarios a la vida, incluyendo aquellos que deben formar parte de la buena nutrição humana. Entre estos minerais se incluye la sal de cocina y compuestos conteniendo nutrientes y oligoelementos como el potássio, el cálcio, el hierro, el zinc, el magnesio y lo cubre.

Los minerais dietéticos pueden ser constituyentes naturales del alimento o propositadamente añadidos, en la forma elemental o mineral, al alimento, como lo acontece con suplementos a la base de carbonato de cálcio o de sales ferrosos. Algunos de estos aditivos provêm de fuentes naturales, como los depósitos de conchas, para el carbonato de cálcio. En alternativa, los minerais pueden ser añadidos a la dieta en separado de los alimentos, bajo la forma de suplementos.

Entre los animales, y también de forma inadvertida, entre los humanos, una fracción importante de minerais dietéticos es ingerida accidentalmente por ingestão de poeiras. Entre los herbívoros es importante a pica, o geofagia , es decir la ingestão accidental de poeiras y materiales del suelo en conjunto con la dieta normal. La geofagia humana también es corriente en algunas sociedades rurales y como disturbio alimentar, particularmente entre niños.

Ver también

• Cristal
• Estructura cristalina
• Gima (mineralogia)
• Lista de minerais
• Mineração
• Mineralogia
• Pedreira (geología)

Conexiones externas

• Galeria de minerais (en inglés)
• mindat.org Base de datos sobre minerais (en inglés)
• Minerais volcánicos (en inglés)
• Links sea Mineralogists (en inglés)

mwl:Mineral