Propiedades Fisicas

PROPIEDADES FISICAS

Las propiedades físicas de los minerales se revelan y pueden medirse solo como resultado de la aplicación de fuerzas externas y las influencias mecánicas, de radiación, luminosas, térmicas, electromagnéticas. La influencia mecánica sobre los minerales va acompañada de su deformación o desintegración. Muchas propiedades físicas están relacionadas con la estructura de los minerales y varían junto con ellas.

Forma cristalina

La configuración externa de un cristal mineral (o su forma de cristal) está en gran medida determinada por su estructura atómica, lo cual quiere decir que esta propiedad puede ser usada para hacer un buen diagnóstico. Específicamente, la forma de cristal se define por las relaciones angulares entre las facetas de cristal de Steno. Algunos minerales, como el halito (NaCl, o sal) y la pirita (FeS) tienen una forma cúbica (ver debajo a la izquierda), otros como la turmalina (ver debajo al centro) son prismáticos. Algunos minerales como la azurita y la malaquita, ambos con minerales de cobre, no forman cristales regulares, y son amorfos (debajo a la derecha).

Ejemplos de diferentes tipos de formas de cristal. A la izquierda, la pirita tiene una forma cúbica; la turmalina (al medio) es prismática; la azurita y la malaquita (a la derecha) son usualmente amorfas.

Desafortunadamente, no siempre podemos observar la forma de cristal. Sólo podemos ver cristales perfectos cuando tienen la oportunidad de crecer dentro de una cavidad, como en una geoda. Sin embargo, cuando los cristales crecen en el contexto de un magma que se está enfriando, están compitiendo por el espacio con todos los otros cristales que están tratando de crecer y tienden a llenarse en cualquier espacio del que puedan disponer. La forma del cristal puede variar bastante dependiendo de la cantidad de espacio disponible, pero el ángulo entre las facetas del cristal siempre será el mismo.

Color

El color de un mineral es el tipo de luz que refleja al ser iluminado. La propiedad más obvia de un mineral, el color, es desafortunadamente también la menos diagnosticable. De la misma manera que un dolor de cabeza es un síntoma para una variedad de problemas, desde la gripe hasta un golpe en la cabeza, muchos minerales tienen el mismo color. Por ejemplo, varios minerales son verdes - la olivina, el epidoto y el actinolite, para nombrar sólo unos cuantos. En el otro extremo, un mineral puede tomar diferentes colores si hay impurezas en la composición química, tales como el cuarzo, que puede ser claro, ahumado, rosado, morado, o amarillo.

En parte, la razón por la que el color de los minerales no es la única forma de diagnóstico, se debe a que hay varios componentes de la estructura y composición del cristal que pueden producir color. La presencia de algunos elementos, tales como el hierro, siempre produce un mineral de color, pero el hierro puede producir una gran variedad de colores dependiendo de su estado de oxidación - negro, rojo o verde, más comúnmente. Algunos minerales tienen color, lo que producen elementos en su estructura de cristal, por ejemplo, es el caso de la olivina (Fe₂SiO₄), mientras que otros lo incorporan como impurezas, como en el cuarzo (SiO₂).

Toda esta variación hace difícil usar solamente el color para identificar un mineral. Sin embargo, en combinación con otras propiedades como el cristal, el color puede ayudar a limitar las posibilidades. Por ejemplo, la hornblenda, la biotita y la muscovita son muy comunes en rocas como el granito. La hornblenda y la biotita son negras, pero pueden ser fácilmente distinguibles por su estructura de cristal ya que la biotita aparece en láminas, mientras que la hornblenda forma fuertes prismas (ver las fotos debajo). La muscovita y la biotita forman láminas, pero son de color diferente; en realidad, la muscovita no tiene color.

Estos tres minerales pueden ser distinguidos usando el color y la forma. La biotita y la hornblenda comparten el mismo color, pero son de diferentes formas; la muscovita y la biotita comparten la forma pero no el color.

Brillo

El brillo de un mineral es la apariencia de su superficie a la luz reflejada, y es una propiedad de fundamental importancia para su reconocimiento. El brillo es función de la transparencia, refractividad y estructura de un mineral. Hay dos tipos principales de brillo: metálico y no metálico.

El brillo metálico lo tienen los metales y los minerales de apariencia metálica. Las sustancias que tienen brillo metálico son opacas o casi opacas y bastante pesadas, la galeana y la pirita son ejemplos de ello. Todas las demás clases de brillo son aspectos diversos del brillo no metálico.

• Vítreo: brillo del cristal o del cuarzo.
• Adamantino: sumamente brillante de los minerales con elevado índice de refracción, como el diamante y la piromorfita.
• Resinoso: brillo o apariencia de resina. Perfectamente apreciable en la esfalerita o blenda.
• Graso: apariencia de una superficie aceitada. Ejemplo, el nefelino.
• Nacarado: similar al brillo de una madre perla. Normalmente visible en los minerales de estructura laminar o lisa y en aquellos que tienen hendiduras pronunciadas como el talco por ejemplo.
• Mate: sin brillo; buenos ejemplos son la creta y el caolín. Llamado también brillo terroso.

Cuando el brillo no es metálico ni no metálico solo se llama metaloideo o submetálico. Esto puede parecer como algo difícil de distinguir, pero con un poco de práctica, el brillo es tan reconocible como el color y puede ser distinguido, particularmente para minerales que se producen en colores múltiples como el cuarzo.

Ejemplos de algunos de los diferentes brillos que pueden ser vistos en los minerales. La galena (a la izquierda) tiene un brillo metálico, el ámbar (al centro) es resinoso y el cuarzo (a la derecha) es vidrioso.

Raya

Es el color del polvo fino de un cristal y frecuentemente se ha usado en la determinación de minerales. Aunque el color de los minerales varíe, el de la raya suele ser constante. El color de la raya se determina por corte, limado o rasguño. Una raya de longitud de ¼ de pulgada es generalmente suficiente para determinar su color. La lámina de raya no se puede emplear con minerales de una dureza de 7 o más, pues estos minerales son más duros que la lámina.

Cuando no se puede emplear la lámina de raya ésta se puede determinar estrujando una pequeña cantidad de muestra hasta hacerla polvo fino y examinado para ver su color, sin ayuda o con una lente de mano sobre un fondo claro tal como un trozo de papel o una uña. Algunos minerales que tienen el mismo color, tienen rayas diferentes. Los siguientes tres minerales de hierro pueden ser todos negros, pero se distinguen con facilidad por sus rayas respectivas: hematita (Fe₂O₃) pardo rojizo; goethita (HFeO₂) pardo amarillento; magnetita (FeFe₂O₄) negra.

La raya de frote se produce cuando se frotan los minerales blandos contra porcelana sin brillo. Esta raya es útil para distinguir el grafito que tiene una raya negra brillante, de la molibdenita que tiene una raya verdosa.

La pirita es dorada y en cambio el color de su raya es negro

Diafanidad

Conocida también como transparencia, es la capacidad que tiene los minerales para dejar pasar la luz a través de ellos y pueden ser:

• Transparentes: cuando dejan pasar la luz de tal modo que pueden distinguirse a través de ellos el contorno de un objeto que se encuentra por detrás de dicho mineral (cuarzo hialino).
• Translucidos: cuando dejan pasar algo de luz, pero los objetos no pueden ser vistos a través de ellos (calcedonia).
• Opacos: cuando no dejan pasar la luz aun estando en laminas muy delgadas (grafito).

Exfoliación

La exfoliación es una propiedad importante que poseen muchos minerales, por la cual se pueden separar presentando superficies planas y paralelas a las caras reales (o posibles) del cristal. El plano o planos a lo largo de los cuales se produce esa separación se denominan planos de exfoliación. Esta característica no existe en las estructuras amorfas.

Ejemplo de minerales con propiedades de exfoliación perfecta son: mica, galena, fluorita y yeso; la mica exfolia en hojas muy finas, la galena en cubos, la fluorita en octaedros y el yeso en láminas.

Mica

Clivaje o crucero

Es la capacidad de los minerales de romperse siguiendo direcciones preferente, a lo largo de superficies planas y ángulos definidos. Como el clivaje esta relacionado con la estructura cristalina, sirve de indicio diagnostico importante de los minerales. Para la evaluación del clivaje existe la siguiente escala:

1. Clivaje muy perfecto: el cristal se divide en láminas finas con superficie especular como el yeso y la mica.
2. Clivaje perfecto: el cristal se rompe en cualquier lugar por direcciones determinadas, formando superficies planas como la calcita, galena o halita.
3. Clivaje mediano: durante la fragmentación se forman tanto las superficies de clivaje regulares como irregulares; feldespato, hornblenda.
4. Clivaje imperfecto: las superficies de clivaje regulares son raras, presenta superficies irregulares como el berilo y apatito.

La Fluorita presenta un clivaje perfecto en todas sus direcciones, por lo que siempre se formarán octaedros al dividirla.

Fractura

Los minerales que no tienen clivaje o lo tienen imperfecto, se parten por superficies irregulares de fractura, al aplicarse golpes al mineral, en los que la cohesión es la misma en todas las direcciones y pueden ser de varias clases:

• Irregular: sin forma, azufre nativo, apatito, casiterita.
• Escalonado: feldespastos.
• Espinosa: actinolita, tremolita.
• Ganchuda: cobre, oro, platino.
• Concoidea: cuarzo, ópalo.

El cuarzo no presenta Clivaje, por lo que adopta formas irregulares con fracturas concoides al ser dividido.

Dureza

La dureza de un mineral es la resistencia que opone a ser rayado. Cuanto más juntas y apretadas estén sus partículas más duro será. Un mineral puede ser a la vez duro y frágil, puesto que aunque los enlaces que unen las partículas sean muy fuertes, si la estructura que forman tiene poca estabilidad, se fracturará con facilidad. Por ejemplo el diamante, que es el mineral más duro que existe, es bastante frágil.

La dureza de un mineral puede ser probada de varias maneras. Comúnmente, se compara a los minerales raspándolos con un objeto de dureza conocida. Por ejemplo, si un clavo puede rayar un cristal, el clavo es más duro que ese mineral. En el año 1820, Friedrich Mohs, un minerólogo austriaco, desarrolló una escala de dureza relativa, basada en una prueba donde se raspa el mineral con un objeto. Así asignó números enteros a cada mineral, donde 1 es el más blando y 10 el más duro.

DUREZA DE MOHS
D	Mineral	Composición	Características
1	Talco	Mg3Si4O16(OH)2	Muy blandos, se rayan con la uña (2,5).
2	Yeso	CaSO4·2H2O
3	Calcita	CaCO3	Blandos, se rayan fácil con la navaja (5,0).
4	Fluorita	CaF2
5	Apatito	Ca5(PO4)3F	Duros, se rayan con la lima (6,5).
6	Ortosa	KAlSi3O8
7	Cuarzo	SiO2	Muy duros, rayan al vidrio y al acero. Dan chispas con el eslabón.
8	Topacio	Al2SiO4(FOH)2
9	Corindón	Al2O3
10	Diamante	C

La escala no es lineal y otros métodos más recientes ofrecen medidas de dureza más rigurosas. A pesar de la falta de precisión en la escala de Mohs, ésta sigue siendo útil porque es simple, fácil de recordar y fácil de probar. El acero de una navaja (un instrumento común que los geólogos llevan al terreno), se encuentra casi en el medio de su longitud, así que es fácil distinguir la mitad superior de la inferior. Por ejemplo, el cuarzo y la calcita pueden parecerse mucho - ambos son claros, sin color, translúcidos y se presentan en una gran variedad de rocas. Pero una simple prueba de raspado puede distinguirlos; la navaja o el martillo rayan la calcita pero no el cuarzo. El yeso puede también parecerse mucho a la calcita, pero es tan blando que puede ser arañado con una uña.

La variación en la dureza hace que los minerales sean útiles para diferentes propósitos. La blandura de la calcita la hace apropiada para la escultura (el mármol está compuesto totalmente de calcita), mientras que la dureza del diamante hace que sea usado como un abrasivo para pulir rocas.

El yeso (dureza 2) se puede rayar con una calcita (dureza 3)

Tenacidad

Es la resistencia que opone un mineral a deformarse o a romperse, es decir a la separación de sus partículas. Según esta propiedad se distinguen varios tipos de minerales:

·        Elásticos. Si al cesar la fuerza recuperan la forma primitiva.

·     Plásticos. Si al cesar la fuerza no recuperan la forma primitiva quedando así deformados.

·        Dúctiles. Si en estirarse pueden dar lugar a hilos.

.    Maleables. Si al golpearlos se pueden aplastar hasta formar láminas.

.  Frágiles. Si al aplicar una fuerza se rompen fácilmente sin originar caras planas.

Los cristales laminares de mica son elásticos