Minerales: definición, propiedades, tipos y ejemplos

Un mineral es una sustancia que suele

• es un sólido inorgánico. (el mercurio elemental es una excepción) ^p184
• Tiene una composición química definida
• suele tener una estructura cristalina; algunos no la tienen
• se forma naturalmente por procesos geológicos

Una definición reciente es:

"Un mineral es una sustancia homogénea (es decir, compuesta por partes o elementos que son todos del mismo tipo) que se produce naturalmente con una composición química definida pero no necesariamente fija. La mayoría de los minerales son sólidos con una disposición atómica ordenada, y la mayoría son inorgánicos en el sentido químico de esa palabra".

Por otra parte, un mineral es aquel que está catalogado como tal por la Asociación Mineralógica Internacional.

Minerales y rocas

Los minerales son diferentes de las rocas. Un mineral es un compuesto químico con una composición determinada y una estructura cristalina definida. Una roca es una mezcla de uno o varios minerales, en proporciones variables.

Una roca sólo tiene dos de las características de los minerales: es un sólido y se forma de forma natural. Una roca suele contener dos o más tipos de minerales. Dos muestras del mismo tipo de roca pueden tener diferentes tipos de minerales. Los minerales siempre están formados por los mismos materiales en casi las mismas proporciones. Un rubí es un mineral. Por lo tanto, un rubí encontrado en la India tiene una composición similar a la de un rubí encontrado en Australia.

Formado en la naturaleza

Los minerales se forman mediante procesos naturales. Algunas sustancias con la misma composición química que los minerales pueden ser producidas por los seres vivos como parte de sus conchas o huesos. Las conchas de los moluscos están compuestas de calcita, aragonito o ambos.

Tradicionalmente, las sustancias químicas producidas por los seres vivos no se consideran minerales. Sin embargo, es difícil ver por qué una sustancia orgánica no debería llamarse mineral si su naturaleza química y su estructura cristalina son idénticas a las de su gemela inorgánica. Esta cuestión es ahora objeto de debate: véase la parte II de Railsback.

Los minerales se forman de muchas maneras. El mineral halita, que se utiliza como sal de mesa, se forma cuando el agua se evapora en una parte caliente y poco profunda del océano, dejando atrás la sal que contenía. Muchos tipos de minerales se forman cuando la roca fundida, o magma, se enfría y se convierte en un sólido. El talco, un mineral que puede utilizarse para fabricar polvos para bebés, se forma en las profundidades de la Tierra cuando la alta presión y la temperatura provocan cambios en la roca sólida.

Lo extraordinario es que la mayoría de los minerales deben su formación a la vida, o al menos al Gran Evento de Oxigenación. "Los minerales robustos, más que los frágiles restos orgánicos, pueden proporcionar los signos más robustos y duraderos de la biología".

Sólido

Un mineral es un sólido, es decir, tiene un volumen definido y una forma aproximada. El volumen se refiere a la cantidad de espacio que ocupa un objeto. Por ejemplo, una pelota de golf tiene un volumen menor que una pelota de béisbol, y una pelota de béisbol tiene un volumen menor que una pelota de baloncesto.

Una sustancia que es un líquido o un gas no es un mineral. Sin embargo, en algunos casos su forma sólida es un mineral. Por ejemplo, el agua líquida no es un mineral, pero el hielo sí.

Estas propiedades son las más utilizadas:

• Estructura cristalina: véase más abajo
• Dureza: en la escala de Mohs, una escala de diez puntos que va del más blando, el talco, al más duro, el diamante.
• Lustre: apariencia en la luz
• Color
• Veta: color de un mineral cuando ha sido molido hasta convertirse en un polvo fino. A menudo se comprueba frotando el espécimen sobre una placa sin esmaltar.
• Fraccionamiento: cómo se divide el mineral a lo largo de varios planos
• Fractura: cómo se rompe contra sus planos naturales de clivaje
• Peso específico: densidad comparada con el agua
• Cualquier otra propiedad

Estructura de los cristales

Las partículas de hielo que componen la escarcha tienen superficies lisas y planas. Estas superficies planas se forman debido a la disposición de los átomos en el hielo, que es un mineral. Esta disposición interna es una característica de los minerales. Es la estructura de un cristal, un sólido en el que los átomos están dispuestos en un patrón tridimensional ordenado y repetitivo.

Cada mineral tiene su propio tipo de estructura cristalina. En algunos casos, dos minerales tienen la misma composición química pero diferentes estructuras cristalinas. Por ejemplo, tanto el diamante como el grafito están formados por un solo elemento: el carbono. Pero la disposición de los átomos de carbono en estos dos minerales no es la misma, por lo que tienen estructuras cristalinas diferentes y propiedades muy distintas. Los diamantes son extremadamente duros y tienen un brillo intenso. El grafito es blando, gris y opaco.

En la naturaleza, un cristal perfecto es raro. La mayoría de los cristales tienen formas imperfectas porque su crecimiento se vio limitado por la formación de otros cristales a su lado.

Composición química definida

Cada mineral tiene una composición química definida: está formado por una combinación específica de átomos de determinados elementos. Un elemento es una sustancia que contiene un solo tipo de átomo.

Los científicos pueden clasificar los minerales en grupos en función de su composición química. Aunque hay miles de minerales diferentes, sólo unos 30 son comunes en la corteza terrestre. Estos 30 minerales forman la mayoría de las rocas de la corteza. Por ello, se denominan minerales formadores de rocas.

• Los silicatos son el grupo más común. Todos los minerales de este grupo contienen oxígeno y silicio -los dos elementos más comunes de la corteza terrestre- unidos. Los silicatos pueden incluir otros elementos como aluminio, magnesio, hierro y calcio. El cuarzo, el feldespato y la mica son silicatos comunes.
• Los carbonatos son el segundo grupo más común de minerales formadores de rocas. Todos los minerales de este grupo contienen carbono y oxígeno unidos. La calcita, común en las conchas marinas, es un mineral carbonatado.
• Los óxidos son los minerales a partir de los cuales se refinan la mayoría de los metales, como el estaño y el cobre. Un óxido está formado por un elemento, generalmente un metal, unido al oxígeno. Este grupo incluye la hematita, una fuente de hierro.

• Los sulfatos contienen el grupo sulfato SO₄ . Los sulfatos suelen formarse en las evaporitas, donde las aguas muy saladas se evaporan lentamente, permitiendo que los sulfatos y los haluros precipiten donde el agua se evapora. Los sulfatos también se producen cuando las aguas calientes son forzadas a atravesar la roca, como ocurre con los géiseres.

Hay muchos otros grupos de minerales.

La gente utiliza los minerales para muchos fines cotidianos. Cada vez que se enciende un horno microondas o un televisor, se utilizan minerales. El cobre de los cables que llevan la electricidad al aparato está hecho de un mineral. La sal de mesa o halita, es otro mineral que la gente utiliza en su vida cotidiana.

• El grafito se utiliza para fabricar lápices
• La sal de roca se utiliza en la cocina
• Los minerales son la fuente de los metales.

• Lista de minerales