Los minerales son universales. Un cristal de hematita en Marte tendrá las mismas propiedades que uno en la Tierra, y las mismas que uno en un planeta que orbita alrededor de otra estrella. Eso es una buena noticia para los estudiantes de geología que planean viajar entre planetas, ya que podemos usar esas propiedades para ayudarnos a identificar minerales en cualquier lugar. Sin embargo, eso no significa que sea fácil; la identificación de minerales requiere mucha práctica. Algunas de las propiedades de los minerales que son útiles para su identificación son las siguientes: color, raya, brillo, dureza, hábito cristalino, exfoliación/fractura, densidad y algunas otras.
Color
Para la mayoría de nosotros, el color es una de las principales formas de identificar los objetos. Aunque algunos minerales tienen colores especialmente distintivos que constituyen buenas propiedades diagnósticas, muchos otros no los tienen, y para muchos el color simplemente no es fiable. El mineral azufre (2.6.1 izquierda) siempre tiene un color amarillo distintivo y único. La hematita, por otro lado, es un ejemplo de mineral cuyo color no es diagnóstico. En algunas formas, la hematita es de un rojo intenso y apagado, pero en otras es negra y brillante como el metal (Figura 2.6.2). Muchos otros minerales pueden tener una amplia gama de colores (por ejemplo, el cuarzo, el feldespato, el anfibol, la fluorita y la calcita). En la mayoría de los casos, las variaciones de color son el resultado de las diferentes proporciones de oligoelementos que contiene el mineral. En el caso del cuarzo, por ejemplo, el cuarzo amarillo (citrino) tiene trazas de hierro férrico (Fe3+), el cuarzo rosa tiene trazas de manganeso, el cuarzo púrpura (amatista) tiene trazas de hierro y el cuarzo lechoso, que es muy común, tiene millones de inclusiones fluidas (pequeñas cavidades, cada una llena de agua).
Raya
En el contexto de los minerales, el “color” es lo que se ve cuando la luz se refleja en la superficie de la muestra. Una de las razones por las que el color puede ser tan variable es que el tipo de superficie es variable. Puede ser una cara cristalina, una superficie de fractura o un plano de exfoliación, y los cristales pueden ser grandes o pequeños dependiendo de la naturaleza de la roca. Si trituramos una pequeña cantidad de la muestra hasta convertirla en polvo, obtendremos una indicación mucho más precisa de su color real. Esto se puede hacer fácilmente raspando una esquina de la muestra sobre una placa de rayado (una pieza de porcelana sin esmaltar) para hacer una raya. El resultado es que parte del mineral se tritura hasta convertirse en polvo y podemos obtener una mejor impresión de su color «verdadero» (Figura 2.6.2).
Brillo
El brillo es la forma en que la luz se refleja en la superficie de un mineral y el grado en que penetra en su interior. La distinción clave es entre brillos metálicos y no metálicos. La luz no atraviesa los metales, y esa es la razón principal por la que parecen «metálicos». Incluso una lámina delgada de metal, como el papel de aluminio, no deja pasar la luz. Muchos minerales no metálicos pueden parecer que no dejan pasar la luz, pero si se observa más de cerca un borde delgado del mineral, se puede ver que sí lo hace. Si un mineral no metálico tiene una superficie brillante y reflectante, se denomina «vidrioso». Si es opaco y no reflectante, es «terroso». Otros tipos de lustres no metálicos son «sedoso», «perlado» y «resinoso». El lustre es una buena propiedad diagnóstica, ya que la mayoría de los minerales siempre parecerán metálicos o no metálicos. Hay algunas excepciones a esto (por ejemplo, la hematita en la figura 2.6.1).
Dureza
Una de las propiedades diagnósticas más importantes de un mineral es su dureza. En 1812, el mineralogista alemán Friedrich Mohs elaboró una lista de 10 minerales bastante comunes que presentaban una amplia gama de durezas. Estos minerales se muestran en la figura 2.6.3, con la escala de dureza de Mohs en el eje inferior. De hecho, aunque cada mineral de la lista es más duro que el anterior, las durezas relativas medidas (eje vertical) no son lineales. Por ejemplo, la apatita es aproximadamente tres veces más dura que la fluorita y el diamante es tres veces más duro que el corindón. En este diagrama también se muestran algunos materiales de referencia comúnmente disponibles, como una uña típica (2,5), un trozo de alambre de cobre (3,5), una hoja de cuchillo o un trozo de cristal de ventana (5,5), una lima de acero endurecido (6,5) y una placa de porcelana (7). Estas son herramientas que un geólogo puede utilizar para medir la dureza de minerales desconocidos. Por ejemplo, si tienes un mineral que no puedes rayar con la uña, pero sí con un alambre de cobre, entonces su dureza está entre 2,5 y 3,5. Y, por supuesto, los propios minerales pueden utilizarse para probar otros minerales.
Hábito cristalino
Cuando los minerales se forman dentro de las rocas, existe la posibilidad de que adopten formas cristalinas distintivas si se forman lentamente y no se ven desplazados por otros minerales preexistentes. Cada mineral tiene uno o más hábitos cristalinos distintivos, pero no es muy común que las formas sean evidentes en las rocas comunes. El cuarzo, por ejemplo, formará prismas de seis lados con extremos puntiagudos (Figura 2.6.4a), pero esto solo suele ocurrir cuando cristaliza a partir de una solución de agua caliente dentro de una cavidad en una roca existente. La pirita puede formar cristales cúbicos (Figura 2.6.4b), pero también puede formar cristales con 12 caras, conocidos como dodecaedros («dodeca» significa 12). El mineral granate también forma cristales dodecaédricos (Figura 2.6.4c).
Dado que los cristales bien formados son poco frecuentes en las rocas comunes, el hábito no es una característica diagnóstica tan útil como se podría pensar. Sin embargo, hay varios minerales para los que es importante. Uno de ellos es el granate, que es común en algunas rocas metamórficas y suele presentar forma dodecaédrica. Otro es el anfibol, que forma cristales largos y delgados, y es común en rocas ígneas como el granito (Figura 1.4.2).
El hábito mineral suele estar relacionado con la disposición regular de las moléculas que componen el mineral. Algunos de los términos que se utilizan para describir el hábito son: laminar, botrioidal (en forma de uva), dendrítico (ramificado), drusiforme (incrustación de minerales), equiangular (similar en todas las dimensiones), fibroso, laminar, prismático (largo y delgado) y achaparrado.
Clivaje (Exfoliación) y Fractura
El hábito cristalino es un reflejo de cómo crece un mineral, mientras que la exfoliación y la fractura describen cómo se rompe. La exfoliación y la fractura son las características diagnósticas más importantes de muchos minerales y, a menudo, las más difíciles de comprender e identificar. La exfoliación es lo que vemos cuando un mineral se rompe a lo largo de uno o varios planos específicos, mientras que la fractura es una rotura irregular. Algunos minerales tienden a exfoliarse a lo largo de planos con diversas orientaciones fijas, mientras que otros no se exfolian en absoluto (solo se fracturan). Los minerales que presentan exfoliación también pueden fracturarse a lo largo de superficies que no son paralelas a sus planos de exfoliación.
Como ya hemos comentado, la forma en que se rompen los minerales viene determinada por su disposición atómica y, concretamente, por la orientación de los puntos débiles dentro de la red cristalina. El grafito y las micas, por ejemplo, tienen planos de exfoliación paralelos a sus láminas (figuras 2.2.5 y 2.4.5), y la halita tiene tres planos de exfoliación paralelos a las direcciones de la red cristalina (figura 2.2.6).
El cuarzo no presenta exfoliación porque tiene enlaces Si-O igualmente fuertes en todas las direcciones, y el feldespato tiene dos exfoliaciones a 90° entre sí (figura 2.6.5).
Una de las principales dificultades para reconocer y describir la exfoliación es que solo es visible en cristales individuales. La mayoría de las rocas tienen cristales pequeños y es muy difícil ver la exfoliación dentro de ellos. Los estudiantes de geología tienen que esforzarse mucho para comprender y reconocer la exfoliación, pero vale la pena el esfuerzo, ya que es una propiedad diagnóstica fiable para la mayoría de los minerales.
Una última cosa: es importante reconocer la diferencia entre los planos de exfoliación y las superficies cristalinas. Como ya se ha señalado, las superficies cristalinas están relacionadas con la forma en que crece un mineral, mientras que los planos de exfoliación están relacionados con la forma en que se rompe. En la mayoría de los minerales, los planos de exfoliación y las superficies cristalinas no están alineados entre sí. Una excepción es la halita, que crece en cristales cúbicos y tiene exfoliación a lo largo de esos mismos planos (figuras 1.4.1 y 2.2.6). Pero esto no se aplica a la mayoría de los minerales. El cuarzo tiene superficies cristalinas, pero no presenta ninguna exfoliación. La fluorita forma cristales cúbicos como los de la halita, pero se exfolia a lo largo de planos cuya orientación difiere de la de las superficies cristalinas. Esto se ilustra en la Figura 2.6.6.
Densidad
La densidad es una medida de la masa de un mineral por unidad de volumen y, en algunos casos, resulta una herramienta de diagnóstico muy útil. La mayoría de los minerales comunes, como el cuarzo, el feldespato, la calcita, el anfibol y la mica, tienen lo que denominamos «densidad media» (entre 2,6 y 3,0 gramos por centímetro cúbico (g/cm3)), por lo que sería difícil distinguirlos basándose únicamente en su densidad. Por otro lado, muchos de los minerales metálicos, como la pirita, la hematita y la magnetita, tienen densidades superiores a 5 g/cm3. Se pueden distinguir fácilmente de los minerales más ligeros basándose en la densidad, pero no necesariamente entre sí. Una limitación del uso de la densidad como herramienta de diagnóstico es que no se puede evaluar en minerales que son una pequeña parte de una roca compuesta principalmente por otros minerales.
Otras propiedades
Hay otras propiedades que también son útiles para identificar algunos minerales. Por ejemplo, la calcita es soluble en ácido diluido y desprende burbujas de dióxido de carbono. La magnetita es magnética, por lo que reacciona ante un imán. Otros minerales son débilmente magnéticos.
Media Attributions
- Figure 2.6.2: © Karla Panchuk. CC BY.
- Figure 2.6.4a: Quartz Bresil © Didier Descouens. CC BY.
- Figure 2.6.4b: Pyrite cubic crystals on marlstone © Carles Millan. CC BY-SA.
- Figure 2.6.4c: Almandine garnet © Eurico Zimbres (FGEL/UERJ) and Tom Epaminondas (mineral collector). CC BY-SA.
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