miércoles, 8 de abril de 2015

Reconocimiento de minerales. Práctica virtual

Publicado por Ciudad Universitaria Virtual de San Isidoro
Colección de minerales

Se conoce como mineral a la sustancia natural, homogénea, inorgánica, y de composición química definida, que posee una disposición ordenada de átomos de los elementos de la que está compuesto. Los minerales forman las rocas, que a su vez forman la corteza terrestre.

En esta práctica se trata de identificar una serie de minerales, elegidos de entre los grupos más comunes y representativos.


1. Introducción

El objetivo de esta práctica es la identificación de minerales comunes mediante un reconocimiento de visu, es decir, mediante la observación o sencillas manipulaciones. Para ello es preciso determinar una serie de propiedades físicas que son las que caracterizan a cada especie mineral. Entre estas propiedades están:

- Forma y hábito cristalino: la geometría cristalina de los minerales es la expresión externa de su estructura interna y sistema cristalino al que pertenecen. El hábito es el aspecto morfológico que presentan los cristales de un mineral: si es equidimensional hablamos de isométrico, si una dimensión está más desarrolado que las otras hablamos de prismático o columnar, si el hábito es prima´tico exagerado será acicular, si una dimensión está menos desarrollada que las otras dos será tabular, si es tabular exagerado será laminar, etc.

- Color: el resultado de la interacción de la luz con el mineral. Puede variar debido a defectos en la estructura cristalina o a la incorporación a ella de ciertos elementos. Los cambios de color en un mineral dan lugar a lo que se denominan variedades.

- Raya: es el color de un mineral en polvo, que puede observarse al ser rayado o al rayar con él una placa de porcelana blanca. Es una propiedad muy útil para la identificación.

- Brillo: es la intensidad con la que un mineral refleja la luz. Los minerales pueden presentar brillo metálico, submetálico o no metálico, según el grado de semejanza con el brillo de un metal.

- Dureza: es la resistencia que opone un mineral a ser rayado. El geólogo alemán Friedrich Mohs establecó en 1812 una escala relativa de dureza con minerales de referecnia que actualmente sigue siendo usada:

Dureza
Mineral
Se raya con / es rayado por el anterior
1
Talco
Se puede rayar fácilmente con la uña
2
Yeso
Se puede rayar con la uña con más dificultad
3
Calcita
Se puede rayar con una moneda de cobre
4
Fluorita
Se puede rayar con un cuchillo de acero
5
Apatita
Se puede rayar difícilmente con un cuchillo
6
Ortoclasa
Se puede rayar con una lija para el acero
7
Cuarzo
Raya el vidrio
8
Topacio
Rayado por herramientas de carburo de wolframio
9
Corindón
Rayado por herramientas de carburo de silicio
10
Diamante
Sólo se puede rayar con otro diamante

Hay otras escalas, pero la de Mohs es la más ampliamente utilizada.

- Exfoliación: es la tendencia de un mineral a fracturarse formando determinados planos que son paralelo a algunas de las caras de sus cristales.


2. Minerales

La siguiente colección es meramente orientativa, pudiendo elegirse otra eligiendo los minerales más representativos o comunes y con representación a ser posible de cada grupo.

Elementos

- Azufre: sistema rómbico holoédrico, color amarillo limón, raya ligeramente amarilla, brillo resinoso, blando, exfoliación imperfecta. Fórmula química: S.

Óxidos

- Corindón: sistema trigonal. Color azul, pardo, gris, rojo, amarillo. Raya blanca, brillo vítreo, dureza 9, sin exfoliación. Fórmula química: Al2O3.

- Hematites: también llamado oligisto. Sistema hexagonal. Color rojo, marrón, gris o negro. Raya marrón a roja, brillo metálico a mate, dureza 5 a 6, sin exfoliación. Fórmula química: Fe2O3.

- Pechblenda: también llamada Uraninita. Sistema cúbico, color negro, raya pardo negruzca, brillo graso, dureza 5,5, sin exfoliación. Fórmula química: UO2.                   

Haluros

- Halita: sistema cúbico, color blanco o incoloro (si posee otro color es por impurezas), raya blanca, brillo vítreo, dureza 2-2,5, exfoliación cúbica. Fórmula química: NaCl.

- Silvina: sistema cúbico, color blanco o incoloro (si posee otro color es por impurezas), raya blanca, brillo vítreo, dureza 2, exfoliación cúbica. Fórmula química: KCl.

Sulfuros

Pirita: sistema isométrico. Color dorado, parecido al del latón. Raya gris o pardo negra, brillo metálico, dureza 6-6,5, exfoliación imperfecta. Fórmula química: FeS2.

- Galena: sistema isométrico. Color gris plomo, raya gris oscura, brillo metálico, dureza 2,5, exfoliación cúbica. Fórmula química: PbSFe2O3.

Carbonatos

- Calcita: sistema hexagonal, color blanco o incoloro (si posee otro color es por impurezas), raya blanca, brillo vítreo, dureza 3, exfoliación perfecta. Fórmula química: CaCO3.

- Dolomita: sistema hexagonal, color blanco grisáseco, raya blanca, brillo vítreo, dureza 3,5-4, exfoliación perfecta. Fórmula química; CaMg(CO3)2.

Sulfatos

- Yeso: sistema monoclínico, color blanco, gris o incoloro (si posee otro color es por impurezas), raya blanca. Brillo vítreo en superficie y nacarado en exfoliación. Dureza 2, exfoliación perfecta. Fórmula química: CaSO4· 2H2O.

- Anhidrita: sistema ortorrómbico, Color blanco o incoloro, pudiendo poseer tonalidades de otros colores. Raya blanca, brillo vítreo en superficie y nacarado en exfoliación, dureza 3,5, exfoliación perfecta. Fórmula química: CaSO4.

Fosfatos

- Autunita: sistema tetragonal, color amarillo a amarillo verdoso, raya amarilla pálida, brillo adamantino a vítreo, dureza 2-2,5, exfoliación perfecta. Fórmula química: Ca(UO2)2(PO4)2·10-12H2O.

- Torbenita: sistema tetragonal, color verde intenso, raya verde, brillo vítreo, dureza 2-2,5, exfoliación perfecta. Fórmula química: Cu2+(UO2)2(PO4)2· 8-12H2O.

Neosilicatos

- Olivino: grupo de minerales. Sistema ortorrómbico, color verde, raya blanca, brillo vítreo, dureza 6,5-7, sin exfoliación. Fórmula química: Al2SiO4.

- Granate: grupo de minerales. Sistema cúbico, de todos los colores excepto el azul, raya blanca, brillo vítreo o resinoso, dureza 6,5-7,5, sin exfoliación. Fórmula química: (Ca, Fe, Mg, Mn)3(Al, Fe, Mn, Cr, Ti,V)2(SiO4)3.

- Andalucita: sistema ortorrómbico. Color rojo, carne, blanco, gris, violeta, pardo y verde oliva. Raya blanca, brillo vítreo algo mate, dureza 7-7,5, exfoliación buena. Fórmula química: Al2SiO5.

- Cianita: sistema triclínico, color blanco o incoloro, brillo vítreo o nacarado, raya blanca o incolora, Dureza 4,5 a 5 en dirección a la fibra y 6 -7 transversalmente a la misma, exfoliación buena a irregular. Fórmula química: Al2SiO5.

- Sillimanita: sistema ortorrómbico. Color blanco, gris, pardo y verdoso entre los más frecuentes, raya blanca a incolora, brillo vítreo o craso, dureza 6,5-7,5 en dirección a la fibra y 6 -7 transversalmente a la misma, exfoliación buena. Fórmula química: Al2SiO5.

Piroxenos

- Augita: sistema monoclínico, color castaño a negro, brillo vítreo, raya gris clara a verdosa, dureza 5-6, exfoliación imperfecta. Fórmula química: (Ca, Mg, Fe)2(Si, Al)2O6.

- Hornblenda: sistema monoclínico, color verde oscuro a negro, brillo vítreo o mate, raya incolora, dureza 5-6, exfoliación imperfecta. Fórmula química: Ca2(Mg, Fe, Al)5(Al, Si)8O22(OH)2.

Filosilicatos

Arcillas

- Caolinita: sistema triclínico, color blanco que puede presentar distintos tonos, brillo mate o nacarada, raya blanca, dureza 2-2,5, sin exfoliación. Fórmula química: AlSi2O5(OH)5.

- Sepiolita: sistema ortorrómbico, color a gris claro, sin brillo, raya blanca, dureza 2-2,5, sin exfoliación. Fórmula química: Mg4Si6O15(OH)2·6H2O.

Micas

- Moscovita: sistema monoclínico, color transparente aunque puede tener tonalidades, raya incolora o blanca, brillo vítreo, dureza 2-2,5, exfoliación perfecta. Fórmula química: KAl2(Si3Al)10(OH, F)2.

- Biotita: sistema monoclínico, color transparente aunque puede tener tonalidades, raya incolora o blanca, brillo vítreo, dureza 2-2,5, exfoliación perfecta. Fórmula química: K(Mg, Fe+2)(Mg, Fe+3)Si3O10(OH, F)2.

Tectosilicatos

- Cuarzo: sistema hexagonal, color desde incoloro a colores variados según las distintas variedades, raya incolora, brillo vítreo, dureza 7, sin exfoliación. Fórmula química; SiO2.

- Ortosa: u ortoclasa, del grupo de los feldespatos, Sistema monoclínico. Color incoloro, blanco, gris, rosa carne; raras veces amarillo o verde. Raya blanca, brillo vítreo, dureza 6-6,5, buena exfoliación. Fórmula química: KAlSi3O8.


3. Formas de realizar la práctica

1. En laboratorio.

2. En laboratorio casero. Los materiales son de fácil adquisición en tiendas de minerales, si bien hay que tener en cuenta que los que en cuya composición entra el uranio (pechblenda, autunita y torbenita) son radiactivos y por tanto no son apropiados para tener en una casa, pudiendo sustituirse por otros.

3. De manera virtual.

Para ello, se pueden utilizar las siguientes imágenes, que se pueden ampliar haciendo click sobre ellas.


Elementos

Azufre

Azufre

Óxidos

Corindón

Corindón

Hematites

Hematites


Pechblenda (Uraninita)

Pechblenda (Uraninita)

Haluros

Halita

Halita

Silvina

Silvina

Sulfuros

Pirita

Pirita

Galena

Galena

Carbonatos

Calcita

Calcita

Dolomita

Dolomita
Sulfatos

Yeso

Yeso

Anhidrita

Anhidrita

Fosfatos

Autunita

Autunita

Torbenita

Torbenita

Neosilicatos

Olivino

Olivino

Granate

Granate

Andalucita

Andalucita

Cianita

Cianita

Sillimanita

Sillimanita
Piroxenos

Augita


Augita

Hornblenda

Hornblenda

Filosilicatos

Arcillas


Caolinita

Caolinita


Sepiolita

Sepiolita

Micas

Moscovita


Moscovita


Biotita

Biotita

Tectosilicatos

Cuarzo

Cuarzo

Ortosa

Ortosa

4. Preguntas y actividades

1. ¿Qué propiedad física común comparten las micas?

2. ¿Cuál es la fórmula más sencilla de un silicato? ¿A qué mineral corresponde?

3. ¿Qué dos minerales de los mostrados se pueden originar por evaporación del agua del mar?

4. ¿Cómo se puede distinguir la pirita del oro nativo?

5. ¿Por qué es el hematites la principal mena de hierro aunque la magnetita tenga mayor proporción de este metal?

6. Buscar en bibliografía e Internet pautas y procedimientos para reconocer minerales.


Para saber más y ampliar conocimientos

- Lectura: Mineral Town. Como se forman las rocas y minerales
- Libro: Geologia Práctica - Introducción al Reconocimiento de Materiales y Análisis de Mapas - Pozo, Gonzalez, Giner. Pearson, 2005.
- Web: Mineralogy Database
- Web: Museo de Mineralogía. Universidad Autónoma de Madrid
- Web: Uned - Cristamine


Introducción a la Geología, Mineralogía y Petrología

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