¿qué son los minerales?
todas las rocas excepto la obsidiana y el carbón están hechas de minerales. (La obsidiana es una roca volcánica hecha de vidrio y el carbón está hecho de carbono orgánico. La mayoría de las rocas contienen varios minerales en una mezcla característica del tipo de roca en particular. Al identificar una roca, primero debe identificar los minerales individuales que componen esa roca.
Los minerales son sólidos inorgánicos naturales con una composición química definida y una estructura de celosía cristalina., Aunque se han identificado miles de minerales en la tierra, solo diez minerales componen la mayor parte del volumen de la corteza terrestre: plagioclasa, cuarzo, ortoclasa, anfíbol, piroxeno, olivino, calcita, biotita, granate y arcilla.
juntos, la fórmula química (los tipos y proporciones de los elementos químicos) y la red cristalina (la geometría de cómo los átomos están dispuestos y unidos entre sí) determinan las propiedades físicas de los minerales.,
la fórmula química y la red cristalina de un mineral solo se pueden determinar en un laboratorio, pero al examinar un mineral y determinar varias de sus propiedades físicas, puede identificar el mineral. En primer lugar, debe familiarizarse con las propiedades físicas de los minerales y cómo reconocerlos.
Los minerales se pueden identificar por sus características físicas. Las propiedades físicas de los minerales están relacionadas con su composición química y Unión. Algunas características, como la dureza de un mineral, son más útiles para la identificación de minerales., El Color es fácilmente observable y ciertamente obvio, pero generalmente es menos confiable que otras propiedades físicas.
¿cómo se identifican los minerales?
la Figura 1. Este mineral tiene cristales cúbicos dorados brillantes con estrías, por lo que es pirita.
Los mineralogistas son científicos que estudian minerales. Una de las cosas que los mineralogistas deben hacer es identificar y categorizar los minerales. Mientras que un mineralogista puede usar un microscopio de alta potencia para identificar algunos minerales, la mayoría son reconocibles usando propiedades físicas.,
echa un vistazo al mineral en la figura 1. ¿Cuál es el color del mineral? ¿Cuál es su forma? ¿Los cristales individuales son brillantes o apagados? ¿Hay líneas (estrías) corriendo a través de los minerales?
color, rayas y brillo
Los diamantes son piedras preciosas populares porque la forma en que reflejan la luz los hace muy brillantes. La turquesa es apreciada por su llamativo color azul verdoso. Observe que se están utilizando términos específicos para describir la apariencia de los minerales.
Color
la Figura 2., Este mineral es brillante, muy suave, pesado y de color dorado, y en realidad es dorado.
El Color es a menudo útil, pero no se debe confiar en él. Diferentes minerales pueden ser del mismo color. El oro Real, como se ve en la figura 2, es muy similar en color a la pirita en la figura 1.
Además, Algunos minerales vienen en muchos colores diferentes. El cuarzo, por ejemplo, puede ser claro, blanco, gris, marrón, amarillo, rosa, rojo o naranja. Por lo tanto, el color puede ayudar, pero no confíe en el color como la propiedad determinante. La figura 3 muestra una muestra de cuarzo Que es incoloro y otro cuarzo Que es púrpura., Una pequeña cantidad de hierro hace que el cuarzo púrpura. Muchos minerales son coloreados por impurezas químicas.
la Figura 3. El cuarzo púrpura, conocido como amatista, y el cuarzo claro son el mismo mineral a pesar de los diferentes colores.
Luster
luster describe la reflexión de la luz de la superficie de un mineral. Los mineralogistas tienen términos especiales para describir el brillo. Una forma sencilla de clasificar el brillo se basa en si el mineral es metálico o no metálico. Los minerales que son opacos y brillantes, como la pirita, tienen un brillo metálico., Los minerales como el cuarzo tienen un brillo no metálico.
lustre es como la superficie de un mineral refleja la luz. No es lo mismo que el color, por lo que es crucial distinguir el brillo del color. Por ejemplo, un mineral descrito como «amarillo brillante» se describe en términos de brillo («brillante») y color («amarillo»), que son dos propiedades físicas diferentes. Los nombres estándar para el brillo incluyen metálico, vítreo, nacarado, sedoso, graso y opaco. A menudo es útil determinar primero si un mineral tiene un brillo metálico. Un brillo metálico significa brillante como el metal pulido., Por ejemplo, las piezas pulidas limpiadas de cromo, acero, titanio, cobre y latón exhiben brillo metálico al igual que muchos otros minerales. De los lustres no metálicos, vidrioso es el más común y significa que la superficie del mineral refleja la luz como el vidrio. El brillo nacarado es importante para identificar los feldespatos, que son el tipo más común de mineral. El brillo nacarado se refiere a una sutil irridescencia o juego de colores en la luz reflejada, de la misma manera que las perlas reflejan la luz. Sedoso significa que reflejarían la luz con un parecido a la seda y brillo. El brillo graso se parece al brillo de la grasa de tocino solidificada., Los minerales con brillo opaco reflejan muy poca luz. Identificar el brillo Requiere un poco de práctica. Recuerde distinguir el brillo del color.
Los diferentes tipos de lustre no metálico se describen en la tabla 1.
| la Tabla 1. Seis tipos de lustre no metálico., | |
|---|---|
| Brillo | Apariencia |
| Adamantino | Brillante |
| Tierra | Aburrido, como arcilla |
| Pearly | Perlas |
| Contenido | Como resinas, como la savia del árbol |
| Sedoso | apariencia Suave con largas fibras |
| Vítreo | Vidriosos |
Puede coincidir con la de los minerales en la figura 4 con la correcta brillo de la tabla 1?,
la Figura 4. (a) El Diamante tiene un brillo Adamantino. (B) El cuarzo no es brillante y tiene un brillo vítreo o vítreo. (c) el azufre refleja menos luz que el cuarzo, por lo que tiene un brillo resinoso.
Racha
la Figura 5. La raya de hematita a través de una placa de porcelana sin esmaltar es de color rojo-marrón.
La Raya es el color del polvo de un mineral. La raya es una propiedad más confiable que el color porque la raya no varía., Los minerales que son del mismo color pueden tener una raya de color diferente. Muchos minerales, como el cuarzo de la figura 3, no tienen vetas.
para verificar la raya, raspe el mineral a través de una placa de porcelana sin esmaltar (Figura 5). La pirita de oro amarillo tiene una raya negruzca, otro indicador de que la pirita no es oro, que tiene una raya amarilla dorada.
gravedad específica
Densidad describe cuánta materia hay en una cierta cantidad de espacio: densidad = masa / volumen.
la Masa es una medida de la cantidad de materia en un objeto., La cantidad de espacio que ocupa un objeto se describe por su volumen. La densidad de un objeto depende de su masa y su volumen. Por ejemplo, el agua en un vaso tiene la misma densidad que el agua en el mismo volumen de una piscina.
la gravedad específica de una sustancia compara su densidad con la del agua. Las sustancias que son más densas tienen mayor gravedad específica.
dureza
La dureza es la fuerza con la que un mineral resiste que su superficie sea raspada o perforada., Al trabajar con muestras manuales sin herramientas especializadas, la dureza mineral se especifica mediante la escala de dureza de Mohs. La escala de dureza de Mohs se basa en 10 minerales de referencia, desde el talco el más suave (dureza de Mohs de 1), hasta el diamante el más duro (dureza de Mohs de 10). Es una escala relativa, o no lineal. Una dureza de 2.5 simplemente significa que el mineral es más duro que el yeso (dureza de Mohs de 2) y más suave que la calcita (dureza de Mohs de 3). Para comparar la dureza de dos minerales ver qué mineral rasguña la superficie del otro.,
| Table 2. Mohs Hardness Scale | ||
|---|---|---|
| Hardness | Index Minerals | Common Objects |
| 1 | talc | |
| 2 | gypsum | 2.5-fingernail |
| 3 | calcite | 3.5-pure, untarnished copper |
| 4 | fluorite | |
| 5 | feldspar | 5 to 5.5-stainless steel |
| 5.,De 5 a 6 de vidrio | ||
| 6 | apatita | 6 a 6.5-duro como el acero de archivo |
| 7 | cuarzo | |
| 8 | topacio | |
| 9 | corindón | |
| 10 | diamante | |
Con una escala de Mohs, cualquiera puede probar un desconocido mineral por su dureza. Imagina que tienes un mineral desconocido. Encuentras que puede rayar la fluorita o incluso el feldespato, pero la apatita lo rasca. Usted sabe entonces que la dureza del mineral está entre 5 y 6., Tenga en cuenta que ningún otro mineral puede rayar el diamante.
escisión y fractura
rotura un mineral rompe sus enlaces químicos. Dado que algunos enlaces son más débiles que otros enlaces, es probable que cada tipo de mineral se rompa donde los enlaces entre los átomos son más débiles. Por esa razón, los minerales se rompen de maneras características.
Escisión
la Figura 6. Una vista de cerca del cloruro de sodio en una burbuja de agua a bordo de la Estación Espacial Internacional.,
es la tendencia de un mineral a romperse a lo largo de ciertos planos para hacer superficies lisas. La halita se rompe entre las capas de sodio y cloro para formar cubos con superficies lisas (figura 6).
un mineral que se rompe naturalmente en superficies perfectamente planas está exhibiendo escisión. No todos los minerales tienen escisión. Una hendidura representa una dirección de debilidad en la red cristalina. Las superficies de hendidura se pueden distinguir por la forma en que reflejan consistentemente la luz, como si estuvieran pulidas, lisas e incluso., Las propiedades de escisión de un mineral se describen en términos del número de escisiones y, si hay más de una escisión, los ángulos entre las escisiones. El número de escisiones es el número o direcciones en las que el mineral se escinde. Un mineral puede exhibir 100 superficies de escisión paralelas entre sí. Estos representan una sola hendidura porque las superficies están todas orientadas en la misma dirección. El número posible de escisiones que un mineral puede tener son 1,2,3,4, o 6., Si hay más de 1 hendidura y no se dispone de un dispositivo para medir ángulos, simplemente indique si las hendiduras se cruzan a 90° o no a 90°.
para ver la hendidura del mineral, sostenga el mineral debajo de una luz fuerte y muévalo, muévalo un poco más, para ver cómo los diferentes lados reflejan la luz. Una dirección de escisión se mostrará como un brillo suave, brillante y uniformemente brillante de luz reflejada por un conjunto de superficies paralelas en el mineral.
la Mica tiene escote en una dirección y forma hojas (figura 7).,
la Figura 7. Hojas de mica.
la Figura 8. Este diamante en bruto muestra su escote octaédrico.
los minerales pueden dividirse en polígonos. La fluorita forma octaedros (figura 8).
Una de las razones por las que las piedras preciosas son hermosas es que los planos de Escote hacen una forma de cristal atractiva con caras lisas.
fractura
la fractura es una rotura en un mineral que no está a lo largo de un plano de escisión., La fractura no es siempre la misma en el mismo mineral porque la fractura no está determinada por la estructura del mineral.
Los minerales pueden tener fracturas características (figura 9). Los metales generalmente se fracturan en bordes dentados. Si un mineral se astilla como la madera, puede ser fibroso. Algunos minerales, como el cuarzo, forman superficies curvas lisas cuando se fracturan.
la Figura 9. El crisotilo tiene fractura por astillas.
todos los minerales tienen fractura. La fractura es la rotura, que ocurre en direcciones que no son direcciones de escisión., Algunos minerales, como el cuarzo, no tienen ningún tipo de escisión. Cuando un mineral sin hendidura se rompe por un martillo, se fractura en todas las direcciones. Cuarzo se dice que exhiben conchoidal de la fractura. La fractura conquoidal es la forma en que un pedazo grueso de vidrio se rompe con crestas concéntricas y curvas en las superficies rotas. Sin embargo, algunos cristales de cuarzo tienen tantos defectos que en lugar de exhibir fractura conquoidal simplemente exhiben fractura irregular. Fractura Irregular es un término estándar para las fracturas que no exhiben ninguna de las cualidades de los otros tipos de fractura., En geología introductoria, los tipos de fractura clave para recordar son irregulares, que la mayoría de los minerales exhiben, y conquoidales, que se ven en el cuarzo.
forma de cristal
todos los minerales son cristalinos, pero solo algunos tienen la oportunidad de exhibir las formas de sus cristales, sus formas de cristal. Muchos minerales en un laboratorio de Geología introductoria no exhiben su forma cristalina. Si un mineral tiene espacio mientras crece, puede formar cristales naturales, con una forma de cristal que refleja la geometría de la red cristalina interna del mineral. La forma de un cristal sigue la simetría de su celosía cristalina., El cuarzo, por ejemplo, forma cristales de seis lados, mostrando la simetría hexagonal de su red cristalina. Hay dos factores que complican recordar aquí: (1) los minerales no siempre forman cristales agradables cuando crecen, y (2) una cara de cristal es diferente de una superficie de escisión. Una cara de cristal se forma durante el crecimiento del mineral. Una superficie de escisión se forma cuando el mineral se rompe.
otras características identificativas
hay algunas propiedades que solo ayudan a distinguir un pequeño número de minerales, o incluso un solo mineral., Un ejemplo de tal propiedad especial es la reacción efervescente de calcita a una solución débil de ácido clorhídrico (5% HCl). La calcita burbujea o efervescente a medida que la solución de HCl la disuelve y crea gas CO2. La calcita es fácil de identificar incluso sin probar la reacción al HCl, por su dureza, brillo y escisión.
otra propiedad especial es el magnetismo. Esto se puede probar viendo si un pequeño imán responde al mineral. El mineral más común que es fuertemente magnético es la magnetita mineral., Una propiedad especial que se muestra en alguna muestra de Feldespato plagioclasa es su tendencia a exhibir estrías en las superficies de escisión. Las estrías son perfectamente rectas, finas, líneas paralelas. Puede ser necesario un aumento para ver las estrías en las superficies de escisión de plagioclasa. Otras propiedades especiales se pueden encontrar en una base mineral a mineral.
algunos minerales tienen otras propiedades únicas, algunas de las cuales se enumeran en la Tabla 3. ¿Puede nombrar una propiedad única que le permita identificar instantáneamente un mineral que se ha descrito bastante en este capítulo?, (Pista: lo más probable es que se encuentre en la mesa de la cena.)
| la Tabla 3. Algunos minerales tienen propiedades inusuales que se pueden utilizar para la identificación.,>Fluorite | ||
|---|---|---|
| Magnetism | Mineral is attracted to a magnet | Magnetite |
| Radioactivity | Mineral gives off radiation that can be measured with Geiger counter | Uraninite |
| Reactivity | Bubbles form when mineral is exposed to a weak acid | Calcite |
| Smell | Some minerals have a distinctive smell | Sulfur (smells like rotten eggs) |
| Taste | Some minerals taste salty | Halite |