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Minerales y su Importancia en el mundo

                                Mineral

  

   Mineral es aquella sustancia sólida, natural, homogénea, de origen normalmente inorgánico, de composición química definida (pero variable dentro de ciertos límites) y cuyos átomos poseen una disposición ordenada.La clasificación de Strunz es un método generalmente aceptado para clasificar los minerales.

En muchos casos desarrollan superficies planas conocidas como caras. Si el mineral ha sido capaz de crecer sin interferencias, pueden generar formas geométricas características, conocidas como cristales.

La importancia de los minerales en el mundo

   Los minerales tienen gran importancia por sus múltiples aplicaciones en los diversos campos de la actividad humana. La industria moderna depende directa o indirectamente de los minerales; se usan para fabricar múltiples productos de la moderna civilización. Así, de distintos tipos de cuarzo y silicatos, se produce el vidrio. Los nitratos y fosfatos son utilizados como abono para la agricultura. Ciertos materiales, como el yeso, son utilizados profusamente en la construcción. Los minerales que entran en la categoría de piedras preciosas o semipreciosas, como los diamantes, topacios, rubíes, se destinan a la confección de joyas.

   Los minerales son un recurso natural de gran importancia para la economía de un país, muchos productos comerciales son minerales, o se obtienen a partir de un mineral. Muchos elementos de los minerales resultan esenciales para la vida, presentes en los organismos vivos en cantidades mínimas.

Tipos de Minerales

Hasta ahora se han encontrado más de 2 000 minerales, y cada año se descubren nuevos. Esta es una cantidad considerable de diferentes tipos de minerales; sin embargo, no es necesario conocerlos a todos para ser un cazador rocas. De hecho, sólo una docena es común en las rocas sobre la corteza terrestre, de manera que es probable que sólo encuentres un limitado número de minerales en el jardín de tu casa.

Los minerales se dividen en diferentes grupos, de acuerdo a sus componentes químicos.

Minerales de Silicato

El grupo de minerales más común en la Tierra, son los minerales de Silicato, todos poseen elementos de silicio y oxígeno como componentes principales. La mayoría de los minerales de silicatosse forman cuando la roca fundida se enfría muy cerca de la superficie de la Tierra, o en sus profundidades.

Minerales No Silicatos

Hay diferentes grupos de otro tipo de minerales conocidos como minerales no silicato. Algunos de estos grupos se forman cuando el magma se enfría, mientras que otros se forman cuando el agua se evapora, o cuando otros minerales se descomponen.

Clasificación Química de los Minerales 

Los primeros intentos de clasificar los minerales se deben a Plinio el Viejo. Sin embargo, los pilares de la actual clasificación de deben al químico sueco Berceus (1848).

Tomando como referencia la clasificación de Berceus, J. D. Dana (mediados s. XIX) divide los minerales en clases en función de los grupos de aniones predominantes. Esta clasificación, revisada y actualizada, sigue siendo la más utilizada por los mineralogistas. Según ésta los minerales pueden clasificarse en:

• Silicatos

Los silicatos forman el grupo mineral más importante ya que constituyen más del 90% de la corteza terrestre. Su unidad fundamental es el grupo SiO4: un átomo de silicio y cuatro átomos de oxigeno. Dentro de los silicatos podemos hacer una subdivisión teniendo en cuenta cómo se combinan los átomos de Silicio y Oxígeno:

Nesosilicatos: granate, olivino.
Sorosilicatos: vesubiana, epidota.
Ciclosilicatos: berilo, turmalina.
Inosilicatos: horn-blenda, augita.
Filosilicatos: moscovita, biotita.
Tectosilicatos: cuarzo, ortosa.

• Carbonatos

Los carbonatos son minerales formados por combinaciones de carbono, oxigeno y distintos metales. Su unidad fundamental es el grupo CO3.

• Carbonatos

Los carbonatos son minerales formados por combinaciones de carbono, oxigeno y distintos metales. Su unidad fundamental es el grupo CO3.

Como ejemplos podemos nombrar a la calcita y la siderita.

• Sulfatos

Los sulfatos son compuestos complejos formados por la combinación de azufre y oxigeno junto con cationes. El grupo SO4 es su unidad fundamental.

Ejemplos: yeso, baritina.

• Oxidos e Hidróxidos

Los óxidos son un grupo de minerales en los que el oxigeno se combina con metales.

Algunos ejemplos: magnetita, hematites, goethita.

• Sulfuros

Los sulfuros son minerales formados por átomos de azufre y minerales en proporciones variables.

Ejemplos: pirita, cinabrio, galena.

• Haluros

Los haluros son sales que resultan de la combinación de un elemento halógeno (Cloro, Bromo, Fluor o Iodo) con el oxígeno.

Ejemplos: fluorita, halita.

• Elementos nativos

Los elementos nativos son un grupo de minerales compuestos por elementos químicos que no se combinan con otros.

Elementos nativos son por ejemplo: oro, azufre.

Minerales y Rocas

La mineralogía es la ciencia encargada de la identificación de minerales y el estudio de sus propiedades, origen y clasificación.
Los minerales aparecen con una amplia variedadde colores y estructuras, incluyendo tipos tan diversos como la obsidiana negra vítrea, el jaspe joya, los diamantes claros y duros y el talco blando y blanquecino. Los minerales son la fuente de los metales valiosos, extraídos como menas.Entre los minerales se encuentran algunos con estructuras internas que siguen patrones geométricos. Se les denomina cristales. Por su brillo, color y propiedades algunos son considerados como piedras preciosas.Por su parte, una roca es cualquier agregado mineral formado de modo natural. El término se aplica a agregados de distintos tamaños, desde la roca sólida del manto terrestre hasta la arena y la arcilla o barro.

Propiedades Físicas de los Minerales

Podemos clasificar los minerales por sus propiedades físicas, ópticas, eléctricas, magnéticas y por su composición química, aunque este último no es el método habitual, ya la mayoría pueden ser identificados mediante observación espectroscópica e incluso visual. Aún así, el análisis químico es la única forma de identificar con exactitud la naturaleza de un mineral.

Las propiedades físicas son de gran importancia en el estudio de los minerales. Muchas se pueden observar fácilmente, o recurrir a un espectroscopio.

• Dureza de un mineral

La dureza de un mineral es la resistencia que presenta a ser rayado. Un mineral posee una dureza mayor que otro, cuando el primero es capaz de rayar al segundo.

El mineralogista alemán Mohs estableció en 1822 una escala de medidas que lleva su nombre, y que se utiliza en la actualidad, en la que cada mineral puede ser rayado por los que le siguen. Se toman 10 minerales comparativos de más blando a más duro, que son: talco, yeso, calcita, fluorita, apatito, ortosa (feldespato), cuarzo, topacio, corindón y diamante.

• Tenacidad o cohesión

La tenacidad o cohesión es el mayor o menor grado de resistencia que ofrece un mineral a la rotura, deformación, aplastamiento, curvatura o pulverización. Se distinguen las siguientes clases de tenacidad:

- Frágil: es el mineral que se rompe o pulveriza con facilidad. Ejemplos: cuarzo y el azufre.

- Maleable: el que puede ser batido y extendido en láminas o planchas. Ejemplos: oro, plata, platino, cobre, estaño.

- Dúctil: el que puede ser reducido a hilos o alambres delgados. Ejemplos: oro, plata y cobre.

- Flexible: si se dobla fácilmente pero, una vez deja de recibir presión, no es capaz de recobrar su forma original. Ejemplos: yeso y talco.

- Elástico: el que puede ser doblado y, una vez deja de recibir presión, recupera su forma original. Ejemplo: la mica.

• Fractura de un mineral

Cuando un mineral se rompe lo puede hacer de diversas formas:

- Exfoliación: significa que el mineral se puede separar por superficies planas y paralelas a las caras reales. Ejemplos: mica, galena, fluorita y yeso.

- Laminar o fibrosa: cuando presenta una superficie irregular en forma de astillas o fibras. Ejemplo: la actinolita.

- Concoidea: la fractura presenta una superficie lisa y de suave curva, como la que muestra una concha por su parte interior. Ejemplos: sílex y obsidiana.

- Ganchuda: cuando se produce una superficie tosca e irregular, con bordes agudos y dentados. Ejemplos: magnetita y cobre nativo.

- Lisa: es la que presenta una superficie lisa y regular.

- Terrosa: es la que se fractura dejando una superficie con aspecto granuloso o pulverulento.

• Electricidad y magnetismo

Muchos minerales conducen bien la electricidad (conductores), mientras que se oponen a su paso (aislantes). Unos pocos la conducen medianamente (semiconductores). Gracias a estos últimos se han desarrollado semiconductores que permiten al ser humano conseguir un alto nivel tecnológico. Pero hay más comportamientos de los minerales en relación con las fuerzas electromagnéticas:

- Magnetismo: consiste en atraer el hierro y sus derivados. Los imanes naturales son permanentes. La magnetita es un imán natural conocido desde tiempos muy remotos.

- Piezoelectricidad: es la capacidad para producir corrientes eléctricas cuando se les aplica presión. Si se aplica una fuerza a las caras de un cristal, genera cargas eléctricas y, si se aplican cargas eléctricas, entonces se produce una deformación de las caras del cristal. Ejemplo: el cuarzo.

- Piroelectricidad: se producen corrientes eléctricas en el extremo de las caras cuando el mineral se somete a un cambio de temperatura. Ejemplos: cuarzo y turmalina.

- Radiactividad: es la propiedad que poseen determinados minerales para emitir partículas de forma natural y espontánea.La radiactividad natural tiene muchas aplicaciones científicas, médicas e industriales, y los minerales que la poseen raramente alcanzan niveles peligrosos. Ejemplo: la uraninita.

Características de los Minerales

El cristal de una ventana no es un crital, aunque está hecho con minerales cristalinos. Del mismo modo, una roca no es un mineral, sino un material formado por minerales diversos.

Para comprender que es un mineral, podemos estudiar algunas de sus características:

1.- Se encuentra en la naturaleza, es decir, no está fabricado.

2.- Tiene una estructura geométrica fija, por tanto, és sólido.

3.- Es de naturaleza inorgánica, por eso, la concha de un molusco no es un mineral, aunque contenga minerales.

4.- Tiene una composición química fija, aunque, a veces, pueda contener una sustancia contaminante que modifique su color.

A menudo, los minerales se encuentran en la naturaleza formando masas dentro de las rocas. Entonces se habla de una veta o filón de un determinado mineral. Su descubrimiento y explotación determina la actividad de la minería. Desde la prehistoria los humanos hemos usado los minerales para fabricar utensilios, herramientas, máquinas y armas.

Apariencia de los Minerales

Para clasificar los minerales es importante observar una serie de propiedades fisiológicas:

1.- Color: algunos minerales pueden tener un color cuando son puros y otros provocados por impurezas.

2.- Color pulverizado: si se raya un mineral con un objeto más duro, se obtiene un polvo de un color característico.

3.- Brillo: puede ser un brillo metálico, como el hierro, o no metálico, como los sedosos o nacarados.

4.- Índice de refracción: (sólo si se trata de un mineral cristalino) un rayo de luz que atraviesa un cristal se desvía un ángulo característico de cada mineral.

5.- Birefringencia: algunos minerales cristalinos dividen en dos un rayo de luz que les atraviese.

6.- Luminiscencia: algunos minerales emiten luz cuando se les ilumina.

Estas son algunas de las características de los minerales que se pueden observar con cierta facilidad. Se puede ver un listado completo de las propiedades físicas de los minerales en la siguiente página.

Grupos de Minerales No Silicatos Comunes

Grupo                  Mineral                  Ejemplo del Mineral                 Fotografía                    Cómo es usado

Oxidos            Hematita (Fe2O3)     Mineral de Hierro       Mineral de Hierro

                 

Súlfidos                Pirita (FeS2)                                        Conocido como Oro                   

                                                                                                                              de tonto

Sulfatos        Yeso (CaSO4 (+2H2O                               Se usa para hacer Yeso

Halides            Halita (NaCl)                                                  Sal de mesa

Carbonatos    Calcita (CaCO3)                                         Se usa para hacer         

                                                                                                                             Cemento

Elementos Nativos  Sulfuro (S)                                             Un Ingrediente de 

                                                                                                                         Medicinas y Químicos

Los minerales

Hay más de tres mil minerales conocidos, cada uno con su propio nombre

La estructura de los minerales es determinada primariamente por el tamaño de los átomos. Por ejemplo, la estructura cúbica del cloruro de sodio (la sal de mesa común) es resultado del hecho de que el ion de sodio es mucho más pequeño que el ion de cloro, y en consecuencia encaja en los huecos dejados por la compresión de los iones de cloros. La imagen de abajo muestra un cristal de sal a escala.

Los granos de minerales están formados por átomos, y esos granos, a su vez, se unen para formar rocas. A menudo las rocas están compuestas por más de un tipo de mineral. Esto es particularmente cierto en las rocas sedimentarias, donde los granos de muy distintos minerales se unen para formar la propia roca. La piedra arenisca, hecha de la unión de muchos diferentes tipos de granos, tiene este tipo de estructura.