Minerales: Qué Son, Clasificación Y Tipos De Minerales

Los minerales son sólidos cristalinos que se encuentran en todo el planeta. Divididos en diferentes familias, cada uno tiene propiedades únicas y económicamente interesantes. Descubramos qué son, cómo se clasifican los distintos tipos de minerales según sus características fundamentales y qué propiedades poseen.

La palabra mineral tiene su origen en la Edad Media y es un derivado del francés minière, que significa mina. Todos conocemos al menos algunos de ellos, aunque sea de oídas: diamantes, rubíes, esmeraldas y topacios, así como cuarzo, yeso y pirita… ¡hay miles de ellos!

Desde un punto de vista científico, los minerales pueden describirse como "sólidos naturales caracterizados por un alto orden en la escala atómica". Su composición está definida pero no es fija y generalmente se forman por procesos inorgánicos".

¿Eh?

No se preocupe si esta definición le parece oscura e incomprensible, ahora la repasaremos, punto por punto.

¿Qué son los minerales?

Empecemos despacio y tratemos de desentrañar esta compleja definición.

"Los minerales son sólidos naturales" significa simplemente que son materiales en estado sólido (sin líquidos ni gases) que se han formado en la naturaleza, sin intervención humana. Hasta aquí, nada complejo, continuemos.

"Se caracteriza por un alto orden en la escala atómica". Aquí empezamos a divertirnos.

Los átomos de un mineral, como los de muchos otros sólidos, están dispuestos de forma precisa, siguiendo un patrón bien definido. Imagine, por ejemplo, una caja de cartón en la que cada esquina corresponde a un átomo. Si imaginamos que apilamos muchas cajas, obtendremos una estructura formada por aristas, es decir, "átomos", que se repiten de forma ordenada en el espacio.

Si nos aburriéramos y empezáramos a dar patadas a las cajas, destruiríamos la estructura ordenada; entonces los átomos dejarían de estar organizados y ya no podríamos hablar de minerales.

"Su composición está definida pero no es fija". Esto se refiere a la composición química, ya que, en principio, cada mineral puede describirse mediante una fórmula química precisa, por lo tanto, una fórmula "definida". Sin embargo, la naturaleza no sigue patrones tan rígidos y los minerales suelen tener una composición que oscila entre dos extremos.

Si lo comparamos con los colores, algunos minerales son como el negro, otros como el blanco y en medio hay una serie de grises, es decir, una mezcla variable de blanco y negro. Lo mismo ocurre en los minerales, donde, en algunos casos, hay dos extremos de composición y una gama de valores intermedios.

"Generalmente se forman por procesos inorgánicos". Un proceso se define como inorgánico si no implica formas de vida, dicho de forma sencilla. Esto significa que casi todos los minerales se desarrollan sin la intervención de los organismos, excepto algunos minerales (por ejemplo, algunos tipos de caliza).
Definición terminada, si has leído hasta aquí… ¡felicidades!

Antes de seguir adelante, es necesario aclarar algo: ¡las rocas y los minerales son dos cosas diferentes! Los minerales son lo que acabamos de describir, mientras que las rocas son conjuntos de minerales. Ejemplo: el cuarzo es un mineral; el granito es una roca porque, además de cuarzo, contiene otros minerales como biotita y feldespato.

Propiedades de los minerales

El mundo de los minerales es extremadamente vasto y complicado, tanto que se pueden enumerar un gran número de propiedades y características. En aras de la simplicidad, a continuación sólo se describirán los más útiles para una primera aproximación al mundo mineralógico.

Hábito cristalino

Empecemos por el concepto básico: la forma. Este rasgo, que es correcto llamar "hábito cristalino", ayuda a distinguir entre un mineral y otro, pero hacer una lista exhaustiva de todas las formas posibles sería largo y complicado, así que podemos resumirlo todo en 3 simples categorías:

  • Minerales euhedrales: tienen caras cristalinas bien definidas, por lo que cuando se formaron no tenían otros cristales al lado que les impidieran desarrollarse correctamente;
  • Minerales subhedrales: tienen caras parcialmente cristalinas y superficies parcialmente de contacto con los minerales adyacentes. Decimos que llegaron cuando los minerales euhedrales ya habían crecido;
  • Minerales anhedrales: no tienen caras cristalinas bien definidas y sólo tienen superficies de contacto irregulares. Llegaron los últimos, había poco espacio y se formaron donde pudieron, encajando en huecos aquí y allá como piezas de Tetris.

Cuando los minerales son euhedrales, es decir, bien definidos, pueden dividirse en subcategorías: prismáticos, romboédricos, cúbicos, octaédricos y pinacoidales. En la práctica, dependiendo de la forma geométrica que adopten, reciben un nombre u otro. Basta con ver los "cristales de pirita" para entender por qué se han incluido entre los minerales cúbicos.

Hay que tener en cuenta que los cristales euhedrales, es decir, los clásicos de museo, son una rareza y que en la mayoría de los casos se trata de agregados de pequeños cristales subhedrales a anhedrales.

La naturaleza de estas muestras puede ser más o menos compacta, escamosa (es decir, dividida en "láminas"), más que fibrosa (como el amianto) o coloforme (como las estalactitas de las cuevas).

En resumen, la variedad de formas minerales es casi infinita, y una enciclopedia entera no bastaría para describir todas las combinaciones.

Brillo y color

Si iluminamos un mineral, podemos esperar dos tipos de comportamiento: metálico y no metálico. Como su nombre indica, el comportamiento metálico refleja la luz de la misma manera que lo haría el cobre o la plata, por ejemplo, mientras que el comportamiento no metálico implica que el mineral atraviesa la luz al menos parcialmente.

Aunque la diferencia entre ambos no siempre es tan clara, podemos decir que el mundo de los no metales es extremadamente más variado que su homólogo. Esta categoría incluye efectos de brillo como el vítreo (similar al vidrio), el nacarado, el resinoso (como el ámbar), el sedoso (similar a la seda en algunos minerales fibrosos) o el adamantino (el clásico brillo del diamante).

El color de los minerales también es un aspecto que, en contra de la creencia popular, no es constante. Son muy pocos los minerales que se encuentran siempre del mismo color, hasta el punto de que en la mayoría de los casos el color es una de las formas menos fiables de reconocer un cristal, y una excelente fuente de ingresos para los estafadores que venden circonitas cúbicas baratas bajo la apariencia de diamantes.

El aspecto del color es en realidad muy complejo pero, para simplificar, podemos decir que su variación suele estar relacionada con alguna impureza en su interior. Si, por ejemplo, el cuarzo (formado únicamente por sílice SiO2) es normalmente blanco/grisáceo y de escaso valor, cantidades muy pequeñas de hierro en su interior (concretamente, Fe3+) pueden dar a la piedra un color amarillo limón que la hace perfecta para convertirse en una piedra preciosa (el llamado cuarzo citrino).

Dureza

La dureza se define como la resistencia que ofrece una superficie lisa a la abrasión. Básicamente, si "rayo" la superficie de un mineral, ¿se rayará? Si la respuesta es afirmativa, entonces el objeto que se raya es más duro que el mineral; si la respuesta es negativa, entonces nuestro mineral tiene una mayor dureza.

La llamada escala de Mohs se utiliza a menudo para clasificar los minerales. Aquí hay 10 niveles de dureza, cada uno de ellos representado por un mineral de ejemplo que nos permite entender lo duro que es realmente el objeto que estamos considerando. Por ejemplo, el primer nivel es el polvo de talco que se puede rascar con una uña, el último nivel es el diamante que se puede rascar….bueno, ¡sólo con otro diamante!

"¡El diamante es indestructible!"
Esta frase se ha convertido casi en un estereotipo mineral, a pesar de no tener ninguna base científica real. De hecho, el diamante es el mineral más duro, pero no el más tenaz. En la práctica, nunca podrá rayarlo con ningún otro material, pero si lo golpeo en ciertos lugares, ¡se romperá!

Peso específico

El peso específico (indicado con la letra "G") es una propiedad que a menudo se confunde con la densidad. Aunque ambos están estrechamente relacionados, es más correcto hablar de gravedad específica ya que este valor es adimensional, es decir, sin unidades de medida.

Esta propiedad no es más que una comparación entre el peso de la sustancia analizada y el peso de un volumen de agua del mismo tamaño. Así, si un mineral tiene una gravedad específica de 6, pesa seis veces más que el mismo volumen lleno de agua.

En esta propiedad influye principalmente el tipo de átomos que componen el mineral y la forma en que están empaquetados.

Descamación

La descamación es la tendencia de los minerales a romperse a lo largo de ciertos planos de átomos. Para que te hagas una idea mejor, imagina una pila de hojas de papel, donde cada hoja es una "capa" de mineral y, si aplico una fuerza, puedo separar las capas individuales a lo largo del plano de la hoja. Este tipo de comportamiento se puede observar en algunos minerales como la moscovita y la biotita, que forman láminas perfectamente paralelas entre sí, ¡como pequeños libros de cristal!

Otros minerales, como el berilo o la apatita, pueden tener una descamación menos pronunciada u otros, como el cuarzo, pueden no tener descamación alguna.

Clasificación y tipos de minerales

Ahora que entendemos qué son y qué propiedades tienen, sólo nos queda entender cómo se clasifican. Desde mediados del siglo XIX, la química ha sido el método elegido para clasificar los minerales, basándose en el tipo de anión (es decir, un ion con carga negativa) o grupo aniónico dominante. Dicho de forma "pop", los minerales se subdividen según ciertos grupos de elementos especialmente extendidos y comunes.

Según este método de clasificación, los minerales se dividen en silicatos, carbonatos, óxidos, elementos nativos, sulfuros, sulfatos, haluros, fosfatos.

A continuación se presenta una lista de minerales clasificados en función de la química.

Silicatos

Los silicatos son, sin duda, los minerales más abundantes de la corteza terrestre, ya que representan casi el 80% del total. Su nombre proviene de la presencia de dos elementos fundamentales: el silicio (Si) y el oxígeno (O). Su combinación con otros elementos de la tabla periódica da lugar a la mayoría de los minerales que vemos a diario.

Más concretamente, la estructura que subyace a los silicatos es el llamado grupo silicato [(SiO4)4-]. Para intentar visualizar este concepto, imaginemos que tomamos una pirámide en la que cada vértice es un átomo de oxígeno. Dentro de esta estructura, en el corazón de la pirámide podríamos decir, está el átomo de silicio, como una perla en un joyero.

Esta pirámide (que, para ser más técnicos, llamaremos tetraedro a partir de ahora) es la base de todos los silicatos. En particular, tenemos:

  • Nesosilicatos: sólo hay tetraedros separados que tienden a unirse a los iones metálicos (por ejemplo, el olivino);
  • Inosilicatos: los tetraedros se unen formando una cadena simple o doble que, aunque menos que los nesosilicatos, siguen tendiendo a unirse a los iones metálicos (por ejemplo, piroxenos y anfíboles);
  • Filosilicatos: los tetraedros forman una capa, lo que significa que son menos capaces de unirse a otros iones metálicos (por ejemplo, el talco);
  • Tetosilicatos: los tetraedros forman estructuras tridimensionales en las que cada átomo de oxígeno está unido a otro tetraedro (por ejemplo, el cuarzo y los feldespatos).

Carbonatos

Mientras que en los silicatos el grupo silicato era la base, en los carbonatos existe el grupo carbonato [(CO3)2-]. Este grupo se une a iones positivos, a menudo calcio (Ca) y/o magnesio (Mg) para formar dos de los minerales más comunes de este grupo: la calcita y la dolomita.

Los carbonatos, por su propia naturaleza, se encuentran entre los principales componentes de las rocas sedimentarias carbonatadas: la calcita suele formarse por organismos marinos que utilizan el carbonato de calcio disuelto en el agua para fabricar sus caparazones. Cuando mueren, el caparazón cae al lecho marino, creando algunas de las rocas sedimentarias más comunes a lo largo de las eras geológicas.

La dolomita, en cambio, se forma posteriormente por la interacción entre el agua de mar y la calcita: el agua salada contiene magnesio que, en parte, sustituye al calcio del carbonato.

Óxidos

Los óxidos, como su nombre indica, se caracterizan por tener átomos de oxígeno unidos a otros elementos. Podemos tener óxidos simples o múltiples en función de la cantidad de elementos que se unen con el oxígeno y, por lo general, estos son siempre metales. Por ello, los óxidos se encuentran entre los minerales más importantes desde el punto de vista económico y son las principales fuentes de hierro, cromo, manganeso, estaño y uranio.

Los principales minerales son hematita, magnetita, rutilo, uraninita e ilmenita.

Elementos autóctonos

Los elementos nativos son aquellos que se encuentran en la naturaleza "solos", es decir, no unidos a otras especies químicas. Si excluimos los gases, sólo hay 20 elementos nativos que podemos distinguir y, en concreto, se dividen en:

  • metales (por ejemplo, oro, platino, hierro);
  • semimetales (por ejemplo, arsénico, bismuto);
  • los no metales (por ejemplo, el azufre, el diamante y el grafito).

Una pequeña curiosidad: entre los elementos nativos también encontramos mercurio nativo, ¡que es el único mineral que se encuentra en estado líquido a temperatura ambiente!

Sulfuros

Los sulfuros son un tipo de mineral en el que un átomo de azufre se une a elementos metálicos, pero aunque esto pueda parecer similar a la descripción de los óxidos, hay una diferencia sustancial. Mientras que los óxidos, como la hematita y la cromita, se explotan intensamente con fines económicos, los metales procedentes de los sulfuros apenas se extraen debido tanto a la dificultad del proceso como al importante impacto medioambiental de su elaboración.

Entre los sulfuros más famosos están la pirita (mencionada anteriormente en relación con su forma cúbica), la pirrotina y la galena.

Sulfatos

Los sulfatos se basan en el ion sulfato [(SO4)2-] y contienen más de 300 minerales, aunque el más conocido es sin duda el yeso.

Un error común es que el polvo utilizado por los atletas para mejorar el agarre de las manos en el equipo se llama "tiza". En realidad, ese polvo suele ser magnesita, ¡un carbonato de magnesio!

Haluros

Los haluros se forman combinando halógenos (como el cloro, el flúor o el yodo) con uno o varios elementos metálicos. Bajo esta nomenclatura encontramos la sal gema, "sal de mesa" para nuestros amigos, y la fluorita. La fluorita se utiliza principalmente en la industria química, pero en el pasado era frecuente encontrarla en jarrones y platos tallados.

Fosfatos

Los fosfatos contienen el ion fosfato [(PO4)3-] que, como ya habrá adivinado, se une a un elemento metálico. Al igual que los silicatos, los fosfatos también forman estructuras tetraédricas (es decir, con forma de pirámide), y entre los minerales más conocidos se encuentran la apatita (el mineral que también forma los dientes y huesos humanos) y la turquesa, famosa por su amplio uso en joyería.

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