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¿Qué es la mineralogía?

La mineralogía es la parte de la ciencia dedicada al estudio delos minerales. Puede subdividirse entre tres subdisciplinas fundamentales:

• cristalografía - estudio de la geometría interna y externa delos cristales,

• mineralogía química - estudio de la estructura química ylas propiedades de los minerales,

• mineralogía física - estudio de las propiedades físicas delos minerales.

(En realidad esta subdivisión es más consecuencia de la manía que tiene lagente de diseccionarlo todo pero, en realidad, rara vez se trabaja en una uotra área, puesto que estas subdisciplinas son inseparables.)

¿Por qué y para qué estudiar mineralogía?

• Porque nos gusta coleccionar minerales.• Los minerales son los constituyentes básicos de las rocas.• Muchos minerales tienen valor económico por sí mismos.• Muchos minerales son importantes en la industria

moderna, para la salud e, incluso, para la actividad política...

• El conocimiento mineralógico es indispensable para el entendimiento de las rocas y, por tanto, para entender cómo funcionan los planetas. Virtualmente todos los aspectos de la geología precisan de la mineralogía.

¿Por qué y para qué estudiar mineralogía?

• La geoquímica de fluidos está ligada a las reacciones deequilibrio o desequilibrio químico con los minerales.

• Las propiedades geofísicas de las rocas dependen de las delos minerales que las componen.

Definición de mineral

Especie química de origen natural, con una estructura cristalina determinada y una composición química definida, aunque no fija, pero que varía dentro de límites bien definidos, que se presenta generalmente bajo formas geométricas más o menos regulares, mayoritariamente enestado sólido (excepto el mercurio).

Tiene tres cualidades esenciales: (1) forma una unidadmaterial sólida y cristalina, (2) es de origen natural, y (3)pertenece a la parte sólida de la Tierra, aunque provengadel espacio exterior.


Algo complicado, ¿verdad?


Según la IMA, en términos generales un mineral es un elemento o compuesto químico,normalmente cristalino, formado como resultado de procesos geológicos.

Definición de mineral — condicionesA. Natural - No sintético, no antropogénico - Esto elimina todas las sustancias no naturales, de origen artificial, como plásticos y compuestos sintéticos. Excepciones: En el casode compuestos químicos formados por la acción deprocesos geológicos en substancias antropogénicas, o bienen rocas o minerales expuestos por la actividad antropogénica, en ocasiones han sido aceptados como minerales, como minerales formados por la reacción entre agua de mar y jales mineros antiguos en Laurion (Grecia). Sin embargo, desde la década de 1990 la IMA ya no acepta como minerales compuestos químicos formados por dicha acción, y nunca se acepta como minerales formados por exposición premeditada de cualquier material a procesos geológicos.

Definición de mineral — condiciones

Pregunta capciosa: Los minerales sintetizados en el laboratorio, ¿sonminerales?

Respuesta apurada: Si lasubstancia en cuestión es idénticaa un mineral ya definido, en estos casos se habla de "equivalente sintético" de tal mineral. En esta categoría no hay excepciones.


B. Procesos geológicos - Originados en la Tierra - Aunque el término "geología" se refiere al estudio de las rocas denuestro planeta, las substancias extraterrestres conocidas seformaron mediante procesos similares a los de la Tierra; enconsecuencia, se considera que los componentes naturalesde rocas extraterrestres y polvo cósmico son también minerales. Ello ha llevado incluso a definir como minerales especies cuya localidad tipo está en la Luna (p.e.tranquilitita, del Mar de la Tranquilidad).


C. Sólido inorgánico y no biogénico - Generado a partirde procesos no vivientes sin intervención de procesos geológicos - Esto elimina materiales sólidos como ámbar,perlas, cálculos renales o biliares, y líquidos como el petróleo. Para que pueda ser considerado como mineral, un compuesto relacionado con procesos biogénicos debe haberse formado como resultado de procesos geológicos,como p.e. substancias cristalizadas a partir de materia orgánica en pizarras negras, guano de murciélagos o aves, y constituyentes de rocas carbonatadas o fosforitas derivadas de organismos marinos.


Pregunta capciosa: Si los minerales tienen que ser sólidos, ¿es el mercurio un mineral?

Respuesta apurada: No entra en la definición canónica de mineral pero, como es evidente que se forma por procesos análogos a los minerales, se inventó el término"mineraloide". Sin embargo, como es laúnica excepción hay quienes lo consideran como un mineral sin más.


Otra pregunta capciosa: Entonces, ¿los caparazones de moluscos no están constituidos por minerales?

Otra respuesta apurada: Ejem... sí, siemprey cuando haya procesos geológicos involucrados en su formación. Si no, enteoría no puede hablarse de "aragonita" sino que hay que buscar un subterfugio como"compuesto químico idéntico a la aragonita".


D. Estructura cristalina - Átomos ordenados según un patrón geométrico - Esto elimina sólidos deestructura interna inhomogénea,como el vidrio. El término cristalinoen mineralogía significa ordenamiento atómico en una escala que puede producir un diagrama dedifracción "indexable" (con índicesde Miller) cuando una substancia es atravesada por una onda con longitudde onda característica.


E. Composición química definida, aunque no fija, pero que varía dentro de límites bien definidos - Todos los minerales se caracterizan según una fórmula química -Algunos minerales tienen sustituciones químicas significativas según las cuales iones de tamaño y cargasimilar se sustituyen entre ellos sin que pasen a ser otros minerales.

Variaciones en composición y estructura cristalina

La mayoría de minerales contienen impurezas y muchos muestran substituciones iónicas. Otros minerales tienen idéntica composición química pero distinta estructura cristalina, según las condiciones en que cristalizaron.


A. Impurezas - La mayoría de minerales contienen ionesno estructurales atrapados, o bien incluidos en la estructura cristalina, durante el crecimiento de la estructura. P.e.amatista, cuarzo citrino, etc.


B. Substitución iónica o isomorfismo - Variaciones en lacomposición debido a la substitución sistemática de iones -Reemplazamiento de iones integrantes de una estructura cristalina por otros de radio y carga eléctrica similar, sinmodificación de la red cristalina del mineral. Muchos minerales presentan solución sólida, es decir, están formados por dos o más componentes en proporcionesvariables.Ejemplos: serie del olivino, de forsterita (Mg2SiO4) afayalita (Fe2SiO4); serie enstatita (MgSiO3) a ferrosilita(FeSiO3); serie tremolita-actinolita; grupo de los granates;grupo de la calcita.


Substitución iónica combinada - P.e. las plagioclasas, NaAlSi3O8 a CaAl2Si2O8 - Los iones no tienen la misma carga, pero pueden substituirse el uno por el otro cuando seemparejan con otro ión. En la estructura de las plagioclasas, Ca(+2) y Al(+3) tienen una carga combinadade +5, y se pueden substituir por Na(+1) y Si(+4),tambiéncon una carga combinada de +5.


C. Polimorfismo - Minerales de la misma clase mineral, con idéntica composición química, pero diferente estructura interna. Se forman o son estables normalmente bajo diferentes condiciones de P y T. P.e. los polimorfosde "carbono nativo", diamante y grafito presentan diferente empaquetamiento atómico y enlace químico, y sus respectivas condiciones de formación son muy distintas.


• enantiotropía: el cambio de un polimofo a otro esreversible y se produce a P y T concretas, p.e. cuarzo atridimita y viceversa;

• monotropía: el cambio de un polimorfo a otro esirreversible y se produce a P y T concretas en una sola dirección, p.e. marcasita a pirita (no viceversa).

Tipos de polimorfismo:


• cambio reconstructivo: rompimiento de enlacesatómicos y reorganización de unidades estructurales -involucra una gran cantidad de energía, es lento y no serevierte fácilmente - cuarzo > tridimita > cristobalita;

• cambio desplazativo: no hay rompimiento de enlacesatómicos y se mantiene la estructura original, sólo se produce un ligero desplazamiento de los átomos según diferentes ángulos de enlace - el cambio es instantáneo einvolucra poca energía - cuarzo alto > cuarzo bajo;

Tipos de cambios polimórficos:


D. Pseudomorfismo - existencia de un mineral o deporosidad con la forma externa de otro mineral, debido aun cambio polimórfico o a una substitución reactiva.


• crustificación: un mineral precipita sobre otro,recubriéndolo, y después el mineral recubierto es disuelto dejando porosidad con su forma (fantasma);

• alteración: un mineral puede ser alterado a otro produciendo una envuelta externa del segundo que toma la forma del primero - galena > anglesita, pirita > limonita;

• reemplazamiento: substitución gradual del mineral original molécula a molécula simultáneamente a laprecipitación de otro mineral - sílice reemplazando madera.

Ejemplos de pseudomorfismo:

Clasificación de los mineraleso sistemática mineral

La clasificación actual de los minerales está referida a su composición química, concretamente, según el anión ogrupo aniónico dominante en los mismos, lo que lleva a laclasificación de los minerales según clases. A partir de las clases, en función de la estructura interna y la composición química, se definen las subclases. Según los tipos químicos, se definen las familias, de ellas los grupos, por afinidad cristalográfica y estructural y, de los grupos,especies, que pueden formar series entre sí, y las especies pueden tener diferentes variedades. Generalmente, de clasese pasa a grupo y a especie.

Clasificación de los mineraleso sistemática mineral

Clasificación de Dana (D) y Strunz (S):• I. elementos nativos (D), elementos (S)• II. sulfuros (incl. seleniuros, telururos, arseniuros, antimoniuros, y

sulfosales)• III. óxidos e hidróxidos• IV. haluros (D), halogenuros (S)• V. carbonatos, nitratos y boratos (incl. yodatos)• VI. sulfatos y cromatos (D, incl. selenatos, teluratos, sulfitos,

selenitos y teluritos), sulfatos, cromatos, molibdatos y tungstatos (S)• VII. fosfatos, arseniatos y vanadatos (D, incl. antimoniatos,

molibdatos y tungstatos)• VIII. silicatos (neso-, soro-, ciclo-, ino-, filo-, tecto-)• IX. minerales orgánicos

¿Cómo se identififican los minerales?

La identificación de los minerales y su distribución empieza en el trabajo de campo, mediante la observaciónde las propiedades físicas evidentes a visu: forma, color,brillo, raya, dureza, exfoliación, partición, fractura,magnetismo, sabor, olor, maleabilidad, fluorescencia,fosforescencia, etc.

Estrategias de trabajo de campo

La estrategia de "ataque" (observación y muestreo) a un cuerpo geológico depende esencialmente del tipo deestudio que se vaya a llevar a cabo y de la geometría delcuerpo geológico que se va a estudiar.

Una vez definido qué cuerpo geológico se va a estudiar ysu localización, las estrategias de observación y muestreono son muy diferentes de las que se ocupan para cartografía geológica, aunque la escala de trabajo puede ser muy diferente:


(1) hay que observar todo del cuerpo de estudio,integralmente, desde generalidades hasta particularidades;


(2) hay que muestrear todo lo que haya en el cuerpo deestudio, procurando ponderar el muestreo, sin negligir las particularidades, pero sin resaltarlas más que las generalidades;


(3) teniendo en cuenta qué tipo de cuerpo geológico estamos observando, planificar el muestreo, "del tamañodel sapo, la pedrada" - los cuerpos que sabemos que sonhomogéneos pueden no precisar de un muestreo sistemático, los cuerpos que sabemos que son heterogénos sí, y más aún si observamos que su formación fue polifásica;


(4) teniendo en cuenta el tipode estudio que vamos arealizar, planificar el muestreono es lo mismo muestrear un plutón para realizar estudiosde geoquímica de elementos menores, que para realizar estudios de variación de lageoquímica de elementos traza;


(5) para el tipo de estudio que vamos a realizar, tener encuenta todas las técnicas que podemos utilizar potencialmente - cuantas más técnicas pensemos aplicar,necesitaremos una mayor cantidad o tamaño de muestra;


(6) tener un mínimo conocimiento de la naturaleza delcuerpo geológico que vamos a estudiar, pero no prejuiciarse.

Como corolario, nuestra actitud en el campo debe de ser la del caballo de Atila, "que por donde pasaba no volvía acrecer la hierba". Es decir, cuando nos retiremos de una zona ha de ser con el peno convencimiento que se ha hecho todo lo que se podía hacer y no hay necesidad de regresar a no ser que se hayan creado nuevas exposiciones del cuerpo geológico problema.

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