Geologia para ingenieros 2014 Williams Taiba Veragua

Propiedades fsicas de los minerales

Un mineral es una sustancia slida inorgnica, formada por uno o ms elementos qumicos definidos, que se organizan ordenadamente en una estructura interna. Los minerales se encuentran en la superficie o en las diversas capas de la corteza del planeta formando rocas, las que son un conjunto de minerales.

Para que un material terrestre se defina como tal, debe presentar las siguientes caractersticas:

Aparecer en forma natural.

Ser inorgnico.

Ser slido.

Poseer una estructura interna ordenada, es decir, sus tomos deben estardispuestos segn un modelo definido.

Tener una composicin qumica definida, esto es, que puede variar slo dentro deciertos lmites.

Las caractersticas fsicas de los minerales se pueden separar en tres grandes grupos:

pticas, mecnicas y electromagnticas

1. Propiedades pticas: color, raya, hbito, brillo o lustre, pleocrosmo, color de

interferencia, transparencia, etc.

Color: Propiedad en la cual, consiste en la observacin de la longitud de onda reflejada

por el mineral, cuando el mineral es expuesto a la luz natural.

En relacin con el color, se distinguen dos grupos de minerales:

Idiocromticos: Son aquellos minerales que presentan colores caractersticos relacionados

con su composicin.

Alocromaticos: presentan un rango de colores dependiendo de la presencia de impurezas

o de inclusiones.

Geologia para ingenieros 2014 Williams Taiba Veragua

Raya: Observacin de la coloracin del polvo del mineral, obtenido al frotar dicho mineral

sobre una placa de porcelana (blanca). Cabe sealar que al observar el color del mineral

pulverizado es de mayor utilidad que al observar el color del mineral cristalizado, puesto

que la raya constituye una caracterstica constante.

Hbito Cristalino: El hbito se refiere a la forma ms comn en que se presenta un

mineral. Puede corresponder a cristales bien formados o a formas aparentemente no

cristalinas. Existe, para un mismo mineral, distintas formas.

Entre los hbitos ms caractersticos son:

Hbito cristalino Descripcin Apariencia

Isomtrico (cubico)

Desarrollo del mineral es por igual en todas las direcciones posibles Cubos

Acicular Desarrollo del mineral en una direccin privilegiada ( pueden converger en un centro) Agujas

Tabular Desarrollo del mineral en dos direcciones privilegiadas Tablas

Fibroso Desarrollo del mineral en forma acicular, pero con crecimiento paralelo de dicho desarrollo

Hilos delgados

Granular Desarrollo del mineral con forma irregular en sus direcciones de crecimiento Granos

Laminar Desarrollo del mineral formando planos, paralelos o sub-paralelos entre s Laminas

Dendrtico Desarrollo del mineral en forma arborescente Plantas

Geoda Cristalizacin de minerales , en la cual sus cristales convergen de un centro en comn Huevos

Drusa Cristalizacin de minerales, en la cual sus cristales divergen de un centro en comn Drusa

Ooltico Desarrollo del mineral formando agregados esfricos o circulares en un plano

Huevos, esferas

Concreciones Cristalizacin de minerales o precipitados en torno a un ncleo Anillos cerrados

Concntrico Precipitado formando coloides Anillos abiertos

Geologia para ingenieros 2014 Williams Taiba Veragua

Segn los lmites de las formas cristalinas, se pueden distinguir cristales:

Idiomorfos: Poseen caras bien desarrolladas.

Hipidiomorfos: Poseen caras desarrolladas imperfectamente.

Alotriomorfos: Poseen caras deformadas por falta de espacio durante su

crecimiento.

Brillo o Lustre: Se refiere al aspecto general que se observa en la superficie de un

mineral, al reflejar la luz incidente. Esta propiedad es poco til, por su poca objetividad.

Se distinguen tres grandes grupos, los cuales son:

Metlico, semimetlicos y no metlicos.

Los metlicos tienen un aspecto brillante, similar al de un metal, y son opacos a la

luz

Los semimetlicos tienen un aspecto similar al de un metal, pero tambin pueden

ser transparentes a su vez.

Los no metlicos son los ms comunes entre los minerales, y tienen un aspecto

transparente, opuesto a los metlicos.

Entre los minerales con brillo no metlicos, se pueden hacer varias distinciones:

Brillo Descripcin

Vtreo Tiene reflejo del vidrio

Sedoso Con apariencia de la seda

Resinoso Aspecto de resina

Graso Parece estar cubierto con una delgada capa de aceite

Adamantino De reflejo fuerte y brillante por su alto ndice de refraccin

Nacarado Brillo con el aspecto iridiscente de la perla.

Geologia para ingenieros 2014 Williams Taiba Veragua

El resto de las propiedades pticas, pueden observarse con mayor detalle con la ayuda de

un microscopio electrnico de luz reflejada, o de luz transmitida, segn sea el caso.

2. Propiedades Mecnicas: Dureza, tenacidad, peso especfico, exfoliacin,

fractura.

Dureza: Es la resistencia mecnica que ofrece la superficie lisa de un mineral al ser rayada, ya sea por otro mineral o por una punta de acero. La dureza es una propiedad vectorial, lo cual significa que un mismo mineral, puede tener ms de un valor escalar de dureza, segn la direccin que se considere.

Escala de dureza de Mohs

Esta escala ordena las durezas de diez minerales, de menor a mayor segn su capacidad de rayar al precedente y ser rayado por el siguiente. Esta secuencia permite comparar con otros minerales para poder determinar su dureza relativa.

Dureza Mineral Comparacin

1 Talco La ua de la mano lo raya con facilidad

2 Yeso La ua de la mano lo raya

3 Calcita La punta de un cuchillo lo raya con facilidad

4 Fluorita La punta de un cuchillo lo raya

5 Apatito La punta de un cuchillo lo raya con dificultad

6 Feld.Potsico Un trozo de vidrio lo raya con dificultad

7 Cuarzo Puede rayar un trozo de vidrio con facilidad

8 Topacio Puede rayar un trozo de vidrio, dejando una marca gruesa

9 Corindn Raya todos los minerales, excepto el diamante

10 Diamante Raya todos los minerales

Geologia para ingenieros 2014 Williams Taiba Veragua

Tenacidad: Es la resistencia que un material opone a ser roto, molido, quebrado, doblado o desgarrado. En otras palabras, responde a su cohesin, es decir, a la capacidad de un mineral de resistir la separacin de sus componentes sin perder sus propiedades Para reconocer tenacidad

Los diferentes tipos de tenacidad se pueden describir utilizando los siguientes trminos:

Tenacidad Descripcin

Frgil Si el mineral se rompe fcilmente o se reduce a polvo

Maleable Si el mineral puede ser transformado en hojas delgadas por percusin

Sctil Si el mineral se corta con un cuchillo, y con dureza inferior a 3

Dctil Si al mineral se le puede dar la forma de hilo

Flexible Si el mineral puede ser doblado, sin recuperar su forma originalmente

Elstico Si el mineral recobra su forma, al aplicar una deformacin

Densidad o peso especfico:

Consiste en un valor escalar que relaciona la masa en gramos del mineral, y el volumen

que ocupa dicha masa en el espacio. Para determinar el valor de la densidad de un

mineral en particular, se le compara directamente con la densidad del agua (1gr/cm3),

puesto su valor es conocido. Entonces el valor de la densidad del mineral ser cuantas

veces es ms denso, con respecto al agua. En geologa, tambin los minerales se clasifican

en minerales livianos y minerales pesados, y para discriminar uno del otro, se utilizan

fluidos de alta densidad, como por ejemplo el Bromoformo (2,889 g/cm3); si el mineral

flota en este liquido, significa que se trata de un mineral liviano (la mayora de los

silicatos), mientras que si el mineral desciende hasta el fondo del liquido, se trata de un

mineral pesado (la mayora de los sulfuros y algunos sulfatos).

Geologia para ingenieros 2014 Williams Taiba Veragua

Exfoliacin: Si al aplicar la fuerza necesaria un mineral se rompe dejando dos superficies planas, se dice que posee exfoliacin, es decir, la propiedad de partirse en direcciones preferentes. No todos los minerales la presentan y slo un pequeo porcentaje la muestra en un grado eminente. Los que no la tienen, suelen presentar fractura.

Las superficies de exfoliacin son siempre paralelas a caras reales o posibles del cristal. En general, la exfoliacin es consecuente con la simetra del cristal.

. Los grados de exfoliacin se distinguen de la siguiente forma:

Tipo de Exfoliacin Descripcin

Excelente Se exfolia en laminas en un sentido

Perfecta El mineral se exfolia en formas regulares delimitadas por los planos de exfoliacin

Buena Los planos de exfoliacin son los menos visibles y no siempre son perfectamente rectos

imperfecta La exfoliacin no es neta; los planos de separacin presentan una superficie irregular

Muy imperfecta No hay exfoliacin, sino fracturas

Fractura: Cuando los minerales al romperse no exhiben exfoliacin, como el cuarzo, se

dice que tienen fractura.

Las diferentes clases de fractura son:

Tipo de Fractura Descripcin

Concoidal Se aprecian formas concoidales lisas, en la superficie del mineral fracturado

Fibrosa o astillosa Los minerales se fracturan en astillas o fibras

Ganchuda El mineral se fractura exhibiendo formas dentadas o sinusoidales

Desigual o irregular El mineral se fractura en superficies irregulares

Terrosa El mineral se fractura en forma de terrones

Geologia para ingenieros 2014 Williams Taiba Veragua

3. Propiedades electromagnticas de los minerales

Todos los minerales estn afectados por un campo magntico. Los que son atrados ligeramente por un imn, se llaman paramagnticos, mientras que los que son repelidos se llaman diamagnticos.

La magnetita y pirotita son los nicos minerales magnticos comunes.

A su vez, los minerales tienen diferentes capacidades para conducir la corriente elctrica. Los cristales de metales nativos y muchos sulfuros son buenos conductores de la electricidad y, por el contrario, los minerales tales como las micas son buenos aislantes, dado que no conducen la electricidad.