¿Que son los minerales ?

Un MINERAL es una sustancia natural, de composición química definida, normalmente sólido e inorgánico, y que tiene una cierta estructura cristalina. Es diferente de una roca, que puede ser un agregado de minerales o no minerales y que no tiene una composición química específica. La definición exacta de un mineral es objeto de debate, especialmente con respecto a la exigencia de ser abiogénico, y en menor medida, a que debe tener una estructura atómica ordenada. El estudio de los minerales se llama mineralogía. Estas pueden ser físicas y químicas. 

 

Hay más de 5300 especies minerales conocidas, de ellas más de 5090 aprobadas por la Asociación Internacional de Mineralogía (International Mineralogical Association, o IMA). Continuamente se descubren y describen nuevos minerales, entre 50 y 80 al año.^[1]​ La diversidad y abundancia de especies minerales es controlada por la química de la Tierra. El silicio y el oxígeno constituyen aproximadamente el 75% de la corteza terrestre, lo que se traduce directamente en el predominio de los minerales de silicato, que componen más del 90% de la corteza terrestre..

Los minerales se distinguen por diversas propiedades químicas y físicas. Diferencias en la composición química y en la estructura cristalina distinguen varias especies, y estas propiedades, a su vez, están influidas por el entorno geológico de la formación del mineral. Cambios en la temperatura, la presión, o en la composición del núcleo de una masa de roca causan cambios en sus minerales.
Los minerales pueden ser descritos por varias propiedades físicas que se relacionan con su estructura química y composición. Las características más comunes que los identifican son la estructura cristalina y el hábito, la dureza, el lustre, la diafanidad, el color, el rayado, la tenacidad, la exfoliación, la fractura, la partición y la densidad relativa. Otras pruebas más específicas para la caracterización de ciertos minerales son el magnetismo, el sabor o el olor, la radioactividad y la reacción a los ácidos fuertes. 

Los minerales se clasifican por sus componentes químicos clave siendo los dos sistemas dominantes la clasificación de Dana y la clasificación de Strunz. La clase de silicatos se subdivide en seis subclases según el grado de polimerización en su estructura química. Todos los silicatos tienen una unidad básica en forma de tetraedro de sílice [SiO
4]4−, es decir, un catión de silicio unido a cuatro aniones de oxígeno. Estos tetraedros pueden ser polimerizados para dar las subclases: neosilicatos (no polimerizados, y por lo tanto, solo tetraedros), sorosilicatos (dos tetraedros enlazadados entre sí), ciclosilicatos (anillos de tetraedros), inosilicatos (cadenas de tetraedros), filosilicatos (láminas de tetraedros), y tectosilicatos (redes en tres dimensiones de tetraedros). Otros grupos minerales importantes son los elementos nativos, sulfuros, óxidos, haluros, carbonatos, sulfatos y fosfatos

TIPOS DE MINERALES 

Silicatos

Artículo principal: Minerales silicatos

Esquema del tetraedro [SiO4]4− base de los silicatos

Los silicatos son sales que combinan la sílice SiO
2 con otros óxidos metálicos. La base de la unidad de un mineral de silicato es el tetraedro [SiO4]4−: en la mayoría de casos, el silicio se encuentra coordinado cuatro veces, o en coordinación tetraédrica, con el oxígeno; en situaciones de muy altas presiones, el silicio estará coordinado seis veces, o en coordinación octaédrica, como en la estructura de perovskita o en el cuarzo polimorfo stishovita (SiO2). (En el último caso, el mineral ya no tiene una estructura de silicato, si no de rutilo (TiO
2) y su grupo asociado, que son óxidos simples.) Estos tetraedros de sílice son luego polimerizados en algún grado para crear otras estructuras, como cadenas unidimensionales, láminas bidimensionales o armazones tridimensionales. El mineral de un silicato básico sin polimerización de tetraedros requiere de otros elementos que equilibren la base cargada 4-.
 

Tectosilicatos

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El cuarzo es el principal mineral de la serie de los tectosilicatos (cristal de roca de la mina La Gardette, Francia

Esquema de la estructura interna tridimensional de un cuarzo (cuarzo-β). Las esferas rojas representan iones de oxígeno y las esferas grises iones de silicio.

 

Los tectosilicatos son muy abundantes, constituyendo aproximadamente el 64% de los minerales de la corteza terrestre.^[38]​ También conocidos como silicatos de estructura en armazón, tienen el grado de polimerización más alto y tienden a ser químicamente estables como resultado de la fuerza de los enlaces covalentes.^[6]​^:502 Son ejemplos el cuarzo, los feldespatos, los feldespatoides, y las zeolitas. 

Filosilicatos

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Moscovita, una especie mineral del grupo de las micas, dentro de la subclase de los filosilicatos

Modelo poliédrico de la lámina de tetraedros de sílice.

 

Los filosilicatos son un grupo de minerales muy extendidos en la corteza terrestre, integrantes de muchos tipos de rocas, ígneas, metamórficas y sedimentarias. Las arcillas están formadas fundamentalmente por filosilicatos.
La característica principal de los filosilicatos es su disposición en capas, que ocasiona hábitos típicos fácilmente reconocibles (minerales hojosos o escamosos). Además suelen ser minerales blandos y poco densos. 

Inosilicatos

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Disposición cristalina de los inosilicatos

Tremolita asbestiforme, parte del grupo de los anfiboles en la subclase de los inosilicatos

Aegirina, un clinopiroxeno hierro-sodio, es parte de la subclase inosilicatos

 

Los inosilicatos son metasilicatos que consisten en tetraedros unidos repetidamente en cadenas. Estas cadenas pueden ser simples —cuando un tetraedro está unido a otros dos para formar una cadena continua —o dobles, cuando dos cadenas sencillas se combinan entre ellas. Los silicatos de cadena individuales tienen una relación de silicio:oxígeno de 1:3 (por ejemplo, [Si
2O
6]4−), mientras que las variedades de doble cadena tiene una proporción de 4:11, por ejemplo [Si
8O
22]12

Ciclosilicatos

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Estructura en anillo de la dioptasa.

 

La clase de los ciclosilicatos corresponde a la clase 9.C de la clasificación de Strunz y tiene 16 familias. Está integrada por tres o más tetraedros de [SiO₄]⁴⁻ unidos por sus vértices, formando un anillo cerrado, simple o doble, el cual puede tener enlaces iónicos con un metales como por ejemplo sodio, calcio, hierro, aluminio, potasio, magnesio, etc.^[41]​ Algunos ejemplos de ciclosilicatos son la turmalina, cordierita, rubelita, benitoita, dioptasa, etc. 

Sorosilicatos

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La epidota a menudo tiene un color verde pistacho distintivo.

 

La clase de los sorosilicatos corresponde a la clase 9.B de la clasificación de Strunz y tiene 10 familias, de dos tipos, el de las de las epidotas y el de las idocrasas.
Los sorosilicatos, también denominados disilicatos, tienen un enlace tetraedro-tetraedro en un oxígeno, lo que resulta en una relación de 2:7 de silicio al oxígeno. El elemento estructural común resultante es el grupo [Si
2O
7]6−.

Ortosilicatos

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Andradita negra, un miembro terminal del grupo de granates.

Modelo estructural del zirconio

 

La clase de los ortosilicatos corresponde a la clase 9.A de la clasificación de Strunz y tiene 10 familias con cerca de 120 especies.
Los ortosilicatos consisten en tetraedros aislados que tienen las cargas equilibrada por otros cationes.^[2]​^:116–117 También denominados nesosilicatos, este tipo de silicatos tiene una relación silicio:oxígeno de 1:4 (por ejemplo, SiO
4). Los ortosilicatos típicos tienden a formar bloques de cristales equantes, y son bastante pesados.^[6]​^:573 Varios minerales que forman rocas son parte de esta subclase, como los aluminosilicatos, el grupo del olivino o el grupo del granate. 

Minerales no silicatos

 

Elementos nativos

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Oro nativo. Raro espécimen de cristales gruesos que crecen fuera de un tallo central (3.7 x 1.1 x 0.4 cm, de Venezuela).

 

Los elementos nativos son aquellos minerales integrados por elementos que no están unidos químicamente a otros elementos. Este grupo incluye minerales metales nativos, semi-metales y no metales, y varias aleaciones sólidas y soluciones. Los metales se mantienen unidos por enlaces metálicos, lo que les confiere propiedades físicas distintivas, como su lustre metálico brillante, ductilidad y maleabilidad, y conductividad eléctrica. Los elementos nativos se subdividen en grupos por su estructura o atributos químicos. 

Sulfuros

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Cinabrio rojo (HgS), una mena del mercurio, sobre dolomita

 

La clase de los minerales sulfuros y sulfosales —denominación engañosa pues los sulfuros solo son una parte del grupo— corresponde a la clase 2 de la clasificación de Strunz y en ella se incluyen: minerales sulfuros —con el ion S2−—-, los seleniuros, teluriuros, arseniuros, antimoniuros, bismutiuros, sulfoarseniuros y sulfosales. Los sulfuros se clasifican por la relación del metal o del semimetal con el azufre, M:S igual a 2:1, o 1:1.^[2]​^:649 A pesar de que los sulfuros son mucho menos abundantes que los silicatos, su química y sus estructuras son muy variadas, lo que explica porque el número de minerales de sulfuro es muy alto en relación a su abundancia.

Óxidos

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La clase de los minerales óxidos e hidróxidos corresponde a la clase 4 de la clasificación de Strunz y en ella se incluyen: óxidos, hidróxidos, vanadatos, arsenitos, antimonitos, bismutitos, sulfitos, selenitos, teluritos y yodatos.
Los minerales óxidos se dividen en tres categorías: óxidos simples, hidróxidos y óxidos múltiples. Los óxidos simples se caracterizan por O2− como anión principal y enlace principalmente iónico. Se pueden subdividir además por la relación del oxígeno a los cationes. El grupo de la periclasa consta de minerales con una relación 1:1. Óxidos con una relación 2:1 incluyen la cuprita (Cu
2O) y el hielo de agua. minerales del grupo del corindón tienen una proporción de 2:3, e incluye minerales como el corindón (Al
2O
3) y la hematita (Fe
2O
3). Los minerales del grupo del rutilo tienen una proporción de 1:2; la especie del mismo nombre, rutilo (TiO
2) es el principal mena del titanio; Otros ejemplos incluyen la casiterita (SnO
2, mena de estaño), y pirolusita (MnO
2, mena de manganeso).

Haluros

Cristales de halita cúbica rosa (NaCl; clase haluro) en una matriz de nahcolita (NaHCO
3; un carbonato, y la forma mineral del bicarbonato sódico, que se utilizan como bicarbonato de sodio). baking soda).

Categorías y artículos principales: Minerales haluros y Minerales haluros.

 

La clase de los minerales haluros corresponde a la clase 3 de la clasificación de Strunz y en ella se incluyen: haluros o halogenuros simples o complejos, con H₂O o sin ella, así como derivados oxihaluros, hidroxihaluros y haluros con doble enlace. 

Carbonatos

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Cristales de calcita de la mina Sweetwater, condado de Reynolds, Misuri (6.2 × 6 × 3.3 cm

 

La clase de los minerales carbonatos y nitratos corresponde a la clase 5 de la clasificación de Strunz y en ella se incluyen carbonatos, uranilo-carbonatos y nitratos.

Sulfatos

Categorías y artículos principales: Minerales sulfatos y Minerales sulfatos.

Rosa del desierto de yeso

 

La clase de los minerales sulfatos corresponde a la clase 7 de la clasificación de Strunz y en ella se incluyen: sulfatos, selenatos, teluratos, cromatos, molibdatos y wolframatos.

Fosfatos

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La clase de los minerales fosfatos corresponde a la clase 8 de la clasificación de Strunz y en ella se incluyen fosfatos, arseniatos y vanadatos. Son 51 familias agrupadas en 7 divisiones, un grupo grande y diverso, que sin embargo, tiene solo unas pocas especies relativamente comunes.