AUTORES: Javier Luque y Belén Soutullo

¿De qué dependen las propiedades físicas de los minerales?

Las propiedades físicas de los minerales dependen de su composición química y/o estructura. Los componentes químicos (átomos, iones o moléculas) y las fuerzas por las que se unen entre sí (enlaces químicos) condicionan ciertas propiedades (como la dureza, la transparencia o el brillo). Así, por ejemplo, aquellos minerales en los que predomina el enlace metálico suelen ser opacos (incluso en secciones muy delgadas), relativamente blandos y presentar brillo también metálico. En el extremo opuesto, los minerales en los que predominan los enlaces iónicos o covalentes suelen ser translúcidos o transparentes (al menos en secciones delgadas) y presentan brillo no metálico y dureza variada. La dureza de un mineral es la resistencia que ofrece su superficie a ser rayada (no confundir con tenacidad o fragilidad; hay minerales muy duros, como el diamante, pero que son frágiles, se rompen al ser golpeados). La dureza se mide en una escala semicuantitativa compuesta por 10 minerales que se utilizan como referencia. Esta escala fue propuesta por el mineralogista alemán Friedrich Mohs a principios del siglo XIX, y en ella cada mineral es rayado por el siguiente en la escala. La dureza más baja (1) es la del talco y la más alta (10) corresponde al diamante. Esto no significa que el diamante sea 10 veces más duro que el talco, ya que se trata de una escala no lineal. En términos absolutos el diamante es unas 7000 veces más duro.

De igual manera, la forma en que se distribuyen los componentes químicos en el mineral (estructura cristalina) determina otras propiedades (como la morfología externa, la fractura, etc.). La fractura en los minerales depende de la distribución de esfuerzos que, a su vez, está relacionada con la estructura cristalina. Cuando en la estructura hay diferentes fuerzas de enlace, los minerales tienden a romperse según aquellas direcciones o planos en los que la fuerza de enlace es más débil. A esto se le denomina exfoliación y es muy evidente en el yeso, la calcita o las micas. Por ejemplo, en el caso del yeso (un sulfato de calcio con dos moléculas de agua), la exfoliación se produce a lo largo de los planos en los que se unen las moléculas de agua a través de enlaces químicos muy débiles (puentes de hidrógeno). Otros minerales, como el cuarzo y sus variedades, presentan enlaces semejantes en todas las direcciones y, por ello, su fractura es concoidea. Lo mismo sucede con la obsidiana (un vidrio volcánico silíceo) que es amorfo, es decir, carece de una disposición ordenada de sus componentes químicos.

¿Por qué son importantes las propiedades físicas de los minerales?

Los minerales industriales son aquellos que se usan directamente por alguna de sus propiedades físicas en algún campo de aplicación industrial. Por ejemplo, los minerales con elevada dureza se utilizan como abrasivos; los que tienen alta temperatura de fusión en la fabricación de materiales refractarios. De esta forma, puede decirse que minerales como el cuarzo (por su fractura y dureza) o diferentes óxidos de hierro, utilizados como pigmentos por su color rojo u ocre en las manifestaciones de arte rupestre, fueron los primeros minerales industriales usados por la Humanidad.

¿Cuáles son los minerales más abundantes?

Los elementos químicos más abundantes en la corteza terrestre son el oxígeno y el silicio. En número de átomos, algo más de 6 de cada 10 corresponden al oxígeno y al silicio algo más de 2. Por ello, los minerales con estos elementos como componentes principales (los silicatos) forman el 90% de la corteza. El cuarzo, aunque químicamente es dióxido de silicio, por su estructura cristalina se le considera un silicato y representa, aproximadamente, un 12% en volumen del total de la corteza.

Relación entre la escala de Mohs y la dureza cuantitativa de los minerales

 

Abundancia relativa de los principales minerales