Las tres leyes fundamentales de la cristalografía se han formulado en base al estudio de la forma externa de un cristal. Son la ley de la constancia de los ángulos diedros;ley de la racionalidad de los índices; y ley de la constancia de la simetría.
Ley de la constancia de los ángulos diedros
Fue enunciada en 1669 por Stenon. Establece que, en una misma especie mineral, los ángulos diedros formados entre las caras son iguales, aunque dichas caras puedan variar en cuanto a su forma y tamaño.
Ley de racionalidad de los índices
Fue enunciada en 1782 por Haüy, y estudia la posición que poseen las distintas caras en un cristal, y la relación que tome con otra cara llamada fundamentaltomada como referencia. Establece que la relación entre los parámetros de todas las caras existentes o posibles en un cristal, sobre un mismo eje, da siempre números racionales (pueden determinarse por tres números enteros).
Ley de la constancia de la simetría
La ley de constancia de la simetría establece que, en un cristal, el grado de simetría que presenta un conjunto formado por cualquiera de sus caras, permanece invariable aunque se combine con otro cuando aparecen caras nuevas.
los minerales pueden ser clasificados de acuerdo con sus propiedades físicas, ópticas, composición química, y también en base a criterios eléctricos y magnéticos.
El análisis de la composición química no es el método común de reconocimiento de un mineral, pues la mayoría pueden ser identificados mediante observación espectroscópica e incluso visual, no obstante, el análisis químico es la única forma de identificar con exactitud la naturaleza de un mineral.
Propiedades físicas |
Las propiedades físicas son de gran importancia en el estudio de los minerales, la mayoría de ellos, como se ha dicho, resulta muy sencillo reconocerlos atendiendo solamente a observaciones muy simples, o mediante el apoyo de un espectroscopio. Las sustancias cristalinas cuyas propiedades físicas varían con la dirección se llamananisotrópicas, y se clasifican dentro de las propiedades físicasvectoriales (que son representados mediante vectores que indican dirección, intensidad y sentido).
Por el contrario, si las propiedades descritas tienen el mismo valor en cualquier dirección se llaman isotrópicas, y se clasifican dentro de las propiedadesescalares; las escalares dependen del conjunto del cuerpo del mineral, son aquellas que pueden ser descritas perfectamente mediante un valor numérico, ejemplo delpeso específico y punto de fusión.
Fracturas |
Al romperse un mineral se pueden dar los siguientes tipos de fractura:exfoliación,concoidea, astillosa o laminar, ganchuda y lisa.
Exfoliación
La exfoliación es una propiedad importante que poseen muchos minerales, por la cual se pueden separar presentando superficies planas y paralelas a las caras reales (o posibles) del cristal. El plano o planos a lo largo de los cuales se produce esa separación se denominan planos de exfoliación. Esta característica no existe en las estructuras amorfas.
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La mica tiene la propiedad de exfoliación en hojas muy delgadas |
Ejemplo de minerales con propiedades de exfoliación perfecta son: mica, galena, fluorita y yeso; la mica exfolia en hojas muy finas, la galena en cubos, la fluorita en octaedros y el yeso en láminas.
Concoidea
La concoidea es una fractura que presenta una superficie lisa y de suave curva, al estilo de la que muestra una concha por su parte interior.
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La obsidiana es uno de los minerales que pueden presentar fractura concoidea |
Ejemplo de este tipo de fractura es la pueden presentar el sílex y la obsidiana.
Astillosa o laminar
La fractura astillosa, laminar o fibrosa, presenta una superficie irregular en forma de astillas o fibras. Ejemplo de este tipo de fractura es la que puede presentar la actinolita.
Ganchuda
La fractura ganchuda es aquella cuya superficie es tosca e irregular, y muestra bordes agudos y dentados. Ejemplo de este tipo de fractura es la que pueden presentar la magnetita, serpentina y cobre nativo.
Lisa
La fractura lisa es la que presenta una superficie lisa y regular.
Terrosa
La fractura terrosa es la que presenta una superficie con aspecto granuloso o pulverulento.
Dureza |
La dureza de un mineral es el nivel de resistencia que presenta a ser rayado. Se dice que un mineral presenta una dureza mayor que otro, cuando el primero es capaz de rayar al segundo.
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Los dos minerales extremos en la escala de dureza de Mohs; a la izquierda: talco (el más blando); a la derecha: diamante (el más duro) | |
El mineralogista alemán Mohs estableció en 1822 una escala de medidas que lleva su nombre, y que se ha venido utilizando hasta la actualidad; en esta escala cada mineral puede ser rayado por todos los que le siguen. Se toman 10 minerales comparativos de más blando a más duro, que son: talco, yeso, calcita, fluorita, apatito, ortosa (feldespato), cuarzo, topacio, corindón y diamante.
Tenacidad o cohesión |
La tenacidad o cohesión es el mayor o menor grado de resistencia que ofrece un mineral a la rotura, deformación, curvatura, aplastamiento o pulverización. Se distinguen las siguientes clases de tenacidad: frágil, maleable, dúctil, flexibleyelástico. Algunos minerales tienen a la vez varias clases de tenacidad, ejemplo del oro, plata y cobre, que son dúctiles además de maleables.
Frágil
Un mineral frágil es aquel que se rompe o pulveriza con facilidad. Ejemplo de minerales con tenacidad frágil son el cuarzo y el azufre.
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El oro es un mineral dúctil y maleable |
Maleable
Se define como un mineralmaleable aquel que puede ser batido y extendido o reducido a láminas o planchas. Esta es una propiedad que aumenta con el calor. Si el mineral puede ser cortado en virutas delgadas con una navaja, se dice que es séctil. Ejemplo de minerales maleables son el oro, plata, platino, cobre, estaño, plomo, cinc, hierro y níquel.
Dúctil
Un mineral dúctil es aquel que tiene la propiedad de ser reducido a hilos o alambres delgados cuando son golpeados. Ejemplo de minerales dúctiles son el oro, la plata y el cobre.
Flexible
Un mineral flexible es aquel que puede ser doblado fácilmente, pero que una vez deja de recibir presión no es capaz de recobrar su forma original. Ejemplo de minerales flexibles son el yeso y el talco.
Elástico
Un mineral elástico es aquel que puede ser doblado y una vez deja de recibir presión recupera su forma original. Ejemplo de un mineral elástico es la mica.
Propiedades ópticas |
Color y raya |
El color de un mineral resulta de la luz que refleja. Según el espectro de luz que absorbe presentará un color u otro; si absorbe la luz blanca mostrará color negro; si por el contrario refleja el espectro presentará color blanco. Este parámetro no es un criterio absoluto para su identificación.
Brillo |
El brillo de un mineral es el aspecto que presenta la superficie ante la reflexión de la luz, la cual es diferente según el tipo de mineral. Los minerales mate, son aquellos que no tienen brillo, tales como el caolín y la bauxita. El brillo de un mineral puede ser metálico como la pirita, o generalmente no metálico como el cuarzo.
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La pirita es un ejemplo de mineral de brillo metálico |
Entre los brillos no metálicos se distinguen:
Vítreos: Reflejos similares al del vidrio, ejemplo del cuarzo y cristal de roca.
Adamantinos: Reflejos muy brillantes similares al del diamante.
Grasos: Sus reflejos simulan estar cubiertos por una delgada película aceitosa, ejemplo de yeso fibroso y la serpentina.
Resinosos: Sus reflejos tienen la apariencia de la resina, ejemplo del azufre, blenda y calcedonia.
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El azufre es un ejemplo de mineral de brillo no metálico, resinoso |
Perlados: Por su apariencia con las perlas, ejemplo de los minerales exfoliáceos como la mica y el talco.
Sedosos: También es un brillo característicos de los minerales fibrosos, tienen apariencia de la seda, tales como el yeso fibroso, malaquita y asbesto.
Diafanidad |
diafanidad es la propiedad que poseen algunos minerales de permitir que la luz los traspase casi en su totalidad; si la luz no puede ser transmitida a través de ellos, ni siquiera mediante sus bordes más delgados, se dice que su diafanidad es opaca.
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Un mineral traslúcido deja pasar la luz, pero no permite distinguir un objeto con claridad a través de él |
Se distinguen dos grados de diafanidad: transparente, cuando el contorno de un objeto puede ser distinguido perfectamente a través del cuerpo del mineral; ytranslúcido, si se intuye un objeto a través del cuerpo del mineral pero no se distingue con claridad.
Luminiscencia |
La luminiscencia es la propiedad que posee un mineral para emitir luz casi en la oscuridad, y que no procede de la incandescencia del mismo (luz fría). Se distinguen cuatro clases:
Triboluminiscencia
La triboluminiscencia es la luminiscencia producida por determinadas sustancias cristalinas mediante acción física o mecánica, es decir, al romperse, triturarse, frotarse o rayarse, ejemplo de la fluorita, calcita y blenda.
Termoluminiscencia
La Termoluminiscencia es la luminiscencia producida por determinados minerales al ser calentados, ejemplo de la calcita, apatito y feldespato.
Fluorescencia
La Fluorescencia es la luminiscencia producida por determinados minerales cuando son expuestos a la acción de ciertos rayos (rayos X, ultravioleta, visibles, catódicos y radiactivos). Estas radiaciones son transformadas por el mineral en ondas luminosas de longitud de onda mayor que la de los rayos que inciden en él.
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La fluorita es un ejemplo de mineral con propiedades de fluorescencia y triboluminiscencia |
A diferencia de los casos de luminosidad fosforescente, en la fluorescente la emisión luminosa cesa en el instante en que se suprime la luz excitante. Ejemplo de minerales emisores de luz fluorescente son el ópalo, fluorita y algunas calcitas.
Fosforescencia
La fosforescencia es la luminiscencia producida por un mineral durante un tiempo más o menos largo, después de que ha cesado la fuente de radiación excitadora. Ejemplo de minerales fosforescentes son la blenda y determinadas calcitas.
efracción de la luz |
La refracción es la desviación que experimenta un rayo de luz a través de un mineral no opaco. Cuando un haz luminoso incide en una superficie cristalina con dos medios que poseen distintos índices de refracción, una parte del haz se refleja y la otra se propaga a través del segundo medio con una velocidad distinta, lo que da lugar a su desviación. La velocidad de propagación y el índice de refracción dependen de la longitud de onda, por tanto existe una desviación distinta según el color de la luz que se refracta, dando lugar a un fenómeno de dispersión.
Cuando la luz pasa de un medio escasamente refringente (que apenas permite la refracción), a otro más refringente (que refracta con más facilidad) ocurre que parte de la luz es reflejada, mientras que el resto es refractada o absorbida. Si es al contrario, en que el primer medio es el más refringente, ocurre de manera similar pero hasta llegar a un punto (ángulo límite) a partir del cual, aunque aumente el ángulo de incidencia ya no hay refracción. Estos hechos vienen dados por las dos leyes de Snell Willebrord, geómetra holandés (1591-1626) que estableció una verdadera ley de refracción.
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El espato de Islandia es un ejemplo de mineral con doble refracción, donde la propagación de un rayo luminoso varía con la dirección |
En los minerales amorfos (y los que cristalizan en el sistema cúbico) el índice de refracción es el mismo para todos ellos. Se dice que son isótropos, es decir, la luz se propaga a través de ellos con igual velocidad en todas las direcciones.
En los minerales anisótropos (los que cristalizan en un sistema que no sea el cúbico), se da una doble refracción, es decir, el rayo luminoso que incide da lugar a dos rayos refractados que salen formando un ángulo; en estos minerales la velocidad de propagación de la luz varía según la dirección, ejemplo de una variedad de calcita llamada espato de Islandia.
Polarización de la luz |
La polarización es la vibración de la luz en un solo plano a través de un cristal. Si la luz que vibra lo hace en infinitos planos se muestra blanca (luz natural). Cuando los rayos de luz que inciden en un cristal están polarizados, vibran en dos planos perpendiculares entres sí; esto ocurre en todos los cristales que poseen doble refracción.
Si la luz no está polarizada, todos los vectores eléctricos y magnéticos vibran en todas las direcciones perpendiculares a la de propagación, es decir, en una luz no polarizada las ondas luminosas se propagan todas en la misma dirección.
Jose Galviz EES
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