INTRODUCCION Las propiedades físicas de los minerales son el resultado directo de sus características químicas y estructurales; por ello recurriremos en diversas partes de nuestro trabajo en los temas a tratar. Las propiedades físicas de los minerales se revelan y pueden medirse solo como el resultado de la aplicación de fuerzas externas y las influencias mecánicas, de radiación, luminosas, térmicas, electromanéticas. La infl influe uenc ncia ia mecá mecáni nica ca sobre sobre los los mine minera rale less va acom acompa pa!a !ada da de su defo deform rmac ació ión n o desinteración. La resistencia a la destrucción de los minerales se expresa por la dureza. "uc#as "uc#as propie propiedad dades es física físicass están están relaci relaciona onadas das con la estruc estructur tura a y la compos composici ición ón química de los minerales y varían junto con ellas. $n este trabajo examinaremos principalmente aquellas %ropiedades &ísicas que pueden determinarse determinarse por inspección inspección o mediante mediante ensayos ensayos relativam relativamente ente simples. simples. 'omo estas propiedades se determinan en muestras manuales, son importantes en el reconocimiento rápido de minerales.
EXFOLIACIÓN:
La exfoliación es una propiedad importante que poseen muc#os minerales, por la cual se pueden separar presentando superficies planas y paralelas a las caras reales (o posibles) del cristal. $l plano o planos a lo laro de los cuales se produce esa separación se denominan planos de exfoliación. $sta característica no existe en las estructuras amorfas. $s la tenden tendencia cia que posees posees cierto ciertoss minera minerales les a romper romperse se paralel paralelame amente nte a planos planos atómicos que se identifican por *ndices de "iller, al iual que las caras de la forma externa de un cristal. La exfoliación puede estar muy bien desarrollada (perfecta) en alunos cristales, como ocurre en la exfoliación basal de las micas, o puede ser menos distinuible, como en el berilio, como el cuarzo, esta completamente ausente. +l describir una exfoliación deben darse su calidad y dirección cristaloráfica. La calidad se expresa como perfecta, buena, reular, reular, etc. La dirección dirección se expresa expresa por el nombre o índices de la forma a la que es paralela la exfoliación, como cubica -/0, octaédrica -///0, -///0, romboédrica -///0, prismática -// - //0, 0, o pinacoidal -/0. La exfoliación siempre concuerda con la simetría; así si se desarrolla una dirección de exfoliación octaédrica, ello implica que debe #aber otras tres direcciones semejantes. 1i se presenta una exfoliación dodecaédrica, probablemente implica otras cinco direcciones de simetría. 2o todos los minerales ex#iben exfoliación, y solo comparativamente unos pocos lo poseen en rado eminente, pero en estos sirve como un extraordinario criterio para el dianostico.
La mica tiene la propiedad de exfoliación en #ojas muy deladas
$jemplo de minerales con propiedades de exfoliación perfecta son mica, alena, fluorita y yeso; la mica exfolia en #ojas muy finas, la alena en cubos, la fluorita en octaedros y el yeso en láminas.
FRACTURAS:
$n alunas estructuras cristalinas la resistencia de los enlaces es aproximadamente la misma en todas las direcciones. $n estos casos la ruptura del cristal no siue eneralmente una dirección cristaloráfica determinada. 'uando el mineral se rompe sin seuir las normas de la exfoliación o la partición se dice que experimenta una fractura. Los modelos de fractura pueden ser distintivos para el buen dianostico en la identificación de minerales. + continuación se facilitan los nombres con los que se desinan las diferentes clases de fracturas
$xfoliación
3anc#uda
'oncoidea
Lisa
4errosa
+stillosa o laminar
'oncoidal
La concoidea es una fractura que presenta una superficie lisa y de suave curva, al estilo de la que muestra una conc#a por su parte interior .
La
obsidiana es uno de los minerales que pueden presentar fractura concoidea $jemplo de este tipo de fractura es la pueden presentar el sílex y la obsidiana.
&ibrosa o +stillosa
La fractura astillosa, laminar o fibrosa, presenta una superficie irreular en forma de astillas o fibras. $jemplo de este tipo de fractura es la que puede presentar la actinolita .
3anc#uda
La fractura anc#uda es aquella cuya superficie es tosca e irreular, y muestra bordes audos y dentados. $jemplo de este tipo de fractura es la que pueden presentar la manetita, serpentina y cobre nativo.
4errosa o 5rreular
La fractura terrosa es la que %resenta una superficie con aspecto ranuloso o pulverulento.
CLIVAJE O CRUCERO
$l clivaje puede ser descrito como la manera en que un mineral tiende a dividirse al aplicarle una fuerza y está relacionado con la fractura pero no es lo mismo, un mineral puede tener 6capas6 las cuales una fisura siue, esas capas son paralelas a la cara del cristal y reflejan su simetría, así, la dirección de la fisura es controlada por la simetría del cristal, esto #ace que el 'livaje sea reproducible y sea posible dividir un mineral una y otra vez a lo laro de su mismo plano, es como si el mineral estuviera formado por capas invisibles del mismo material, unidas por un 6peamento6 invisible más débil y cuando el mineral es dividido, la fisura siempre seuirá la línea de unión del 6peamento6 entre las capas, de esta manera, los minerales que no presentan 'livaje, sólo muestran fracturas cuando son divididos o rotos.
La &luorita presenta un clivaje perfecto en todas sus direcciones, por lo que siempre se formarán octaedros al dividirla.
$l clivaje se puede clasificar en base a dos criterios principales, la calidad y la dificultad de la rotura o división. La calidad puede subdividirse en perfecta, imperfecta, distintiva, buena, reular y pobre. La dificultad se subdivide en fácil, dura y difícil de producir, además de que se puede producir en una o varias direcciones,
con variaciones en la dificultad y calidad del clivaje en un mismo mineral, dependiendo de la dirección. %ara la $valuación del clivaje existe la siuiente escala
•
•
•
•
Clivaje u! "erfect#.7el mineral se dividen láminas finas con superficie especular 8eso, "ica.
Clivaje "erfect#.$ $l mineral se rompe en cualquier luar en direcciones determinadas, formando superficies planas 'alcita, 3alena, 9alita
Clivaje e%ia&#.$ :urante la framentación se forman tanto las superficies de clivaje reulares como irreulares; &eldespatos, 9ornblenda.
Clivaje I'(erfect#.$ Las superficies de clivaje reulares son raras, presenta superficies irreulares erilo, +patito
$l clivaje, junto con la dureza, es una #erramienta importante en la identificación de los minerales.
"ARTICIÓN:
'uando los minerales se rompen a lo laro de planos con debilidad estructural se dice que #a tenido luar una partición. $sta debilidad puede resultar de una presión, de una macla o del proceso de desmezcla; por ser paralela a los planos cristaloráficos racionales.
1in embaro, a diferencia de la exfoliación, no todos los ejemplares de un determinado mineral ex#ibirán partición, sino solamente aquellos que estén maclados o #ayan sido sometidos a una presión apropiada. 5ncluso en estos ejemplos existe solamente un cierto numero de planos se
DURE)A
1e llama dureza a la resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral a ser rayada. $l rado de dureza viene determinado por la observación de la facilidad o dificultad relativa con que un mineral es rayado por otro o por una lima o punta de acero. La dureza es una forma de evaluación de la reacción de una estructura cristalina a una tensión sin rotura (exfoliación, partición, y fractura son formas distintas de romperse). $n los cristales con enlaces metálicos que pueden fluir plásticamente, el rayado da luar a una ranura o surco. 1in embaro, los materiales fráiles con enlaces iónicos y=o covalentes reaccionan a un ensayo de dureza con un micro fractura (rotura a escala muy fina). $sto explica los como diferentes compuestos químicos con la misma estructura interna aumentan su dureza al disminuir el tama!o iónico y al aumentar la cara iónica. %or ejemplo, en los silicatos, basados todos ellos en las diversas distribuciones de los tetraedros de 1i> ?, la dureza varía desde 5 el talco #asta @ en el cuarzo y A en el topacio. 4al variación suiere que la dureza no es una función del enlace 1i7 >, sino más bien de otros tipos de enlace presentes en la estructura.
La mineraloista austriaco &. "o#s, estableció en /AB? una escala de / minerales corrientes de manera que con esos valores se puede, por comparación, definir la dureza relativa de cualquier mineral. Los minerales que se citan a continuación, dispuestos de menor a mayor dureza se conocen con el nombre de Escala de dureza de Mohs:
Los minerales anteriores están dispuestos en orden decreciente dureza relativa. La dureza de estos mismos minerales puede medirse por técnicas más cuantitativas, dando luar a la escala de dureza absoluta. La posición relativa de los minerales de la escala de "o#s se mantiene, pero el corindón, por ejemplo, es dos veces mas duro que el topacio y cuatro veces mas duro que el cuarzo. $l talco, numero 5 en la escala de "o#s, posee una estructura #ec#a de placas tan débilmente liadas entre si que la presión de los dedos es suficiente para deslizar unas sobre otras. +l final de la escala esta el diamante con sus átomos de carbono constituyentes tan firmemente liados que nin
Los dos minerales extremos en la escala de dureza de "o#s; a la izquierda talco (el más blando); a la derec#a diamante (el más duro).
TENACIDAD O CO*ESIÓN
La tenacidad o co#esión es el mayor o menor rado de resistencia que ofrece un mineral a la rotura, deformación, curvatura, aplastamiento o pulverización. 1e distinuen las siuientes clases de tenacidad fráil, maleable, d
&ráil
Cn mineral fráil es aquel que se rompe o pulveriza con facilidad. $jemplo de minerales con tenacidad fráil son el cuarzo y el azufre.
La :olomita debe su nombre al eóloo y "ineraloista francés :éodat de :olomieu, es un mineral compuesto de carbonato de calcio y manesio, es de tenacidad fráil, de orien manatico, cuenta con un alto rado de pureza y se encuentra en la naturaleza en forma de rocas dolomíticas
"aleable
1e define como un mineral maleable aquel que puede ser batido extendido o reducido a láminas o planc#as. $sta es una propiedad que aumenta con el calor. 1i el mineral puede ser cortado en virutas deladas con una navaja, se dice que es séctil. $jemplo de minerales maleables son el oro, plata, platino, cobre, esta!o, plomo, cinc, #ierro y níquel. $l oro es un mineral d
1ectil
Cn mineral puede cortarse en virutas deladas con un cuc#illo.
:
y
Cn mineral d
%lomo 2ativo, tenacidad :
&lexible
Cn mineral flexible es aquel que puede ser doblado fácilmente, pero que una vez deja de recibir presión no es capaz de recobrar su forma oriinal. $jemplo de minerales flexibles son el yeso y el talco.
$lástico
Cn mineral elástico es aquel que puede ser doblado y una vez deja de recibir presión recupera su forma oriinal. $jemplo de un mineral elástico es la mica.
"ESO ES"EC+FICO:
La densidad depende de la composición química del mineral y de su estructura cristalina. + una temperatura y presión dadas, los minerales que son poco variables químicamente tienen una densidad constante. $n ocasiones, basta con determinarla 7mediante el uso de instrumentos como balanzas y picnómetros7 para identificar el mineral directamente. $l peso específico se indica con una 3 y corresponde al n
que
está
compuesta
$n los compuestos isoestructurales, donde el empaquetamiento es constante, los elementos con peso atómico más elevado tienen, por lo eneral, mayor peso específico.
Densidad en g/cm3
Mineral
B,EF
'uarzo
B,F
&eldespato
B,E 7 B,A
%laioclasa
?,?@
aritina
?,G
"anetita
F, 7 F,B
%irita
/G,H
>ro
"RO"IEDADES ,ENERALES -UE DE"ENDEN LOS INERALES
La estructura cristalina interna de cada mineral suele no expresarse externamente. $n eneral, donde se pueda formar un mineral, sin restricciones de espacio, se desarrollan cristales individuales con caras cristalinas bien formadas. %ero casi siempre el crecimiento cristalino se interrumpe dada la competencia por el espacio, lo que se traduce en una masa de intercrecimiento de cristales, donde ninuno de ellos ex#ibe su forma cristalina. %or esta razón, para reconocer minerales se recurre a sus propiedades físicas más fácilmente reconocibles, que son las ópticas, mecánicas y electromanéticas.
"r#(ie%a%e /(tica Color
$n eneral, el color es un medio poco eficiente para identificar minerales debido a que éstos no se presentan siempre con el mismo color, lo que #ace que no sea un indicador unívoco. $n relación con el color se distinuen dos rupos de minerale 5diocromáticos, que son aquellos que tienen colores característicos se
Para reconocer coloración de alocromáticos:
Feldespato potásico:
1u color varía de incoloro a blanco pasando por color carne #asta rojo intenso o incluso verde. Cuarzo:
$n su estado puro es incoloro. La presencia de varias inclusiones líquidas le da un color blanco lec#oso. Amatista:
$s de color p
$n su estado puro es incoloro. 1i porta cromo como elemento traza es de color rojo y se lo llama rubí. + su vez, el zafiro es una variedad transparente de corindón de varios colores.
Ra!a
%ara determinar este parámetro, se raya el mineral utilizando otro de mayor dureza. 1e determina el color del polvo fino obtenido. $ste parámetro es
Para reconocer rayas
0. La raya del feldespato potásico siempre es blanca, sin importar si el trozo es incoloro, color carne o verde.
1. La raya de la manetita es nera. 2. La raya de la #ematita es rojo cereza.
*34it#
$l #ábito se refiere a la forma más com
Para reconocer hábitos
Minerales isométricos o cúbicos:
$n los que el desarrollo es por iual en todos los sentidos (alena, ranate) Alargados en una dirección:
%uede ser dirección columnar (anfíbola), acicular o en aujas (atacamita) o fibrosa (asbesto). Alargados en dos direcciones:
%uede ser tabular (baritina) u #ojosa (micas). Formas intermedias:
$s el caso del tonel, una forma de transición entre isométrica y alarada (zafiro).
Granulares, con forma de grano. amelares o laminares:
1e observan cristales formados por placas u #ojas alo separables (por ejemplo, el yeso). !ol"ticos:
1e observan areados, formados por peque!as esferas semejantes a #uevos de pescado. Concreciones:
1e trata de masas formadas por depósitos de mineral sobre un n
'ristales con forma de conos o cilindros colantes. 1e
%oseen caras bien desarrolladas. %ipidiomorfos:
%oseen caras desarrolladas imperfectamente. Alotriomorfos:
%oseen caras deformadas por falta de espacio durante su crecimiento. +demás, dentro de los caracteres morfolóicos de los cristales se incluyen también las formas dobles o m
5rill# # lutre
1e refiere al aspecto eneral que se observa en la superficie de un mineral cuando éste refleja la luz. $n eneral, es una distinción difícil de establecer, ya que es muy subjetiva
Para reconocer brillos
$xisten tres randes tipos de brillo o lustre Metálico:
"ineral opaco a la luz, que tiene el aspecto brillante de un metal, y una raya nera o muy ascua. %or ejemplo, alena, pirita y calcopirita. &emimetálico:
rillo propio de minerales transparentes o semitransparentes. %or ejemplo, arentita. 'o metálico:
rillo que no tiene aspecto metálico. $n eneral, son de colores claros y transmiten la luz a través de láminas deladas. 1u raya es incolora o de color muy débil. Los minerales de brillo no metálico se pueden arupar en cateorías, siendo las dos primeras las más frecuentes. ("treos:
4iene el reflejo del vidrio (por ejemplo, cuarzo). &edoso: con apariencia de seda (por ejemplo, yeso fibroso, malaquita y serpentina).
)esinoso:
4iene el aspecto de la resina (por ejemplo, blenda). Graso: parece estar cubierto con una delada capa de aceite (por ejemplo, yeso, malaquita,
serpentina). Adamantino:
:e reflejo fuerte y brillante por su alto índice de refracción (por ejemplo, minerales transparentes de plomo, como crusita y anlesita). 'acarado:
rillo con el aspecto iridiscente de la perla. $sta característica se observa en superficies de los minerales que se distribuyen paralelas a los planos de exfoliación (por ejemplo, apofilita en el plano basal).
5rill#
Eje'(l# 6 Decri(ci/&
et3lic#
pirita, manetita, #ematita, rafito
e'i'et3lic#
uraninita (pec#blenda, C>B), oet#ita
N#$'et3lic#
Jítreo
cuarzo, olivino, nefelina, en las caras cristalinas, siderita
Kesinoso
'omo la resina, p.ej. esfalerita.
3raso
3rasoso al tacto cuarzo, nefelina de brillo ris raso.
>leoso
>livino.
%erlado
como el brillo de las perlas, p.ej. talco, biotita, siderita
1edoso
como el brillo de seda yeso de estructura fibrosa, sericita, oet#ita
"ate
como el brillo de la tiza
+damantino
brillante diamante, rutilo
Lu'i&ice&cia ! flu#rece&cia
Luminiscencia se denomina la emisión de luz por un mineral, que no es el resultado de incandescencia. 1e la observa entre otros en minerales que contienen iones extra!os llamados activadores. Fluorescencia
Los minerales fluorescentes se
#acen
luminiscentes cuando están expuestos a la acción de los rayos ultravioleta, o catódicos. 1i la luminiscencia continua después de #aber sido cortado la excitación se llama al fenómeno fosforescencia y al mineral con tal característica mineral fosforescente. Las fluoritas de color intenso son minerales fosforescentes, que muestran luminiscencia al ser expuestos a los rayos ultravioleta.
"RO"IEDADES O"TICAS ES"ECIALES:
critale i#tr/(ic#:
4ienen las mismas propiedades físicas en todas las direcciones 7los cristales los cuales pertenecen al sistema c
L# critale a&i#tr/(ic#
4ienen propiedades físicas que son diferentes en distintas direcciones, por ejemplo cordierita, biotita, cuarzo. 'ianita o distena respectivamente tiene en su extensión lonitudinal una dureza de ?,F a F se
Crital u&ia7ial:
'ristal uniaxial sinifica que #ay sólo un eje del cristal. $l índice de refracción elipsoide es un esferoide. %ertenece a cristales tetraonales, trional y #exaonal son ópticamente cristal uniaxial.
"RO"IEDADES ELECTRICAS 8 A,NETICAS:
"uc#os minerales conducen bien la electricidad (conductores), mientras que se oponen a su paso (aislantes). Cnos pocos la conducen medianamente (semiconductores). 3racias a estos
a9&eti'#
'onsiste en atraer el #ierro y sus derivados. Los imanes naturales son permanentes. La manetita es un imán natural conocido desde tiempos muy remotos.
"ie#electrici%a%
$s la capacidad para producir corrientes eléctricas cuando se les aplica presión. 1i se aplica una fuerza a las caras de un cristal, enera caras eléctricas y, si se aplican caras eléctricas, entonces se produce una deformación de las caras del cristal. $jemplo el cuarzo.
"ir#electrici%a%
1e producen corrientes eléctricas en el extremo de las caras cuando el mineral se somete a un cambio de temperatura. $jemplos cuarzo y turmalina.
Ra%iactivi%a%
$s la propiedad que poseen determinados minerales para emitir partículas de forma natural y espontánea. La radiactividad natural tiene muc#as aplicaciones
científicas, médicas e industriales, y los minerales que la poseen raramente alcanzan niveles pelirosos. $jemplo la uraninita.
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“AÑO DE LA PROMOCION DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE DEL COMPROMISO CLIMATICO!
UNI"ERSIDAD NACIONAL DE PIURA #ac$l%ad Ing& De Minas Es'& Ing& Minas PROPIEDADES #ISICAS DE LOS MINERALES
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#*SICAS MINERALES
LAS PROPIEDADES DE LOS
D(cen%e)
Ing& Armand( Berr(s'i Ca+a,ilca In%egran%es) •
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III
Pi$ra 1Per2
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