Geología Fundamental: Minerales, Propiedades y Clasificación de Rocas

Elementos Geométricos de un Cristal

Los cristales presentan una estructura ordenada y repetitiva, definida por elementos geométricos clave:

• Caras: Superficies planas que separan la materia cristalina del espacio circundante.
• Aristas: Líneas de intersección entre dos caras adyacentes.
• Vértices: Puntos de unión de dos o más aristas.

La forma de un cristal es un conjunto de caras que presenta idénticas propiedades físicas y químicas, relacionadas por algún tipo de simetría.

El hábito cristalino describe el aspecto macroscópico que tiene el mineral, el cual depende de factores externos durante su crecimiento.

Propiedades Físicas de los Minerales

Las propiedades físicas son características intrínsecas que permiten identificar y clasificar los minerales:

Densidad y Peso Específico

• Densidad: Relación entre la masa y el volumen de un mineral.
• Peso Específico: Relación entre el peso de un mineral y el del volumen de agua a 4ºC.

Tenacidad

La tenacidad es la resistencia que ofrece un mineral al ser roto, molido o deformado. Se clasifica en:

• Dúctil: Si se puede estirar como un hilo.
• Maleable: Si se puede separar en láminas delgadas.
• Séctil: Si se puede cortar en virutas con un cuchillo.
• Flexible: Si se deforma al doblarlo.

Exfoliación

La exfoliación es la tendencia de un mineral a romperse a lo largo de planos de debilidad estructural, produciendo superficies lisas y paralelas.

Dureza

La dureza es la resistencia que tiene un mineral al ser rayado. Se mide comúnmente con la escala de Mohs, que va del 1 (más blando) al 10 (más duro). Algunos ejemplos son:

• Uña (dureza aproximada 2,5): raya al Talco.
• Moneda de cobre (dureza aproximada 3,5): raya a la Calcita.
• Vidrio (dureza aproximada 6): raya a la Ortosa (feldespato).

Fractura

La fractura describe la forma en que un mineral se rompe cuando no lo hace a lo largo de planos de exfoliación. Tipos comunes incluyen:

• Concoidea: Superficie lisa y curva que recuerda la cara interior de una concha.
• Fibrosa o Astillada: Con aspecto de fibras o astillas.
• Ganchuda: Fractura irregular, dentada o con filos puntiagudos.
• Desigual o Irregular: Superficie áspera y sin patrón definido.

Color y Raya

• Color:
  • Idiocromáticos: Minerales cuyo color es constante y característico debido a su composición química esencial.
  • Alocromáticos: Minerales que presentan una gran variedad de colores debido a impurezas o defectos en su estructura.
• Raya: Es el color que presenta el polvo fino que resulta al rayar un mineral sobre una placa de porcelana sin esmaltar.

Brillo

El brillo es el aspecto de la luz reflejada sobre la superficie del mineral. Se clasifica principalmente en:

• Metálico: Similar al de un metal pulido (ej. Pirita).
• No Metálico: Incluye subtipos como vítreo (cuarzo), adamantino (diamante), resinoso, nacarado, sedoso, terroso, entre otros.

Clasificación de los Minerales

Los minerales se clasifican en grupos según su composición química principal y estructura cristalina:

Elementos Nativos

Formados por un solo elemento químico. Se subdividen en:

• Metales: Ej. Cobre (Cu), Oro (Au), Plata (Ag).
• No Metales: Ej. Diamante (C), Azufre (S).

Haluros

Formados por un halógeno (F, Cl, Br, I) y un metal. Ej. Halita (NaCl), Fluorita (CaF2).

Sulfuros

Formados por azufre (S) y uno o más metales. Ej. Pirita (FeS2), Galena (PbS).

Óxidos e Hidróxidos

Combinación de oxígeno (O) con uno o más metales. Los hidróxidos contienen el grupo hidroxilo (OH). Ejemplos:

• Óxido de Hierro: Magnetita (Fe3O4), Hematita (Fe2O3).
• Óxido de Estaño: Casiterita (SnO2).
• Óxido de Manganeso: Pirolusita (MnO2).
• Óxido de Aluminio: Corindón (Al2O3).

Carbonatos

Formados por el ion carbonato (CO3^2-) y uno o más metales. Ejemplos:

• Carbonato de Calcio: Calcita (CaCO3).
• Carbonato de Hierro: Siderita (FeCO3).
• Carbonato de Calcio y Magnesio: Dolomita (CaMg(CO3)2).

Fosfatos

Formados por el anión fosfato (PO4^3-) y otros elementos químicos. Ej. Apatito (Ca5(PO4)3(OH,F,Cl)).

Sulfatos

Formados por el anión sulfato (SO4^2-) y otros elementos químicos. Ej. Yeso (CaSO4·2H2O), Barita (BaSO4).

Silicatos

La clase de minerales más abundante, formados por un átomo de silicio (Si) en el centro unido a cuatro átomos de oxígeno (O), formando un tetraedro (SiO4^4-). Ej. Olivino ((Mg,Fe)2SiO4), Cuarzo (SiO2), Feldespatos.

Tipos de Rocas

Las rocas se clasifican en tres grandes grupos según su origen y proceso de formación:

Rocas Ígneas

Formadas a partir del enfriamiento y solidificación de rocas fundidas (magma o lava). Se subdividen en:

• Rocas Volcánicas (o Extrusivas): Se forman cuando el magma se enfría rápidamente en la superficie de la Tierra mediante el vulcanismo, resultando en cristales pequeños o textura vítrea.
• Rocas Plutónicas (o Intrusivas): Se forman cuando el magma cristaliza lentamente en el interior de la corteza terrestre, originando grandes masas de rocas con cristales de mayor tamaño.
• Rocas Filonianas (o Hipabisales): Se forman cuando el magma cristaliza en grietas o fracturas de la corteza a profundidades intermedias, presentando texturas mixtas.

Rocas Metamórficas

Formadas a partir de otras rocas preexistentes (ígneas, sedimentarias o incluso otras metamórficas) que, sin llegar a fundirse, han estado sometidas a grandes presiones y temperaturas, provocando en ellas cambios físico-químicos y estructurales.

Rocas Sedimentarias

Formadas en zonas superficiales de la corteza terrestre a partir de la acumulación y compactación de materiales (sedimentos) que se depositan en capas o estratos. Se clasifican en:

• Detríticas (o Clásticas): Se originan a partir de fragmentos (clastos) de otras rocas preexistentes, transportados y depositados por agentes externos (agua, viento, hielo). Ej. Conglomerados, Areniscas, Arcillas.
• Químicas y Orgánicas:
  • Químicas: Se forman por la precipitación de compuestos químicos disueltos en agua. Ej. Caliza, Yeso, Halita.
  • Orgánicas: Se forman por la acumulación de restos de seres vivos (plantas, animales). Ej. Carbón, Petróleo (aunque este último es un fluido), Caliza biogénica.