Minerales de Elementos Nativos: Clasificación, Propiedades y Ocurrencia

Elementos Nativos en Mineralogía: Clasificación y Propiedades

Los elementos nativos representan aproximadamente el 0.1% de todos los minerales conocidos. Generalmente, se encuentran como minerales accesorios. Estos elementos pueden dividirse en:

• Metales nativos (grupo del oro, del platino, del hierro, del mercurio)
• Semimetales nativos
• No metales nativos

Grupo del Oro

Todos los elementos de este grupo (Au, Ag, Cu) pertenecen a la misma familia en el sistema periódico y poseen propiedades químicas algo semejantes, siendo lo suficientemente inertes como para aparecer en estado nativo. Se caracterizan por:

• Estructura con enlace metálico bastante débil.
• Minerales isoestructurales.
• Clase de simetría Fm3m.

Existe solución sólida completa entre Au y Ag. El Cu presenta solución sólida limitada. Todos se unen mediante enlace metálico. Son blandos, maleables y dúctiles. Conducen bien el calor y la electricidad. Presentan brillo metálico, fractura astillosa y puntos de fusión bajos.

Cobre Nativo

El cobre es un tipo de mineral volcánico con una clase de simetría 4/m b3 2/m (Nota: Esta notación puede requerir verificación en el contexto cristalográfico estándar). Sus propiedades incluyen:

• Color y raya: Roja
• Brillo: Mate
• Dureza: 2.5 a 3 en la escala de Mohs

Muy raramente presenta cristales. Habitualmente forma agregados filamentosos, placas y escamas. A veces también es masivo, rellenando fracturas. Presenta ductilidad y maleabilidad, y desarrolla una pátina negra en la superficie.

Grupo del Platino

Incluye minerales raros como el paladio nativo, platiniridio e iridosmina. El Pt y Pd tienen una estructura similar a la del grupo del Au, con clase de simetría Fm3m. Son metales duros y de alto punto de fusión.

Grupo del Hierro

Este grupo incluye el Fe puro, que es raro, y el ferroníquel. Su clase de simetría es Im3m. A alta temperatura, se transforman en Fm3m. Bajo alta presión y temperatura, el empaquetamiento es hexagonal. Son comunes en meteoritos metálicos. El Fe y Ni se sustituyen debido a la similitud de sus radios. En condiciones terrestres, el hierro es raro al ser inestable y oxidarse con facilidad (Fe²⁺ y Fe³⁺).

Grupo del Mercurio

Este grupo incluye el mercurio nativo y las amalgamas con Ag (Ag, Hg) y (Ag₂Hg₃), la amalgama con Au y la de Pd. Son líquidos a temperatura ambiente y se solidifican a -39ºC en cristales romboédricos. Se asocian al cinabrio, formando gotitas o rellenando cavidades.

Semimetales Nativos

Los semimetales nativos, como As, Sb y Bi, son romboédricos e isoestructurales. Se estructuran en capas y presentan buena exfoliación. Son quebradizos y conducen el calor y la electricidad peor que los metales. Se unen mediante enlaces intermedios entre el metálico y el covalente. Son raros como minerales.

No Metales Nativos

Dentro de este grupo tenemos el S y el C (grafito y diamante). La estructura de estos elementos es muy diferente a la de los metales. El grafito y el diamante son lo que se conoce como polimorfos, minerales con la misma fórmula química pero distinta estructura cristalina.

Grafito

En el grafito, los átomos de carbono presentan hibridación sp², que forma dos enlaces covalentes en el mismo plano con un ángulo de 120°. Es de color negro con brillo metálico, refractario y se exfolia con facilidad. En la dirección perpendicular a las capas, presenta una conductividad eléctrica baja que aumenta con la temperatura, comportándose como un semiconductor. A lo largo de las capas, la conductividad es mayor y aumenta proporcionalmente con la temperatura, comportándose como un conductor semimetálico.

Diamante

Un diamante es un cristal transparente de átomos de carbono (sp³) que cristaliza en la red de diamante, una variación de la estructura cúbica centrada en la cara (Fm3m). Se caracteriza por su dureza extrema y su alta conductividad térmica, así como por su alta dispersión óptica. El diamante se convierte en grafito bajo ciertas condiciones de presión y temperatura.

Azufre Nativo

El azufre es un tipo de mineral volcánico con una clase de simetría 2/m 2/m 2/m. Sus propiedades incluyen:

• Color: Amarillo
• Raya: Amarilla clara
• Brillo: Vítreo
• Dureza: 1.5 a 2.5 en la escala de Mohs

Presenta fracturas concoideas y un hábito prismático o granular. Tiene un olor característico y arde con facilidad.