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LOS MINERALES 1. Concepto de mineral Un mineral es un sólido natural inorgánico con una composición química definida y una estructura atómica ordenada. Tener una composición química significa que cada mineral está formado por elementos químicos unidos entre sí formando un compuesto. Ej. la calcita es carbonato de calcio CaCO3, el cuarzo es dióxido de silicio SiO2, la galena es sulfuro de plomo PbS, el diamante es carbono C, etc. La estructura de un mineral es el modo en que se colocan sus átomos. Los minerales siempre tienen sus átomos ordenados formando una figura geométrica (celdilla fundamental o celdilla unidad) que se repite millones de veces en todas direcciones. Esta celdilla varía de un mineral a otro; en unos minerales es un tetraedro, en otros un cubo, un romboedro, un prisma hexagonal, etc. La repetición de millones de celdillas iguales forma redes cristalinas. La disposición ordenada de los átomos de los minerales se denomina estructura cristalina. Algunos fragmentos minerales tienen forma externa poliédrica (con caras, aristas y vértices), reflejando en el exterior su ordenación atómica interior; se llaman cristales. Un sólido que tiene sus átomos desordenados no es un mineral, y su estructura se llama estructura amorfa. Hay minerales que tienen la misma composición química pero diferente estructura (minerales polimorfos o polimórficos), ej. diamante y grafito, ambos formados por carbono. Cuando los átomos de carbono se unen bajo elevadas presiones, se forma una estructura cristalina muy densa que origina un mineral duro (diamante), pero, si las condiciones son de baja presión, la estructura es distinta y menos densa, originando un mineral blando (grafito) La calcita y el aragonito también son polimorfos porque tienen la misma composición, CaCO3, pero distinta estructura. También hay minerales con diferente composición química pero igual estructura (minerales isomorfos o isomórficos). La halita o sal gema, NaCl, y la galena, PbS, son isomorfos porque ambos tienen celdilla cúbica. La albita (silicato de aluminio y sodio: NaAlSi3O8) y la anortita (silicato de aluminio y 1 calcio: CaAl2Si2O8) también son isomorfos, y en este caso existe en la naturaleza toda la serie de minerales intermedios entre ambos, en los que los porcentajes de Na y Ca varían gradualmente desde el que tiene sólo sodio (Na: 100 %, Ca: 0 %), que es la albita, hasta el que tiene sólo calcio (Na: 0 %, Ca: 100 %), que es la anortita, constituyendo una serie isomorfa o serie isomórfica. 2. Formación de un mineral Para que se forme un mineral hacen falta tiempo y espacio. - Tiempo: la colocación ordenada de los átomos es lenta y exige tiempo. Si las condiciones para formarse un mineral se mantienen durante poco tiempo, los átomos quedarán desordenados (estructura amorfa), o bien se ordenarán pero formándose un mineral pequeño, pero si hay mucho tiempo se formará un mineral más grande. - Espacio: los átomos deben tener espacio para que se coloquen unos junto a otros. Si el espacio es grande se podrá formar un mineral grande, pero si hay poco espacio el mineral será pequeño. Los minerales pueden dividirse en tres grupos según su origen: - Minerales magmáticos: se forman a partir de un magma. Cuando el magma se enfría se vuelve sólido (solidificación), y así se forman, por ejemplo, olivino, pirita o magnetita. También pueden formarse a partir de un gas desprendido del magma, que también se enfría y se vuelve sólido (sublimación inversa). Así se forma el azufre. - Minerales sedimentarios: se forman a partir de compuestos disueltos en agua que luego se depositan o sedimentan en el fondo (precipitación), como la sal gema, yeso o calcita. - Minerales metamórficos: se forman a partir de otros minerales que cambian al sufrir un aumento de temperatura y/o presión (metamorfismo). Así se forma grafito, mica o granate. Hay minerales que pueden formarse por varios de estos procesos, como el cuarzo, que puede tener origen magmático, sedimentario o metamórfico. 3. Propiedades de un mineral Cada mineral tiene unas propiedades (dureza, color, brillo, exfoliación, densidad, etc.) que lo caracterizan, y que dependen de su composición y estructura. 2