Estructura y Composición de los Minerales

La estructura interna de los minerales define sus propiedades físicas y químicas. Se distinguen dos tipos principales de disposición atómica:

• Estructura Amorfa: Cuando los elementos se disponen en el espacio de manera desordenada (ejemplo: ópalo).
• Estructura Cristalina: Cuando dichos elementos se disponen en el espacio siguiendo una ordenación determinada (ejemplos: cuarzo, mica).

La Celda Unitaria y Sistemas Cristalinos

La celda fundamental o celda unitaria es la distribución de átomos e iones fuertemente enlazados en un tipo de empaquetamiento geométrico determinado. Su repetición, mediante enlaces de igual o menor fuerza en los tres ejes del espacio, origina la estructura cristalina. Existen 14 tipos de celda unitaria agrupadas en 7 sistemas cristalinos (definidos por las longitudes de los lados y los ángulos de la celda unitaria).

Conceptos de Variación Estructural

• Polimorfismo: Minerales con la misma composición química pero diferentes estructuras cristalinas, en función de la Presión (P) y Temperatura (T) del medio en el que cristalizan.
• Isomorfismo: Cuando presentan un mismo sistema cristalino (igual forma) y distinta composición química.
• Pseudomorfismo: La forma externa de un mineral se conserva cuando es reemplazado por otro mineral. La composición y estructura del pseudomorfo es totalmente distinta al mineral del cual adopta su forma.

Propiedades Físicas de los Minerales

Las propiedades físicas son cruciales para la identificación mineral:

1. Forma Cristalina (Hábito): Cuando los cristales crecen sin interferencias, adoptan formas relacionadas con su estructura interna. La forma general de los cristales de un mineral se llama hábito o morfología de crecimiento, y es útil para su identificación. Generalmente, el hábito depende de los factores fisicoquímicos del medio.
2. Brillo: Apariencia de su superficie a la luz reflejada. Es función de la transparencia, refractividad y estructura del mineral. Se distinguen dos tipos:
   • Metálico: Propio de los minerales de apariencia metálica, que son opacos y bastante pesados.
   • No Metálico: Incluye todas las demás clases de brillo (vítreo, sedoso, nacarado, etc.).
3. Color: Aunque no es una propiedad segura para la identificación de la mayoría de los minerales, se usa en ciertas distinciones de carácter general. Pueden ser idiocromáticos (con color constante) o alocromáticos (colores que varían mucho debido a impurezas).
4. Raya: El color que presenta el mineral cuando se pulveriza finamente. El color de la raya puede ser muy diferente del color del ejemplar de mano.
5. Tenacidad: Resistencia que un mineral opone a ser roto, molido, doblado o desgarrado. Es típica de los minerales metálicos.
6. Dureza: Resistencia ofrecida por un mineral a la abrasión o al raspado. Es función de su composición química y de la disposición estructural de sus átomos. Cuanto más grandes son las fuerzas de enlace, mayor será la dureza del mineral.
7. Exfoliación: Tendencia de un mineral a romperse a lo largo de una superficie plana. Varía inversamente a la fuerza de enlace. Si los enlaces son fuertes, la exfoliación será mala y viceversa.
8. Fractura: Carácter de la superficie obtenida cuando el mineral se rompe en direcciones distintas de aquellas en las que puede tener lugar una exfoliación (o cuando esta es muy débil).
9. Peso Específico: Relación existente entre el peso de una cierta cantidad de mineral y el de un volumen igual de agua destilada a 4 ºC. Aumenta con el número atómico de la masa de los elementos que lo constituyen.

Texturas de las Rocas Ígneas

La textura de una roca ígnea está determinada por el tamaño, la forma y la disposición de sus cristales, reflejando su historia de enfriamiento:

1. Afanítica: De grano fino, resultado de un enfriamiento relativamente rápido. Los cristales son microscópicos. Puede contener vesículas.
2. Fanerítica: De grano grueso, resultado de un enfriamiento lento. Los cristales son grandes y visibles.
3. Porfídica: Los minerales se forman a temperaturas diferentes. Los cristales grandes (fenocristales) se incrustan en una matriz de cristales más pequeños (pasta o matriz).
4. Vítrea: Enfriamiento muy rápido de la lava, impidiendo la formación de cristales. La roca resultante se denomina obsidiana.
5. Piroclástica: Aspecto fragmentado producido por violentas erupciones volcánicas. Se asemeja más a las rocas sedimentarias.
6. Pegmatítica: De grano especialmente grueso. Se forma en las últimas etapas de la cristalización del magma granítico.

Clasificación de Rocas Ígneas

Rocas Graníticas (Félsicas)

1. Granito: Compuesto por 25% de cuarzo y 65% de feldespatos (principalmente variedades de Na y K), y menos del 10% de silicatos oscuros. Textura fanerítica, porfídica con fenocristales de feldespato, o pegmatítica. Es muy resistente a la meteorización.
2. Riolita: 25% de cuarzo y 65% de feldespatos (principalmente variedades de Na y K), y menos del 10% de silicatos oscuros. Textura afanítica o porfídica con fenocristales de cuarzo o feldespato potásico. Es el equivalente extrusivo del granito.
3. Obsidiana: Color oscuro, textura vítrea. Se forma cuando la lava rica en sílice se enfría rápidamente.
4. Pumita (Piedra Pómez): Roca volcánica, textura vítrea con aspecto poroso debido a numerosos agujeros (vesículas).

Rocas Intermedias (Andesíticas)

1. Andesita: Compuesta por plagioclasa rica en Na y anfíbol, con cantidades menores de biotita. Textura afanítica o porfídica con fenocristales de plagioclasa o anfíboles. Color gris claro y origen volcánico. Se parece a la riolita, aunque esta contiene cantidades pequeñas de cuarzo.
2. Diorita: Compuesta por plagioclasa rica en Na y anfíbol, con cantidades menores de biotita. Es el equivalente plutónico de la andesita. Textura fanerítica. Aspecto similar al granito, aunque con mayor porcentaje de silicatos oscuros.

Rocas Basálticas (Máficas)

1. Basalto: Compuesto por piroxeno y plagioclasa rica en Ca, con cantidades menores de olivino y anfíbol. Textura afanítica o porfídica con fenocristales de plagioclasa cálcica u olivino. Origen volcánico. Es la roca extrusiva más común, con color verde oscuro.
2. Gabro: Compuesto por piroxeno y plagioclasa rica en Ca. Textura fanerítica. Es el equivalente intrusivo del basalto. Color verde muy oscuro a negro. Constituye un porcentaje importante de la corteza oceánica.

Rocas Piroclásticas

1. Toba: Fragmentos del tamaño de cenizas que se cementaron después de su caída.
2. Brecha Volcánica.

Texturas de las Rocas Metamórficas

Las texturas metamórficas reflejan los cambios de presión y temperatura sufridos por la roca original (protolito).

Texturas Foliadas

Contienen minerales planos y alargados que se orientan, dando a la roca una estructura laminar. Existen tres tipos distintivos de foliación:

1. Pizarrosidad o Lepidoblástica: Presenta superficies planares muy juntas a lo largo de las cuales las rocas se separan en capas delgadas y tabulares. Se produce por metamorfismo de bajo grado. Protolito: lutita. Roca final: pizarra.
2. Esquistosidad o Nematoblástica: Bajo regímenes de P y T más extremos, los pequeños granos de mica y clorita de las pizarras empiezan a crecer. Cuando estos minerales planares crecen lo suficiente para observarse a simple vista, la roca presenta esquistosidad. Metamorfismo: medio. Protolito: pizarras. Roca final: esquisto.
3. Bandeado Gnéisico: Durante el metamorfismo de grado alto, las migraciones pueden provocar la segregación de los minerales, dando a la roca un aspecto bandeado (capas claras y oscuras). Protolito: esquistos o rocas ígneas. Roca final: gneis.

Texturas No Foliadas (Granoblásticas)

Presentan una textura granular, confiriendo a la roca una estructura masiva.

1. Granoblástica: Mosaico de cristales equidimensionales o inequidimensionales sin orientación preferente.
2. Porfidoblástica: Cristales grandes (porfidoblastos) inmersos en una matriz de cristales pequeños.

Clasificación de Rocas Metamórficas

Rocas Foliadas

1. Pizarra: Textura pizarrosa, de grano muy fino, compuesta por pequeños cristales de mica. Se origina casi siempre por el metamorfismo de bajo grado de lutitas y pelitas.
2. Filita: Sus minerales planares son más grandes que los de la pizarra. Se diferencia de la pizarra por un brillo satinado característico. Compuesta por cristales de moscovita y clorita.
3. Esquisto: Roca metamórfica de grano medio a grueso con predominio de minerales planares.
4. Gneis: Roca bandeada de grano medio a grueso en la que predominan minerales alargados y granulares. Metamorfismo de grado alto, con componentes claros y oscuros segregados.

Rocas No Foliadas

1. Mármol: Roca cristalina, de grano grueso. Deriva de calizas o dolomías. Compuesto esencialmente por cristales de calcita o dolomita.
2. Cuarcita: Formada a partir de arenisca rica en cuarzo. Los granos de cuarzo se recristalizan y fusionan, creando una roca extremadamente dura.