Mineralogía

Mineralogía. – La mineralogía a la ciencia dedicada al estudio de la composición química, la estructura y las propiedades de los minerales.

Los minerales han tenido gran importancia en la historia de la civilización, en lo referente tanto a la investigación científica como en la tecnología. De ellos se obtuvieron los metales que han permitido la fabricación de un gran número de instrumentos básicos para la evolución del ser humano.

Por su composición química, los minerales pueden ser simples, como en el caso del azufre, aunque es más común que estén constituidos por una combinación de elementos en forma de moléculas, la disposición de las moléculas de cada mineral determina sus características, de tal modo que una misma composición de elementos con partículas ordenadas de forma diferente da lugar generalmente a minerales distintos.

Se llaman amorfas aquellos minerales cuyas partículas no están ordenadas, sino dispuestas de forma caprichosa. Sin embargo, es frecuente que exista un ordenamiento característico para cada mineral, con sus átomos guardando distancias y orientaciones uniformes entre sí, lo cual les confiere las propiedades y caracteres morfológicas típicos. Tales minerales se dicen cristalizados.

La constitución de los minerales cristalizados es una partícula formada por unidades con forma poliédrica, donde los iones, átomos o moléculas se ubican en los vértices o, en ocasiones el centro de las caras.

La forma de cada unidad estructural, o celda unidad, así como se disposición, es específica de cada mineral, ya que todas las variedades mineralógicas formada por la repetición de un número indefinido de dichas celdas. En determinadas ocasiones, el mineral adopta una forma macroscópica también poliédrica, en cuyo caso se le denomina cristal.

Cristalografía.

La cristalografía es la rama de la mineralogía que se okupa de estudiar los cristales y las leyes que rigen la formación de los mismos.

La estructura interna de los minerales está relacionada con su composición química y con las condiciones de su formación. Así la bella forma macroscópica de algunas piedras preciosas y otros minerales es un reflejo de la disposición de sus partículas constituyentes, que en virtud de las fuerzas de atracción y repulsión adoptan una ordenación especifica con arreglo a unas leyes fijas.

La estructura cristalográfica de los minerales puede ser amorfa u ordenada. En el primer caso, los minerales carecen de una estructura fija y sus partículas están desordenadas, normalmente como consecuencia de un proceso de formación demasiado rápido que habría impedido que aquellas se estructuraran en disposiciones uniformes. Entre los minerales amorfos se encuentran los ópalos y la obsidiana. Sus líneas de fracturas son alabeadas, y la falta de una estructura regular les confiere un aspecto que recuerda a algunas materias colágenas de origen orgánico, por ejemplo, la cola de pescado.

Otros minerales, en cambio, tienen una estructura definida, manifestada por las propiedades que le son específicas. En tal caso se habla de materia cristalina. Al estar limitados por caras planas naturales. Los cristales adoptan formas geométricas, lo que durante siglos se consideró su característica distintiva. Sin embargo, cuando Franz Neumann (1798-1895) demostró que las caras que los integran son el resultado de propiedades vectoriales discontinuas del medio cristalino, se propuso una nueva definición de cristal como todo cuerpo sólido homogéneo cuya elasticidad varia con la dirección.

Otros trabajos han demostrado que la fluidez es compatible con la estructura cristalinas. Así, pueden encontrarse cristales blandos de argentita y de sustancias orgánicas como, por ejemplo, el canfeno, e incluso cristales líquidos y líquidos cristalinos, como el azoxifenetol.

Ante esta panorámica, Otto Lehmann (1855-1922) definió los cristales como “cuerpos sólidos o líquidos dotados de fuerzas moleculares directrices”.

Algunos autores distinguen los cristales sólidos de los líquidos por la falta de cohesión en estos últimos. Según dicho criterio, se denomina semicristales a los cristales líquidos.

Por su morfología y condiciones de simetría, cabe señalar siete tipos de celda unidad característicos de los sistemas cristalinos que, en virtud de ellos, se dividen en cúbicos, hexagonales, trigonales, tetragonales, ortorrómbicos, monoclínicos y triclínicos.

De acuerdo con la relación establecido entre las demenciones relativos de tres aristas cualquiera que concurren en un mismo vértice, los sistemas pueden ser: isométrico, grupo integrado por el sistema cúbico o regular, donde todas las aristas son de igual la longitud; dimétrico, que comprende los  sistemas hexagonal, trigonal y tetragonal y posee semejanzas en al menos dos proyecciones de aristas sobre los ejes de referencia, o trimétrico, que incluye el sistema ortorrómbico, el monoclínico y el triclínico, y donde las proyecciones de las aristas sobre los ejes son todas desiguales.

Los elementos de simetría constituyen una característica geométrica distintiva y sirven para definir los sistemas y clases de los cristales. Dichos elementos son el centro, los planos y los ejes. Estos últimos pueden ser binarios, terciarios, cuaternarios o senarios. Los cristales pueden tener de uno a seis ejes de simetría, excepto cinco.

En el sistema cúbico existen cuatro ejes ternarios; en el tetragonal, un eje cuaternario o binario; en el hexagonal, un eje senario; en el trigonal, un eje ternario; en el monoclínico, un eje binario, un plano de simetría o ambas cosas a la vez, y en el rómbico, tres ejes binarios no equivalentes. El sistema triclínico no posee ejes ni planos, aunque puede haber centro de simetría.

Propiedades físicas de los minerales

El conocimiento de las propiedades físicas de los minerales, aparte de facilitar el aprovechamiento práctico de los mismos, permite establecer criterios de identificación. Dichas propiedades, que están relacionadas con la estructura cristalográfica, dependen de la composición química del mineral.

Las propiedades que pueden expresarse en forma de cantidades reciben el nombre de escalares. Cuando estas cantidades reciben el nombre de escalares. Cuando estas cantidades se refieren a una dirección y a un sentido determinados, se habla de propiedades vectoriales.

En ellas, la intensidad puede variar según la orientación. Las sustancias en los que algunas propiedades, como las ópticas o las mecánicas, reflejan valores distintos dependiendo de la dirección en que se lleva a cabo la experiencia reciben el nombre de anisótropos con respecto a dichas propiedades. Aquellas cuyo comportamiento es ajeno a la orientación se denomina isótropas.

A continuación, se analizan las propiedades físicas más importantes de los minerales:

1. Peso específico. Esta propiedad, definida como el peso por unidad de volumen, suele ser característica de cada mineral. Aunque puede variar según las impurezas que contenga, su valor se establece por la relación que existe entre el peso de la muestra de mineral con el de igual volumen de agua. Esta determinación no supone deterioro alguno por el material estudiado.
2. Fragilidad y exfoliación. En el estudio de la tendencia a fragmentación de un mineral cabe observar al menos tres aspectos: la fragilidad propiamente dicha, que viene dada por la mayor o menor facilidad con que se produce la fragmentación; la superficie de fractura, con un aspecto característico, que puede ser astilloso, terroso, plano o concoideo; y la exfoliación, que está relacionada con la estructura cristalina. Este aspecto viene determinado por la forma de los fragmentos. Cuando la formación de rotura es plana, los fragmentos son semejantes, aunque puedan tener tamaños distintos. Su fácil exfoliación es una característica típica de las micas o de la galena. El estudio de la exfoliación se basa en la mayor o menor facilidad con que esta se presenta, así como en la forma de los fragmentos que se producen. Ello permite calificar como laminar, romboédrica o cúbica.
3. Propiedades ópticas. Esta propiedad se deriva de la acción de la luz sobre los minerales. Algunas como el brillo o el color, son fáciles de apreciar y la información que aportan es muy útil para identificar las muestras. Para establecer estas propiedades es preciso utilizar técnicas e instrumentos apropiadas. Los minerales cuyas propiedades ópticas varían según la dirección en las que le llega la luz se denominan {ópticamente anisótropos; a los que no responden a tal variación se les conoce como ópticamente isótropos. en ocasiones, la luz polarizada permite apreciar determinar características que con luz natural pasarían inadvertidas. A diferencia de la luz natural, en la que cada haz de rayos vibra en un plano distinto, aunque siempre perpendicular al sentido de propagación de la misma, la luz polarizada tiene la particularidad de que todos los haces luminosos vibran en el mismo plano. Aunque en una observación directa no es posible establecer diferencias entre ambos tipos de luz, la citada propiedad tiene numerosas aplicaciones, existe un alto número de minerales que pueden utilizarse para polarizar la luz. Entre las propiedades ópticas de los minerales destacan el color, el brillo y los fenómenos luminiscentes.
4. El color. Debido a su carácter específico y relativamente constante, el color es la primera fuente informativa sobre un mineral, aunque puede verse modificado en su superficie por la acción del agua o del aire. Para evitar que esto suceda, la observación del color suele realizarse sobre una superficie de fractura reciente, o bien practicando una incisión sobre el mineral observado con este procedimiento se denomina color de rayo y es el que considera como específico del mineral.
5. El brillo. Depende de la estructura que presenta el mineral y del tipo de superficie examinada. Su denominación se establece por referencia a otros minerales conocidos; de este modo, el brillo puede ser metálico, resinoso, diamantino o nacarado.
6. Fenómenos luminiscentes. Algunos minerales pueden emitir luz cuando se le ilumina. Tal propiedad que recibe el nombre de luminiscencia y la longitud de onda de la luz que despide el mineral es mayor que la de la incidencia. Si la emisión cesa cuando el mineral deja de recibir luz, el fenómeno se denomina fluorescencia; si persiste a pesar de haber cesado la iluminación, el mineral es fosforescente. Cuando la luz cambia de medio de propagación, su velocidad y trayectoria se modifican. Este fenómeno se denomina refracción, y se produce en los minerales cuando penetra en ellos luz proveniente de una fuente exterior. La magnitud de esta desviación depende de la relación entre las distintas velocidades de la luz tanto fuera como dentro del mineral. Esta relación, que es una característica específica de cada mineral, se conoce por índice de refracción. Su valor se determina evaluando los ángulos que forman con el mineral el rayo incidente y el refractado en el punto del plano en el que el primero contacta con el mineral en cuestión. Si cada rayo incidente se convierte en uno refractado, el mineral se denomina monorrefringente; cuando por cada rayo incidente hay dos refractados, como sucede en un gran número de minerales, el mineral se dice birrefringente. En este último caso, los rayos del interior del cristal están polarizados. Uno de ellos, que se denomina ordinario, tiene un índice de refracción definido; el índice de refracción del otro, del otro denominada extraordinaria, varía en función del ángulo de incidencia. En estos minerales existe una dirección en la que no se produce la refringencia: el eje óptico. Los minerales con un sólo eje óptico se denominan uniáxicos, los que contienen dos se conocen por biáxicos. Casi todos los fenómenos de refringencia de los minerales están condicionados por la estructura cristalina de los mismos.
7. Dureza. Esta propiedad puede definirse como la dificultad que opone un mineral a ser rayado. Casi todos los minerales son isótopos con respecto a la dureza, si bien algunos, como la distena, responden de distinta manera en función de la dirección en la que se intente el rayado. La dureza se mide por medio de esclerómetros. Las medidas que proporcionan las escalas empíricas comparan la dureza de los minerales con la de otros de dureza conocida. La escala más utilizada es la de Mohs, que emplea diez grados de dureza que de menor a mayor son: talco, yeso, calcita, fluorita, apatito, ortosa, cuarzo, topacio, corindón y diamante. Por ejemplo, a un mineral que raya al yeso y es rayado por la calcita se le asigna una dureza entre 2 y 3. Como sucede con otras escalas empíricas, la escala de Mohs tiene el inconveniente de que los intervalos consecutivos son arbitrarios. Con todo, la utilización de instrumentos como la punta de una navaja o incluso la uña de un dedo, basta en ocasiones para identificar un ejemplar mineral, aunque sus restantes características físicas no lo permitan.
8. Punto de fusión. Se mide como temperatura a la que un mineral se funde y es un criterio importante de reconocimiento e identificación. Resulta especialmente interesante en los minerales refractarios y en los que se utilizan en cerámica. La escala de Kobell, de tipo empírico, utiliza siete grados para clasificar los minerales según su punto de fusión antimonita, natrolita, almandino, actinota, ortosa, broncocita y cuarzo. Esta escala tiene el inconveniente de que los intervalos entre los minerales consecutivos no representan incrementos regulares de la temperatura.
9. Propiedades eléctricas. Por diversas causas, los minerales pueden cargarse de electricidad estática. Cuando la carga es consecuencia de choques térmicos, el mineral se denomina piroeléctrico, si se debe a acciones mecánicas, como percusión o torsión, se habla de un mineral piezoeléctrico. Estas características que en algunos minerales son muy acusadas, se utilizan para fabricar estabilizadores de frecuencia, sistema de encendido y otros dispositivos. A excepción del cobre y la plata nativos. La conductividad de los minerales suele ser escasa. Establecer el nivel de conductividad de los minerales suele ser escasa. Establecer el nivel de conductividad es importante de cara a la prospección.
10. Propiedades magnéticas. Aunque son pocos los minerales que son atraídos por los imanes, este fenómeno supone un dato diferenciador de fácil observación. En virtud de su comportamiento magnético, los minerales pueden clasificarse en: ferromagnéticos, cuando poseen una susceptibilidad magnética elevada y pueden imantarse; paramagnéticos, que son atraídos por los imanes al orientarse sus partículas constituyentes en el sentido del campo magnético que éstos crean y diamagnéticos, que son débilmente repelidos por los materiales imantados.
11. Minerales polimorfos e isomorfos. Como norma general, a cada especie mineral con una determinada composición química le corresponde una estructura cristalina propia. Sin embargo, el polimorfismo es una excepción a la citada regla. Los minerales polimorfos son los que tienen una estructura reticular diferente, a pesar de poseer la misma composición química. Cuando la estructura reticular es diferente, también lo son sus propiedades. La más afectada de ellas es la estabilidad. Así, en determinadas condiciones unas formas resultan más estables que otras. Las variedades polimorfas de una serie mineral se designan con las primeras letras del alfabeto griego: la alfa es la forma más estable a menor temperatura. Se cree que los estados polimorfos provienen de una forma inicial por deformación inicial por deformación de su retículo cristalino o por la destrucción parcial del retículo primitivo, cuyos fragmentos residuales se agruparon ulteriormente. La destrucción generalizada del retículo primitivo sería un caso extremo de este fenómeno. Dichas transformaciones estructurales podrían deberse a determinadas modificaciones fisicoquímicos por el mineral original y que darían lugar a los estados polimorfos. Aunque a efectos descriptivos esta interpretación sobre la experiencia de formas polimorfas resulta aceptable, tales estados parecen constituirse de modo espontaneo bajo determinadas condiciones y nos ha causa de la transformación de las variedades anteriores.

En la naturaleza aparecen con relativa frecuencia diferentes estados polimorfos, donde algunos de ellos predominan sobre los restantes por su mayor estabilidad en las condiciones que reinan en la superficie. Como ejemplo, de polimorfismo pueden mencionarse las formas alotrópicas del azufre, que se presenta en la naturaleza cristalizado en el sistema monoclínico o en el rómbico; el carbono, cuyo estado polimorfo diamante y grafito cristalizan en los sistemas regular y hexagonal, respectivamente, y el carbonato cálcico, con sus formas calcita (trigonal) y aragonito (rómbica).

El isomorfismo, por su parte, se produce cuando uno de los iones, de un mineral es sustituido parcialmente por otro u otros parecidos, pese a lo cual su estructura cristalina no se ve afectada. Así sucede en el caso del grupo siderita-smithsonita-magnesita. Desde el punto de vista químico, la siderita es carbonato ferroso; la magnesita, carbonato magnésico, y la smithsonita, carbonato de zinc.

Además, estos tres minerales, que constituyen casos extremos de series isomorfas, existen en la naturaleza otros compuestos en los que coexisten los iones ferrosos, magnésico y cinc en forma de carbonatos. Las proporciones de estos tres iones intercambiables varían en todos los niveles imaginables.

Para que la sustitución isomorfa se produzca, una de las condiciones más importantes es que los radios iónicos de los sustituyentes sean análogos, con una referencia relativa que no supere el 15 por ciento. La complejidad química del mineral también favorece estas sustituciones. Así el isomorfismo es poco frecuente en las sales hioideas, pero es habitual entre los silicatos.

Existen determinadas afinidades químicas entre los iones capaces de reemplazarse en las formas isomorfas. Sin embargo, la necesidad de que se produzca afinidad entre las dimensiones de los correspondientes radios iónicos es más importante que esa condición. Así habida cuenta de que la diferencia entre sus radios iónicos es de alrededor del 35 por ciento, el potasio y el sodio rara vez se sustituyen entre sí, a pesar de su semejanza química.

Para que la sustitución isomorfa pueda producirse, cada uno de los iones debe poderse combinar por separado con los demás componentes del mineral y producir formas cristalinas equivalentes. Por ejemplo, en el caso de la siderita-smithsonita-magnesita antes citado, los tres minerales cristalizan en el sistema trigonal y pueden presentar isomorfismo con la calcita, aunque no con la cerusita, que cristaliza en el rómbico. Sin embargo, esta última presenta isomorfismo con otros carbonatos rómbicos, como el aragonito.

Criterios de clasificación de los minerales

En los dos últimos siglos, los avances en la investigación de las propiedades cristalográficas de los minerales y el más profundo conocimiento de sus especies químicas constituyentes han permitido mejorar notablemente los métodos de nomenclatura utilizados en mineralogía. El criterio más generalizado que se aplica para clasificar los minerales es su composición química. Como se ilustra en la tabla adjunta, ello permite distinguir grupos de minerales constituidos bien por elementos nativos o bien por diversas formas químicas genéricas, como haluros, sulfuros, sulfatos, carbonatos, óxidos, hidróxidos, etc. Con frecuencia, se añade a la clave de esta clasificación un término indicativo de la estructura cristalina del mineral como seria, por ejemplo, un carbonato rómbico.

Otras clasificaciones atienden, sin embargo, a la génesis de los diversos minerales. Aunque menos extendida, permiten establecer un vínculo entre los minerales y las rocas que los contienen, así como relacionarlos con los procesos geológicos y geodinámicas responsables de su formación. Por su origen, los minerales se dividen en magnéticos, como el cuarzo y los silicatos, que proceden directamente del magma del interior terrestre; sedimentarios, originados por la acumulación de depósitos de materiales sobre los estratos y estructuras geológicas, y metamórficos, surgidos por transformación de las rocas magmáticas y sedimentarias bajo la lenta y prolongada acción de factores externos, como la presión y la temperatura. Mención especial merecen dentro de esta clasificación, por su importancia económica, los minerales filoneanas, de origen ígneo y dispuestos en vetas o filones socavados a lo largo de la historia por el hombre mediante minas y galerías para su explotación comercial.

Elementos nativos

Se llaman elementos nativos a los minerales constituidos por especies químicas simples. Este grupo cabe distinguir tres categorías mineralógicas:

1. Metales
2. Semimetales
3. No metales

En el grupo metálico se encuadran algunos de los minerales de mayor interés económico y simbólico en la historia de la humanidad. El oro, la plata y el platino se consideran metales preciosos y han sido tradicionalmente utilizado como signo de riqueza y moneda de cambio. Otros metales puros, como el cobre, el hierro y, en menor medida, el plomo, el cinc, el aluminio y el mercurio, poseen así mismo un gran interés en múltiples industrias. Por su parte, semimetales libres hallados en la naturaleza son, principalmente, el antimonio y el arsénico, mientras que especies químicas típicamente no metálicas como el selenio, el azufre y, en particular, el carbono (en forma alotrópica de grafito y diamante) existen también en forma pura en los entornos naturales.

En términos generales, los elementos nativos son escasos por la proclividad de sus átomos a combinarse con el oxígeno, el azufre y otros agentes químicos. Su estructura cristalina suele ser sencilla y estos metales cristalizan con frecuencia en el sistema cúbico.

Clasificación de los principales minerales (por su composición química

Grupos	Minerales
Elementos nativos	Metales             Cobre, platino, oro, plata Semimetales      Antimonio, arsénico No metales        Azufre, carbono, (diamante, grafito), selenio
Halogenuros	Sal común        (cloruro de sodio) Silvina              (cloruro potásico) Fluorita             (fluoruro cálcico)
Sulfuros, seleniuros y arseniuros	Pirita                  (bisulfuro de hierro) Blenda               (sulfuro de cinc) Galena               (sulfuro de plomo) Calcopirita         (sulfuro de hierro y cobre) Cinabrio             (sulfuro de mercurio)
Sulfatos, cromatos, volframatos y molibdatos	Yeso                   (sulfato clásico hidratado) Baritina              (sulfato de bario) Volframita          (volframato de manganeso y de hierro)
Carbonatos, nitratos, boratos y yodatos	Dolomita            (carbonato magnésico y cálcico) Malaquita y azufre (carbonatos de cobre) Aragonito            (carbonato cálcico) Salitre o nitro      (nitrato de potásico) Calcita                 (carbonato cálcico) Nitratina               (nitrato de cálcico
Óxidos e hidrácidos	Casiterita              (hidróxido de estaño) Cuprita                 (óxido de cobre) Limonita              (hidróxido de hierro) Oligisto                (óxido de hierro) Corindón              (óxido de aluminio) Cuarzo                  (óxido de silicio) Magnetita             (óxido de hierro) Uraninita o pechblenda        (óxido de uranio) Bauxita                  (hidróxido de aluminio)
Fosfatos, arseniatos y vanadatos	Fosforita                (depósitos fosfatados) Apatito                   (fosfato cálcico)
Silicatos	Turmalinas       (ciclosilicatos alcalinos, magnéticos y férricos) Micas               (silicatos de aluminio) Feldespatos      (silicatos aluminicos de sodio, potasio y calcio)

Halogenuros. Los minerales de halogenuros son los constituidos básicamente por moléculas en las que se combinan átomos del grupo de los halógenos (flúor, cloro, bromo, yodo) con especies metálicas, en particular átomos alcalinos (sodio, potasio) y alcalinotérreos (calcio magnesio).

El principal mineral de flúor es la fluorita, un fluoruro de calcio cristalizado en el sistema cúbico, de dureza medida (4 en la escala de Mohs) y coloración diversa. Habitual acompañante de la galena (mineral de plomo) en los yacimientos explotados por el hombre, en las últimas décadas ha despertado un interés creciente por sus aplicaciones en la fabricación de materiales orgánicos floradas.

Por su parte, el cloro, el bromo y el yodo están presentes en forma de sales en el agua marina. La sal común o sal gema, de formula química cloruro de sodio, se obtiene por evaporación del agua de mar en grandes salinas litorales y posee múltiples aplicaciones como ingrediente culinario, conservante y agente industrial. La silvina (cloruro de potasio), de sabor amargo y color rojizo por la presencia de impurezas; la carnalita (cloruro de potasio y magnesio), que aparece en las simas de los depósitos de sal, y la cerargirita (cloruro de plata) son otros halogenuros minerales de cierto interés económico.

Sulfuros, seleniuros y arseniuros. A este grupo pertenecen algunos de los minerales más utilizados como menas de hierro, plomo, mercurio y cobre. Así, la pirita (bisulfuro de hierro) es la principal mena de hierro existente, aunque también se usa para obtener derivados del azufre, en particular ácido sulfúrico. De color amarillo metálico, es un mineral de alta dureza que cristaliza en el sistema cúbico y forma agregados masivos. Presente sobre todo en yacimientos de origen hidrotermal, se altera con facilidad para formar limonita (óxido de hierro).

La blenda constituida por sulfuro de de cinc, es un mineral de color variable (del amarillento al negro) que cristaliza en el sistema cúbico y es fácilmente exfoliable.se usa como mena de cinc y existe también en yacimientos hidrotermales, con frecuencia asociada a la pirita y la galena. Esta última, de formula química sulfuro de plomo y por consiguiente, también encuadrado en el grupo, es de color oscuro y brillo metálico, y se distingue por su elevada densidad; posee aplicaciones en las industrias cerámicas y como mena de plomo.

En el grupo de los sulfuros se incluyen también la calcopirita (sulfuro de hierro y cobre), una importante fuente de cobre industrial, y el cinabrio (sulfuro de mercurio, de aspecto terroso y gran significación en la industria como mena de mercurio.

Sulfatos, cromatos, volframatos y molibdatos. El yeso, la baritina y la volframita son los tres principales minerales pertenecientes a este grupo mineral de sales oxigenados. El primero de ellos es un sulfato cálcico dihidratado de contextura blanda (2 2n la escala de Mohs) y coloración diversa (blanca amarillenta, grisácea, rojiza); fácilmente exfoliable en láminas, posee un brillo vítreo o nacarado y cristaliza en el sistema monoclínico, formando prismas asociados en las llamadas mezclas en punta de flecha y lanza.

El yeso posee múltiples aplicaciones, en particular en el ámbito de la construcción.

La baritina es un sulfato blanco de color blanquecino, verdoso o amarillo, raya blanca y brillo vítreo, muy abundante como ganga en filones de origen hidrotermal. Se emplea como mena de bario y como aditivo en prospecciones petrolíferas, por su peso específico relativamente elevado. Presente en vetas hidrotermales, volframato de hierro y magnesio) y se distingue por su color rojizo u oscuro, su perfecta exfoliación y su alto peso específico.

Carbonatos, nitratos, boratos y yodatos. Entre los carbonatos minerales más abundantes en los entornos naturales sobresalen particularmente la calcita, el aragonito, la azurita, la malaquita y la dolomita. La calcita (carbonato cálcico), de origen de origen sedimentario o hidrotermal, constituye el tercer término de la escala de Mohs y cristaliza en el sistema trigonal, formando con frecuencia agregados masivos. El aragonito es una variedad polimorfa de la anterior que cristaliza en el sistema rómbico, en maclas pseudohexagonales.

La azurita y la malaquita son carbonatos de cobre hidratados de características color azul y verde respectivamente. Por último, la dolomita es un carbonato de magnesio y calcio abundante en las rocas carbonatadas.

En el grupo de los nitratos, el nitro o salitre (nitrato de potasio) posee importantes aplicaciones como fertilizante. Sin embargo, tan sólo los depósitos de salitre de Chile poseen actualmente relevancia comercial, por cuanto esta sal suele obtenerse sintéticamente a partir de reacciones del nitrógeno atmosférico. La Nitratina, o nitrato sódico, posee aplicaciones semejantes al nitro y, como él, abunda especialmente en lugares de clima árido.

Óxidos e hidróxidos.

En el grupo de los óxidos e hidróxidos minerales se encuentran importantes variedades mineralógicas. Entre ellas cabe citar el cuarzo y sus múltiples formas isomorfas y algunas menas metálicas de máximo interés en la industria.

El cuarzo es un mineral de sílice (dióxido de silicio) de alta dureza (termino 7 en la escala de Mohs), brillo vítreo, estabilidad elevada y fractura escoidea. Cristaliza en el sistema trigonal, en cristales prismáticos y posee piezoelectricidad acusada en sus formas cristalinas no concentradas. Su color es muy variable (hialino, lechoso, ahumado, etc.) y algunas de sus variedades, como el ónice, el jaspe, el ópalo y las ágatas, se consideran piedras semipreciosas. También son formas isomorfas del cuarzo la calcedonia y el sílex o pedernal.

Algunos óxidos utilizados como menas de elementos metálicos son la cuprita (de cobre), el oligisto (hierro), el corindón (aluminio, grado 9 de la escala de Mohs), la magnetita (también de hierro, con propiedades ferromagnéticas) y la uraninita o pechblenda (mena de uranio). Entre las variedades de hidróxidos minerales destacan la casiterita (de estaño), la limonita (de hierro) y la bauxita (hidróxido de aluminio y mena de este metal por reducción electrolítica). 

Fosfatos, arseniatos y vanadatos.

Este grupo de importancia industrial no es muy acusada, incluye entre sus principales variedades a la fosforita y al apatito. La primera de ambas es de origen sedimentario y se forma por acumulación de materiales orgánicos. Por su parte, el apatito (quinto término de la escala de Mohs) es un fosfato cálcico con pequeñas proporciones de flúor y cloro que cristaliza en el sistema hexagonal y aparece con frecuencia en vetas hidrotermales o asociado a las pegmatitas y otras rocas filoneanas.

Silicatos.

Al grupo de los silicatos pertenecen algunas de las variedades mineralógicas más abundantes en la naturaleza. Los silicatos son derivados de la sílice, o dióxido de silicio (SiO₂), y están muy presentes en la corteza terrestre.  Este grupo se subdivide en:

1. Silicatos primarios, o formados directamente por consolidación del magma.
2. Metamórficos, resultantes de la transformación de otros minerales silicios por efectos de metamorfismo y de alteración, de origen magmático o metamórfico, aunque sometidos a modificaciones en su composición por influencia de agentes atmosféricos y de otros tipos.
3. Silicatos primarios. Al subgrupo de los silicatos primarios pertenecen, entre otros, los piroxenas y anfíboles, las micas, los feldespatos y el olivino. Los piroxenas y anfíboles son silicatos hidratados muy complejos, con presencia en su composición de magnesio, calcio, hierro, potasio y otros elementos metálicos. Su exfoliación es cruzada, en dos series de planos, ya sean rectos (piroxenas) u obtusos (anfíboles). El piroxeno más habitual es la augita, mientras que entre los anfíboles destacan los amiantos y los asbestos.

Las micas son silicatos aluminicos complejos, blandos (entre 2 y 4 en la escala de Mohs) y de fácil exfoliación, por lo común en láminas, que cristalizan en el sistema monoclínico. Dan lugar a series isomorfas y constituyen familias, como la de la moscovita o mica blanca y la biotita o mica negra.

Poseen aplicaciones como colorantes y aislantes eléctricos y térmicos.

Los feldespatos son silicatos aluminicos de potasio, sodio y calcio extraordinariamente abundante en la corteza terrestre. De color claro, cristalizan en los sistemas triclínico o monoclínico. Comprenden dos familias:

1. Las ortosas (indicador de dureza 6 en la escala de Mohs, señaladas por su fragilidad y ligereza y muy utilizadas en fabricación de esmaltes cerámicos y aislantes eléctricos.
2. Las plagioclasas que, que como la albita y la amortita, forman soluciones sólidas y están presentes en las rocas magmáticas de tipo plutónico y filoniano.
3. El olivino, o peridoto, es un silicato de magnesio y hierro con rara participación de manganeso. Debe tal nombre a su color verde oliváceo, posee dureza media y fragilidad elevada y se emplea como material refractario y mena de magnesio.
4. Silicatos metamórficos. Formados por metamorfismo de otros minerales silíceos, los silicatos llamados metamórficos se encuentran presentes también en materiales de origen magmático y sedimentario. En este grupo se encuentran bellas variedades mineralógicas como los berilios (silicatos aluminicos de berilio), el topacio (silicato de aluminio que contiene flúor y término octavo de la escala Mohs) y los granates (de gran complejidad química y colores diversos, con predominio del rojo), todos ellos muy apreciados en gemología. También pertenecen a esta categoría la estaurolita (silicato aluminico y férrico) y algunas formas polimorfas de silicato aluminico puro como la andalucita, la sillimanita y la distenia.
5. Silicatos de alteración.  En el grupo de los silicatos de alteración se distinguen dos grandes grupos de minerales muy comunes:
6. Los talcos
7. Las arcillas

El talco procede de la alteración por la acción del agua de las dolomías y las rocas eruptivas ricas en magnesio. Químicamente, es un silicato magnésico hidratado muy blando (termino 1 de la escala de Mohs) y ligero que cristaliza en el sistema monoclínico. Por su parte, las arcillas, entre las que se incluye un amplio grupo de silicatos aluminicos con diferentes grados de hidratación, aparecen en la naturaleza en forma de terrosas. Abundan en la superficie terrestre, donde surgen por la meteorización de la rocas ígneas y metamórficas. Cabe destacar particularmente en este grupo al caolín o arcilla blanca, procedente de la alteración de los feldespatos por la acción del agua y muy utilizado en la fabricación de objeto de porcelana, cerámica y papel.