¿Qué son los minerales?

Aunque no es fácil dar una definición de mineral se acepta la siguiente como válida:

Un mineral es un sólido homogéneo por naturaleza con una composición química definida, pero generalmente no fija, y una disposición atómica ordenada. Normalmente se forma mediante un proceso inorgánico. Los laboratorios industriales y de investigación producen rutinariamente equivalentes sintéticos de muchos productos naturales incluyendo piedras preciosas de valor, como diamantes, rubíes y esperalmdas; según la definición estos elementos quedarían apartados, ya que no se originan por la naturaleza. Desde principios del siglo XX los estudios mineralógicos se han apoyado mucho en los resultados obtenidos de los sistemas sintéticos, en los cuales los productos obtenidos son exactamente iguales a los producidos naturalmente. Esta práctica es generalmente aceptada, aun cuando esté en desacuerdo con la estricta interpretación del proceso natural que indica la definición.

Calcita. Mina de Carlés, Asturias, España

La definición de mineral establece que un mineral es un sólido homogéneo. Esto quiere decir que consta una única sustancia sólida que no puede ser subdividida físicamente en simples componentes químicos. La determinación de homogeneidad es difícil porque está relacionada con la escala en la cual se define. Por ejemplo, una muestra que parece homogénea a simple vista puede ser heterogénea, compuesta por varios materiales, cuando la miramos mediante un microscopio de alta resolución. La cualidad de sólido excluye a los gases y a los líquidos. Por tanto el H₂O en forma de hielo de un glaciar es un mineral, mientras que líquida no lo es. De la misma forma, el mercurio líquido que se encuentra en algunos depósitos de mercurio no debe ser considerado mineral si se acepta estrictamente la definición de mineral. Sin embargo, en una clasificación de los materiales naturales todas las sustancias que se comportan como minerales en química se denominan mineraloides y se encuentran dentro del dominio del mineralogista.


El hecho de que un mineral deba tener una composición química definida implica que este pueda expresarse mediante una fórmula química específica. Por ejemplo, la composición química del cuarzo se expresa en la forma SiO₂. El cuarzo sólo contiene los elementos químicos silicio y oxígeno y tienen una fórmula definida. Por tanto, el cuarzo se considera con frecuencia como una sustancia pura. Sin embargo, la mayoría de los minerales no tienen una composición química perfectamente definida. La dolomita CaMg(CO₃)₂, no es siempre un carbonato puro de Ca y Mg, ya que puede contener cantidades considerables de Fe y Mn en lugar de Mg. Como estas cantidades varían, se dice que la composición química de la dolomita oscila entre ciertos límites, y por tanto no es fija. Esta oscilación en la composición puede expresarse mediante una fórmula que siga teniendo la misma proporción entre los átomos (o más exactemente iones), que la CaMg(CO₃)₂ pura, en la que se cumple la proporción Ca:Mg:CO₃ = 1:1:2. Esto premite expresar la fórmula de la dolomita de una manera más general, es decir, Ca(Mg,Fe,Mn)(CO₃)₂.

Brochantita, Nuevo México

Una disposición atómica ordenada indica la existencia estructural de un entramado de átomos o iones ordenados según un modelo geométrico regular. Así, pues, como éste es el criterio necesario para considerar un sólido cristalino, los minerales son cristalinos. Los sólidos, como por ejemplo el vidrio, que carecen de una disposición atómica ordenada reciben el nombre de amorfos. Existen varios sólidos naturales amorfos. Algunos ejemplos son: el vidrio volcánico, la limonita (un hidróxido de hierro) y el alofán (un hidrosilicato de aluminio); también varios minerales metamícticos como la microlita, la gadolinita y la alanita (en minerales metamícticos la cristalinidad original fue destruida, en varios grados, por la variación emitada por elementos radiactivos presentes en la estructura original). Tanto estos como el agua líquida y el mercurio, que también carecen de un orden intenso se clasifican como mineraloides.

De acuerdo con la definición tradicional, un mineral se forma mediante procesos inorgánicos. En la definición dada de mineral, se ha utilizado el adverbio normalmente para poder incluir dentro del dominio de la mineralogía los pocos componentes producidos orgánicamente que se acoplan a la definición de mineral. El ejemplo más destacado es el del carbonato cálcico de las conchas de los moluscos. La concha de una ostra y la perla que ésta puede llevar en su interior están en su mayor parte constituidas por aragonito, que es idéntico al mineral producido por procesos inorgánicos.

Aunque las diferentes formas de CaCO₃ (calcita, aragonito, vaterita) y minohidrocalcita, CaCO₃·H₂O son los minerales biogénicos más comunes, existen muchas otras especies biogénicas. El ópalo (una forma amofa de SiO₂), la magnetita (Fe₃O₄), la fluorita (CaF), varios fosfatos, algunos sulfatos, óxidos-Mn y pirita (FeS₂), así como el azufre elemental, son algunos de los minerales que pueden ser precipitados por los organismos. Sin embargo, el petróleo y el carbón se excluyen ya que no tienen una composición química definida.

El petróleo y el carbón se encuentran fuera de la definición de mineral, puesto que aunque se forman por procesos naturales, no tienen una composición química definida y tampoco sus átomos se disponen de manera ordenada.

Aragonito. Mina de Carlés, Asturias, España