Guía Completa sobre Minerales: Ocurrencia, Depósitos, Yacimientos y Propiedades Ópticas

Ocurrencia, Depósitos y Yacimientos Minerales

Ocurrencia mineral: Acumulación muy pequeña para ser económicamente extraída.

Depósito mineral: Concentración natural de minerales en la corteza, pero localmente restringida.

Yacimiento mineral: Concentraciones minerales que contienen elementos o sustancias de importancia material, cuyas concentraciones son lo suficientemente ricas para garantizar su extracción minera.

¿Qué es un mineral? Sólido homogéneo, estructura interna ordenada, composición química definida, origen natural e inorgánico.

Clasificación de Minerales

Elemento nativo: Constituido por un solo elemento.

Mineral de mena: Mineral del que se puede extraer un elemento, que lo contiene en cantidad suficiente para ser aprovechado.

Mineral metálico: Mineral que dentro de sus componentes, presentan elementos metálicos. Puede presentar un brillo característico.

Minerales transparentes: No metálicos - Luz transmitida.

Minerales semitransparentes: Translúcidos - Microscopio petrográfico de polarización.

Minerales opacos: Metálicos - Luz reflejada.

Preparación de Muestras

Parámetros a considerar en la preparación de la muestra:

Dureza: Se define en base al mineral más duro cuya dureza representa al menos el 15% de la roca.

Consolidación: Propiedad que controla que un material sea físicamente más fuerte y más sólido.

• Consolidado: La unión entre unidades más pequeñas es buena, lo que hace que el material sea más fuerte o más sólido/macizo. Los granos están entrelazados, sin fracturas/poros.
• Sin consolidar: Disgregada, porosidad y permeabilidad, facilidad de rotura; granos con escasa unión.

Homogeneidad y Heterogeneidad: Se asocian con su uniformidad.

• Material homogéneo: Presenta una composición o carácter uniforme, así como propiedades similares.
• Material heterogéneo: Carece de uniformidad de sus características.

Se relacionan con la textura superficial de la roca, la que es controlada por parámetros como el tamaño de grano de los minerales en sus capas internas, así como su apariencia y propiedades.

Una roca se clasifica como homogénea si su estructura y composición es uniforme en todos los sentidos.

1. Rocas macizas o duras: Se debe cortar un trozo de 1-2 cm de espesor con una sierra diamantada.
2. Muestras pulverulentas o deleznables: Se deben montar los granos o trozos utilizando alguna resina sintética.
3. Muestras porosas: Se recomienda realizar una impregnación por resina para endurecer las muestras antes de pulirlas.

Desbaste y Pulido

Se desbasta y pule una superficie del trozo de roca previamente obtenido o de la resina epoxy con granos/fragmentos engastados, con un disco metálico esmerilado y abrasivos o papeles abrasivos.

Se pule de manera más prolija, utilizando un pulidor y diferentes abrasivos.

Abrasivos: Pasta de diamante, Alúmina y polvo de MgO u Cr2O3.

Minerales Isótropos y Anisótropos

- Ópticamente isótropos (Minerales amorfos, minerales cúbicos).

- Ópticamente anisótropos (Minerales uniaxiales hexagonal y tetragonal) (Minerales biaxiales Ortorrómbico, monoclínico y triclínico).

Sistemas Cristalinos

(Un sólido cristalino se construye a partir de la repetición en el espacio de una estructura elemental paralelepípedica -> celda unitaria)

Minerales y sus Sistemas Cristalinos:

Isotrópicos (CÚBICO): Pirita (FeS2) ; Esfalerita (ZnS) ; Galena (PbS) ; Petlandita (Ni,Fe)9S8 ; Tenantita-Tetrahedrita (Cu,Fe)12As4S13-(Cu,Fe)12Sb4S13 ; Magnetita (Fe3O4) ; Cromita (Fe+2Cr2O4) ; Cuprita (Cu2O) ; Granate (Ca,Fe,Mg,Mn)3(Al,Fe,Mn,Cr,Ti,V)2(SiO4)3

Anisotrópicos (Uniaxial):

- Tetragonal (Casiterita SnO2) ; Sheelita (CaWO4).

- Hexagonal (Digenita Cu9S5) ; Covelina (CuS) ; Pirrotina (Fe1-xS) ; Molibdenita (MoS2) ; Wurtzita (ZnS) ; Idaita (Cu5FeS6) ; Niquelita (NiAs) ; Pirargirita-Proustita (Ag3SbS3-Ag3AsS3) ; Cinabrio (HgS) ; Ilmenita (Fe2+Ti4+O3) ; Hematita (Fe2O3).

Biaxial

- Ortorrómbico (Cubanita CuFe2S3) ; Bornita (Cu5FeS4) ; Marcasita (FeS2) ; Enargita (Cu3AsS4) ; Estibinita (Sb2S3) ; Bismutinita (Bi2S3) ; Goethita a-Fe+3O(OH).

- Monoclínico (Calcosina Cu2S) ; Djurleita (Cu31S16) ; Pirrotina ; Arsenopirita (AsFeS) ; Acantita (Ag2S) ; Rejalgar (As4S4)

- Triclínico (Cilindrita FePb3Sn4Sb2S14).

Propiedades Ópticas de los Minerales

Reflectancia: Es la cantidad de luz que al incidir sobre la superficie pulida de un mineral, se refleja hacia el observador.

En minerales isótropos opacos, la reflectancia es representada por la ecuación de Fresnel.

Birreflexión: Diferencia de color y grado de reflexión dependiente de la orientación del mineral.

B=R2-R1 (Diferencia de los valores de reflectividad).

Propiedades ópticas: Color, depende de:

- Minerales que lo rodean (La pirita puede ser blanca si está en contacto con la calcopirita)

- Iluminación

- Calidad del pulido (Mientras más pulido un mineral, el color es más claro).

El color y la reflectividad dependen del índice de refracción del medio de inmersión.

El mayor cambio de color se observa en los minerales de menor reflectividad.

Pleocroísmo:

Los minerales isótropos no presentan pleocroísmo, pero algunos minerales anisótropos sí.

Muy fuerte: Covelina, molibdenita, idaita

Fuerte: Estibinita, marcasita, niquelita

Moderado: Cubanita, pirrotina, bismutinita, estannita, ilmenita

Débil: Calcopirita, enargita, arsenopirita, hematita, goethita

Muy débil: Calcosina, pearceita-polibasita.

Reflectancia:

- Corresponde al % de luz incidente que es reflejada por una superficie, de un mineral pulido (corte pulido).

La reflectividad de un mineral opaco depende de:

- La orientación cristalográfica de la sección que estamos estudiando al microscopio

- La intensidad de la luz incidente, lo que implica que este parámetro debe ser estimado utilizando siempre la misma intensidad.

Se mide utilizando la luz polarizada (nic //)

- Puede ser medida con un microfotómetro.

- Los minerales con alto valor de reflectancia son más brillantes y con coeficientes de absorción más bajos.