2.1 Identificación de Minerales
¿Para qué identificar minerales?
Para ayudarnos a identificar a las rocas, para conocer los procesos particulares de su formación o, por el interés de emplearlos en diferentes industrias donde algunos de ellos son de utilidad por sus propiedades o por su belleza y rareza.
Los principales objetivos para identificar los minerales:
(1) Clasificación general o específica de una roca por medio de la identificación de sus minerales.
(2) Identificar minerales índicadores de ciertas condiciones fisicoquímicas y/o de temperatura de formación de la roca en que se encuentran.
(3) Detectar minerales de interés económico.
Algunas técnicas de identificación requieren solo observación macroscópica o microscópica de sus características físicas y otros pueden incluir análisis químicos que suelen destructivos. Estos últimos se llevan a cabo sobre todo, para el caso del tercer objetivo mencionado, particularmente en la industria extractiva. Algunas de las técnicas más empleadas se enlistan abajo; las dos primeras son las más extensamente empleadas, no obstante para una mayor precisión las subsecuentes son más certeras:
¿Cómo clasificarlos e identificarlos?
Una forma para estudiar, ordenar e identificar cualquier tipo de objetos es mediante su clasificación.En el caso de los minerales, se pueden clasificar considerando su estructura cristalina, o bien por su composición química. La primera los agrupa en un conjunto de siete sistemas cristalinos subdividos en varias clases (siguiente sección de estructura cristalina), y la segunda los organiza en 8 grupos químicos distintos (explicada abajo).
No obstante para su identificación resulta más apropiado observar sus propiedades físicas, o bien sus propiedades ópticas derivadas ambas, tanto de su estructura cristalina como de su composición química.
Clasificación de minerales por su composición química.
Esta es la forma como se clasifican los minerales en los manuales de mineralogía, en 8 distintas clases químicas en las que se incluyen todos los minerales que se conocen:
1. Elementos nativos. 2. Sulfuros y Sulfosales. 3. Halogenuros; 4. Óxidos e Hidróxidos.
5. Nitratos, Carbonatos y Boratos. 6. Sulfatos, Cromatos, Molibdatos y Wolframatos.
7. Fosfatos, Vanadatos y Arseniatos. 8. Silicatos.
Métodos de identificación de minerales.
+ Propiedades físicas.- Se realizan observacion de estas propiedades en muestras de mano, de forma macroscópica y con el auxilio de lentes de aumentos de x10 a x20, empleando lupas tipo joyero o bien con microscopios ópticos binoculares.
+ Microscopio Petrográfico.- Las observaciones se hacen en láminas delgadas obtenidas de las muestras de roca, que son vistas con luz transmitida y reflejada. Las muestras pulidas son más adecuadas para verse con luz reflejada e identificar mejor los minerales opacos. Se observan propiedades ópticas de los minerales que son características para su identificación (estas propiedades son consecuencia de su estructura interna), por ejemplo:
Reflexión y refracción. Dispersión. Birrefringencia. Isotropía y Anisotropía. Pleocroismo.
Adicionalmente se puede contar con cámara y software asociado para tomar fotografías y realizar análisis cuantitativos, conteos, y otras mediciones
Esquema de un microscopio petrográfico.
+ Difracción de Rayos X.- Es una técnica que emplea difractómetros de rayos X, es una técnica precisa, no destructiva, confiable y rápida, emplea muestras en polvo, solidas y líquidas. Detecta estructura cristalina, tamaño de cristales, su orientación, deformaciónde las redes y espesor de las capas cristalinas. La instrumentación incluye básicamente una fuente, un soporte para la muestra y un detector con un software asociado. No obstante, un aspecto importante, es que a diferencia de los microscopios, no se observan las relaciones entre los minerales, relaciones que pueden dar indicios del origen e historia de formación de los minerales.
Difractómetros RDX del Laboratorio de rayos X del Instituto de Geología, UNAM (foto tomada de pagina web del laboratorio: https://langem.geologia.unam.mx/laboratorios/laboratorio-de-difraccion-de-rayos-x/
+ Microscopio electrónico y de barrido (SEM: scannig electron microscope).- Se observa la forma y estructura de los minerales. Este tipo de microscopio está diseñado para estudiar directamente las superficies de objetos sólidos, utiliza un haz de electrones enfocados con energía relativamente baja, como una sonda de electrones, que se escanea de manera regular sobre la muestra, de la que obtiene imágenes de alta resolución.
Microscopio electrónico de barrido (SEM), del Laboratorio Universitario de Petrología (LUP) en el Instituto de Geofisica, UNAM
En ocasiones en el estudio de los minerales resulta de interés también la identificación de los elementos de que se componen los minerales, para ellos se emplean las siguientes técnicas:
+ Espectrometría de masas, + Fluorescencia de rayos X