Sulfuros, sulfatos, cloruros y fosfatos

Introducción

Se engloban en el presente apartado los minerales pertenecientes a los siguientes grupos:

  • Sulfatos
  • Sulfuros
  • Cloruros
  • Fosfatos

Sulfatos

En los sulfatos, el azufre actúa como catión por pérdida de los seis electrones presentes en el nivel exterior. El radio iónico de este catión es pequeño, 0,30 Å, lo que permite una coordinación 4 muy estable. Estos grupos tetraédricos SO42- son las unidades estructurales fundamentales de los sulfatos minerales y se unen a través de cationes medianos en coordinación 6 (calcio) o grandes en coordinación 12 (bario).

Anhidrita

La anhidrita, sulfato cálcico anhidro, SO4Ca, es un mineral de alteración, accidental en rocas sedimentarlas yesosas, pasando a yeso por hidratación.

  • Sistema de cristalización: rómbico. Forma pequeños cristales que componen masas compactas de aspecto sacaroideo o nacarado.
  • Dureza: de 3 a 3,5. No se raya con la uña, pero sí con la navaja.
  • Densidad: de 2,8 a 3 g/cm3.
  • Color: blanco, grisáceo, azul celeste y rosado.
  • Exfoliación: según tres planos principales, en uno de ellos más perfecta.

Yeso

El yeso, CaSO4·2H2O, tiene una estructura en capas paralelas de grupos SO42- fuertemente enlazados a Ca2+. Las capas sucesivas de este tipo están separadas por capas de moléculas de agua y, como los enlaces entre moléculas de agua son débiles, la exfoliación es perfecta según un plano dando láminas finas.

  • Sistema de cristalización: monoclínico.
  • Dureza: 2. Se raya fácilmente con la uña.
  • Densidad: de 2,3 a 2,4 g/cm3.
  • Color: transparente, blanco, gris y rojo, según variedades.
  • Variedades: cuando se presenta cristalizado en macla de punta de flecha o lanza, constituye la variedad yeso cristalizado y si está cristalizado en forma de cristales tabulares con exfoliación laminar muy marcada, dando láminas transparentes algo parecidas a las de la muscovita, se trata de yeso laminar o selenita. Cuando aparece en forma de masas fibrosas, más o menos compactas y de color blanco o gris, se denomina yeso fibroso. El yeso nodular o alabastro es una variedad granular que forma masas redondeadas bastante compactas por la que, a veces, no se puede rayar con la uña. La variedad yeso rojo está teñida de este color, por impurezas, y se presenta frecuentemente asociada al jacinto de Compostela y al aragonito.
  • Origen fundamental: de alteración.
  • Presencia: es un mineral esencial en la roca sedimentaria yeso.

Baritina

La baritina o espato pesado es sulfato de bario, SO4Ba.

  • Sistema de cristalización: rómbico, frecuentemente forma cristales tabulares en forma de ataud, agrupados como las hojas de un libro (cresta de gallo).
  • Dureza: de 3 a 3,5.
  • Densidad: de 4,5 a 4,7 g/cm3. Su alta densidad, teniendo en cuenta su aspecto no metálico, es un carácter sutil para su identificación.
  • Color: blanca grisáceo, amarillento a rosado.
  • Exfoliación: perfecta.
  • Origen fundamental: de alteración.
  • Presencia: es un mineral accidental aunque muy difundido en terrenos sedimentarios. Muy abundante como ganga y acompañante de menas de los sulfuros que estudiamos a continuación.

Sulfuros

Ninguno de los muchos minerales existentes en este grupo es esencial en petrografía, aunque es muy normal que constituyan menas de los metales correspondientes. Vamos a prestar atención, solamente, a aquellos que, por ser más abundantes en España, pueden aparecer como accidentales: Galena, Cinabrio, Blenda y Pirita.

Los tres primeros son sulfuros. El anión S- se coordina octaédricamente con el plomo y el mercurio en la galena y el cinabrio, y tetraédricamente con el cinc en la blenda a causa del menor radio iónico de este último catión.

La pirita es un bisulfuro de hierro y su estructura se basa en fuertes enlaces covalentes S-S y enlaces iónicos Fe2+ y S22- en coordinación octaédrica.

Los cuatro tienen origen magmático y, por ello, aparecen accidentalmente en las rocas ígneas. La pirita puede tener también origen metamórfico y presentarse en este último tipo de rocas.


Pirita

La pirita, también llamada pirita de azufre o de hierro, tiene como fórmula FeS2.

  • Sistema de cristalización: regular. Forma cristales cúbicos muy perfectos y pentadodecaedros (piritoedros) con estriación en las caras. También se presenta en masas granulares. Los cristales suelen formar maclas de penetración.
  • Dureza: de 6 a 6,5.
  • Densidad: de 4,9 a 5,2 g/cm3.
  • Color: amarillo latón. Brillo metálico. A veces presenta color pardo mate por limonitización superficial.
  • Exfoliación: ninguna, fractura concoidea.

Galena

La galena o galenita tiene como fórmula PbS.

  • Sistema de cristalización: regular, formando cristales con buena conformación.
  • Dureza: 2,5.
  • Densidad: de 7,3 a 7,6 g/cm3.
  • Color: gris con brillo metálico. Da raya gris.
  • Exfoliación: muy perfecta en tres planos perpendiculares.

Cinabrio

El cinabrio tiene como fórmula HgS.

  • Sistema de cristalización: hexagonal. Los cristales no son frecuentes, siendo normal que se presente en forma de agregados compactos o terrosos.
  • Dureza: de 2 a 2,5.
  • Densidad: 8,1 g/cm3.
  • Color: color y raya rojo cochinilla, aunque puede ser también, por impurezas, rojo escarlata a pardo rojizo.
  • Exfoliación: perfecta, con fractura astillosa.

Blenda

La blenda tiene como fórmula ZnS.

  • Sistema de cristalización: regular.
  • Dureza: de 3,5 a 4.
  • Densidad: de 3,9 a 4,1 g/cm3.
  • Color: amarillo, pardo negruzco y, a veces, rojo, verde o blanco. Brillo resinoso a diamantino. Da raya blanca a amarilla.
  • Exfoliación: perfecta, con fractura concoidea.

Cloruros

El radio iónico del ion Cl- es de 1,81 Å. Cuando se combina con cationes relativamente grandes (Na+, K+) lo hace en coordinación octaédrica, los enlaces son típicamente iónicos y los minerales poseen, al máximo, las propiedades de los cristales iónicos.

Por el contrario, cuando el catión es de talla más modesta (Mg++) la unión es menos rígida y, normalmente, entran moléculas de agua en la estructura.

Los minerales que vamos a mencionar tienen todos su origen de alteración y están, muchas veces, asociados entre sí.

Sal común

La sal común, halita o sal gema es cloruro sódico, NaCl.

  • Sistema de cristalización: regular. Forma casi exclusivamente cubos.
  • Dureza: de 2 a 2,5.
  • Densidad: 2,1g/cm3
  • Color: incoloro a blanco; otros colores debido a impurezas. Brillo vítreo.
  • Exfoliación: perfecta en tres planos perpendiculares.
  • Presencia: es mineral esencial en la roca sedimentarla sal gema. Es frecuente en otras rocas sedimentarlas como son el yeso, la arcilla, margas, siempre formando capas. Es muy soluble en agua y tiene sabor característico.

Silvina

La silvina es cloruro potásico, KCI.

  • Sistema de cristalización: regular. Forma masas granudas y compactas.
  • Dureza: 2.
  • Densidad: de 1,9 a 2 g/cm3.
  • Color: incoloro o blanco, a veces teñida por impurezas.
  • Exfoliación: perfecta.
  • Presencia:es un mineral accidental, frecuentemente asociado a la sal común y a la carnalita. Tiene sabor amargo.

Carnalita

La carnalita es cloruro potásico-magnésico hidratado, de fórmula KCl·MgCl2·6H2O.

  • Sistema de cristalización: rómbico.
  • Dureza: de 1 a 2.
  • Densidad: 1,6 g/cm3.
  • Color: incoloro, blanquecino, amarillento, pero sobre todo rojo a rosado, (color carne).
  • Exfoliación: imperfecta, presenta fractura concoide.
  • Presencia: es un mineral accidental, asociado normalmente a la sal común y a la silvina. Tiene sabor picante y amargo, y es delicuescente por lo que tiene tacto húmedo.

Fosfatos

El fósforo pentavalente tiene un tamaño similar al del azufre hexavalente. Por ello, al igual que en los sulfatos la unidad estructural es el tetraedro SO42-, aquí esa unidad básica es el tetraedro PO43-. En el único mineral que vamos a considerar, el apatito, los tetraedros están enlazados por cationes calcio en coordinación 6; pero otros cationes calcio se coordinan con cinco oxígenos de tetraedros PO43- y con un flúor.

En otros fosfatos la estructura sufre diversas modificaciones en función del tamaño de los cationes y de la admisión de otros aniones o cationes suplementarios.

Apatito

El apatito es fluoclorofosfato cálcico, de fórmula (PO4)3(F,Cl)Ca5. Sus características son:

  • Sistema de cristalización: hexagonal.
  • Dureza: 5.
  • Densidad: de 3,1 a 3,2 g/cm3.
  • Color: incoloro, verde amarillento, verde azulado, violeta, rojo ladrillo. Raya blanca.
  • Exfoliación: imperfecta, fractura concoidea.
  • Origen fundamental: magmático.
  • Presencia: es un mineral accidental en muchas rocas ígneas.

El nombre de colofana o fosforita se ha dado a los tipos macizos y criptocristalinos de apatito. En su aspecto externo la fosforita es, generalmente, maciza, con una estructura concrecionada, color amarillo, blanco grisáceo o pardo y fractura irregular.

La fosforita presenta impurezas, tiene origen de alteración y es esencial en la roca sedimentaria fosfato concrecionado y, accidental en otras rocas sedimentarias. Presenta dos variedades: fosforita veteada, de textura arriñonada o arracimada con vetas de colores pardo rojizas, y fosforita terrosa, en masas blanquecinas, ásperas y compactas.