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Geología Tema I Ing. Hugo Salas Montaño
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Algunos elementos, por ejemplo el oro, el cobre, el azufre y el carbono (en estado de diamante y
grafito), constituyen minerales por sí solos y se los denomina como minerales nativos; pero la mayoría
de las especies mineralógicas se componen de dos o más elementos. El oxígeno es el elemento más
abundante en las rocas. En combinación con otros elementos forma compuestos llamados óxidos,
algunos de los cuales se presentan en estado mineral. El silicio es el más abundante, después del
oxígeno, y por eso no es de extrañar que la sílice, el óxido de silicio, SiO 2, sea el más abundante de
todos los óxidos. La sílice es muy conocida bajo la forma de cuarzo, mineral muy común que es
característico, sobre todo, de los granitos, las areniscas y las vetas cuarzosas. La fórmula, SiO2, es una
manera sencilla de expresar que, por cada átomo de silicio, el cuarzo contiene dos átomos de oxígeno.
El cuarzo puro tiene, por tanto, una composición definida. Las fórmulas de otros óxidos y de los
compuestos de otros tipos pueden interpretarse de un modo análogo.

En las cavidades de las vetas o filones minerales, el cuarzo puede hallarse en forma de prismas
transparentes e incoloros formados por seis caras laterales y terminados por una pirámide hexagonal.
Los griegos dieron el nombre de krystallos (hielo transparente) a estas hermosas formas, y aún en la
actualidad, el cuarzo hialino, transparente como el agua, se llama todavía cristal de roca. La mayoría de
los demás minerales, y una gran variedad de sustancias preparadas por procedimientos químicos,
pueden desarrollarse también en formas simétricas limitadas por caras planas, conociéndose en
conjunto con el nombre de cristales (Fig. 3.1).

En los últimos años, el estudio de los cristales por medio de los rayos X ha revelado que sus formas
simétricas no son más que la expresión exterior de una estructura interna perfectamente
organizada. Los átomos cargados eléctricamente, o iones de los que se compone un cristal, están
dispuestos de una manera ordenada; las diferentes especies de átomos se hallan dispuestas a modo de
un patrón estructural determinado, que se repite indefinidamente, lo mismo que el motivo decorativo de
un papel de los que se emplean para empapelar habitaciones. En los cristales, sin embargo, el motivo
estructural se desarrolla en tres dimensiones y por esta razón se denomina malla espacial.

Ya se habrá visto que el diamante y el grafito son, ambos, formas cristalinas del carbono. En
correspondencia a sus propiedades físicas bien contrastadas -uno es duro y brillante; el otro es blando,
opaco y deleznable-, los cristales de diamante y grafito tienen estructuras reticulares muy diferentes.
Este contraste, además, refleja las grandes diferencias de condiciones físicas en las que han cristalizado
los dos minerales. El diamante requiere una combinación de alta temperatura y una presión tan elevada
que, sólo recientemente, ha sido posible fabricar diamantes artificiales, aunque no tienen la calidad de
los naturales. Por el contrario, para obtener grafito son suficientes condiciones moderadas de
temperatura y presión. Esta capacidad que tienen determinadas sustancias de presentarse bajo dos o más
formas o especies de cristales completamente diferentes, es decir de cristalizar en estructuras reticulares
apropiadas a las condiciones físicas existentes en el momento de su formación, es un fenómeno llamado
polimorfismo (del criego polys, muchos; morfo, forma o modo). Otros ejemplos bien conocidos son el
S 2 Fe, que se presenta no sólo como pirita, sino también como marcasita; y el carbonato cálcico,
CO 3Ca, que cristaliza principalmente en forma de calcita, pero bajo condiciones especiales lo hace
como aragonito (por ejemplo, en las conchas segregadas por ciertos moluscos y otros organismos
marinos).

Muy pocos minerales tienen la composición química que corresponde exactamente a su fórmula ideal.
La razón de ello es que cualquier ión que se encuentra en el lugar en el momento de la cristalización,
puede actuar como un sustituto de otro sin perturbar seriamente la malla cristalina, ya que el ión
sustituto tiene casi el mismo «tamaño» que el ión al cual quita el sitio en el cristal que está creciendo.

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La Geología y el Planeta Tierra 24