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Clase IV: Óxidos

El elemento más común de la corteza terrestre es el oxígeno, presente como componente predominante en la mayor parte de los minerales. Entre ellos, en la clasificación de Hugo Strunz, se consideran óxidos sólo los formados por la unión de metales con el oxígeno, sin que aparezcan otros elementos químicos. También en esta clase se distinguen diversos grupos según la composición. Empezaremos por presentar las primeras tres subclases que comprenden las especies en las que la relación metal y oxígeno es respectivamente mayor o igual a 1, ele 3 a 4 y de 2 a 3. 

Cobre, berilio, cinc, magnesio.

La primera subclase comprende los minerales que presentan una relación metal-oxígeno mayor o igual a uno. Entre ellos —a excepción del hielo (óxido de hidrógeno)— la única sustancia que tiene una relación 2 a 1 es la cuprita, un óxido de cobre de simetría cúbica, que se presenta en bellos cristales rojos. Una serie de simetría hexagonal, relacionada estructuralmente al sulfuro wurtzita, comprende dos óxidos, respectivamente de berilio y de cinc: la bromelita, muy rara, y la zincita, frecuente sólo en Estados Unidos (Franklin, Nueva Jersey). 

De simetría cúbica y con la misma estructura que la halita o sal gema es la serie de la periclasa, un óxido de magnesio bastante común en algunas rocas. Menos difundida es la manganosita, un óxido de manganeso. En algunos yacimientos metalíferos se encuentra un óxido de cobre y plomo que se presenta en pequeños cristales negros y cúbicos, la rnurdochita, que presenta relaciones estructurales con las especies precedentes. Siempre en esta primera subclase tenemos otras cuatro series: las dos primeras están compuestas esencialmente por óxidos de cobre (la de la tenorita, que incluye también la crednerita, y la de la delafossita), no muy comunes.

La tercera comprende dos modificaciones cristalinas del óxido de plomo (litargirio y massicot, poco difundidos en la naturaleza) y el óxido de mercurio montroydita, que se presenta en forma de pequeños individuos anaranjados asociado a mercurio nativo en las monteras de las minas de este metal. 

A esta última serie pertenecen dos minerales muy raros, la brownmillerita, con calcio, aluminio y hierro, y la mayenita, con calcio y aluminio, de simetría tetraédrica y estructuralmente relacionada con los granates. La segunda subclase comprende los minerales en los que la relación metal-oxígeno es de 3 a 4 (o próximo a este valor). Muy importante es la serie de las espinelas, de simetría cúbica, que casi siempre se presentan en cristales generalmente de hábito octaédrico. 

Además de la espinela verdadera, un óxido de magnesio y aluminio, son comunes la magnetita, un óxido de hierro en dos diferentes estados de oxidación, la cromita, un óxido de hierro y cromo, y la magnesocromita, que contiene predominantemente cromo y magnesio; también son frecuentes los términos intermedios entre las es-pecies indicadas. Menos abundantes son las especies cincíferas (gahnita, franklini-ta) o manga nesíferas (galaxta, jacobsita), y términos raros son la hercinita, la coulsonita, en los que está presente el vanadio, y sobre todo la trevorita, niquelera. Otra serie de óxidos que contienen manganeso tienen estructura similar a la de las espinelas, pero en lugar de simetría cúbica la tienen tetragonal: entre ellos se incluyen la hausmanita v la heterolita (en la que también está presente el cinc). 

De simetría rómbica es también la marokita, con caldo. La schafarzikita es un raro óxido de antimonio y hierro. Minerales similares, pero con azufre, son la apuanita, la versiliaíta; un óxido complejo de plomo de estructura afín es el minio, idéntico al pigmento artificial, pero muy raro en la naturaleza. Con la estructura del olivino se relaciona la del crisoberilo, un óxido de berilio y aluminio; composición similar presenta una gema muy rara originaria de Sri Lanka, la taafteíta, que también contiene magnesio; muy buscada es la eswedenborgita, un óxido de berilio, antimonio y sodio, procedente de Suecia, de estructura hexagonal. 

La tercera subclase de oxidos

En la subclase de óxidos con la relación metal-oxígeno de 2 a 3, Hugo Strunz considera una primera serie de óxidos de semimetales (arsénico, antimonio y bismuto); de ellos, dos son cúbicos y presentan idéntica estructura: la arsenolita, anhídrido arsenioso, así como el correspondiente compuesto de antimonio, la senarmontita; ambos, además, son dimorfos: al primero le corresponde la claudetita, monoclínica, al segundo la valentinita, rombica, ambas con  estructuras diferentes entre sí. El oxido de bismuto, más o menos puro, da lugar a varias modificaciones cristalinas, entre las que se tiene la hismita y la sillenita. 

Un óxido de manganeso y de hierro es la bixbvíta, que se presenta en bellos cristales negros, generalmente cúbicos. Recordemos también una serie con simetría típicamente trigonal que incluye especies muy notables, como el corindón, un óxido de aluminio que da lugar a algunas de las gemas más apreciadas (rubí, zafiro, etc.) y la hematites, un óxido de hierro, importante mineral industrial, que en ocasiones se presenta en espléndidos cristales negros muy brillantes; poco común es el correspondiente compuesto de cromo, la eskolaíta. 

Un óxido de hierro como la hematites, pero de simetría cúbica y ferromagnética como la magnetita, es la maghemita. De similar estructura a la precedente y con simetría ‘inferior está la serie de la imenita, un óxido de hierro titanio trigonal de gran interés industrial; términos más raros son el equivalente compuesto de magnesio, la eikielita, y el de manganeso, la pirofanita de simetría hexagonal o trigonal es otra serie de óxidos complejos de hierro, todos poco difundidos: dos de estos conteniendo plomo, la magnetoplumbita y plumboferrita; estructuralmente afin a la primera es la hibonita, originaria de Madagascar, en la cual están presentes el calcio y el aluminio. 

La peroskita es un mineral interesante debido a que tiene forma y simetría próxima : a la cúbica, pero que en realidad es monoclinico. Con este mineral se relaciona estructuralmente una serie entera de compuestos artificiales de itrio, galio y gadolinio que interesan a la industria electrónica y que también se emplean como imitaciones de gemas. 

También existe un nutrido grupo de especies y variedades similares, entre ellas la lueshita, un niobato de sodio, la loparita, latrappita, la knopita, la disalanita, que contienen tierras raras y niobio. Raros minerales de circonio son la iirkelita, con caldo y titanio, de simetría monoclinica, y la polimignita, un óxido complejo que también contiene cantidades de niobio, titanio y tierras raras.

Bastante difundido en la naturaleza es un importante grupo de óxidos complejos, todos con la misma estructura y de fórmula química general muy similar por la relación entre los diversos elementos químicos (antimonio, niobio, tántalo, calcio, sodio y otros metales). Entre las especies antimoníferas se tienen sobre todo la romegita, común en forma pulverulenta, pero rara en forma de cristales, la estibiconita y la bindheimita; entre las niobíferas recordemos el pirocloro y entre las tantalíferas la microlita.

En esta subclase se puede incluir también la rara calcirtita, que contiene calcio, zirconio y titanio, de simetría tetragonal. Una serie bastante interesante es la de la pseudobrookita, un óxido de hierro y titanio, poco difundido en bellos cristales rómbicos negros; a la misma serie pertenece la armalcolita, que contiene titanio y magnesio: descubierta por primera vez en la Luna, fue dedicada a los tres astronautas que por primera vez pisaron la superficie de nuestro satélite, Neil Armstrong, Edwin Aldrin y Michael Collins. 

Un átomo de metal por dos átomos de oxígeno Una primera serie de la cuarta subclase (óxidos con relación metal-oxígeno de 1 a 2) incluye minerales de simetría tetragonal, con frecuencia en forma de bellos cristales. El más común, el rutilo, está constituido por bióxido de titanio (sustancia que forma otros dos minerales, la anatasa y la brookita). 

También son frecuentes, e importantes industrialmente, la casiterita y la pirolusita, respectivamente bióxido de estaño y de manganeso; son menas de estos dos metales. Más rara es la plattnerita, un bióxido de plomo. En otras especies parecidas estructuralmente al rutilo están presentes diversos metales, por ejemplo el antimonio (tripuyita) o el tántalo (tapiolita, estreuverita e ilmenorutilo). 

A la serie de la criptomelana pertenecen diversos óxidos complejos de manganeso, que rara vez aparecen en cristales bien formados y que contienen otros metales, entre ellos el potasio y el bario; este grupo comprende la hollandita y la coronadita. Similar es la silomelana, bastante difundida en forma de incrustaciones negruzcas y de dendritas. 

Otro óxido de manganeso es la ramsdellita, que cristaliza en el sistema rómbico, isoestructural y con frecuencia pseudomorfa con el hidróxido groutita. La más rara telurita, que cristaliza en el sistema rómbico, está constituida por bióxido de telurio y se presenta corno alteración del telurio nativo; de este misuna estructura característica y casi siempre aparece en forma de espléndidos cristales de aspecto octaédrico; otra rara modificación cristalina natural del bióxido de titanio es la más rara brookita, rómbica, con frecuencia bien cristalizada.

Una estructura similar a la de la brookita la presentan los minerales de la serie de las columbitas, óxidos complejos con niobio y tántalo, principal fuente de estos raros metales: las especies más significativas son la ferrocolumbita, la manganocolumbita y la manganotantalita. Una composición similar la presentan los minerales del grupo de la ixiolita y de la wodginita, aunque en general son más raros y menos puros (en efecto, también pueden contener estaño, wolframio, etcétera). 

Algunas series de oxidos

Existen en la naturaleza dos series importantes de minerales constituidos por óxidos complejos, ambas con especies de simetría rómbica, en las que el oxígeno está unido a un primer metal, como itrio, tierras raras o bien calcio, y a un segundo, como niobio, tántalo y titanio; todos estos minerales son característicos de las pegmatitas graníticas y se presentan en forma de cristales negruzcos, tabulares, con brillo de graso a vítreo. La primera serie es la de la euxenita, a la que pertenecen también el equivalente tantalífero, la tanteuxenita, y la calcífera, la fersmita, mientras que el término titanífero se denomina policrasita. La segunda incluye el grupo de la eschinita que comprende dos variedades, con predominio de cerio e itrio (eschinita de cerio y eschinita de itrio), además de un término calcífero, la rarísima vigezzina; se conoce también un término titanífero, la blomstrandita. 

Otro grupo de raros óxidos de niobio y tántalo, esta vez de simetría monoclínica, es el de la samarskita de itrio, especie que contiene también apreciables cantidades de tierras raras, hierro y titanio; el término tantalífero correspondiente es la denominada itriotantalita. De cierta importancia es la brannerita, un óxido complejo de titanio y uranio, del cual se conocen también variedades ricas en torio. 

La serie de la fergusonita, que cristaliza en el sistema cristalino tetragonal, está constituida por niohatos tantalatos de itrio y tierras raras; la estructura es idéntica a la de la scheelita, un wolframato de calcio que pertenece a la clase de los sulfatos; existen también modificaciones estructurales de simetría más baja (por ejemplo, la b-fergusonita), mientras que el raro término tantalífero correspondiente es la formanita; una variedad distinta, para algunos con categoría de especie nueva, es la risoerita, en la cual está presente el titanio.  

Tenemos después la serie de la estibiotantalita, que incluye un grupo de raros óxidos de niobio y Límalo entre los cuales están lea estihiocolumbita y la más rara bismutotantalita. Son minerales típicos de las pegmatitas ricas en litio, caracterizadas por el hecho de contener también antimonio o bismuto o de presentarse en bellos cristales rómbicos tabulares. 

Una serie de óxidos complejos en la que aparece el estaño es la de la toreaulita, rica en tántalo, de su equivalente niobifero, la foordita. A guisa de apéndice de la serie, hayque considerar también un rarísimo tantalato de aluminio, la denominada simpsonita. Un grupo de óxidos en los que la relación metal-oxido es de 1 a 2 tienen estructura cúbica igual a la de la fluorita: recordemos la tirafinita, óxido de uranio principal mineral de este metal, y la torianita, oxido de torio. Similar estructuralmente es la rarísima ce-rianita, un óxido de cerio mientras que una variante monoclínica es el óxido de circonio baddeleyita, a menudo obtenido artificialmente pero con estructura cúbica. En la Última subclase se y incluyen rarísimos minerales originados por alteración, como es el caso de la molibdita, un óxido de molibdeno rómbico, y la vano-xita o vanadocre; un oxido de vanadio amarillo. pulverulento, cuyo equivalente artificialmente resulta rómbico.

Las especies más comunes de hidróxidos

La sassolita, que forma escamas brillantes de simetría trichnica en algunas fumarolas volcánicas, es un ácido bórico natural, así como la metaborato, de simetría cúbica, mucho más rara. El hidróxido de aluminio natural da lugar a tres modificaciones, en ocasiones importantes desde el punto de vista industrial, pero rara vez presente en bellos cristales: la gibbsita (o hidrargilita), la bayerita y la nordstrandita; las dos primeras son mono-clínicas, mientras que la última es triclínica. La brucita es un hidróxido de magnesio que forma masas laminares o cristales trigonales, incoloros o azules. Mucho menos difundidos, pero con la misma estructura, son la pirocroíta, hidróxido de manganeso, la portlandita, hidróxido de calcio, y la amakinita, hidróxido de hierro.

Simetría hexagonal o trigonal y estructura similar tienen la iowaita y la coalingita, dos hidróxidos hidratados de magnesio y hierro, que contienen respectivamente grupos cloruro y carbonato. El hidróxido de cinc da lugar a tres especies distintas, estructuralmente diferentes, la ashoverita, la sweetita y la wuelfingita, todas de reciente descubrimiento, así como el hidróxido de berilio, que se presenta en dos modificadores cristalinas: la behoita, rómbica, y la clinobehoíta, monoclínica. El diásporo es un hidróxido de aluminio que forma bellos cristales de simetría rómbica. Similar por su estructura es la goethita, un hidróxido de hierro, muy común como constituyente de la limonita, pero raro en cristales individuales. A esta misma serie pertenecen también la groutita