Características de los cristales
Los cristales naturales no corresponden casi nunca a compuestos químicos puros, excepto en raras ocasiones (cuarzo, diamante, etc.). De hecho, las condiciones que existen para que un cierto elemento entre en un cristal son muy semejantes a aquellas por las que el mismo cristal entran otros elementos semejantes al primero.
Un ejemplo: ya que el calcio se asemeja al estroncio, resulta que en la calcita existen las condiciones para que en esta cristalice en forma de cristales de diferente composición; el estroncio tenderá a sustituir al calcio, formando así una calcita más o menos rica en estroncio.
Es frecuente expresar en las fórmulas los minerales que aparecen en cantidades relevantes sustituyendo a otro, separados con una coma los símbolos de los elementos puestos entre paréntesis y haciendo preceder los más abundantes. Por ejemplo, la calcita con estroncio debe expresarse como (Ca, SI) CO3, mientras que para la calcita pura diríamos CaCO3.
Un olivino en el que prevalece el magnesio acompañado todavía de cantidades notables de hierro y cantidades menores, pero no olvidables de manganeso, podría tener la formula (Mg, Fe, Mn) SiO4, mientras que el término puro (forsterita) sería Mg 23/04.
Las mezclas cristalinas
En algunas especies muy próximas se observa una combinación completa entre los términos puros: por ejemplo, el olivino corresponde a una serie isomorfa que parte de la forsterita pura (Mg SiOs), para llegar a la fayalita (FeSiO4), y así se encuentran cristales más o menos ricos en hierro en todas las posibles proporciones. En otros casos, por el contrario, esto no sucede. Por ejemplo, aunque el calcio tenga características semejantes al estroncio, no se logra tener una serie isomorfa continua que, partiendo de la calcita pura CaCO, siguiendo por términos siempre más ricos en estroncio, se llega a una estroncianita pura StCOx.
Aquí incluso, la estructura cambia (la calcita es romboédrica, mientras que la estroncianita es rómbica). En otros casos también la estructura es la misma, como, por ejemplo, entre la calcita y la rodocrosita (MnCOs), pero no existen combinaciones de cristales homogéneas en todas las posibles proporciones: de hecho, para cada valor de la temperatura y presión se tiene un límite por encima del cual la calcita no puede tener manganeso en su estructura, y también la rodocrosita no puede superar un cierto contenido máximo de calcio.
El Isomorfismo y la isotípia.
Se denominan isotipos a minerales diversos que presentan la misma red estructural, es decir, a minerales cuyos átomos se colocan más o menos de la misma forma. Isomorfos son, por el contrario, minerales que, además de tener la misma estructura, son tan próximos en las propiedades que permiten la existencia de una serie continua de intermedios, que va de un término puro al otro.
En los ejemplos que hemos mencionado se puede observar que la forsterita Mg 2SiO4 es isomorfa con la fayalita Fe 28/04, porque forma parte de una serie continua de olivino (Mg,Fe) 2SiO4, mientras que la calcita no es isomorfa con la estroncita, por cuanto que no existe una serie de cristales mixtos (Ca,Sr)CO3 correspondiente a calcitas con estroncio y otra serie (Sr, CaCO3) correspondiente a estroncianita con calcio. Mientras que la calcita y la estroncianita no son tampoco isotípicas, la calcita y la rodocrosita si son isotípicas, pero no son isomorfas.
La incidencia de la temperatura.
Un completo tratamiento de las reglas de la química física lleva a la conclusión de que a temperatura más elevada es más fácil que se alcance el isomorfismo, en otras palabras, que las series que presentan «lagunas de combinación» tienden a «rellenarse» al aumentar la temperatura: ello depende principalmente del efecto de la entropía, que es más eficaz a temperaturas más altas. De estas consideraciones se pueden obtener conclusiones importantes, que tienen que ver con la valoración de la temperatura de formación de un cierto conjunto de minerales o de rocas.
ENCICLOPEDIA LOS MINERALES, Ediciones Nueva Lente, página 354
