En una habitación oscura, bajo el haz de una linterna UV, una fluorita verde puede iluminarse de azul, mientras que un canto rodado de la orilla del lago Superior, en Míchigan, empieza a resplandecer en naranja [1, 2]. Este fenómeno se llama fluorescencia, y en 1852 recibió su nombre de un mineral: el físico George Gabriel Stokes lo derivó de fluor-spar, el nombre inglés que entonces tenía la fluorita [3, 4]. Bajo luz ultravioleta suelen brillar la fluorita y la calcita, aunque no todas sus muestras: solo alrededor del 15 % de los minerales presentan una fluorescencia visible para el ojo humano, e incluso entre ellos hay muestras que no brillan [1, 6, 10].
Por qué la fluorescencia lleva el nombre de la fluorita
La fluorescencia es un resplandor que se produce cuando una sustancia absorbe, por ejemplo, radiación ultravioleta y casi de inmediato la devuelve en forma de luz. Esto ocurre en aproximadamente una cienmillonésima de segundo, por lo que el resplandor termina en el mismo instante en que se apaga la lámpara [5]. La radiación UV, invisible para el ojo, se transforma en el mineral en luz visible de mayor longitud de onda [6].
Stokes (1819-1903) fue físico y matemático, y acuñó el término en un extenso estudio sobre el cambio de refrangibilidad de la luz, publicado en 1852 en la revista Philosophical Transactions de la Royal Society de Londres [3]. Dio al fenómeno el nombre del mineral que entonces se conocía en inglés como fluor-spar y que hoy se llama fluorita [4]. El propio Stokes explicó en una nota que había formado la palabra igual que el término análogo «opalescence», derivado también del nombre de un mineral [3]. Mindat añade que la fluorita muestra a menudo este efecto de forma muy marcada [1].
¿Sabía que…? También un elemento químico lleva el nombre de la fluorita. Al propio mineral le dio nombre en 1797 Carlo Antonio Galeani Napione, a partir del latín fluere («fluir»), porque la fluorita se usaba como fundente en la fundición de metales [1]. A partir del nombre del mineral, en 1813 el químico inglés Humphry Davy, por sugerencia de André-Marie Ampère, creó el nombre del elemento flúor [4].
Fluorescencia o fosforescencia: por qué las piedras que brillan en la oscuridad no suelen ser naturales
La fosforescencia es un brillo residual: la sustancia sigue brillando incluso cuando la fuente de radiación ya está apagada y, según las condiciones, puede durar desde una milésima de segundo hasta días o incluso años [7]. Algunos minerales son fosforescentes, como la calcita, la celestina, la fluorita, la esfalerita y la willemita, pero tras apagar la lámpara solo brillan un breve instante [6].
El brillo residual que dura horas lo producen luminóforos artificiales. Por ejemplo, el aluminato de estroncio con una pequeña adición de europio y disprosio se descubrió a mediados de la década de 1990; tras cargarse, brilla incluso decenas de horas y se utiliza en señales de evacuación, esferas de relojes, estrellas decorativas y juguetes [8]. Si una «piedra» brilla mucho tiempo después de apagar la luz, lo más probable es que sea un objeto con este pigmento y no un mineral natural. Otras formas de distinguir una piedra natural de una imitación se explican en el artículo cómo reconocer un cristal auténtico.
Qué luz UV elegir: onda larga y onda corta
Para estudiar minerales se utilizan tres bandas de UV: onda corta (UV-C, de 100 a 280 nm), onda media (UV-B, de 280 a 315 nm) y onda larga (UV-A, de 315 a 400 nm). Por ejemplo, en la linterna de tres longitudes de onda que describe Geology.com son 255, 310 y 365 nm [6]. Las lámparas baratas de «luz negra» y muchas linternas UV emiten luz ultravioleta de onda larga, pero la mayoría de los minerales fluorescentes responden a la onda corta, y muchos minerales brillan con colores distintos bajo onda corta y bajo onda larga [6].
La fluorescencia suele deberse a determinadas impurezas, que los mineralogistas llaman activadores. En cambio, una impureza de hierro o de cobre puede debilitar o apagar por completo el brillo, por lo que dos muestras del mismo mineral pueden tener un aspecto muy distinto bajo luz UV, y algunas no brillan en absoluto [6]. No es posible saber de antemano si una piedra concreta brillará ni de qué color.
Fluorita: el resplandor azul con el que todo comenzó
Mindat indica que la fluorita suele brillar bajo luz ultravioleta de onda larga con un azul que producen los iones de europio divalente. Otros colores se deben a diferentes impurezas: por ejemplo, las fluoritas de Mapimí, México, brillan en rojo, y algunas fluoritas también son fosforescentes [1]. Geology.com describe el tono típico como azul violáceo, tanto con onda corta como con onda larga [6].
La fluorita es blanda, con una dureza de 4 en la escala de Mohs. Nuestra enciclopedia indica que muchas muestras brillan bajo luz UV, pero que la luz UV no es un método fiable para identificar la fluorita [9]. Algunas fluoritas palidecen con la luz, por lo que es mejor no dejarlas en un alféizar soleado [1]. En la categoría de fluorita de la tienda encontrará piedras pulidas de fluorita verde, fluorita arcoíris en bruto y una punta de fluorita pulida.
Calcita y calcita de manganeso: el resplandor rojo del manganeso
La calcita puede brillar bajo luz UV en rojo, azul, blanco, rosa, verde y naranja [6]. Mindat indica que puede presentar fluorescencia con UV de onda larga, media y corta, con rayos X e incluso con la luz del sol. A menudo se trata de un intenso brillo rojo bajo onda corta, causado por el manganeso, como en Franklin (EE. UU.) y Långban (Suecia) [10].
La calcita de manganeso es calcita con alto contenido de manganeso [11]. Como el manganeso es en la calcita una fuente conocida de brillo rojo, merece la pena comprobarlo, aunque Mindat describe el rojo intenso precisamente bajo onda corta, que una linterna corriente no emite. En la categoría de calcita de la tienda encontrará piedras pulidas de calcita de manganeso y de calcita miel, así como fragmentos de calcita naranja.
El aragonito es el mismo carbonato cálcico, pero con otra red cristalina. Bajo onda larga suele brillar en rosa pálido, amarillo, blanco o azulado, con un brillo residual verdoso o blanco [12].
Sodalita, hackmanita y los cantos luminosos de Míchigan
Mindat indica que la sodalita brilla en un rojo anaranjado intenso bajo UV de onda corta, mientras que bajo onda larga puede ser azul, blanca, rosa, roja o amarilla, y puede tener un brillo residual amarillento [13]. Nuestra enciclopedia señala que con una lámpara UV la sodalita suele mostrar fluorescencia naranja [9]. En la categoría de sodalita de la tienda encontrará piedras pulidas, fragmentos y una pulsera de sodalita.
La hackmanita, una variedad de sodalita, lleva el nombre del geólogo finlandés Viktor Axel Hackman. Presenta tenebrescencia, es decir, un cambio de color reversible: la hackmanita rosa, violeta o azul pierde rápidamente el color a la luz del sol, pero lo recupera bajo UV de onda corta o en la oscuridad. Su fluorescencia también puede ser de varios colores, y Mindat asocia el brillo naranja a los iones de azufre [14].
Una noche de junio de 2017, Erik Rintamaki, con una linterna barata de UV de onda larga, vio en la orilla del lago Superior, en la península Superior de Míchigan, piedras que brillaban con un naranja o un amarillo intensos. Las llamó yooperlitas (Yooperlites), y resultaron ser cantos rodados de sienita con sodalita fluorescente, el primer hallazgo comprobado y documentado de sodalita en el estado de Míchigan. Los científicos creen que estas rocas se formaron en Canadá y que los glaciares las llevaron a Míchigan durante la era glacial [2].
Rubí, selenita, ópalo y ámbar: qué más puede brillar
El rubí debe su color rojo y su fluorescencia roja al cromo, pero un mayor contenido de hierro puede suprimir este resplandor. El GIA indica que los rubíes formados en mármol suelen mostrar fluorescencia roja incluso con la parte ultravioleta de la luz solar, lo que aviva aún más su color [15]. Mindat añade que la intensidad del resplandor depende de la cantidad de cromo y de la proporción entre cromo y hierro [16]. El rubí en fucsita, opaco, también contiene corindón, pero que su rubí brille o no depende de cada muestra.
El yeso, del que la selenita es una variedad, presenta fluorescencia a menudo y de formas variadas: lo más habitual es un azul claro o un amarillo dorado, y los cristales de selenita pueden mostrar zonas luminosas en forma de reloj de arena [17]. En el comercio, la selenita suele ser yeso fibroso, también llamado espato satinado [9]. En la tienda, los productos de selenita están en una categoría aparte: lámparas, barras, corazones, obeliscos y portavelas.
Geology.com menciona que a veces también presentan fluorescencia el rubí, la kunzita, el diamante y el ópalo [6]. Mindat describe el brillo del ópalo como de amarillo a verde, y lo atribuye al uranilo [18].
El ámbar también puede brillar bajo luz UV. La revista Gems & Gemology del GIA describe un rosario cuyas cuentas de ámbar mostraban bajo UV de onda larga una fluorescencia de moderada a intensa, de color azul verdoso calcáreo y amarillo, mientras que las cuentas de baquelita se veían marrones [19]. Pero las resinas artificiales también pueden brillar: en otro caso, la parte de ámbar tenía fluorescencia blanca azulada y la resina artificial, amarilla verdosa, y los materiales se identificaron con seguridad mediante espectroscopía infrarroja [20].
Mindat describe como no fluorescente la lazurita, el mineral que da al lapislázuli su color azul. Si una piedra azul brilla en naranja bajo luz UV, puede tratarse de sodalita y no de lapislázuli. Sin embargo, no toda la sodalita brilla, y algunos minerales azules y verdes semitranslúcidos del mismo grupo de la sodalita también pueden tener fluorescencia anaranjada parduzca bajo onda larga, por lo que esta prueba no es fiable [21].
Experimento en una habitación oscura: cómo hacerlo de forma segura
Para un experimento casero basta con una linterna UV de onda larga (365 nm), una habitación oscura y algunas piedras. La radiación UV-A abarca longitudes de onda de 315 a 400 nm, y el Centro de Salud Pública del Ejército de EE. UU. advierte que una radiación UV-A y azul suficientemente intensa puede dañar la retina. Según la evaluación del centro, las linternas que analizó no causarían lesiones con un uso normal, porque los límites de seguridad solo se superarían con una exposición prolongada o muy repetida, y el centro recomienda no dirigir el haz a la cara de otras personas [22].
Geology.com advierte de que mirar la lámpara puede causar lesiones oculares graves, de que la luz UV puede quemar la piel y de que con cualquier lámpara UV conviene usar gafas de protección. Las lámparas para minerales que emiten también onda corta exigen aún más precaución que las lámparas baratas de luz negra [6]. Antes de empezar, tenga en cuenta algunas normas:
- Deje la linterna a un niño solo en presencia de un adulto y acuerde con él que nunca dirigirá el haz a los ojos, a la cara ni a los animales de compañía.
- Elija una linterna que indique 365 nm o UV-A.
- Observe primero las piedras con luz de día; después, oscurezca la habitación e ilumine las piedras de una en una.
- Anote qué piedra brilla, de qué color y si el brillo continúa después de apagar la linterna: así verá la diferencia entre fluorescencia y fosforescencia.
- Trate con cuidado la fluorita y la calcita: su dureza es de solo 4 y 3, respectivamente, y se rayan con facilidad [9].
Después del experimento, guarde las piedras en un lugar seco. Para saber cómo cuidar cada mineral, consulte la tabla de cuidados de la enciclopedia.
Dónde ver minerales que brillan bajo luz UV en Letonia
Muchos minerales que brillan, reunidos en un mismo lugar, pueden verse en Riga, en el Museo Nacional de Historia Natural de Letonia (calle K. Barona, 4). En la exposición «Mineralogía» se abrió en 2020, tras su reconstrucción, la sección «Luminiscencia», en la que 87 minerales de todo el mundo se iluminan al cambiar la longitud de onda de la luz ultravioleta. El museo compró diecisiete de ellos, como la willemita, la calcita, el ópalo, el aragonito y la agrelita, expresamente para esta vitrina [23]. En total, la exposición reúne más de 400 minerales, entre ellos ejemplares de la colección del siglo XVIII de Nikolaus von Himsel, y los visitantes pueden comprobar por sí mismos las propiedades de algunos minerales [24].
El museo explica que la luminiscencia se comprueba tanto con luz UV de onda larga como de onda corta, ya que algunos minerales solo reaccionan a una longitud de onda determinada [23]. Según el museo, también brillan algunos minerales y rocas que se encuentran en Letonia: la calcita, la dolomita, el yeso, el feldespato y el cuarzo presentan fluorescencia roja, naranja o amarilla, y el ámbar brilla en verde y azul verdoso [23]. Sobre los minerales que pueden encontrarse en Letonia, lea los artículos ¿Hay cristales y piedras preciosas en Letonia? y Yeso y selenita en Letonia.
Actualmente el museo cierra los lunes y los martes, y en los días festivos el horario cambia, así que antes de ir consulte el horario en el sitio web del museo [25].
Preguntas frecuentes
¿Qué piedras brillan bajo luz UV?
Son conocidos por su fluorescencia la fluorita, la calcita, el aragonito, la sodalita y su variedad hackmanita, el yeso o selenita y el ámbar, así como algunos rubíes y ópalos. El brillo suele deberse a impurezas, por lo que diferentes muestras del mismo mineral pueden brillar en distintos colores o no brillar en absoluto.
¿Qué mineral brilla bajo luz UV: fluorita o calcita?
Pueden brillar los dos. La fluorita da nombre a la propia fluorescencia y bajo luz UV de onda larga suele brillar en azul, mientras que la calcita puede brillar en rojo, azul, blanco, rosa, verde o naranja, y bajo onda corta a menudo en un rojo intenso. Sin embargo, no todas las muestras brillan, porque el brillo suele deberse a impurezas.
¿La fluorita siempre brilla bajo luz UV?
No. Lo más habitual es que la fluorita brille en azul bajo luz UV de onda larga, por una impureza de europio, pero otras impurezas dan otros colores, y algunas muestras no brillan. Por eso, una linterna UV no basta para identificar con seguridad la fluorita.
¿El ámbar brilla bajo luz UV?
Puede brillar. Los laboratorios gemológicos han descrito en el ámbar un brillo blanco azulado o azul verdoso calcáreo bajo UV de onda larga, pero algunas resinas artificiales también presentan fluorescencia, por lo que el ámbar se identifica con seguridad mediante espectroscopía.
¿Qué lámpara UV se necesita para observar minerales?
En casa, lo más cómodo es una linterna UV-A de onda larga de 365 nm. Muchos minerales responden más a la luz UV-C de onda corta, pero estas lámparas son más peligrosas y requieren mayor precaución.
¿Es peligrosa una linterna UV para los ojos?
Mirar el haz durante mucho tiempo o repetidamente puede dañar los ojos. Nunca mire directamente a la lámpara, no dirija el haz a la cara de personas o animales y, si usa la lámpara durante mucho tiempo, utilice gafas de protección.
¿En qué se diferencia la fluorescencia de la fosforescencia?
La fluorescencia termina en el mismo instante en que se apaga la lámpara. La fosforescencia es un brillo residual que dura todavía un tiempo: en minerales naturales suele ser breve, pero los luminóforos artificiales pueden brillar durante horas.
¿Dónde se pueden ver minerales que brillan bajo luz UV en Letonia?
La exposición «Mineralogía» del Museo Nacional de Historia Natural de Letonia, en Riga, tiene una sección de luminiscencia en la que 87 minerales de todo el mundo se iluminan bajo luz UV. Antes de ir, consulte el horario del museo.
Fuentes
- Mindat.org, Fluorite: www.mindat.org/min-1576.html
- Rock & Gem Magazine, «Yooperlites: What & Where to Find Them» (2026): www.rockngem.com/yooperlites-appeal-part-1
- G. G. Stokes, «On the change of refrangibility of light», Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 142 (1852), 463-562: royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstl.1852.0022
- Online Etymology Dictionary, fluorescence (y la entrada relacionada fluorine): www.etymonline.com/word/fluorescence
- Encyclopaedia Britannica, fluorescence: www.britannica.com/science/fluorescence
- Geology.com, Hobart M. King, «Fluorescent Minerals and Rocks: They Glow under UV Light»: geology.com/articles/fluorescent-minerals
- Encyclopaedia Britannica, phosphorescence: www.britannica.com/science/phosphorescence
- ESRF (Instalación Europea de Radiación Sincrotrón), «X-rays reveal the energy storage mechanism of glow-in-the-dark materials» (20.07.2020): www.esrf.fr/home/news/spotlight/content-news/spotlight/spotlight365…
- Enciclopedia de piedras de FREQUENCIES: fluorita, calcita, sodalita, selenita (datos según GIA, Mindat y geology.com): frequencies.lv/enciklopedija
- Mindat.org, Calcite: www.mindat.org/min-859.html
- Mindat.org, Manganese-bearing Calcite: www.mindat.org/min-2526.html
- Mindat.org, Aragonite: www.mindat.org/min-307.html
- Mindat.org, Sodalite: www.mindat.org/min-3701.html
- Mindat.org, Hackmanite: www.mindat.org/min-1789.html
- GIA, Ruby Description: www.gia.edu/ruby-description
- Mindat.org, Ruby: www.mindat.org/min-3473.html
- Mindat.org, Gypsum: www.mindat.org/min-1784.html
- Mindat.org, Opal: www.mindat.org/min-3004.html
- GIA, Gems & Gemology, Spring 2017, «Plastic amber imitation rosary» (N. A. Ambalathveettil, M. Karam, S. Singbamroong): www.gia.edu/gems-gemology/spring-2017-gemnews-plastic-amber-imitati…
- GIA, Gems & Gemology, Winter 2013, «Composite amber» (J. Liang et al., NGTC): www.gia.edu/gems-gemology/wn13-gni-composite-amber
- Mindat.org, Lazurite: www.mindat.org/min-2357.html
- U.S. Army Public Health Center, «Hazard Alert for Ultraviolet-A Flashlights and Black Lights Used for Inspections», Fact Sheet 24-014-0815: ph.health.mil/PHC%20Resource%20Library/HazardAlertforUltraviolet-AF…
- Museo Nacional de Historia Natural de Letonia, LV portāls, «En el Museo de Historia Natural brillan en colores vivos minerales de todo el mundo» (24.02.2020): lvportals.lv/dienaskartiba/313478-dabas-muzeja-kosas-krasas-iemirdz…
- Museo Nacional de Historia Natural de Letonia, exposición «Mineralogía»: www.dabasmuzejs.gov.lv/lv/ekspozicijas/mineralogija
- Museo Nacional de Historia Natural de Letonia, horario: www.dabasmuzejs.gov.lv/lv/apmekle/darbalaiks