Los
minerales
La corteza terrestre y los
océanos son la fuente de una amplia variedad de minerales útiles y esenciales. De
hecho, prácticamente todos los productos fabricados contienen materiales
obtenidos de los minerales. La mayoría de la gente está familiarizada con los
usos comunes de muchos metales básicos, entre ellos el aluminio de las latas de
bebida, el cobre de los cables eléctricos y el oro y la plata en joyería.
Pero algunos no saben que la mina
de un lápiz contiene el mineral de tacto graso denominado grafito y que los
polvos de talco que se utilizan con los bebés proceden de una roca metamórfica
compuesta del mineral talco. Además, muchos no saben que las brocas utilizadas
por los dentistas para taladrar el esmalte de los dientes están impregnadas de
diamante, o que el mineral común cuarzo es la fuente de silicio para los chips
de computador.
Conforme crecen las necesidades de minerales
de la sociedad moderna, lo hace también la necesidad para localizar más zonas
de abastecimiento de minerales útiles, lo que se vuelve también más
estimulante.
Además
de los usos económicos de las rocas y los minerales, todos los procesos
estudiados por los geólogos son en cierta manera dependientes de las
propiedades de esos materiales básicos de la Tierra. Acontecimientos como las
erupciones volcánicas, la formación de montañas, la meteorización y la erosión,
e incluso los terremotos, implican rocas y minerales. Por consiguiente, es
esencial un conocimiento básico de los materiales terrestres para comprender
todos los fenómenos geológicos.
Los
minerales son los componentes básicos de las rocas.
Los geólogos definen los minerales como cualquier sólido inorgánico natural que
posea una estructura interna ordenada y una composición química definida. Por
tanto, para que se considere mineral cualquier material terrestre, debe
presentar las siguientes características:
1. Debe aparecer de forma natural.
2. Debe ser inorgánico.
3. Debe ser un sólido.
4. Debe poseer una estructura
interna ordenada, es decir, sus átomos deben estar dispuestos según un modelo
definido.
5. Debe tener una composición
química definida, que puede variar dentro de unos límites.
Cuando
los geólogos utilizan el término mineral, sólo consideran minerales las sustancias
que satisfacen estos criterios. Por consiguiente, los diamantes sintéticos, y
una gran variedad de otros materiales útiles producidos por los químicos, no se
consideran minerales.
La
mayoría de las rocas son agregados de varios minerales.
Propiedades
físicas de los minerales
Los
minerales son sólidos formados por procesos inorgánicos.
Cada
mineral tiene una disposición ordenada de átomos (estructura cristalina) y una
composición química definida, que le proporciona un conjunto único de propiedades
físicas.
Las
principales propiedades físicas utilizadas habitualmente para identificar
muestras pequeñas de minerales son: la forma cristalina, el brillo, el color,
la raya, la dureza, la exfoliación o la fractura y el peso específico. Las
propiedades secundarias (o «especiales») que una cantidad limitada de minerales
exhiben son: el magnetismo, el sabor, el tacto, el olor, la elasticidad, la
maleabilidad, la birrefracción y la reacción química con ácido clorhídrico.
ü La
forma cristalina es la expresión externa de un mineral que refleja la
disposición interna ordenada de los átomos.
ü Brillo.
El brillo es el aspecto o la calidad de la luz reflejada de la superficie de un
mineral.
ü Color.
Aunque el color es una característica obvia de un mineral, a menudo es una
propiedad diagnóstica poco fiable. Ligeras impurezas en el mineral común
cuarzo, por ejemplo, le proporcionan una diversidad de colores, entre ellos el
rosa, el púrpura (amatista), blanco e incluso negro
ü Raya.
La raya es el color de un mineral en polvo y se obtiene frotando a través del
mineral con una pieza de porcelana no vidriada denominada placa de raya
ü Dureza.
Una de las propiedades diagnósticas más útiles es la dureza, una medida de la
resistencia de un mineral a la abrasión o al rayado. Esta propiedad se
determina frotando un mineral de dureza desconocida contra uno de dureza
conocida, o viceversa.
ü Exfoliación
y fractura. En la estructura cristalina de un mineral, algunos enlaces son más
débiles que otros. Esos enlaces se sitúan en los puntos en los cuales un
mineral se romperá cuando se someta a tensión. La exfoliación (kleiben_tallar)
es la tendencia de un mineral a romperse a lo largo de planos de enlaces
débiles.
ü Peso
específico. El peso específico es un número que representa el cociente entre el
peso de un mineral y el peso de un volumen igual de agua. Por ejemplo, si un
mineral pesa tres veces un volumen igual de agua, su peso específico es 3.
Algunos cuarzos se presentan en
distintos colores
Video recomendado: ¿Cuál es la diferencia entre MINERAL, ROCA y PIEDRA?
https://www.youtube.com/watch?v=_sbrtB0nWnE
Las
rocas y el ciclo de las rocas
Las
rocas son el material más común y abundante de la Tierra. Para un viajero
curioso, la variedad parece casi infinita.
Al
examinar una roca con atención, encontramos que consta de cristales o granos
más pequeños denominados minerales. Los minerales son compuestos químicos (o en
algunas ocasiones elementos únicos), cada uno de ellos con su propia
composición y sus propiedades físicas.
Los
granos o cristales pueden ser microscópicos o fácilmente visibles sin ayuda de
un microscopio
.
La
naturaleza y el aspecto de una roca están fuertemente influidos por los minerales
que la componen. Además, la textura de una roca, es decir, el tamaño, la forma
o la disposición de los minerales que la constituyen, también tiene un efecto
significativo en su aspecto. La composición mineral y la textura de una roca, a
su vez, son el reflejo de los procesos geológicos que la crearon.
Las
características de las rocas proporcionaron a los geólogos las pistas que
necesitaban para determinar los procesos que las formaron, lo cual es cierto
para todas las rocas. Estos análisis son esenciales para la comprensión de
nuestro planeta. Esta comprensión tiene muchas aplicaciones prácticas, como en
la búsqueda de recursos minerales y energéticos básicos y la solución de
problemas ambientales.
Tipos
de rocas básicos
Los
geólogos dividen las rocas en tres grandes grupos: ígneas, sedimentarias y
metamórficas. A continuación, damos un breve vistazo a estos tres grupos
básicos. Cada grupo está relacionado con los demás por los procesos que actúan
sobre el planeta y dentro de él.
Rocas ígneas.
Las rocas ígneas (ignis_fuego) se forman cuando la roca fundida, denominada
magma, se enfría y se solidifica. El magma es roca fundida que se puede formar
a varios niveles de profundidad en el interior de la corteza de la Tierra y el
manto superior. A medida que se enfría el magma, se van formando y creciendo
los cristales de varios minerales. Cuando el magma permanece en el interior
profundo de la corteza, se enfría lentamente durante miles de años. Esta
pérdida gradual de calor permite el desarrollo de cristales relativamente
grandes antes de que toda la masa se solidifique por completo.
Las
rocas ígneas de grano grueso que se forman muy por debajo de la superficie se
denominan plutónicas.
Los
núcleos de muchas montañas están constituidos por roca ígnea que se formó de
esta manera. Sólo la elevación y la erosión posteriores dejan expuestas estas
rocas en la superficie. Un ejemplo común e importante es el granito Esta roca
plutónica de grano grueso es rica en los minerales silicatados de color claro cuarzo
y feldespato. El granito y las rocas relacionadas son constituyentes
principales de la corteza continental.
A
veces el magma se abre paso hacia la superficie de la Tierra, como durante una erupción
volcánica. Dado que se enfría con rapidez en un ambiente de superficie, la roca
fundida se solidifica muy deprisa y no hay tiempo suficiente para que crezcan
grandes cristales. Antes bien, se produce la formación simultánea de muchos
cristales pequeños. Las rocas ígneas que se forman en la superficie terrestre
se denominan volcánicas y suelen ser de grano fino. Un ejemplo abundante e
importante es el basalto.
Esta
roca de color verde oscuro a negro es rica en minerales silicatados que
contienen una cantidad significativa de hierro y magnesio. Debido a su mayor
contenido en hierro, el basalto es más denso que el granito. El basalto y las
rocas relacionadas constituyen la corteza oceánica así como muchos volcanes,
tanto en el océano como en los continentes.
Algunos ejemplos de rocas Ígneas
Rocas sedimentarias.
Los sedimentos, la materia prima de las rocas sedimentarias, se acumulan en
capas en la superficie de la Tierra. Son materiales que se forman a partir de
rocas preexistentes por los procesos de meteorización.
Algunos
de estos procesos fragmentan físicamente la roca en piezas más pequeñas sin
modificar su composición. Otros procesos de meteorización descomponen la roca,
es decir, modifican químicamente los minerales en otros nuevos y en sustancias fácilmente
solubles en agua. El agua, el viento o el hielo glacial suelen transportar los
productos de la meteorización a lugares de sedimentación donde éstos forman
capas relativamente planas. Normalmente los sedimentos se convierten en roca o
se litifican por uno de los dos procesos siguientes. La compactación tiene
lugar a medida que el peso de los materiales suprayacentes comprime los
sedimentos en masas más densas.
La cementación se produce conforme el agua que
contiene sustancias disueltas se filtra a través de los espacios
intergranulares del sedimento. Con el tiempo, el material disuelto en agua
precipita entre los granos y los cementa en una masa sólida.
Algunos ejemplos de rocas Sedimentarias.
Ejemplo de meteorización.
Rocas metamórficas.
Las rocas metamórficas se producen a partir de rocas ígneas, sedimentarias o incluso
otras rocas metamórficas. Así, cada roca metamórfica tiene una roca madre, la
roca a partir de la que se ha formado. Metamórfico es un adjetivo adecuado
porque su significado literal es «cambiar la forma». La mayoría de cambios
tienen lugar a temperaturas y presiones elevadas que se dan en la profundidad
de la corteza terrestre y el manto superior.
Ciclo
de las rocas
El
ciclo de las rocas: uno de los subsistemas de la Tierra
La Tierra es un sistema.
Esto significa que nuestro planeta está formado por muchas partes
interactuantes que forman un todo complejo. En ningún otro lugar se ilustra
mejor esta idea que al examinar el ciclo de las rocas. El ciclo de las rocas
nos permite examinar muchas de las interrelaciones entre las diferentes partes
del sistema Tierra. Nos ayuda a entender el origen de las rocas ígneas,
sedimentarias y metamórficas, y a ver que cada tipo está vinculado a los otros
por los procesos que actúan sobre y dentro del planeta.
Ciclo básico.
Empecemos en la parte inferior de la imagen. El magma es la roca fundida que se
forma a una gran profundidad por debajo de la superficie de la Tierra. Con el
tiempo, el magma se enfría y se solidifica. Este proceso, denominado
cristalización, puede ocurrir debajo de la superficie terrestre o, después de
una erupción volcánica, en la superficie. En cualquiera de las dos situaciones,
las rocas resultantes se denominan rocas ígneas.
Si
las rocas ígneas afloran en la superficie experimentarán meteorización, en la
cual la acción de la atmósfera desintegra y descompone lentamente las rocas.
Los materiales resultantes pueden ser desplazados pendiente abajo por la
gravedad antes de ser captados y transportados por algún agente erosivo como
las aguas superficiales, los glaciares, el viento o las olas. Por fin, estas
partículas y sustancias disueltas, denominadas sedimentos, son depositadas.
Aunque la mayoría de los sedimentos acaba llegando al océano, otras zonas de
acumulación son las llanuras de inundación de los ríos, los desiertos, los
pantanos y las dunas.
A
continuación, los sedimentos experimentan litificación, un término que
significa «conversión en roca». El sedimento suele litificarse dando lugar a
una roca sedimentaria cuando es compactado por el peso de las capas suprayacentes
o cuando es cementado conforme el agua subterránea de infiltración llena los
poros con materia mineral.
Si
la roca sedimentaria resultante se entierra profundamente dentro de la tierra e
interviene en la dinámica de formación de montañas, o si es intruida por una
masa de magma, estará sometida a grandes presiones o a un calor intenso, o a
ambas cosas. La roca sedimentaria reaccionará ante el ambiente cambiante y se
convertirá en un tercer tipo de roca, una roca metamórfica. Cuando la roca
metamórfica es sometida a cambios de presión adicionales o a temperaturas aún
mayores, se fundirá, creando un magma, que acabará cristalizando en rocas
ígneas.
Los
procesos impulsados por el calor desde el interior de la Tierra son
responsables de la creación de las rocas ígneas y metamórficas. La
meteorización y la erosión, procesos externos alimentados por una combinación
de energía procedente del Sol y la gravedad, producen el sedimento a partir del
cual se forman las rocas sedimentarias.
Los caminos alternativos.
Las vías mostradas en el ciclo básico no son las únicas posibles. Al contrario,
es exactamente igual de probable que puedan seguirse otras vías distintas de
las descritas en la sección precedente. Las rocas ígneas, en vez de ser
expuestas a la meteorización y a la erosión en la superficie terrestre, pueden
permanecer enterradas profundamente. Esas masas pueden acabar siendo sometidas
a fuertes fuerzas de compresión y a temperaturas elevadas asociadas con la
formación de montañas. Cuando esto ocurre, se transforman directamente en rocas
metamórficas.
Las
rocas metamórficas y sedimentarias, así como los sedimentos, no siempre
permanecen enterrados. Antes bien, las capas superiores pueden ser eliminadas,
dejando expuestas las rocas que antes estaban enterradas.
Cuando
esto ocurre, los materiales son meteorizados y convertidos en nueva materia
prima para las rocas sedimentarias.
Las
rocas pueden parecer masas invariables, pero el ciclo de las rocas demuestra
que no es así. Los cambios, sin embargo, requieren tiempo; grandes cantidades
de tiempo.
Ilustración
del mencionado “Ciclo de las rocas” y sus posibles caminos, incluidos los “alternativos”.
Video recomendado: EL CICLO DE LAS ROCAS GEOLOGÍA [Resumen]
Anexo:
“Las
Tierras Raras”
¿Qué
son y para qué sirven las tierras raras y el coltán?
Se
conoce como "tierras raras" a un conjunto de 17 elementos químicos y
llevan ese mote debido a que es muy poco común encontrarlos en una forma pura.
Su uso es fundamental para hacer autos híbridos, lámparas bajo consumo, fibra
óptica, dispositivos móviles, turbinas eólicas, baterías, componentes
aeroespaciales, láseres, entre otros.
Con
más del 95% de su producción mundial, China mantiene un control absoluto del
mercado, lo que ha llevado a la disputas comerciales y demandas internacionales
de parte de EEUU, la Unión Europea y Japón cuando el Gobierno chino estableció
límites a su exportación.
El
coltán es un mineral compuesto por columbita y taltanita y es clave para la
construcción de aparatos electrónicos como computadoras, televisores,
celulares, cámaras digitales y consolas de videojuegos así como para aviones y
centrales nucleares.
El
80% de las reservas probadas de este componente se encuentran en lo que es hoy la
República Democrática del Congo (RDC). Según informes de la prensa y la ONU, su
explotación ha sido causante y catalizadora de la Segunda Guerra del Congo,
también apodada Guerra del Coltán, donde murieron seis millones de personas.
¿Tierras
raras en la República Argentina?
Empresas
mineras que exploran en el país aseguran la existencia estos elementos y
compuestos en provincias como San Luis, Córdoba o Santiago
del Estero y ya existen pedidos de permisos de exploración solicitados por
compañías extranjeras que trabajan en el país.
Esta
visión a futuro estaría impulsada por la compra asegurada de estos minerales
por parte de Europa, según estaría incluido entre las cláusulas del acuerdo
comercial armado recientemente por los bloques continentales.
Europa
busca encontrar alternativas para el acceso al coltán, que hoy es explotado
principalmente en zonas de conicto y trabajo esclavo como los registrados
en algunos países de África central, donde han generado guerras y disputas
territoriales por el control de las fuentes de riquezas, o como fuente para el
acceso a tierras raras aparte de China, país que domina y controla la oferta.
La
eliminación de aranceles, como se propondría en el marco del acuerdo Mercosur-Unión
Europea, resultaría en la posibilidad de transformar la producción minera en
territorio argentino su cientemente barata como para ser tentadora para las
industrias tecnológicas, que hoy compran a países a pesar de las consecuencias
y por la falta de alternativas competitivas.
Video
recomendado: Tierras raras El lado oscuro de los metales de alta tecnología
Síntesis:
Actualmente los metales llamados tierras raras son de tanta
utilidad que se hacen imprescindibles para el avance tecnológico en muchas
áreas de diferentes ciencias y disciplinas, pero existen peligros que el hombre
por tratar de obtener estos metales esta causando, como es el caso de la
contaminación ambiental, el peligro de la extinción de muchas especies
(animales y vegetales), y el exterminio de el mismo. Qué debemos hacer ante
estos peligros, reflexionemos y tratemos de encontrar soluciones inmediatas a
todo esto. Fuente DW.
Producción de "tierras raras" en China:
Usos y producción mundial de tierras raras:
