2.5: Formación de Minerales
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Las condiciones físicas y químicas incluyen factores como temperatura, presión, presencia de agua, pH y cantidad de oxígeno disponible. El tiempo es uno de los factores más importantes porque toma tiempo para que los átomos se ordenen. Si el tiempo es limitado, los granos minerales permanecerán muy pequeños. La presencia de agua mejora la movilidad de los iones y puede conducir a la formación de cristales más grandes en periodos de tiempo más cortos.
La mayoría de los minerales que componen las rocas que nos rodean se formaron a través del enfriamiento de la roca fundida, conocida como magma. A las altas temperaturas que existen en lo profundo de la Tierra, algunos materiales geológicos son líquidos. A medida que el magma se eleva a través de la corteza, ya sea por erupción volcánica o por procesos más graduales, se enfría y los minerales cristalizan. Si el proceso de enfriamiento es rápido (minutos, horas, días o años), los componentes de los minerales no tendrán tiempo de ordenarse y solo se pueden formar pequeños cristales antes de que la roca se vuelva sólida. La roca resultante será de grano fino (es decir, con cristales menores a 1 mm). Si el enfriamiento es lento (de décadas a millones de años), el grado de ordenación será mayor y se formarán cristales relativamente grandes. En algunos casos, el enfriamiento será tan rápido (segundos) que la textura será vidriosa, lo que significa que no se forman cristales en absoluto. El vidrio volcánico no está compuesto por minerales porque el magma se ha enfriado demasiado rápido para que crezcan los cristales, aunque con el tiempo (millones de años) el vidrio volcánico puede cristalizar en diversos minerales de silicato.
Los minerales también se pueden formar de varias otras maneras:
- Precipitación de solución acuosa (es decir, de agua caliente que fluye bajo tierra, por evaporación de un lago o mar interior, o en algunos casos, directamente del agua de mar) (ver Ejercicio 2.7 más adelante),
- Precipitación de emanaciones gaseosas,
- Metamorfismo: formación de nuevos minerales directamente a partir de los elementos dentro de los minerales existentes en condiciones de temperatura y presión elevadas,
- Meteorología: durante la cual los minerales inestables en la superficie de la Tierra pueden ser alterados a otros minerales,
- Formación orgánica: formación de minerales dentro de conchas (principalmente calcita) y dientes y huesos (principalmente apatita) por organismos (estos minerales formados orgánicamente todavía se llaman minerales porque también pueden formarse inorgánicamente).
El ópalo es un mineraloide (es decir, no un mineral real) porque aunque tiene todas las demás propiedades de un mineral, no tiene una estructura específica. La perla no es un mineral porque sólo puede ser producida por procesos orgánicos.
Coloca aproximadamente ½ cucharadita (~2.5 cm 3) de cualquier tipo de sal de mesa en un tazón pequeño. Agrega alrededor de 2 cucharaditas (~10 mL) de agua muy caliente y gírela por unos minutos hasta que toda o casi toda la sal se haya disuelto. (Tenga cuidado de no salpicarse con el agua caliente.)
Coloca el cuenco en un lugar seguro (alféizar de la ventana, estantería), y vuelve a consultar cada 24 horas para ver qué ha sucedido. Dependiendo del nivel de humedad en la habitación, deberías ver cristales formándose dentro de las 24 horas, y toda el agua debería desaparecer, con cristales razonablemente grandes formados, en aproximadamente 3 días. Deberían verse un poco como los que aquí se muestran. En otras palabras, deberían ser cubos.
Ahora prueba de nuevo el mismo experimento, pero esta vez pon la sal y el agua en una cacerola pequeña en la parte superior de la estufa al fuego más bajo posible. Dentro de 10 a 20 minutos toda el agua debería desaparecer y deberías quedarte con algunos cristales de sal muy pequeños, demasiado pequeños para incluso ver sus formas. Se necesita tiempo para que se formen cristales minerales.
¿De dónde viene el litio?
La demanda mundial de litio ha aumentado drásticamente en la última década, y aumentará aún más en el futuro siempre y cuando haya una creciente demanda de baterías de iones de litio en dispositivos electrónicos, vehículos eléctricos y para el almacenamiento de energía solar y eólica. La mayor parte del suministro mundial de litio proviene de lagos salados (salares en español) como el que se muestra a continuación en el suroeste de Bolivia.
Atribuciones de medios
- Figura\(\PageIndex{1}\): © Steven Earle. CC POR.
- Figura\(\PageIndex{2}\): © Isaac Earle. CC POR.