¿Qué es la mineralogía? - Conoce la ciencia de los minerales
La mineralogía es, por mucho, una de las áreas más importantes de la geología gracias a su impacto positivo en el planeta Tierra y sus innumerables funciones. Podemos observarla cómo una ciencia que permite obtener resultados eficaces en la utilización correcta de recursos.
A continuación estudiaremos a profundidad todo acerca de este fascinante tema. Entenderemos sus funciones, clasificación, ramas y demás. ¡Sigue leyendo y entérate de todo!
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Definición de mineralogía
Es un área relevante de la ciencia geológica cuyo fin es estudiar a profundidad todo lo relacionado con los minerales que se encuentran en el planeta en sus diferentes estados de agregación.
El hombre ha pasado mucho tiempo interesado en la minería y todo lo relacionado con ella. Desde sus orígenes se descubrió que el primer mineral encontrado y utilizado por el hombre primitivo fue el sílex, el cual se ha implementado en la fabricación de armas para defensa personal.
Este fue descubierto a través de excavaciones superficiales y mucho más adelante mediante explotaciones subterráneas. Tiempo después se encontró el oro y la plata y posteriormente se halló el cobre. El hierro fue un mineral fundamental para elevar las civilizaciones de la época, pero fue descubierto muchísimo después.
En sus inicios, la mineralogía dio lugar a la fabricación de adornos para rendir culto a dioses, adornos hechos a base de variscita. También dio pie a la realización de joyas y, tiempo después, se descubrió que estos podían mejorar con la implementación de las piedras preciosas.
Ciertos minerales eran y siguen siendo pulverizados para pigmentar. De hecho, durante el paleolítico se usaban en abundancia para pintar las cavernas y los cuerpos de quienes los utilizaban.
Estos compuestos muestran una estructura de cristal bien definida, la cual posee un diseño bastante único y diferente en comparación a otros compuestos.
¿Qué es la mineralogía económica?
Es el estudio de minerales que juegan un papel importante en la sociedad, ya que son la materia prima de muchas industrias que se ocupan de mantener la estabilidad económica de una nación a través de la explotación regulada de los mismos.
La mineralogía económica estudia las diferentes maneras de extraer estos elementos de forma segura y elaborada. Pone en práctica la renovación constante de objetos de tecnología que resulten eficaces para sus procesos y que permitan realizar estas actividades siempre respetando el entorno.
El geólogo económico se encarga de indagar y estudiar lo necesario para encontrar minerales o rocas que puedan ser explotados, una práctica que se conoce como minería.
Cabe acotar que la búsqueda de estos recursos ha provocado luchas y guerras, así como la colonización de nuevas tierras al explorar territorios en busca de estos tesoros.
¿Para qué sirve la mineralogía?
Su función principal es estudiar la estructura de los minerales, sus propiedades físicas, componentes químicos y las características generales que los conforman.
Los principales objetos de análisis de cada mineral son su peso, brillo, dureza, forma y color. Estos recursos son sólidos inorgánicos naturales y pueden ser encontrados en la superficie del planeta o en el interior de la corteza terrestre.
Presentan los compuestos químicos esenciales que son indispensables para el ser humano en el sector industrial y también en la salud.
¿Qué importancia tiene la mineralogía?
El estudio de los minerales aporta una contribución importante a la sociedad, pues este permite almacenar y facilitar el acceso a información esencial que corresponde a las distintas clases de minerales,
Estos representan los recursos naturales más importantes para la vida en el planeta y han aportado innumerables beneficios en muchos ámbitos a lo largo de los años.
Estos recursos han marcado un sinfín de acontecimientos valiosos en varias etapas de la historia humana, conocidas como la edad de piedra, del cobre y del hierro. De hecho, estas han sido nombradas de esta forma gracias al gran valor significativo que estos minerales tienen.
La mineralogía ha proporcionado al ser humano materiales relevantes y útiles para la elaboración de construcciones que han perdurado durante mucho tiempo. Su importancia también queda demostrada en la generación de energía, pues lo que se conoce como petróleo es la transformación mineral de materia orgánica.
En la actualidad es improbable vivir sin todos estos elementos, pues la vida cotidiana del ser humano depende de los minerales procesados para subsistir.
También poseen una importancia indiscutible en el aspecto financiero, pues minerales como el oro tienen una gran relevancia al considerarse una reserva de valor en muchas naciones. De igual forma podemos mencionar la plata, la cual es de menor precio adquisitivo que el oro pero de igual manera representa un elemento importante para el aspecto económico.
Estos minerales son indispensables en la creación de joyería junto con las piedras preciosas. Hoy en día son generadoras de mercados ilegales muy extensos a nivel mundial debido a su gran valor.
A su vez, podemos decir que los minerales forman parte esencial de los avances tecnológicos que se ven en la actualidad, por ejemplo el silicio en las computadores o el níquel y zinc en materiales relevantes de la ingeniería. Además, permiten aportar combustible en los vehículos, la fabricación de fertilizantes, la producción de medicamentos, electricidad, accesorios, entre muchos beneficios más.
¡La importancia de estos recursos es más que clara!
¿Qué ramas tiene la mineralogía?
La mineralogía se ha dividido en ciencias independientes para aportar un conocimiento amplio e integral. Cada una se centra en una actividad específica y entre las principales tenemos:
- Mineralogía descriptiva: Clasifica y estudia los minerales según su composición y estructura de una forma sistemática.
- Mineralogía topográfica: Consiste en evaluar los minerales de una zona geográfica determinada. Por ejemplo, de una sola mina, región o estado.
- Mineralogía determinativa: Identifica cada mineral a través de sus propiedades fisicoquímicas y estructurales.
- Mineralogía física: Se encarga de analizar los componentes físicos de los minerales.
- Mineralogía química: Estudia los elementos químicos indicados para los diferentes tipos de minerales de acuerdo a sus necesidades.
- Cristalografía: Es la ciencia encargada de estudiar los cristales en todas sus composiciones, tanto internas como externas, su crecimiento, propiedades, yacimientos, entre otros.
- Mineralogía óptica: Identifica los minerales transparentes bajo revisiones microscópicas que no pueden ser observadas a simple vista.
- Mineralogénesis: Estudia la formación de los yacimientos naturales y las técnicas correctas de explotación.
Mineralogía general
La mineralogía general se enfoca en la exploración de las estructuras de los minerales y los clasifica en sus diferentes grupos dependiendo de sus características más notorias. Esta abarca el estudio completo de su contextura, el crecimiento, su morfología, indagación de cristales, la química y física, su disolución, entre otros rasgos.
Esta rama se encarga de determinar las propiedades más resaltantes de los minerales, tomando en cuenta las siguientes características:
- Color: Esta propiedad es quizá la más fácil de observar, pues muchos minerales cuentan con un tono propio muy distintivo. Eso sí, en algunos casos no lo es, haciendo más difícil su identificación.
- Brillo: Es el aspecto visible al entrar en contacto con la luz. Se puede dividir en resplandor metálico y no metálico.
- Raya: Es el color del polvo fino de los minerales al que también se le conoce como huella. Se caracteriza por tener una tonalidad que, en general, es constante.
- Fluorescencia: Son los minerales que se vuelven luminiscentes al estar expuestos a rayos X y rayos ultravioleta.
- Fosforescencia: Se le denomina a la luminosidad que continúa incluso después de haber sido cortada la fuente energética.
- Partición: Se genera cuando el mineral se rompe por debilidad en su estructura.
- Fractura: Debido a que los enlaces poseen la misma resistencia en todas las direcciones que tiene.
- Exfoliación: Ciertos minerales se rompen de manera paralela en planos atómicos.
- Hábito: Se trata de la apariencia y forma de cristales y minerales.
- Dureza: Es la resistencia que posee un mineral en su superficie al ser rayada.
La mineralogía sistemática
Es la rama de la mineralogía que se encarga de clasificar y describir por grupos a las diferentes especies de minerales dependiendo de sus composiciones. Esta rama considera, en general, su origen, propiedades químicas y físicas, usos y aplicaciones, variedades mineralógicas y su cristalografía.
La clasificación depende de la composición química interna, pues se dividen en clases según el grupo aniónico que predomine. Poseen el mismo factor dominante y por ello es más sencilla su agrupación, como por ejemplo en los carbonatos.
Los principios estructurales proporcionan una división lógica y, en base a esto, se tienen los siguientes grupos:
- Elementos nativos.
- Fosfatos, arseniatos y vanadatos.
- Silicatos.
- Sulfuros.
- Sulfosales.
- Óxidos e hidróxidos.
- Sulfatos y cromatos.
- Volframatos y molibdatos.
- Haluros.
- Carbonatos, nitratos y boratos.
El estudio de las piedras preciosas
La exploración de las piedras preciosas es un área de la geología llamada gemología. Es la ciencia encargada de identificar y distinguir las gemas auténticas y también de detectar los diferentes tratamientos que requieren para conseguir un mejor aspecto.
Se puede definir como 'objeto' de esta área cualquier material utilizado en joyería y decoración que haya sido extraído de las minas, con excepción de los metales. Las gemas son minerales naturales que presentan características de durabilidad, rareza y principalmente una gran belleza.
Por otro lado, cabe mencionar la fabricación de gemas sintéticas, conocidas también como imitaciones artificiales. El gemólogo es el profesional que tiene la capacidad de diferenciar una piedra natural de una sintética.
Este científico se encarga de identificar las rocas puras sin necesidad de pulverizar el mineral, pues las pruebas que realiza son 'no-destructivas' a diferencia de otras áreas en las que esto se permite. De hecho, por ello se han desarrollado métodos eficaces al momento de realizar estas actividades de manera segura para las gemas.
Estudio de los meteoritos
Los meteoritos son meteoros que no alcanzaron a desintegrarse en su trayecto y consiguieron llegar al suelo terrestre. Su análisis demuestra un registro invaluable sobre los detalles del sistema solar y su evolución, así como también permiten evaluar y estar al tanto de cualquier riesgo asociado a sus impactos sobre la Tierra.
Estos elementos se forman mediante diversos procesos y, por ende, todas sus propiedades químicas y físicas son diferentes. Esto amerita investigaciones muy elaboradas y específicas para cada meteorito.
Algunos son muy fáciles de identificar, por ejemplo existe un tipo de roca cuyo nombre es condritas primitivas, las cuales poseen un aspecto muy distinto al de cualquier piedra terrestre. Al contrario de las llamadas acondritas, puesto que éstas tienen los mismos componentes y procesos ígneos que las que se encuentran en la Tierra, haciendo que se difícil diferenciarlas.
La biomineralogía
Esta ciencia, de suma importancia, se encarga de estudiar y examinar las sustancias minerales que se forman u ocurren dentro del organismo de los humanos, animales y plantas. Esta formación de minerales pueden incluir desde cálculos biliares hasta la neumoconiosis, una enfermedad que se desarrolla por inhalación de polvo de carbón o grafito.
Estas sustancias minerales juegan un papel importante en la salud del cuerpo para poder mantenerlo sano, pues se tratan de sustancias inorgánicas distribuidas en los alimentos que consumimos en la dieta.
La petrología
Esta rama de la geología es considerada como una de las principales, pues se encarga de estudiar a las rocas, sus propiedades y procesos de formación. Se basa en tres tipos, que son:
- Las rocas ígneas.
- Las rocas sedimentarias.
- Las rocas metamórficas.
Las rocas ígneas son aquellas que se forman debido al enfriamiento y solidificación de material fundido. Han sido estudiadas e identificadas según un proceso de formación, donde están:
- Las rocas ígneas efusivas o volcánicas, que se forman a partir de magma que fluye a la superficie de la Tierra a través de territorios sensibles o material expulsado por un volcán.
- Las rocas ígneas intrusivas o plutónicas, que se desarrollan en zonas profundas bajo presiones que impiden el escape de gases en la corteza de la Tierra.
Por otro lado, las rocas sedimentarias son aquellas que se forman por la aglomeración de sedimentos y partículas debido a la meteorización de otras rocas, ya sea por material biológico o por sustancias químicas y físicas. En muchos casos se presenta por la formación de todas las anteriores.
Por último, las rocas metamórficas son las que han sido puestas bajo alteraciones de temperatura, presión o grandes esfuerzos tectónicos. Este proceso se llama metamorfismo.
Yacimientos minerales
Se trata de la acumulación de materia prima mineral causada por procesos geológicos en cierta sección de la corteza y la superficie terrestre. Están clasificados por grados de concentración de minerales en cantidades enormes, los cuales son, en cuanto a economía, eficaces para la explotación.
Los yacimientos pasan a ser depósitos mineros, pero esto requiere de una inversión considerable a fin de que el desarrollo del mismo sea rentable y no una pérdida monetaria. Es necesario poseer suficiente material para que sea aprovechado de manera correcta y, de tal forma, hacer que los mismos perduren.
Los depósitos de yacimientos minerales metálicos como el oro, aluminio, cobre, entre otros, suelen ser los más conocidos o buscados por el gran valor que poseen en el mercado. Las minas de la mica también son muy deseadas para usos cosméticos y automotrices.
También existen yacimientos de otros tipos de minerales que tienen gran relevancia en el desarrollo de los países, por ejemplo el petróleo, un recurso mineral con alto grado de importancia económica y social.
La extracción de estos elementos debe realizarse de forma racional, puesto que no son infinitos y una mala explotación de los mismos podría traer grandes consecuencias futuras. Para ello se ejecutan valiosos estudios e investigaciones, pues es importante que no se agoten y que las generaciones próximas puedan hacer uso eficiente de los mismos.
El agua potable, por ejemplo, es un recurso vital que cada vez es más escaso debido a tanta sobrepoblación y contaminación producida por talas y quemas de árboles y la deforestación.
La mineralogía aplicada
Se trata de la búsqueda de recursos minerales en todos los rincones del planeta Tierra, así como su explotación, localización y transformación. Forma la unión entre la mineralogía y otras áreas y ciencias relacionadas como la química, la física, la biología, la geología, la astronomía, entre muchas más.
La mineralogía aplicada juega un papel muy relevante en la actualidad, ya que la información que proporciona sirve como base para la reducción de contaminación ambiental en aguas y suelos del planeta.
La mineralogía aplicada conecta técnicas y disciplinas muy diversas y cada vez su importancia se hace más fuerte debido a su gran impacto y aporte para todas estas disciplinas.
La geoquímica
Es la ciencia que estudia los elementos geológicos de la corteza terrestre y el fondo del océano mediante la química y la geología. Esta especialización puede expandirse a la investigación del origen de los planetas, como lo que se encuentra fuera de la Tierra en el Sistema Solar, entre otros.
Ha crecido y se ha expandido desde mediados del siglo XX, siendo un área muy especializada al día de hoy y, sin duda alguna, bastante amplia. Esta requiere de acompañamiento para obtener resultados más exactos, colaborando con áreas asociadas a la geología para el descubrimiento de nuevos materiales y la transformación de los ya existentes.
Sus aplicaciones son diversas, siendo las principales la transformación de los materiales y la explotación química. Poseer un conocimiento claro en cuanto a la abundancia y ubicación de estos recursos de la corteza terrestre es eficaz para una extracción y procesamiento exitoso.
Esta rama cada vez toma más importancia en la evolución del planeta, en especial en los países dedicados a la minería y siderurgia. La geoquímica también cuenta con otras aplicaciones, entre las que podemos mencionar:
- El estudio de la vida fuera de la atmósfera terrestre.
- La defensa y lucha contra la contaminación ambiental de suelos y aguas, la deforestación, la tala y quema de árboles, entre otros.
- La investigación de las dinámicas entre materia inanimada y seres vivos para la fabricación de elementos nuevos por medio de las vías biológicas.
- Reunir información sobre el pasado químico y geológico del planeta Tierra.
Se concluye entonces que sin el estudio, práctica y avances de la mineralogía y sus diferentes áreas relacionadas para su funcionamiento, muchas de las cosas necesarias para la vida no serían posibles en la actualidad.
Mineralogía especial
La mineralogía experimental es una rama de la mineralogía que utiliza técnicas experimentales para estudiar la formación y transformación de los minerales. En esta se realizan experimentos en laboratorios para simular las condiciones de temperatura, presión y composición química que se dan en la naturaleza durante la formación de los minerales.
Algunas de las técnicas utilizadas en la mineralogía experimental incluyen:
- La síntesis de minerales a partir de soluciones acuosas o fundidas.
- La medición de propiedades físicas y químicas de los minerales.
- La observación de los cambios estructurales y de fase que experimentan los minerales bajo diferentes condiciones.
La mineralogía experimental es una herramienta útil para entender los procesos geológicos que dan lugar a la formación de los minerales, así como para predecir cómo se comportarán los minerales bajo diferentes condiciones ambientales o de explotación minera.
Esta ciencia tiene aplicaciones importantes en campos como la tecnología y ciencia de los materiales, donde se busca sintetizar nuevos materiales con propiedades específicas.