Estudio detalla los orígenes y la diversidad de cada mineral conocido en la Tierra
Varias piedras preciosas en exhibición en el zoco de Marrakech en Marruecos.
Un estudio de 15 años realizado por Carnegie Institution for Science detalla los orígenes y la diversidad de cada mineral conocido en la Tierra, un trabajo histórico que ayudará a reconstruir la historia de la vida en la Tierra, guiará la búsqueda de nuevos minerales y depósitos de minerales, y ayudar en la búsqueda de minerales extraterrestres.
Hoy en día se conocen alrededor de 6.000 minerales naturales diferentes, clasificados según sus combinaciones únicas de composición química y estructura cristalina.
En artículos relacionados publicados hoy por mineralogista estadounidense y patrocinado en parte por la NASA, los científicos de Carnegie Roberto Hazen y Shaunna Morrison detallar un nuevo enfoque para agrupar especies relacionadas de minerales o separar nuevos tipos en función de su fecha y origen.
Una vez que se tiene en cuenta la génesis de los minerales, el número de «tipos de minerales» -un término recientemente acuñado- asciende a más de 10.500, un número aproximadamente un 75% mayor que las aproximadamente 6.000 especies minerales reconocidas por la Asociación Mineralógica Internacional (IMA).
«Este trabajo cambia fundamentalmente nuestra visión de la diversidad de minerales en el planeta», dice Hazen.
«Por ejemplo, más del 80 % de los minerales de la Tierra estaban compuestos por agua, lo que es fundamentalmente importante para la diversidad mineral de este planeta. Por extensión, esto explica una de las principales razones por las que la Luna, Mercurio e incluso Marte tienen muchos menos especies minerales que la Tierra».
“El trabajo también nos dice algo muy profundo sobre el papel de la biología”, agrega. «Una tercera parte de los minerales de la Tierra no podrían haberse formado sin la biología: conchas, huesos y dientes, o microbios, por ejemplo, o el papel indirecto vital de la biología, por ejemplo, en la creación de una atmósfera rica en oxígeno que condujo a 2.000 minerales que No me formé de otra manera».
«Cada espécimen mineral tiene una historia. Cada uno cuenta una historia. Cada uno es una cápsula del tiempo que revela el pasado de la Tierra como nada más puede hacerlo».
En el Diario «Sobre los modos paragenéticos de los minerales: una perspectiva de la evolución mineral«, los investigadores clasificaron los minerales según cómo pueden formarse en la naturaleza, por procesos físicos, químicos y/o biológicos, desde la formación casi instantánea por rayos o impactos de meteoritos hasta cambios causados por interacciones agua-roca o transformaciones a grandes altitudes. presiones y temperaturas que abarcan cientos de millones de años, o en los huesos, caparazones y tejidos de animales y plantas.
Según la investigación, se sabe que 3.349 (59%) de los minerales se originan en un solo proceso, 1.372 especies (24%) en dos procesos, 458 (8%) en tres procesos y el resto, 480 (8%) , de cuatro o más procesos.
Diamantespor ejemplo, los compuestos de carbono se originaron en al menos nueve formas, incluida la condensación en las atmósferas que se enfrían de estrellas viejas, durante el impacto de un meteorito y bajo presiones ultra altas en las profundidades de la Tierra.
En total, los minerales aparecieron en una o más de 57 formas diferentes, según el artículo hermano publicado simultáneamente, «Agrupación y división: hacia una clasificación de las especies minerales naturales«, en coautoría de Hazen y Morrison en colaboración con mineralogistas serguéi krivovichev de la Academia Rusa de Ciencias y Roberto Downs de la Universidad de Arizona.
Para llegar a sus conclusiones, los investigadores construyeron una base de datos de todos los procesos conocidos de formación de todos los minerales conocidos. Depender de grandes bases de datos de minerales de acceso abierto (como mindat.org y rruff.ima/info), ampliado por miles de trabajos de investigación primaria sobre la geología de las localidades minerales de todo el mundo, identificaron 10.556 combinaciones diferentes de minerales y modos de formación.
El campeón mundial de minerales de diversos orígenes es el humilde pirita (FeS2), conocido por muchos como Oro de tontos. La pirita se encuentra en rocas metamórficas, en depósitos volcánicos, en rocas sedimentarias, se forma en fumarolas hidrotermales y se deposita por percolación de agua en minas abandonadas. Se han encontrado cristales incluso en meteoritos y algunos animales utilizan este mineral para construir sus caparazones.
Muestra del mineral pirita, también conocido como Fool’s Gold.
El otro extremo es el mineral raro esfenisciditisque solo se forma cuando la orina de los pingüinos (orden Sphenisciformes, de ahí el nombre del mineral) reacciona con minerales de arcilla debajo de una colonia en la Isla Elefante en el Territorio Antártico Británico.
Incluso ahora, se están formando nuevos minerales. Investigadores han identificado 600 minerales de actividades humanas recientes. Los humanos pueden crear piedras preciosas sintéticas y aleaciones de metales exóticos, pero también influyen en la formación de minerales fuera del laboratorio. La mayoría de los minerales artificiales se forman a través de reacciones químicas entre el mundo natural y la infraestructura humana, como minas, canteras, complejos industriales y vertederos. Los vertederos son particularmente prometedores para el descubrimiento de nuevos minerales, que contienen una mezcla compleja de carbono del plástico, silicio y otros metales de los desechos electrónicos y ácidos y productos químicos de las baterías con fugas.
La nueva clasificación es útil «para comprender cómo ha cambiado la diversidad y distribución de los minerales a lo largo del tiempo y para proponer un sistema de clasificación de minerales que refleje los orígenes de los minerales en el contexto de mundos terrestres cambiantes».
«Nadie ha emprendido esta enorme tarea antes», dice Hazen, honrado por la IMA con su medalla 2021 por logros sobresalientes en química de cristales minerales, particularmente en el campo de la evolución mineral. un nuevo campo científico que relaciona los minerales con la evolución de la vida en la Tierra.
Esta clasificación también podría usarse para minerales extraterrestres. En planetas que comparten algunas similitudes con la Tierra, como Marte con sus rastros de agua (¿quizás incluso vida?), uno esperaría minerales similares a los formados bajo condiciones terrestres. Sin embargo, en mundos exóticos, como el luna titán con su atmósfera densa en nitrógeno y lagos de metano, uno puede esperar minerales nunca antes vistos en la Tierra.
