jueves, 25 de febrero de 2016

Los minerales más raros y escasos

Los minerales más escasos nos ayudan a desvelar importante secretos acerca de la formación de la Tierra o de su corteza, sobre el origen de la vida, de los procesos biológicos y de la coevolución de la biología y geología terrestre.
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Los procesos geológicos en la Tierra influyen sobre la vida que la habita, pero esta también influye en su geología. Entre otras cosas altera o incluso crea rocas y minerales que no estarían ahí si no hubiera vida. Esto es obvio cuando nos fijamos en los procesos como la formación de rocas calizas o los grandes depósitos de óxido de hierro que se formaron cuando la fotosíntesis empezó a liberar oxígeno.
Sin embargo, hay otros procesos en los que participa la vida más sutiles mediante lo cuales se forman minerales muy raros. Recientemente se han categorizado los 2500 minerales más raros de este planeta de los 5000 conocidos. Algunos de ellos podrían servir de bioindicadores en otros planetas, pues sólo se forman en la Tierra cuando hay vida presente.
Según Robert Hazen (Carnegie Institution, Washington DC) estos minerales raros son la distinción respecto al resto de planetas, revelan las condiciones subterráneas que los crearon y ofrecen pistas sobre el pasado biológico de nuestro planeta.
Estos minerales se dan en contadas ocasiones y en pequeñas cantidades que pueden llegar a ser microcantidades. A veces incluso se evaporan o descomponen cuando son expuestos al aire o a la luz. Cada uno de estos minerales se encuentra en sólo cinco o menos localizaciones en el mundo (de hecho es así como se define “raro” en mineralogía) y el volumen total no suele llegar al centímetro cúbico. Son mucho más raros que las tierras raras, aunque pueden estar expuestos a simple vista, como la ottoita, un mineral de teluro que está en rocas de la montaña Otto de San Bernardino (California).
El origen de la rareza, o más bien escasez, de estos minerales está muchas veces en que los elementos que los componen se dan juntos en condiciones muy inusuales por ser escasos. Así por ejemplo, el berilio y el antimonio no suelen estar juntos, pero dan lugar a la swedenborgita. O la alburnita, un mineral descubierto en 2014 en las montañas de Rumanía que está compuesto por germanio y teluro.
Otras veces estos minerales se forman en condiciones extremas, como la fingerita, una combinación de cobre y vanadio, que sólo se ha podido encontrar en las fumarolas del volcán Izaico en El Salvador. Otras veces se dan en los lagos hipersalinos o en otro tipo de ambientes extremos. Así por ejemplo, la hazenita, un fosfato hidratado, se da en las condiciones extremadamente alcalinas (pH 10) del lago Mono en California. O, por el contrario, otros minerales como la bernalita o la amonioalnita se forman en condiciones ácidas de pH 3,6 o menor de fuentes hidrotermales o sulfurosas.
Un caso extremo es el de la bridgmanita, una perosvkita de magnesio silicio y oxígeno encontrada sólo una vez en un meteorito y que fue el resultado de una fase que se forma por la presión provocada debida al impacto sobre el suelo. Aunque se supone que en el manto terrestre puede darse en gran cantidad. Otras fases extraterrestres encontradas gracias a la microscopia electrónica de transición en meteoritos son la hutcheonita y la allendeite, minerales que todavía no se han encontrado en la corteza terrestre.
Algunos de estos minerales de estos son escasos porque son inestables bajo condiciones normales. Así por ejemplo, la harmunita está compuesta por elementos tan comunes como el calcio, el hierro y el oxígeno, pero es destruida si entra en contacto con el sílice, que es muy común en la corteza terrestre. Así que sólo se ha encontrado en un par de lugares. Otro ejemplo de este tipo es la hatrurita, descubierta en la formación Hatrurim de Israel y formada por silicio, calcio y oxígeno, que se forma a 1250 grados, pero sólo en ausencia de aluminio. Algunas zeolitas sólo tienen una fase estable a una presión, temperatura y composición específicas. Otros minerales se disuelven fácilmente en agua o son compuestos hidratados un tanto inestables.
Es curioso que algunos minerales que los podemos considerar estables a la escala humana no los son a la escala geológica de millones de años, como le ocurre a algunas evaporitas. Así por ejemplo 100 especies de minerales formados por compuestos de boro en el Fanerozoico van perdiendo boro o mercurio con el tiempo hasta ser escasos.
También puede haber ocurrido que algunos minerales sean escasos o se hayan extinguido por culpa de la acción humana, sobre todo cuando estaban junto a otros que contenían oro, germanio, cobre, uranio u otros elementos de importancia económica.
Estos minerales no son meras curiosidades, pues pueden desvelar importante secretos acerca de la formación de la Tierra o de su corteza. Algunas teorías sobre la aparición de la vida en este planeta involucran la presencia de ciertos minerales, como los sulfatos, boratos y compuestos de molibdeno.
Dos tercios de estos 2500 minerales raros son la consecuencia de procesos biológicos, como la biomineralización. Por tanto podrían ayudar a comprender mejor la coevolución de la biología y geología terrestre. Quizás se los pueda encontrar en Marte o en otros cuerpos del Sistema Solar, lo que nos diría que hay o hubo vida en el pasado en ellos.
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