LOS MINERALES

Los minerales son cuerpos de materia sólida del suelo que pueden aparecer de formas muy diversas, ya sea de forma aislada o como componentes fundamentales de las rocas.

Se pueden estudiar los minerales a partir de las distintas propiedades que presentan, como la dureza, geometría (en cristales), composición química, densidad. La mayor parte de los objetos que usamos en nuestra vida cotidiana proceden de uno o varios minerales.

Características de los minerales

El cristal de una ventana no es un cristal, aunque está hecho con minerales cristalinos. Del mismo modo, una roca no es un mineral, sino un material formado por minerales diversos.

Para comprender que es un mineral, podemos estudiar algunas de sus características.

• Se encuentra en la naturaleza, es decir, no está fabricado.
• Tiene una estructura geométrica fija, por tanto, es sólido.
• Es de naturaleza inorgánica, por eso, la concha de un molusco no es un mineral,        aunque contenga minerales.
• Tiene una composición química fija, aunque, a veces, pueda contener una sustancia    contaminante que modifique su color.

A menudo, los minerales se encuentran en la naturaleza formando masas dentro de las rocas. Entonces se habla de una veta o filón de un determinado mineral. Su descubrimiento y explotación determina la actividad de la minería. Desde la prehistoria los humanos hemos usado los minerales para fabricar utensilios, herramientas, máquinas y armas.

La apariencia de los minerales

Para clasificar los minerales es importante observar una serie de propiedades fisiológicas:

• Dureza. Algunos minerales son más duros que otros.
• Color: algunos minerales pueden tener un color cuando son puros y otros provocados por impurezas.
• Color pulverizado: si se raya un mineral con un objeto más duro, se obtiene un polvo de un color característico.
• Brillo: puede ser un brillo metálico, como el hierro, o no metálico, como los sedosos o nacarados.
• Índice de refracción: (sólo si se trata de un mineral cristalino) un rayo de luz que atraviesa un cristal se desvía un ángulo característico de cada mineral.
• Birefringencia: algunos minerales cristalinos dividen en dos un rayo de luz que les atraviese.
• Luminiscencia: algunos minerales emiten luz cuando se les ilumina.

Estas son algunas de las características de los minerales que se pueden observar con cierta facilidad. 

Los minerales que constituyen la corteza terrestre se han formado a partir de los elementos químicos que originaron el planeta, gracias a reacciones ocurridas en su interior. Por este motivo, la cantidad de combinaciones es inmensa.

Para poner un poco de orden, se clasifican los minerales atendiendo a la forma en que se originan, a sus características cristalográficas, a su composición química.  Mención aparte merecen los cristales y, entre ellos, los llamados "piedras preciosas" que siempre han cautivado a la humanidad.

Clasificación química

La clasificación química divide los minerales en grupos según sus compuestos químicos. Cualquier mineral conocido puede ser integrado dentro de estos grupos, pues la práctica totalidad de ellos incluyen alguno de estos compuestos.

• Elementos nativos: son los que se encuentran en la naturaleza en estado libre, puro o nativo, sin combinar o formar compuestos químicos. Ejemplos: oro, plata, azufre, diamante.
• Sulfuros: compuestos de diversos minerales combinados con el azufre. Ejemplos: pirita, galena, blenda, cinabrio.
• Haluros o Sales: compuestos de un halógeno con otro elemento, como el cloro, flúor, yodo o bromo. Ejemplos: sal común, halita.
• Carbonatos: sales derivadas de la combinación del ácido carbónico y un metal. Ejemplos: calcita, azurita, mármol, malaquita.
• Nitratos: sales derivadas del ácido nítrico. Ejemplos: nitrato sódico (o de Chile), salitre o nitrato potásico.
• Sulfatos: sales o ésteres del ácido sulfúrico. Ejemplos: yeso, anhidrita, barita.
• Silicatos: sales de ácido silícico, los compuestos fundamentales de la litosfera, formando el 95% de la corteza terrestre. Ejemplos: sílice, feldespato, mica, cuarzo, piroxeno, talco, arcilla.

Los minerales pueden aparecer en la naturaleza, básicamente, de dos maneras: sin una forma definida (amorfos) o bien con una disposición geométrica bien definida. A estos les llamamos minerales cristalinos o, simplemente, cristales.
Para que en un lugar se formen cristales se necesita espacio. Por eso, suelen aparecer en las grietas o en las cavidades vacías de las rocas. También aparecen formando parte de rocas blandas, que facilitan su crecimiento.

Cristales

Muchos minerales adoptan formas cristalinas cuando las condiciones de formación son favorables. La cristalografía es el estudio del crecimiento, la forma y el carácter geométrico de los cristales. La disposición de los átomos en un cristal puede determinarse por medio del análisis por difracción de los rayos X. La química cristalográfica estudia la relación entre la composición química, la disposición de los átomos y las fuerzas de enlace entre éstos.

La mayoría de los cristales de la tierra se formaron hace millones de años. Los cristales se forman cuando la roca líquida del interior de la Tierra se enfría y endurece. A veces los cristales se forman cuando los líquidos subterráneos recorren su camino entre las grietas y depositan lentamente los minerales.

Hay muchos cristales que reaccionan ante una acción física de forma distinta según la dirección en que se produce la fuerza. Se llaman cristales anisótropos. Los minerales amorfos, en cambio, reaccionan ante una acción física siempre de la misma forma, independientemente de la dirección, por esos son isótropos.

Gemas 

Se llaman así diversos minerales duros, transparentes, muy valiosos por su rareza y que, después de haber sido convenientemente tallados, se usan en joyería y en artes decorativas. Se suelen distinguir dos tipos:

Piedras preciosas, consideradas objetos de lujo desde la antigüedad: diamante, rubí, esmeralda, zafiro.

Piedras finas, cuyo precio en el mercado no es tan elevado: topacio, amatista, granate, turmalina.

La ciencia, utilizando medios analíticos cada vez más sensibles, va descubriendo las substancias que colorean los minerales alocromáticos. Así la amatista tiene color violeta debido a trazas de manganeso y la fluorina es verde a causa de pequeñísimas cantidades de hierro y manganeso que contiene.

La belleza de las gemas depende en gran medida de sus propiedades ópticas. Las más importantes son el grado de refracción y el color. Otras propiedades incluyen: el fuego, la exhibición de colores prismáticos; el dicroísmo, habilidad de algunas piedras para mostrar dos colores distintos según la dirección con que se observan, y la transparencia.

El diamante es muy apreciado por su fuego y brillo; el rubí y la esmeralda por la intensidad y belleza de sus colores; y el zafiro estrellado destaca tanto por su color como por el asterismo, una propiedad que provoca la aparición de inclusiones con forma de estrella.

Las Rocas

Las rocas son agregados de diversos minerales, aunque, en ocasiones, pueden estar formadas por un único mineral. Las rocas se pueden formar de muy diversas maneras y a distintas profundidades. Una vez formadas, afloran. Se las encuentra por toda la superficie terrestre.

Para estudiarlas, dividimos las rocas en tres grandes grupos, según como se han formado: ígneas, formadas por la solidificación del magma; metamórficas, formadas por transformación de otros tipos y sedimentarias, originadas a partir de los materiales de la erosión acumulados en una zona concreta.

Rocas ígneas

Las rocas ígneas se forman por el enfriamiento y la solidificación de materia rocosa fundida, el magma. Según las condiciones bajo las que el magma se enfríe, las rocas que resultan pueden tener granulado grueso o fino.

Las rocas ígneas se subdividen en dos grandes grupos:

Las rocas plutónicas o intrusivas fueron formadas a partir de un enfriamiento lento y en profundidad del magma. Las rocas se enfriaron muy despacio, permitiendo así el crecimiento de grandes cristales de minerales puros. Ejemplos: granito y sienita.

Las rocas volcánicas o extrusivas, se forman por el enfriamiento rápido y en superficie, o cerca de ella, del magma. se formaron al ascender magma fundido desde las profundidades llenando grietas próximas a la superficie, o al emerger magma a través de los volcanes. El enfriamiento y la solidificación posteriores fueron muy rápidas, dando como resultado la formación de minerales con grano fino o de rocas parecidas al vidrio. Ejemplos: basalto y riolita.

Existe una correspondencia mineralógica entre las rocas plutónicas y volcánicas, de forma que la riolita y el granito tienen la misma composición, así como el gabro y el basalto. Sin embargo, la textura y el aspecto de las rocas plutónicas y volcánicas son diferentes.

Las rocas ígneas, compuestas casi en su totalidad por silicatos, pueden clasificarse según su contenido de sílice. Las principales categorías son ácidas o básicas. En el extremo de las rocas ácidas o silíceas están el granito y la riolita, mientras que entre las básicas se encuentran el gabro y el basalto. Son de tipo intermedio las dioritas y andesitas.

Una vez que las rocas se han formado a partir del magma que asciende y sale a la superficie, pueden sufrir diversos procesos que las transforman. Por una parte, pueden ser pulverizadas por la erosión y, sus fragmentos, dar origen a rocas sedimentarias. Por otra, pueden hundirse - o no haber llegado a la superficie - y ser transformada por el calor y la presión, dando lugar a rocas metamórficas.

Rocas sedimentarias

Las rocas sedimentarias están compuestas por materiales transformados, formadas por la acumulación y consolidación de materia mineral pulverizada, depositada por la erosión.

Las rocas sedimentarias se clasifican según su origen:

Las rocas detríticas, o fragmentarias, se componen de partículas minerales producidas por la desintegración mecánica de otras rocas y transportadas, sin deterioro químico, gracias al agua. Son acarreadas hasta masas mayores de agua, donde se depositan en capas. Ejemplos: lutitas y arenisca.

Las rocas sedimentarias químicas se forman por sedimentación química de materiales que han estado en disolución durante su fase de transporte. En estos procesos de sedimentación también puede influir la actividad de organismos vivos, en cuyo caso se puede hablar de origen bioquímico u orgánico. Ejemplos: yeso, anhidrita y calizas.

Rocas metamórficas

Las rocas metamórficas son aquellas cuya composición y textura originales han sido alteradas por calor y presión. A este proceso se le llama metamorfosis de la roca. Los ambientes con calor y presión suficientes para causar metamorfismo se encuentran frecuentemente donde las placas tectónicas de la Tierra se están uniendo. Allí, las placas que chocan entre sí, trituran las rocas y son calentadas a grandes profundidades por el magma.

Las rocas pueden ser alteradas en pequeñas áreas de metamorfismo por contacto, o en grandes áreas por el metamorfismo regional.

El metamorfismo de contacto se produce cuando un magma intruye una roca más fría. En la roca madre o de caja (la mas fría) se forma una zona de alteración llamada aureola de contacto.La aureola puede estar dividida en varias zonas metamórficas, ya que cerca del intrusivo se formaran minerales de altas temperaturas como el granate mientras que mas lejos se formaran minerales de bajo grado como la clorita.

El metamorfismo regional ocurre cuando grandes regiones de la corteza son comprimidos y se deforman. Cuando los ríos acumulan sedimentos sobre las rocas en cuencas sedimentarias por cientos de millones de años, la presión sobre esas rocas va aumentando y la cuenca se hunde lentamente. Con el tiempo la temperatura y presión en las capas inferiores mas antiguas aumentara hasta que comience el metamorfismo.

Otra forma de metamorfismo regional ocurre cuando las placas tectónicas convergen. Una placa se sumerge bajo la otra hacia el manto. En estas zonas de subducción se produce magma que asciende por la corteza, provocando metamorfismo en grandes regiones de la corteza continental cercana a las zonas de subducción.

LA MINERÍA EN EL PERÚ

La minería es una de las principales riquezas del Perú, expresada en múltiples yacimientos cuyo potencial ha sido catalogado como el cuarto más grande del mundo. Actualmente el Perú ocupa el puesto siete de los top 10 principales productores de minerales. 

A continuación veamos la distribución de los minerales en los departamentos:

Cobre (Cu)

Es el que se exporta en más volumen. El yacimiento mayor es Cuajone en Moquegua y Toquepala en Tacna, ambos explotados por una empresa Southern Perú Copper Corporation. Además de otros como Cerro verde (Arequipa), Tintaya (Cusco), Quellaveco (Moquegua), Michiquillay (Cajamarca), Toromocho (Junín), Cobriza (Huancavelica), Antamina (Ancash), Animón (Junín).

Oro (Au)

El mayor yacimiento es Yanacocha (Cajamarca) propiedad de New Mont y asociada a la empresa nacional Buenaventura, Pierina (Ancash) de propiedad de Barrick Gold. y las reservas auríferas de Lagunas Norte en La Libertad y de manera informal en Ancash y Madre de Dios (únicamente oro).

Plata (Ag)

Los principales productores de plata son Buenaventura en el departamento de Pasco, Ares en el departamento de Arequipa y Antamina en el departamento de Ancash.

Hierro (Fe)

El más explotado es el yacimiento de Marcona (Ica) por la minera Shougan, y Tambo Grande (Piura).

Estaño (Sn)
El estaño lo produce MINSUR en el departamento de Puno.

Zinc (Zn)

Es  extraído por la empresa Volcán Compañía Minera en el departamento de Pasco y Antamina en el departamento de Ancash.

Plomo (Pb)
El plomo se produce en grandes cantidades en el departamento de Pasco y las principales empresas que lo extraen son Volcán, El Brocal y Chungar.

Carbón Mineral

Cuenca del Río Santa (Ancash), Goyllarisquizga (Pasco), Oyón (Lima), Hatunhuasi (Junín), Cuenca del alto Chicama (Cajamarca).

El Perú en el año 2008 fue el primer productor de plata en el mundo. El primer productor de oro, zinc, plomo y estaño en Latinoamérica y el segundo productor de cobre en América Latina.