AUTORES: Javier Luque y Belén Soutullo

¿Qué procesos dan lugar a la formación de los minerales?

Los minerales son sólidos inorgánicos de origen natural. Su formación tiene lugar bajo condiciones específicas en ambientes geológicos concretos. Se pueden establecer cuatro procesos básicos de formación de minerales:

• Cristalización a partir de un fundido (magma). Los magmas son fundidos generalmente silicatados cuyo enfriamiento da lugar a las rocas ígneas. Este enfriamiento puede ser rápido, cuando el fundido llega a la superficie en las erupciones volcánicas, o lento, cuando el magma cristaliza en zonas más o menos profundas de la corteza terrestre. Se forman así las rocas volcánicas (como el basalto) y plutónicas (como el granito), respectivamente. Los minerales que las constituyen son mayoritariamente silicatos y, considerando la composición de los magmas más comunes, su formación sigue un orden: primero, los silicatos más pobres en sílice (como el olivino) y, progresivamente, aquellos con mayor contenido en sílice (como el cuarzo, que cristaliza al final del proceso y está compuesto exclusivamente por sílice; SiO₂).

• Transformación por cambios en la temperatura y/o presión. Los diferentes tipos de rocas van siendo progresivamente enterrados, lo que causa un aumento de la presión y la temperatura. Como los minerales son estables en unos rangos concretos de estas variables, los minerales iniciales van a irse transformando en otros minerales estables en esas nuevas condiciones. Esos cambios van a empezar a producirse durante lo que se denomina diagénesis, cuando todavía las condiciones de presión y temperatura son relativamente bajas. Las transformaciones entre los minerales van a ser más acusadas durante el metamorfismo, que se produce a mayores temperaturas y presiones y, frecuentemente, asociado a los procesos de formación de montañas (orogénesis). En estos casos, existen esfuerzos dirigidos que hacen que este tipo de rocas tengan estructuras internas muy marcadas (como ocurre, p. ej., en las pizarras).
• Precipitación química o bioquímica a partir de soluciones acuosas. Estas soluciones contienen diferentes elementos químicos que, bajo las condiciones adecuadas, dan lugar a diferentes minerales. Cuando las soluciones se producen a temperaturas relativamente altas, se denominan hidrotermales. Son las responsables de la formación de un buen número de minerales de mena, como la esfalerita, la calcopirita o la galena, muchas veces asociadas a cuarzo, el principal silicato de origen hidrotermal. 

Soluciones acuosas de baja temperatura son, por ejemplo, las aguas marinas cuya evaporación produce la concentración de los elementos presentes en ellas y, eventualmente, la precipitación de distintos tipos de sales. Aunque se considera que los minerales tienen un origen inorgánico, en ocasiones, la precipitación de ciertos minerales en este tipo de soluciones está favorecida por la presencia de organismos vivos, como algunos tipos de bacterias o algas. Ocurre frecuentemente en el caso de la calcita (carbonato cálcico) o, hace muchos millones de años en los océanos primitivos, en el depósito de grandes cantidades de óxidos de hierro.

• Reacción entre rocas y soluciones acuosas. En otras ocasiones, tanto las soluciones hidrotermales como las procedentes, por ejemplo, del agua de lluvia pueden transformar los minerales preexistentes en las rocas. Esto se produce como consecuencia de distintos tipos de reacciones químicas, entre las que cabe mencionar las reacciones de hidratación o de oxidación. En otros casos, desestabilizan los minerales primarios, incorporan sus componentes a la solución y, finalmente, cristalizan nuevos minerales.

Cristales de olivino en una roca volcánica. Foto: G. Pinto.

 

Agregado de cristales de epidota de origen hidrotermal. Foto: G. Pinto.

 

Vista general de una Formación Bandeada de Hierro del Proterozoico (hace entre unos 2.500 y 1.900 millones de años) y detalle de los niveles de óxidos de hierro (Hamersley Craton, Australia Occidental). Fotos: J. Luque.