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Mineralogía

La mineralogía es la rama de la geología que estudia, la forma, la estructura, la composición, las propiedades y los yacimientos de los minerales. La tierra está formada fundamentalmente por las rocas; de los minerales y las rocas de la superficie terrestre se obtienen gran parte de los recursos necesarios para la vida de los seres vivos en el planeta. El hombre primitivo utilizó sílex, obsidiana y otros minerales o rocas para la fabricación de armas, además decoró las cuevas con pinturas elaboradas con pigmentos obtenidos a partir de minerales pulverizados hasta la actualidad.

Mineralogía

Qué es mineralogía

Además de los antes señalado, la mineralogía es la ciencia que se encarga de estudiar o investigar a los minerales respecto a su conducta y relación con otros componentes naturales. La definición de mineralogía es de suma importancia no solo para el estudio y sustracción de minerales, también estudia las distintas clases de terrenos y los riesgos que se pueda correr en algunas superficies de la tierra.

La mineralogía juega un papel muy importante en las ciencias minerales como son: la petrología y la metalogénesis.

Los minerales son sólidos inorgánicos de origen natural que poseen estructura reticular interna ordenada y una composición química definida. De acuerdo a ésto, no se incluyen entre los minerales a los productos obtenidos artificialmente, como es el caso de las cristalizaciones elaboradas en los laboratorios, tampoco son minerales las sustancia naturales que se encuentran en estado líquido, como el agua, mercurio nativo, etc. También se excluyen de los minerales en parte inorgánicos como los huesos o el nácar producido por los seres humanos.

Al hacer un análisis de todo lo que rodea al ser humano y de la mayoría de los objetos que emplea en su vida cotidiana, se puede observar que todos están fabricados con materiales que directa o indirectamente proceden de los minerales.

El origen de la mineralogía

Desde el punto de vista práctico, la mineralogía se inició en la prehistoria, durante el Paleolítico, el hombre comenzó a buscar ciertos minerales para fabricar armas y utensilios así como para fabricar colores con los que pintaron las paredes de las cavernas y sus propios cuerpos. Los materiales preferidos para la fabricación de estas armas y herramientas era el sílex o pedernal, además utilizaban el cuarzo, granito, actinolita fibrosa, algunos esquistos y las calizas duras y obsidianas.

Posteriormente comenzó a usar metales no solo para fabricar armas, también para realizar joyas y objetos de adorno y de culto a los Dioses. Pronto descubrió que la belleza de éstos aumentaba con el uso de las piedras preciosas. Entre los minerales empleados para dar brillo y color a sus adornos se encuentran: turquesa, ágata, cornalina roja, hematites y ágata entre otras.

Cuando se agotó el sílex que se encontraba en la superficie, el hombre mediante prospecciones comenzó a buscar en el subsuelo. Para finales del Paleolítico y comienzos del Neolítico se realizaban perforaciones de cierta profundidad y galería para llegar hasta los niveles de pedernal ubicadas entre las calizas eocénicas. .En diversos lugares de Europa se han encontrado este tipo de minas en Alemania, Bélgica, Francia e Inglaterra, además en el Valle del Nilo en Egipto.

El descubrimiento de metales en el estado nativo marcó un importante hito en la historia de la humanidad. El uso del oro, plata y cobre, debido a sus propiedades, se generalizó para la fabricación de objetos ornamentales y algunos utensilios para el hogar. Sin embargo, no pudieron ser empleados en la fabricación de armas y herramientas. Por lo tanto, uno de los hitos más importantes fue el descubrimiento de los metales contenidos en los minerales, aunque no hay una clara evidencia de cómo fue realizado dicho hallazgo, todo apunta a que, en algún momento, fueron utilizadas rocas con un alto contenido en óxidos, carbonatos o sulfuros para la construcción de viviendas.

Se estima que hace aproximadamente 5000 años, los egipcios y los mesopotámicos practicaban la minería subterránea con el fin de extraer minerales que serían utilizados en la preparación del bronce. Éstos sabían que el bronce de mejor calidad era el que estaba formado por una porción de 9 partes de cobre por cada una de estaño, aunque trabajaban con otras porciones y con otros metales que modificaban algunas propiedades.

En el Occidente, la historia escrita de la mineralogía comienza con los filósofos Aristóteles (384-322 aC) y Teofrasto de Efeso (378-287 aC), Aristóteles en su “Tratado de las piedras” presentó la clasificación en la que ya se distinguían los minerales metálicos y los no metálicos, además la diferencia entre las piedras y la tierra.

En el siglo IV aC. Aristóteles comenzó a sistematizar los materiales dividiéndolos, en fósiles o no metales y en metales. Todos los conocimientos de la época antigua se recogen en la Historia Natural de Plinio el Viejo, siglo I aC. Estos conocimientos pasaron a los alquimistas durante la Edad Media y muchos se perdieron.

Áreas de la mineralogía

La mineralogía ha sido catalogada como una de las ciencias más antiguas. Los minerales desde la antigüedad son fuente de metales, energía y materiales. La mineralogía es una ciencia fundamental en el estudio de las sustancias minerales cuyo origen es natural. Los ingenieros especialistas tienen que conocer las sustanciales características de los agregados pétreos naturales, así como los compuestos minerales artificiales.

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Mineralogía general

Cuando surge la pregunta ¿qué estudia la mineralogía general?, se puede decir que esta área de la mineralogía estudia los aspectos cristalográficos. También es conocida como Cristalografía, que es la ciencia que se encarga del estudio de los cristales en su estructura interna, su forma externa y las leyes que rigen el crecimiento de los cristales. Desde su desarrollo e iniciación está íntimamente ligado a la Mineralogía, pero debido a su preparación en el orden de la materia, que incluye lo orgánico, se especializa y desprende como una ciencia independiente que se divide en cuatro partes que son:

  • Cristalografía Geométrica: Se encarga del estudio de la forma externa de los cristales.
  • Cristalografía Estructural: Ésta trata de determinación y descripción de la geometría de la estructura interna de los cristales.
  • Cristalografía química: Describe y estudia la distribución estructural de los iones o átomos, así como de las uniones entre éstos.
  • Cristalografía Física: Ésta se encarga de explicar y describir las propiedades de los cristales.

Los cristales están agrupados en seis sistemas de simetría que son: isométrico o cúbico, tetragonal, hexagonal, ortorrómbico, monoclínico y triclínico.

El estudio de los minerales establece una importante ayuda en la comprensión de la formación de las rocas. Esto debido a que, todos los materiales inorgánicos empleados en el comercio son minerales o sus derivados, es decir, la mineralogía tiene una directa aplicación económica.

Mineralogía determinativa

La mineralogía determinativa es la ciencia y el arte de identificar los minerales a través del estudio de sus propiedades:

1. Propiedades físicas: Éstas son estudiadas a detalle en los cursos de mineralogía, especialmente la cristalografía, la dureza, el brillo, la exfoliación, el color, la raya y la densidad, en algunos casos hasta el sabor y la textura. El fin de este tipo de estudio es poder llegar a clasificarlos de una manera definitiva a ciertas especies, y lograr ubicarlos dentro de grupos limitados de naturaleza semejante. A pesar de esto en ocasiones ocurre, que solo su estudio físico deja dudas sobre su identidad, entonces es necesario recurrir a pruebas de carácter químico.

2. Propiedades Químicas: Las pruebas químicas empleadas en este tipo de mineralogía son las mismas que se utilizan en el análisis cualitativo y cuantitativo de los minerales, pero al momento de su ejecución es necesaria la utilización de un mínimo de equipos y varios reactivos que en su mayoría son sencillos y suministran una información precisa sobre la presencia de cationes y aniones, o sea, la presencia o ausencia de elementos específicos o combinaciones de éstos. Los estudios químicos permiten:

  • Confirmar la identidad del ejemplar o mineral.
  • Hacer la discriminación entre minerales alternos.
  • Conocer algunos elementos de los componentes de la muestra, lo que orienta a la solución del problema.

Mineralogénesis

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La mineralogénesis se encarga de analizar la situación de la producción de un mineral, la forma en que se manifiesta en la Tierra y de los métodos para su extracción. Los procesos geológicos forman los minerales y éstos están divididos de acuerdo a las fuentes de energía en dos grupos que son:

1. Los endógenos: Son de origen interno, están ligados con la energía interior de la tierra y formados en los procesos de la energía térmica interna del globo terrestre. Además, este proceso se encuentra vinculado con las transformaciones metasomáticas o la actividad magnética de las rocas. La temperatura de las rocas magnéticas oscila entre 1200 y 700°C esto en función de la composición de las masas.

2. Los exógenos: Son de origen externos estrechamente ligados con la acción de la hidrosfera, atmósfera y la biosfera sobre la litosfera y bajo la influencia de la energía solar. Este proceso ocurre sobre la superficie terrestre o muy cerca de ésta, también sobre la atmósfera y la hidrosfera. Este tipo de proceso se manifiesta en la destrucción química y física de las rocas, los minerales y las menas, y a su vez en la formación de minerales en condiciones estables sobre la superficie terrestre. A este grupo también pertenece, los procesos biógenos de mineralogénesis que son asociados con la actividad de los organismos. Entre los procesos exógenos también se encuentran los procesos de meteorización y los de sedimentación.

Mineralogía económica

El concepto de mineralogía económica abarca todo lo concerniente a la mineralogía con respecto al estudio de la exploración y explotación de los recursos minerales. Comprende las investigaciones y desarrollos de los biominerales, análogos sintéticos y los materiales industriales resultantes de la transformación, bien sea en menor o mayor grado de minerales. Estudia y protege la salud humana a través de la protección y conservación del medio ambiente, ésto a través de actividades derivadas de la obtención., alteración y transformación de los recursos minerales, además de la problemática que representa el almacenamiento y gestión de los residuos.

Además de lo anterior, la mineralogía económica desarrolla las aplicaciones de la materia mineral, su aplicación en la economía industrial, la gemología, etc.
Por lo tanto, un mineral, por ejemplo el carbono, puede ser cristalizado en diferentes estructuras, como la cristalografía, a través del sistema cúbico; en este caso se llama diamante si cristaliza en el sistema hexagonal y forma el grafito. Su apariencia es suficiente para reconocer que son dos minerales diferentes, aunque es necesario un estudio más profundo para comprender que tienen la misma composición química.

La clasificación más aceptada para el rendimiento económico de los minerales se basa en la presencia de un elemento o combinación químicamente metálicos y que se estudian por separado de los depósitos o minerales que tienen uno o más elementos no metálicos.

Mineralogía topográfica

La mineralogía topográfica se encarga del estudio de los depositos de minerales de un país o region especifica, atraves de ella es posible describir los minerales que se encuentran presentes en esas zonas, asi como tambien los eventos historicos y culturales vinculados con ellos y su explotación.

Es considerada en la actualidad como una de especialidad menor en comparación con la mineralogía fisicoquímica o con la aplicada a la explotación de yacimientos. Sin embargo, es lo más cercano a lo que convencionalmente es considerado como «cultura», por su relación con los sentimientos localistas y conocimiento de la naturaleza del propio país.

En el siglo XVIII, se publicaron algunas mineralogías topográficas de áreas más o menos extensas, pero fue en la segunda mitad del siglo XIX, con el desarrollo. de la mineralogía como ciencia (y probablemente también con el desarrollo del concepto de estados moderno, en el que el conocimiento físico jugó un papel aglutinante) cuando se publicaron los tratados amplia y meticulosamente elaborados que abarcando estados completos.

Mineralogía en México

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A finales del siglo pasado comenzaron en México las investigaciones para el desarrollo de la mineralogía en México, ya que para los especialistas en la materia era una prioridad alcanzar en un futuro inmediato un nivel más acorde con el desarrollo de la Mineralogía Avanzada de otros países.

México es un país dotado por enormes recursos minerales y no minerales, por esta razón, posee un gran campo de estudio de mineralogía. Los prestigiosos científicos y geólogos mexicanos Ortega Gutierrez, Enciso de la Vega y Victoria Morales, reconocieron, a finales del segundo milenio, que la mineralogía era una disciplina casi completamente abandonada por las universidades mexicanas, debido a la poca cantidad de especialistas e investigadores dedicados a desarrollarla.

Por esta razón a principios del año 2000 se planteó la problemática del limitado desarrollo y la necesidad de activarla en las áreas de las Ciencias Mexicanas. A través del programa de las Cátedras Patrimoniales de Excelencia Nivel II del CONACYT y al apoyo de la Universidad de Michoacán, se comenzó a realizar diversas investigaciones mineralógicas con el fin de alcanzar un nivel de Mineralogía Avanzada acorde con el de otros países.

México posee riquezas minerales determinadas por su historia geológica, los centros mineros más importante están localizados en las zonas montañosas del norte del país. La importancia de esta actividad productiva ha disminuido, pero a pesar de ésto, México aún sigue ocupando el primer lugar en la producción de plata y es uno de los mayores productores de grafito, bismuto, antimonio, barita, arsénico y azufre, además es un importante productor de zinc, oro, hierro y cobre. Adicional a lo anterior México es el sexto productor mundial de petróleo, siendo éste el rubro de exportación de este país.

La minería y su evolución ha estado influenciada por la situación de otros sectores que demandan sus productos como insumos, además de la persistente debilidad de los mercados internacionales. La extracción del mineral hierro y sus beneficios se incrementaron gracias al crecimiento de su demanda para la fundición de este metal en la industria manufacturera.

Algunos de los minerales más importantes de este país son: turquesa, amatista, girasol de oriente, crisoberilo, diamante, rubí, esmeralda, heliotropo, ágata, espato diamantino, zafiro, ojo de gato, ojo de tigre, serpentina, aguamarina, obsidiana, entre muchos más.

La mayor parte del territorio mexicano (excepto la península de Yucatán) se caracteriza por una gran actividad tectónica y volcánica que ha tenido lugar durante varias decenas de millones de años hasta el presente. Esta actividad ha dejado invariablemente su huella en todo el país en forma de sistemas volcánicos y sistemas hidrotermales, tanto fósiles como activos.

La actividad tectónica volcánica, aunque tiene resultados catastróficos en muchos de los fenómenos que genera, como los terremotos y las erupciones volcánicas, también ha sido fuente de gran riqueza como los recursos minerales y geotérmicos.

En la actualidad se han descubierto más de 60 minerales nuevos en el territorio mexicano, lo que quiere decir que habla de un gran potencial en el área de mineralogía de este país.

El Museo de mineralogía ubicado en el centro cultural universitario La Garza, es un patrimonio de México, además es el museo más antiguo de la entidad y uno de los más longevos del país en su especialidad. Allí se exponen una gran colección de minerales extraídos en el subsuelo de todo el mundo, además de una momia hallada en Hidalgo hace más de 130 años.

Las muestras que se encuentran en este museo sobrepasan los miles de ejemplares clasificados entre minerales, rocas ígneas, sedimentarias, metafóricas y fósiles de esa zona y del resto del mundo


Bibliografía

Adrián, Yirda. ( Última edición:6 de noviembre del 2019). Definición de Mineralogía. Recuperado de: https://conceptodefinicion.de/mineralogia/. Consultado el 9 de diciembre del 2019