TEMA 4. MINERALES

Definición de mineral:

• Inertes.

• Sólidos.

• Inorgánicos.

• Homogéneos

• (composición química y estructura cristalina).

• Forman parte de la

• corteza terrestre de forma natural.

PRESENTACIÓN, pincha la imagen

POLIMORFISMO

Se habla de polimorfismo para referirse a la capacidad de una sustancia química que puede cristalizar en más de una estructura diferente. La principal causa de polimorfismo se debe a las diferentes condiciones de presión y temperatura que hacen que los átomos se ordenen de una u otra forma. Así, dos minerales que tienen la misma composición química, pero cuyos átomos están ordenados de forma distinta, dan lugar a minerales diferentes que reciben el nombre de polimorfos.

Los diagramas de fases son una representación gráfica de las fases minerales de un compuesto químico que se encuentran en equilibrio en unas determinadas condiciones de presión y temperatura.

Serie polimorfa distena-andalucita-sillimanita

Los tres minerales tienen la misma composición química (Al₂SiO₅), pero su estructura es distinta según su formación:

• Distena (o cianita): mineral de alta presión.
• Sillimanita: mineral de alta temperatura.
• Andalucita: mineral de baja presión y temperatura.

Usuario: Smith609 adaptado al italiano por el usuario: Demostene119 [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

La gráfica muestra el ejemplo típico del “polimorfismo”. Tres minerales diferentes, silicatos de aluminio (Al₂SiO₅), andalucita, sillimanita y cianita, con diferente estructura cristalina pero con idéntica composición química. La gráfica muestra los campos con las condiciones P/T en los que cristaliza cada uno de los tres polimorfos. 

Serie polimorfa calcita-aragonito

Algo parecido ocurre con el carbonato de calcio (CaCO₃), que presenta dos polimorfos:

• Calcita. Cristaliza en el sistema trigonal. Es el polimorfo de baja presión.
• Aragonito. Cristaliza en el sistema ortorrómbico. Es el polimorfo de alta presión.

Si el CaCO₃ cristaliza en condiciones de alta presión, se formará aragonito. En cambio, si la presión disminuye, el cristal que se formará será calcita. Por tanto, el aragonito no es estable si la presión es baja, pero sin embargo, es posible encontrarlo en la superficie terrestre. Esto se debe a que puede seguir con la estructura del aragonito y no la de calcita si la presión descendió rápidamente o se dieron otras circunstancias particulares que permitió su formación con baja presión.

LOS RECURSOS MINERALES

• Recursos minerales. Son concentraciones naturales de elementos metálicos, no metálicos y minerales, así como de rocas que forman parte de la corteza terrestre en forma tal que puedan ser potencialmente extraídos y procesados de manera económicamente rentable, dados los conocimientos científico-tecnológicos existentes, como por ejemplo el oro, el mármol y el grafito. Pueden ser:
  • Metálicos.
  • No metálicos.

Un yacimiento mineral es aquella formación geológica en la que está presente una concentración natural anómala de minerales en la corteza terrestre.

Un yacimiento mineral tiene unos minerales que, por su cantidad y calidad, requieren un mayor estudio para conocer si su explotación es económicamente rentable con la tecnología actual.

En ocasiones, el yacimiento contiene un mineral que tiene valor en sí mismo o contienen algún elemento nativo muy demandado en el mercado, y entonces, ese yacimiento mineral se puede convertir en yacimiento minero.

La extracción de los recursos minerales se realiza mediante excavaciones o minas, que pueden ser de dos tipos: 

• Minas a cielo abierto. Son similares a las canteras. Están situadas en la superficie terrestre y se utilizan en yacimientos poco profundos, retirando las capas superiores que los recubren.
• Minas subterráneas. Se desarrollan por debajo de la superficie terrestre. Para llegar al mineral se realizan túneles, pozos, galerías, etc.

Algunos términos que debemos conocer relacionados con los yacimientos minerales son: Un recurso natural es todo aquel bien, sustancia o un objeto que procede de la naturaleza y que proporciona al ser humano las materias primas y la energía necesaria para satisfacer sus necesidades.

Lo que llamamos reservas son solo una parte de los recursos naturales. 

La reserva es la parte del recurso natural cuya cantidad y localización son conocidos, su aprovechamiento es viable técnicamente con la tecnología actual y es económicamente rentable. Por tanto, la reserva puede ser una pequeña parte del total del recurso.

Lo que ahora mismo se considera reserva puede que, dentro de un tiempo, deje de serlo. Las condiciones económicas, sociales o políticas de un país pueden hacer que sea o deje de ser rentables. La aparición de nuevas tecnologías para su explotación, el agotamiento de otros recursos, legislación ambiental, infraestructuras que faciliten el acceso y su distribución o el cambio del mercado pueden influir en su rentabilidad económica.

Por tanto, dentro del término recurso se incluyen tanto las reservas como los depósitos de minerales que, en un futuro, pueden llegar a ser aprovechables, aunque no lo sean en la actualidad.

El factor de concentración, o enriquecimiento, de un yacimiento es la relación entre la abundancia de un elemento en el depósito en cuestión con respecto a la concentración promedio de la corteza continental. 

Mena y ganga

Mena es el material natural del que se pueden extraer minerales o metales de una forma rentable económicamente. 

La mena está formada por minerales de cuya extracción se extrae un beneficio económico (los minerales mena) y por otros minerales cuya extracción no es rentable (minerales ganga). Los minerales mena se separan de los minerales ganga mediante un proceso de concentración metalurgia. La distribución de las reservas de minerales no es homogénea porque su formación es el resultado de acontecimientos locales 
y raros.

No hay que confundir ganga con roca estéril, la roca que no contiene el mineral deseado pero que es necesario extraerla para poder explotar la mena. Por ejemplo, en una mina a cielo abierto, es necesario extraer gran cantidad de materiales hasta poder llegar a la mena que se quiere explotar. Estos materiales se acumulan en