Diversidad de los minerales de La Tierra y sus relaciones con la vida

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Diversidad Mineral. Fuente Alami

Ya sabéis que uno de los temas más tratados en esta bitácora es el las diversidades, ya sea de la vida, ecosistemas, tipos de suelo, etc. La noticia que os vamos a ofrecer hoy nos informa de la gran diversidad de los minerales encontrados hasta la fecha en La Tierra. Los expertos además esperan encontrar miles más. Eso sí, por mucho que en algunas noticias relacionadas se afirme que debe ser mayor que la que pudiera acaecer en otros planetas, personalmente considero que se trata de una sentencia carente de fundamentos y menos aún de pruebas empíricas. Cuando visitemos otros mundos ya veremos.  Hasta la fecha ha sido confirmado que en nuestro planeta se han encontrado 5.090 minarles distintos. Sin embargo, recojo unas frases de la noticia que me han sorprendido, si bien relativamente: “(…) De ellas menos de un centenar forman el 99% de la corteza terrestre, y unas 2.550 de las demás son consideradas raras (…) Y, según el artículo, más de dos tercios de las especies minerales conocidas “, incluyendo la gran mayoría de las especies raras, se han atribuido a cambios biológicos (….)”. Posiblemente la intervención de la vida en la formación de nuevos minerales es la razón esgrimida por algunos para afirmar que nuestra variedad de minerales es extraordinaria frente a la de otros planetas”. Se trata de vender la piel delo oso antes de cazarlo. Pero soslayando este asunto, lo que si parece palmario es que la diversidad de Gaia, fomenta le diversidad de Gea y viceversa. ¿Existe una teoría universal de las diversidades?

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Cuerva de Willis de la diversidad de Minerales, Fuente:Pagona Web de Rober H. Hazen

 Ahora bien, existe otro asunto sumamente intrigante. Tras leer varios artículos de Robert M. Hazen, he topado con que los patrones de la diversidad mineral coinciden en muchos aspectos con los de la biodiversidad de especies biológicas y la de los propios tipos de suelos. Ya os hemos explicado en diversos post precedentes (ver categoría de post denominada: “Diversidad, Complejidad y Fractales”) que los estudios de esta naturaleza sobrepasan con creces el mero recuento de elementos distintos, por cuanto tal enumeración/catálogo lo pueden realizar un niño de parvulario que supiera mineralogía o tuviera el inventario en sus manos. Las investigaciones sobre diversidad resultan ser mucho más complejas, por cuanto pretenden conocer las razones, tanto como los patrones espaciales y temporales de la variedad de la vida, los suelos , minerales, rocas, pero también de lenguas, razas humanas, etc. De hecho lo que he leído de Hazen nos retorna a los patrones que mencionamos en nuestro antiguo post: “Edafodiversidad y Biodiversidad 6: La extraña ubiquidad de las Curvas de Willis y las CC. de la Complejidad”. Pues bien, al parecer la variedad de minerales no se escapa a esta “ley”, ya propuesta por Willis en 1920 y que, como también os hemos explicado, se encuentra relacionada con las estructuras fractales y las ciencias que abordan el análisis de los sistemas no lineales. Más aun, nuestros propios constructos mentales, como lo son la clasificación de los objetos de la naturaleza, ya sean minerales, especies biológicas, suelos, rocas, etc. posee propiedades asombrosamente similares a las del mundo exterior. Todo apunta a que parecen existir leyes universales sobre la distribución de la abundancia de los tipos o clases de objetos presentes en el universo (como las propias galaxias), la Tierra y nuestra propia mente. Algunos autores sostienen que el cosmos, en si mismo, atesora una estructura fractal. Desde los minerales, pasando por la vida, la mente,….. hasta el conjunto del universo. Espero que algún día alguien logre explicarlo. Y como ya hemos abundado mucho sobre el tema en la mantada categoría, no os castigaré más por hoy.

 Os dejo abajo material diverso, en buen parte sobre la misma noticia, ya que cada gabinete de prensa y rotativo la entiende de diferente manera.

 Juan José Ibáñez

Minerales mucho más raros que los diamantes 

Calcio, silicio y oxígeno son algunos de los elementos más comunes en la Tierra, pero en ciertas circunstancias se han combinado para formar la hatrurita, uno de los minerales más escasos en la corteza del planeta.

 FUENTE | Público ; 08/03/2016

  Algo parecido pasa con la ichnusaíta, creada por la mezcla en el interior de la Tierra del elemento radiactivo torio y el molibdeno. Solo se conoce un ‘ejemplar’ encontrado en Cerdeña hace pocos años. Como estos, los minerales más raros de la Tierra, los más extraordinarios, no son los más valiosos, como los diamantes u otras gemas preciosas, ni los más solicitados por la industria: son miles de compuestos que existen en muy pocos lugares y normalmente se han formado en condiciones muy poco frecuentes. Muchos de ellos están todavía por descubrir, son testigos de la historia terrestre y representan lo que distingue a la Tierra de otros planetas, indican los científicos que han realizado el más completo inventario de minerales raros, que comprende 2.550 especies que únicamente se han encontrado en cinco o menos lugares en el mundo.

Como en biología, las especies minerales se descubren, se caracterizan, se presentan en los foros apropiados y se aceptan o rechazan. Si son aceptadas, reciben un nombre científico y pasan a las bases de datos. Sus descubridores también pasan a formar parte de la historia, geológica en este caso. El trabajo que ahora se presenta incluye un marco para la clasificación de estas rarezas minerales. “Los diamantes, rubíes, esmeraldas y otras piedras preciosas se encuentran en numerosos lugares y se venden en cantidades comerciales, por lo que no son raras en el sentido de extraordinarias, escasas o poco frecuentes”, señala el artículo que presenta la investigación y se publica en la revista.

Una especie mineral se define como un compuesto cristalino natural que tiene una composición química única y una estructura cristalina. La Asociación Mineralógica Internacional ha aprobado hasta ahora 5.090 especies. De ellas menos de un centenar forman el 99% de la corteza terrestre, y unas 2.550 de las demás son consideradas raras. En España se han confirmado 1.550 especies minerales, según la base de datos Mindat, lo que indica una gran riqueza geológica y un nivel alto de conocimiento histórico, ligado sobre todo a las explotaciones mineras.

La receta que ha dado lugar a cada uno de los minerales raros es distinta pero comprende un pequeño número de variables: uno o más de los 72 elementos químicos disponibles, más la temperatura y la presión a la que se ha ‘cocinado’ cada especie. Algunos de los elementos, como el berilio y el teluro, son en sí mismo escasos y forman pocos minerales, y otros se encuentran en lugares poco estudiados por remotos o peligrosos, como los volcanes o los fondos marinos.

Por ejemplo, la fingerita (tiene vanadio y cobre al igual que la nevadaíta), descrita por primera vez en 1983 por Larry Finger, se forma en fumarolas volcánicas, desaparece con la lluvia y solo se conoce del volcán Izalco en El Salvador.

Como la fingerita, además de raros algunos de estos minerales son poco estables, se pueden fundir, evaporar o deshidratar cuando cambian las condiciones ambientales, por lo que no servirían nunca para poner en un anillo. Por otra parte, la existencia de la gran mayoría de los minerales raros “se atribuye a cambios biológicos en el medio ambiente terrestre cercano a la superficie“, explican Robert Hazen y Jesse Ausubel, autores del estudio, lo que indica su estrecha relación con la vida en la Tierra.

Por eso, creen que estos minerales escasos son clave para comprender la diversidad y disparidad de los ambientes terrestres, a menudo representan fenómenos extremos en la corteza terrestre, son valiosos para entender la Tierra como un sistema en evolución y aumentan las posibilidades de encontrar nuevas estructuras cristalinas y avanzar en la cristalografía.

Esta investigación forma parte del
Observatorio del Carbono Profundo (DCO), un proyecto internacional sobre la cantidad, el movimiento, el origen y las formas del elemento químico carbono, base de la vida en la Tierra. Se cree que de las más de 1.500 especies minerales todavía desconocidas, unas 145 contienen carbono y recientemente el DCO planteó un concurso para encontrarlos antes de 2019.

Autor:   Malen Ruiz de Elvira

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Científicos contabilizan más de 2.500 minerales raros en la Tierra (en la Vanguardia) 8/3/2016

la Tierra descritos hasta la fecha, tomando muestras de cinco o menos sitios en todo el mundo. Individualmente, varias de las especies tienen un suministro conocido en todo el mundo más pequeño que un terrón de azúcar. Estos 2.550 minerales son mucho más raros que los diamantes y gemas caros que suelen regalarse

MADRID, 12 (EUROPA PRESS)

Científicos han inventariado y categorizado todas las especies de minerales raros de la Tierra descritos hasta la fecha, tomando muestras de cinco o menos sitios en todo el mundo. Individualmente, varias de las especies tienen un suministro conocido en todo el mundo más pequeño que un terrón de azúcar. Estos 2.550 minerales son mucho más raros que los diamantes y gemas caros que suelen regalarse.

Pero mientras su rareza, lógicamente, les hacen los más preciosos de los minerales, muchos de ellos no funcionaría como un presente. Varios son propensos a fundirse, evaporarse o deshidratarse y, unos pocos, como un vampiro, se descomponen gradualmente cuando se exponen a la luz solar.

Su mayor valor para la humanidad se encuentra en las reveladoras pistas que ofrecen acerca de las condiciones del subsuelo y los elementos que los crearon, así como una visión de trastornos biológicos del planeta en el pasado. De hecho, los minerales raros representan la más verdadera distinción entre la Tierra y todos los demás planetas, según los autores de un artículo sobre su trabajo que se publica en la revista ‘American Mineralogist’.

Los científicos Robert Hazen, de la Institución Carnegie, y Jesse Ausubel, de la Universidad Rockefeller, en Estados Unidos, dicen que conocer a fondo la firma de los minerales de nuestro planeta que sustentan la vida –la comprensión de las distintas combinaciones de circunstancias que crean minerales raros– también aporta información sobre qué podría encontrar una sonda inter-planetaria.

Los autores señalan la ironía de que las piedras preciosas y otros minerales de gran valor para la humanidad –incluyendo los llamados “minerales de tierras raras” necesarios para fabricar componentes electrónicos– no cumplen con la definición de raro en lo que se refiere al planeta Tierra.

“Diamante, rubí, esmeralda y otras piedras preciosas se encuentran en numerosas localidades y se venden en cantidades comerciales y, por lo tanto, no son raros en el sentido empleado para esta contribución. El uso de la palabra ‘raro’ en el contexto de ‘elementos raros terrrestres’ o ‘metales raros’ es igualmente engañosa, ya que se producen anualmente muchos miles de toneladas de estos productos”, añade.

MÁS DE 5.000 ESPECIES DE MINERALES RECONOCIDAS

Por otro lado, señala el doctor Hazen, el mineral ‘ichnusaite’ ejemplifica una verdadera rareza, creado a través de una mezcla subterránea del elemento radiactivo torio y el plomo como el molibdeno, con un único espécimen encontrado, en Cerdeña hace unos años.

Hay reconocidas 5.090 especies minerales oficialmente, menos de 100 de las que constituyen el 99 por ciento de la corteza terrestre, con un puñado de especies de feldespato que comprenden alrededor del 60 por ciento. De las 5.090, aproximadamente 2.550 se definen como raras, es decir, que se encuentra en cinco o menos puntos del mundo.

Y, según el artículo, más de dos tercios de las especies minerales conocidas “, incluyendo la gran mayoría de las especies raras, se han atribuido a cambios biológicos en el entorno cercano a la superficie de la Tierra. “Tenemos que volver a pensar ‘animal, vegetal o mineral’ –dice Ausubel–. En el viejo juego de sociedad, si no está vivo, no crece y viene de la tierra, es un mineral, pero algunos de estos minerales raros no crecer ni vienen del todo de la tierra“.

Cada mineral raro encaja en una o más de estas cuatro categorías: fue creado por condiciones únicas, con limitaciones en la Tierra; son efímeros bajo condiciones inusuales (frío, sequía etcétera) y no suele haber muestras de ellos en los lugares geológicos.

Why Rare Minerals Are Considered To Be The New Diamonds

February 16, 2016 By Brian Galloway 0 Comments

Each planet with the ability to support life has a unique fingerprint of rare minerals.

In their recently published study, scientists Robert Hazen and Jesse Ausubel divulge why rare minerals are considered to be the new diamonds.

Diamonds are, of course, ‘a girl’s best friend’ and the most precious thing a woman could receive due to its beauty and rarity. However, it seems like diamonds aren’t so rare anymore. In a paper published in the journal American Mineralogist, two experts made a list of 5,000 known minerals on earth and presented a system for classifying rarities of minerals on earth. (…)

The authors of the article were Dr. Robert Hazen of Carnegie Institution, Washington D.C. and Professor Jesse Ausubel of the Rockefeller University, New York.  The two were able to conclude that the presence of various minerals on earth is related to our planet’s ability to support life. They estimated that around 2,550 out of 5,000 minerals are the rarest on earth.

The conclusion, however, is that each planet with the ability to support life has a unique fingerprint of rare minerals. It’s also very likely that planets such as Mercury and Mars have much simpler minerals because they cannot sustain life.

In regards to the new findings, Hazen affirms:

Life depends on minerals. Life could not have begun without some of the chemical properties that minerals provided at Earth’s beginning.

The results also show that the minerals are more rare than diamond, which can be found in more than 700 locations in our planet. Among the minerals they catalogued are Bernalite, Ulrichite, Olmiite, Hazenite and Fingerite.(….)

The new catalogue of the rarest minerals on Earth allows scientists to measure how abundant these resources are and to identify the locations where they can be found. For those that can be used in industries, this can be helpful in identifying the characteristics and value of the minerals.

Conclusively, the Earth is full of hidden and rare wonders that are yet to be discovered – that’s for sure. It remains to be seen what new discoveries will be able to distinguish our planet from other planets.

For a special Valentine? Beyond diamonds and gems: The world’s rarest minerals

February 12, 2016

(…) Scientists have inventoried and categorized all of Earth’s rare mineral species described to

Fewer than 100 of 5,090 known minerals make up 99% of Earth’s crust

There are 5,090 known, formally recognized mineral species (see endnotes), fewer than 100 of which make up 99% of Earth’s crust, with a handful of feldspar species comprising about 60%.

Of those 5,090, roughly 2,550 are defined as rare—found at five or fewer locations worldwide. And, according to the paper, more than two-thirds of known mineral species, “including the great majority of rare species, have been attributed to biological changes in Earth’s near-surface environment.”

“We need to re-think ‘animal, vegetable, or mineral’,” says Prof. Ausubel. “In the old parlor game, if it isn’t alive, doesn’t grow and comes from the ground, it’s a mineral, but some of these rare minerals do grow and don’t entirely come from the ground.”

Each rare mineral (a selection of 99 examples is available at http://bit.ly/1KlU6U4) fits into one or more of four categories:

1) Unique conditions that created the mineral

“In very simple terms, imagine making minerals at a kitchen stove using a pressure cooker,” says Dr. Hazen. “What results in the pot is a function of variables: temperature, pressure and the ingredients—one or more of just 72 chemical elements that make up Earth’s mineral kingdom.”

“Some minerals are rare because, even though they form from the commonest of ingredients, they must be cooked at exquisitely controlled conditions. For example, the mineral hatrurite, (http://www.mindat.org/min-1828.html) is formed from three of Earth’s most abundant elements—calcium, silicon, and oxygen. But hatrurite forms only in a very restricted environment with temperatures above 1250°C—many times hotter than the boiling point of water—and in the absence of another extremely common element, aluminum.”

Ichnusaite exemplifies a mineral rarity — created through a subterranean mash-up of the radioactive element thorium and lead-like molybdenum, with only one specimen ever found, in Sardinia. Credit: American Mineralogist / Paulo Biagioni et al

By knowing the idiosyncratic combination of circumstances involved in a rare mineral’s creation, scientists can deduce what elements are or aren’t present at a specific depth, and in some cases such information as acidity at that level below surface.

2) Planetary constraints:

Incorporation of rare elements, or mineral formation at pressure-temperature conditions rarely encountered in near-surface environments

Other minerals are extremely rare because their ingredients are almost never found concentrated in Earth’s crust. Thus, such scarce chemical elements as beryllium, hafnium and tellurium form relatively few minerals and most species are rare.

3) Ephemeral minerals

Some minerals form under unusual conditions—extreme cold or dry environments, for example—but then simply melt, evaporate or dehydrate when exposed to different surface conditions.

A crystalline form of methane hydrate, for example, found in core samples from continental shelf and Arctic drill sites, evaporates at room pressure.

As well, “water-soluble minerals may also be under-reported, and thus appear to be rare,” the paper says. More than 100 mineral species can persist in dry environments for many years, “only to be washed away during rare rain events.”

Among the least stable are rare mineral species that adsorb moisture from the air then dissolve in it. And a few, like edoylerite (http://www.mindat.org/min-1354.html), Metasideronatrite (mindat.org/gm/2685) and Sideronatrite (http://www.mindat.org/min-3650.html) gradually decompose on exposure to sunlight.

4) Places geologists rarely sample

In the fourth category are rare minerals that simply come from under-sampled regions, from extreme environments such as the flanks of erupting volcanoes, frigid and remote regions of Antarctica, or the deepest reaches of the oceans. Other minerals that may be much more common than are represented in mineral museums include a host of species that are difficult to recognize based of their lack of bright colors or showy crystal faces. Most mineral collectors favour eye-popping specimens for their display case.

As well, some minerals occur only at the micro or nano-scale. A number of rare minerals known only from Otto Mountain, near San Bernardino in southern California, for example, have been discovered recently through the use of high-tech instruments.

Positive sampling biases also likely affect perceptions of mineral rarity. Intensive searches for deposits of gold, uranium and “rare earths” needed by the electronics industry, for example, have undoubtedly led to the discovery and reporting of certain mineral species at more localities relative to commercially unimportant elements, according to the paper. (….)

“Fingerite forms under extremely restrictive conditions (category 1), from rare elements (category 2), it is water soluble and disappears when rained upon (category 3), and it comes from dangerous volcanic fumeroles near active volcanoes, so is rarely collected (category 4). Consequently, fingerite is only known from near the summit of the Izalco Volcano in El Salvador. (…)

Biological vs. mineralogical rarity

The paper points out important differences between biological and mineralogical rarity. For example, biological species, once extinct, will not re-emerge naturally. Rare minerals, on the other hand, may disappear from Earth for a time, only to reappear when the necessary physical and chemical conditions arise again.

In contrast to mineral species, biological species that do not become extinct nevertheless are constantly evolving, in some instances not so gradually, into new forms.”

“Minerals do not evolve in this way, though an intriguing and as yet little explored aspect of mineralogy is how trace and minor elements and isotopes in common mineral species have varied through Earth history in response to changing near-surface conditions.”

Rare minerals, the authors say:

Are key to understanding the diversity and disparity of Earth’s mineralogical environments. Often point to extreme compositional regimes that can arise in Earth’s shallow crust;

Are valuable in understanding Earth as a complex evolving system in which pervasive fluid-rock interactions and biological processes lead to new mineral-forming niches (…)

Finally, they say, “another possible contribution of rare minerals, though as yet speculative, relates to the origins of life. While most origins-of-life scenarios incorporate common minerals such as feldspars or clays, a number of uncommon minerals, including species of sulfides, borates, and molybdates, have also been invoked.”

We live on a planet with remarkable mineralogical diversity, featuring countless variations of color and form, richly varied geochemical niches, and captivating compositional and structural complexities. Rare species, comprising as they do more than half of the diversity of Earth’s rich mineral kingdom, thus provide the clearest and most compelling window into the complexities of the evolving mineralogical realm.”

The paper was prepared as a contribution to the Deep Carbon Observatory, a cooperative international project concerned with quantities, movements, origins and forms of the element carbon.

Provided by: American Mineralogist

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