Resumen De Mine Cap 1.docx

"Los minerales son la fuente básica de la Tierra y su estudio siempre se mantendrá en el centro de las Ciencias de la Tierra Frank C Hawthorne, 1993 La ciencia mineral, tradicionalmente denominada mineralogía, es el estudio de sustancias vendidas que se producen de forma natural y constituyen las porciones sólidas del universo. Los minerales son el producto de procesos terrestres y planetarios complejos en un amplio rango de temperaturas y presiones, y como tales, ofrecen una comprensión del origen y la evolución de la Tierra y los planetas. Los minerales también son la materia prima sobre la cual gran parte del desarrollo tecnológico y la productividad económica de la sociedad se basan en los minerales y la materia orgánica son los principales constituyentes de los suelos. Los minerales de gemas y las piedras semipreciosas cortadas son la mejor y más bien representativos bien duraderos del mundo minero. La ciencia mineral, el estudio y la comprensión de las sub - posiciones sólidas de origen natural, generalmente inorgánicas, llamadas minerales, desempeña un papel central en los currículos de ciencias de la tierra. La ciencia de la Tierra es un amplio campo de estudio que tiene como objetivo comprender el origen, la evolución y el comportamiento de la Tierra; también tiene que ver con comprender el lugar de la Tierra en el sistema solar y el universo. La Tierra y los planetas circundantes están hechos de materiales sólidos llamados rocas, que generalmente consisten en una puerta de agregación de uno o más minerales. El estudio de estos minerales formadores de roca, ya sea su química, su estructura atómica, sus propiedades físicas, las reacciones químicas que los crearon, o una combinación de estas evaluaciones científicas ha proporcionado una visión de muchos aspectos de la ciencia de la Tierra. Por ejemplo, la geofísica es el estudio de la física de la Tierra, enfatizando su naturaleza física y dinámica. Junto con los geofísicos, los mineralistas han explorado el comportamiento de los minerales en condiciones de alta presión y temperatura producidas experimentalmente, y por lo tanto han brindado nuevos conocimientos sobre la composición mineralógica del manto y el núcleo de la Tierra. EL ESTUDIO DE LOS MINERALES COMO PARTE DE LA CIENCIA DE LA TIERRA La relación de la ciencia mineral con varias ramas de las ciencias de la tierra se muestra esquemáticamente en la Fig. 1.1. Podrían haberse agregado subdisciplinas adicionales de ciencia de la tierra al diagrama, como la ciencia del suelo, la geo cronología y la sedimentología. Una gran parte de lo que se hace en las ciencias de la tierra involucra minerales de una manera u otra. Comenzando con el tema de petrología (Fig. 1.1) y la base mineralógica de Boing para cada una de estas ramas de la ciencia de la tierra? "Composición general, su mineralogía, textura, pero la razón principal del esquema es argumentar que, a la derecha hasta allí, se puede preguntar, "¿Qué es la petrología? El estudio científico de las rocas, su estructura y condiciones de origen. La petrología experimental consiste en sintetizar rocas y mineros están en el laboratorio para evaluar las condiciones físicas y químicas bajo las cuales se forman. Geoquímica. Gran parte de la geoquímica se ocupa de la relativa abundancia, distribución y migración de sustancias químicas (y sus isótopos) en Tierra y materiales planetarios que están representados por minerales, rocas y suelos.

Geofísica. Esta rama de la ciencia de la Tierra trata con fenómenos geológicos como la distribución de la temperatura del interior de la Tierra y la fuente, configuración y variaciones del campo geomagnético. En todas estas investigaciones, las propiedades físicas de los minerales y las rocas son parámetros básicos para comprender los fenómenos físicos que se miden. Geología estructural y tectónica. Una disciplina científica que evalúa la deformación de la roca en escalas grandes y pequeñas. La escala de su investigación abarca desde defectos de red submicroscópicas en cristales hasta fallas y plegamientos asociados con la construcción de montañas y los movimientos a gran escala hacia arriba y hacia abajo de la corteza. La meteorología y los estudios planetarios. El campo de los meteoritos está dedicado al estudio de la química y mineralogía de las muestras de meteoritos que se han recolectado en la Tierra. Los estudios planetarios implican el estudio de rocas y suelo (por ejemplo, el regolito lunar) devuelto desde misiones científicas a otros planetas. Tales estudios ayudan a evaluar la historia geológica de los planetas a partir de los cuales se originaron los materiales: asteroides, Marte y la luna. Geología ambiental y mineralogía. La geología ambiental es un campo científico que aplica la investigación geológica a los problemas del uso de la tierra y la ingeniería civil. Esto incluye recuperar tierras minadas (con, por ejemplo, minerales de sulfuro o minerales radiactivos en vertederos de residuos e identificar sitios geológicamente estables para vivienda de residuos nucleares y la construcción de centrales nucleares. La mineralización ambiental se ocupa de la interacción de los minerales (sus superficies, sus patrones de fractura, su tamaño de partícula) con los sistemas biológicos. Un ejemplo de esto es el papel del polvo mineral natural y antropogénico y la aparición de enfermedades pulmonares. Geología económica. Este campo de estudio está relacionado con la distribución de depósitos minerales, las consideraciones económicas involucradas en su recuperación y la evaluación de los recursos disponibles. La geología económica cubre la extracción de todos los materiales de la Tierra, incluidos los minerales ricos en metales, los combustibles fósiles y los materiales industriales como la sal, el yeso, la piedra de construcción y la arena y grava. CIENCIA MINERAL La ciencia mineral, también conocida como mineralogía, es el título y el tema de este texto. Se ocupa principalmente del estudio de sólidos inorgánicos de origen natural llamados minerales; Estos pueden ser de origen terrestre o extraterrestre. El tema está más estrechamente relacionado con la disciplina de la química inorgánica, pero en la ciencia mineral el enfoque se centra específicamente en las sustancias sólidas naturales. El tema de la ciencia mineral abarca cinco subdisciplinas (ver Fig. 1.2). Aquí introduciremos brevemente estas categorías, comenzando con la mineralogía descriptiva y seguidas por el siguiente tema en el sentido de las agujas del reloj de la Fig. 1.2. Mineralogía descriptiva. Esto implica la medición y el registro de las propiedades físicas (parámetros) que ayudan a identificar y describir un mineral específico. Algunas características generales de un mineral como la forma del cristal, la dureza, el color y la gravedad específica ("heft") se pueden evaluar en muestras de mano (es decir, utilizando los cinco sentidos y algunas herramientas básicas de prueba). Otros criterios más objetivos, como las propiedades ópticas (p. Ej., Índices de refracción) y los datos de difracción de rayos X (p. Ej., Las dimensiones del bloque de construcción más pequeño de la estructura atómica, el tamaño de la célula unitaria) requieren una especialización. Técnicas y equipos como un microscopio petrográfico y un sistema de difracción de rayos X, respectivamente. Otras propiedades físicas medibles de los minerales incluyen su comportamiento magnético, propiedades eléctricas, radiactividad y su respuesta mecánica a la carga de compresión o tracción aplicada.

Cristalografía. Esta rama de la ciencia es muy amplia. Antes del descubrimiento de la radiación X por Wilhelm Conrad Roentgen en 1895 y el subsiguiente experimento de difracción de rayos X por Max von Laue (observando el patrón regular de los efectos de difracción de rayos X cuando una sustancia cristalina está colocada correctamente en un X haz de rayos), la cristalografía se ocupaba principalmente de la forma geométrica, la simetría externa y las propiedades ópticas de los cristales. Desde 1912, su énfasis principal ha sido, y sigue siendo, la investigación de la estructura interna de los materiales de cristalinos, ya sean de origen orgánico o inorgánico. Más comúnmente, se utiliza un haz de rayos X como fuente de energía para los experimentos de difracción de rayos X. Sin embargo, los haces de electrones también se utilizan para producir patrones de difracción de electrones. El objetivo final de las modernas técnicas cristalográficas es la determinación de la estructura cristalina. Proporciona información sobre la ubicación de todos los átomos, las posiciones de enlace y los tipos de enlace, la simetría interna (simetría del grupo espacial) y el contenido químico de la celda unitaria. Toda esta información es fundamental para los conceptos de la química de los cristales, que se relaciona con la interrelación de la variabilidad en la química y la estructura. Química de cristales. El campo de la química de los cristales se relaciona con la composición química, la estructura interna y las propiedades físicas de los materiales cristalinos. Un mineral específico se define sobre la base de su estructura cristalina, composición química y propiedades físicas relacionadas. En muchos grupos minerales, el patrón general de la estructura es relativamente constante, mientras que la composición química de tal grupo puede ser altamente variable. Esto se conoce comúnmente como un tipo de estructura específica, que muestra una extensa sustitución química (es decir, una solución sólida). La evaluación del tipo de estructura, de la disposición de enlaces atómicos, de la variabilidad en la química general y de los cambios relacionados en las propiedades físicas de una sustancia cristalina es el dominio de los cristales. Clasificación: Hay aproximadamente 3800 especies de minerales, y cada una tiene un nombre distintivo. Para dar sentido a los químicos y estructuras divergentes representados por estos minerales, es costumbre clasificarlos de acuerdo con un esquema cristalino químico racional. Esto significa que los minerales se clasifican primero por su grupo aniónico. Tales clasificaciones incluirían elementos, sulfuros, óxidos, carbonatos, silicatos, etc. En segundo lugar, en grupos con muchas especies y estructuras complejas, como en el grupo de silicato, se realizan otras subclasificaciones, principalmente sobre la base de las disposiciones estructurales (atómicas) de la ocurrencia geológica del tetraedro de silicato. Un término sinónimo común es paragénesis. La ocurrencia geológica se refiere a la asociación característica o la ocurrencia de un conjunto de minerales o minerales en un entorno geológico bien definido. Por ejemplo, una ocurrencia común (o paragénesis) para la esfalerita de sulfuro relativamente común, Zns, se informaría como "en depósitos de mineral de origen hidrotermal". El granate, un silicato químicamente complejo, es especialmente característico de las rocas metamórficas. Su aparición se informaría como "principalmente en los tipos de rocas ricas en Al que son el producto del metamorfismo regional". DEFINICIÓN DE MINERAL, Aunque es difícil formular una definición concisa y universalmente aceptable para la palabra mineral, lo siguiente se aplica bien a la cobertura del sujeto en este texto: Un mineral es un sólido natural con una disposición atómica altamente ordenada. Una composición química definida (pero no fija). Suele estar formado por procesos inorgánicos. Un análisis paso a paso de esta definición un tanto restrictiva ayudará a su comprensión. Al final de la discusión de las implicaciones de esta definición, habrá una breve descripción de cómo se usa ahora una definición más amplia de mineral en muchos aspectos de investigación de la ciencia de minerales y materiales.

La calificación que se produce naturalmente distingue entre sustancias formadas por procesos naturales y aquellas producidas en el laboratorio. Los laboratorios industriales y de investigación producen de manera rutinaria equivalentes sintéticos de muchos materiales naturales, incluidas gemas valiosas como esmeraldas, rubíes y día- monos. Desde principios del siglo XX, los estudios mineralógicos se han basado en gran medida en los resultados de los sistemas sintéticos en los que los productos reciben los nombres de sus contrapartes naturales. Dicha práctica es generalmente aceptada, aunque está en desacuerdo con la interpretación estricta de lo que ocurre naturalmente. En este libro de texto, mineral significa una sustancia que se produce de manera natural, y su nombre puede ser calificado por sintético, si se produce a propósito por técnicas de laboratorio. Ahora se podría preguntar cómo referirse al CaCO (calcita) que a veces se forma en capas concéntricas en las tuberías de agua de la ciudad. El material se precipita del agua por procesos naturales, pero en un sistema hecho por el hombre. La mayoría de los mineralogistas se referirían a ella por su nombre de minera, calcita, porque la parte de la humanidad en su formación fue inadvertida. La calificación de sólidos excluye gases y líquidos. Por lo tanto, HO como el hielo en un glaciar es un mineral, pero el agua no lo es. Del mismo modo, el mercurio líquido, que se encuentra en algunos depósitos de mercurio, debe ser excluido por una interpretación estricta de la definición. Sin embargo, en una clasificación de materiales naturales, las sustancias que de otra manera son como minerales en química y ocurrencia se llaman aloides mineros y caen en el dominio del mineralogista. Una disposición atómica altamente ordenada indica un marco estructural interno de átomos (o iones) dispuestos en un patrón geométrico regular. Debido a que este es el criterio de un sólido cristalino, los minerales son cristalinos. Los sólidos que carecen de una disposición atómica ordenada se llaman amorfos (por ejemplo, vidrio). Varios sólidos naturales son amorfos. Algunos ejemplos son el vidrio volcánico (que no está clasificado como un mineral debido a su composición altamente variable y la falta de estructura atómica ordenada), limonita (un óxido de hierro hidratado) y alofano (un silicato de aluminio hidratado); también varios minerales metamictos califican, por ejemplo, microlita, gadolinita y alanita (en minerales metamictos, la cristalinidad original se ha destruido, en diversos grados, por radiación de elementos radiactivos presentes en la estructura original). Ellos, con los líquidos agua y mercurio, que también carecen de orden interno, se clasifican como mineroides. La afirmación de que un mineral tiene una composición química definida implica que puede extraerse con una fórmula química específica. Por ejemplo, la composición química del cuarzo se expresa como Sio2. Porque el cuarzo no contiene elementos químicos. Aparte del silicio y el oxígeno, su fórmula es definitiva. El cuarzo, por lo tanto, se refiere a menudo como una sustancia pura. La mayoría de los minerales, sin embargo, no tienen tales composiciones bien definidas. Dolomita, CaMg (CO) 2 no siempre es un carbonato de Ca-Mg puro. Puede contener cantidades considerables de Fe y Mn en lugar de Mg. Debido a que estas cantidades varían, se dice que la composición de la dolomita varía entre ciertos límites y, por lo tanto, no es fija. La fórmula química de una dolomita pura se administra como CaMg (CO) 2, por lo que a la mula se le conoce comúnmente como una composición de miembro final. La fórmula de una variedad de dolomita con Fe y Mn variables en su estructura se expresaría como Ca (Mg, Fe, Mn) COs) 2 sin subíndices específicos para Mg, Fe o Mn. La fórmula de miembro final puro y la que tiene mayor variabilidad química tienen un conjunto de relaciones atómicas en común. En la fórmula del miembro final Ca: Mg: CO3 es 1 1 2, y en el hierro, y la variedad de dolomita que contiene manganeso, Ca: (Mg + Fe t Mn) CO, también es 1: 1 2. En otras En otras palabras, las relaciones atómicas globales en estas fórmulas siguen siendo las mismas (fijas), aunque uno de los dos tipos de dolomitas indica un rango en la composición química (su química no es fija). Según la definición tradicional, un mineral está formado por inorgánicos. procesos Esto se prefiere generalmente y por lo tanto incluye en el ámbito de la mineralogía aquellos compuestos producidos orgánicamente que responden a todos los otros requisitos de un mineral. El ejemplo destacado es el carbonato de calcio de las conchas de moluscos. La concha de la ostra y la perla que puede estar dentro de ella están compuestas en gran parte de aragonita, idénticas a las del mineral formado inorgánicamente. Aunque varias formas de CaCO3 (calcita,

argonita, vaterita) y monohidrocalcita, CaCOsH2O, son los minerales biogénicos más comunes (que significa "mineral formado por organismos"), muchas otras especies biogénicas han sido reconocidas. Ópalo (una forma amorfa de SiO2), magnetita (Fe O), fluorita (CaF2), varios fosfatos, algunos sulfatos, Mn-óxidos y pirita (FeS2), así como azufre elemental, son ejemplos de minerales que pueden ser precipitado por organismos (ver Lowenstam 1981). El cuerpo humano también produce minerales esenciales. Apatito, Cas (PO) OH), es el componente principal de los huesos y los dientes. El cuerpo también puede producir materia mineral (cálculos) en el sistema urinario. Tales cálculos consisten predominantemente de fosfatos de calcio (como hidroxilapatita, carbonato-apatita y whitlockita), oxalatos de calcio que son muy comunes en el mundo mineral y fosfatos de magnesio (ver Gibson 1974). Sin embargo, petróleo y carbón, Con frecuencia referidos como combustibles minerales, están excluidos. A pesar de que están formados naturalmente, no tienen una composición química definitiva ni una disposición atómica ordenada. Una excepción es el grafito, que se forma cuando los lechos de carbón se han sometido a altas temperaturas que eliminan los hidrocarburos volátiles y cristalizan. Habiendo evaluado en detalle las implicaciones de la definición de mineral que es más aplicable al tema y propósitos de este texto, es instructivo discutir la definición más amplia aceptada en gran parte de la investigación mineral en curso. Hay una gran diversidad en los lugares de investigación científica que se relacionan directamente con la ciencia mineral. Tomado en parte de R. J.fuller Hemly (1999), esto incluye: (1) la síntesis de carbono de mantenimiento. nuevos "minerales" a altas presiones y temperaturas para simular los materiales que se espera que residan en el manto y el núcleo de la Tierra (Mineralogía de ultra alta presión 1998; vea la lista de referencias al final de este capítulo; vea también la página 111); (2) las investigaciones de la transición del estado cristalino al estado amoroso (no cristalino, desordenado) mediante la aplicación de presiones extremadamente altas o mediante irradiación con haz de electrones; (3) investigación sobre microorganismos que causan la precipitación y disolución de minerales y controlar la distribución de elementos en diversos ambientes en y debajo de la superficie de la Tierra (Geołmicrobiology 1997), (4) el estudio de las superficies minerales y su participación en el control de las reacciones que ocurren cerca de la superficie de la Tierra; y (5) la producción sintética de estructuras zeolíticas con canales cósmicos que se pueden usar en aplicaciones industriales como tamices moleculares, intercambiadores de iones y catalizadores. Estos amplios esfuerzos de investigación son parte de la ciencia de los minerales y materiales. Con el tiempo, los resultados adicionales de tales investigaciones proporcionarán al mineralogista y al científico de la Tierra una comprensión más completa de la compleja y heterogénea composición de la Tierra y otros planetas. HISTORIA DE LA MINERALOGÍA Aunque en algunos párrafos es imposible rastrear sistemáticamente el desarrollo de Mineralogía, se pueden destacar algunos de los aspectos más destacados de su desarrollo. El surgimiento de la mineralogía como actividad es relativamente reciente, pero la práctica de las artes mineralógicas es tan antigua como la civilización humana. Los pigmentos naturales hechos de hematita roja y óxido de manganeso negro fueron utilizados en pinturas rupestres por los primeros humanos, y las herramientas de pedernal fueron posesiones preciadas durante la Edad de Piedra. Pinturas de tumbas en el valle del Nilo ejecutadas hace casi 5000 años muestran pesando malaquita y metales preciosos, fundiendo minerales minerales y haciendo delicadas gemas de lapislázuli y esmeralda. Cuando la Edad de Piedra dio paso a la Edad de Bronce, se buscaron otros minerales de los cuales se podían extraer los metales. Estamos en deuda con el filósofo griego Theophrastus (372-287 aC) por el primer trabajo escrito sobre minerales y con Plinio, quien 400 años después registró el pensamiento mineralógico de su tiempo. Durante los siguientes 1300 años, los pocos trabajos que se publicaron sobre minerales contenían mucho mineral y fábula con poca información objetiva. Si se seleccionara un evento singular que señalara el surgimiento de la mineralogía como ciencia; Sería la publicación en 1556 de De Re Metallica por el médico alemán Georgius Agri cola. Este trabajo ofrece una descripción detallada de las

prácticas mineras de la época e incluye la primera cuenta de hechos de minerales. El libro fue traducido al inglés del latín en 1912 por el ex presidente de los Estados Unidos, Herbert Hoover y su esposa, Lou Henry Hoover. Una ilustración de este libro se reproduce en la figura 1: 3. En 1669, Nicolas Steno realizó una importante contribución a la cristalografía a través de su estudio de los cristales de cuarzo. (En la Fig. 1 4 se reproduce un retrato de Nicolas Steno.) Notó que a pesar de sus diferencias en el origen, tamaño o hábito, los ángulos entre las caras correspondientes eran constantes (ver Fig. 1.5). Pasó más de un siglo antes de que se hicieran las siguientes grandes contribuciones. En 1780, Carangeot inventó un dispositivo (goniómetro de contacto) para la medición de los ángulos del cristal interfacial (ver Fig 1.7a). En 1783, Romé de Isle realizó mediciones angulares en cristales que confirmaron el trabajo de Steno y formularon La ley de la constancia de los ángulos interfaciales. Al año siguiente, 1784, René J. Hady demostró que los cristales se construían amontonando pequeños bloques de construcción idénticos, a los que llamó moléculas integrales (ver Fig. 1.6). El concepto de moléculas integrales sobrevive casi en su sentido original en las células unitarias de la cristalografía moderna. Más tarde (1801) Haüy, a través de su estudio de cientos de cristales, desarrolló la teoría de los índices racionales para las caras de cristal. A principios del siglo XIX se hicieron rápidos avances en el campo de la mineralogía. En 1809, Wol- laston inventó el goniómetro reflectante, que según el modo permitía mediciones muy precisas y precisas de una decena de las posiciones de las caras de cristal. Cuando el simómetro de contacto proporcionó los datos necesarios para los estudios desarrollados sobre simetría de cristales, el goniómetro reflectante (ver Figs. 1.7c y d) proporcionaría mediciones extensas y altamente precisas en cristales naturales y artificiales. Estos datos hicieron de la cristalografía una ciencia exacta. Entre 1779 y 1848, Berzelius, un químico sueco, y sus estudiantes estudiaron la química de los minerales y desarrollaron los principios de nuestra clasificación química actual de los minerales. En 1815, el naturalista francés Cordier, cuyo legado a la ciencia mineral es honrado en nombre de la cordierita mineral, convirtió su microscopio en Fragmentos de minerales triturados en agua. De este modo, inició el método de inmersión que otros, más adelante en el siglo, desarrolló como una técnica importante para el estudio de las propiedades ópticas de los fragmentos minerales. La utilidad del microscopio en el estudio de los minerales se vio muy favorecida por la invención en 1828 por el escocés William Nicol de un dispositivo de polarización que permitía el estudio sistemático del comportamiento de la luz en sustancias cristalinas. El microscopio de polarización se convirtió, y sigue siendo, en una herramienta poderosa para la terminación de estudios en estudios mineralógicos. Un ejemplo de modelo anterior se ilustra en la Fig. 1.8. En la última parte del siglo XIX, Fedorov, Schoenflies y Bar Low, que trabajaron de forma independiente, desarrollaron casi simultáneamente teorías para la simetría interna y el orden dentro de los cristales, que se convirtieron en la base para el trabajo posterior en cristalografía de rayos X. siglo debe atribuirse a Max von Laue de la Universidad de Munich. En 1912, en un experimento realizado por Friedrich y Knipping a sugerencia de von Laue, se demostró que los cristales podían El descubrimiento de mayor alcance de la vigésima radiografía de difract. Así se demostró por primera vez la disposición regular y ordenada de los átomos en material cristalino. Casi inmediatamente la difracción de rayos X se convirtió en un método poderoso para el estudio de minerales y todas las demás sustancias cristalinas, y en 1914 las determinaciones más tempranas de la estructura del cristal fueron publicadas por W. H. Bragg y W. L. Bragg en Inglaterra. Sus fotografías se dan en la Fig. 19 Equipos modernos de difracción de rayos X en línea. Las computadoras dedicadas han hecho posible la terminación relativamente rápida de estructuras de cristal altamente complejas. El advenimiento de la microsonda electrónica a principios de la década de 1960, para el estudio de la química de los minerales a microescala, ha proporcionado otra herramienta poderosa que ahora se usa habitualmente para el estudio de la química de los minerales, compuestos sintéticos y vidrios. Los microprocesadores de electrones (véanse las figuras 1.10 y 1.11) pueden proporcionar análisis precisos de muchos elementos de materiales sólidos en un tamaño de grano tan pequeño como alrededor de un milímetro (0,001 mm. La mayoría de los minerales minerales producidos ahora se fabrican mediante microprobado electrónico no solo por el foco fino del haz de electrones del

instrumento, sino porque El análisis se puede hacer en granos minerales sibonspecificos en secciones obi pulidas y secciones pulidas finas de rocas. Esto ha eliminado el laborioso proceso de separación y concentración de minerales que es un requisito para varias otras técnicas de análisis de minerales que (ver Capítulo 7 para una discusión más detallada de analíticos). técnicas). Desde principios de 1970, otro instrumento de haz de electrones, que puede magnificar la arquitectura interna de los minerales millones de veces, ha producido imágenes visuales elegantes y potentes de estructuras atómicas. Este instrumento, el microscopio electrónico de transmisión, se ilustra en la Fig. 1.12, y en la Fig. 1.13 se muestra una representación esquemática del proceso de ampliación de un objeto en una imagen final y muy ampliada. La aplicación más visualmente instructiva de esta técnica se conoce como microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM), que permite el estudio de materiales cristalinos en resoluciones cercanas a la escala de las distancias atómicas (ver P. R. Buseck, 1983). La técnica puede producir imágenes bidimensionales proyectadas de estructuras cristalinas tridimensionales. Estas imágenes muestran que muchos minerales tienen arreglos estructurales internos de extensión infinita, periódicos (es decir, que se repiten perfectamente); un ejemplo de uch una estructura "perfecta" se ilustra con la imagen HRTEM en la figura 1.14 para la turmalina mineral químicamente compleja. Las imágenes del HRTEM también han demostrado que los minerales pueden contener defectos que son desviaciones de las estructuras idealizadas ("perfectas") (ver Figs. 4.53 y 4.54). El campo de la ciencia mineral ahora abarca un área de estudio muy amplia que incluye electrones de rayos X y difracción de neutrones por minerales, síntesis de minerales, física de cristales, la evaluación de la estabilidad termodinámica de minerales, petrografía (estudio de rocas y minerales en sección delgada), petróleo (estudio de rocas), petrología experimental y aspectos de metalurgia y cerámica. Debido a que es difícil predecir qué contribuciones (hechas en tiempos relativamente recientes) a la ciencia de la mineralogía demostrarán ser las más duraderas e importantes, la Tabla 1.1 proporciona una tabla de los medallistas de Roebling algunas de sus principales contribuciones de investigación. Esta lista ilustra la diversidad de las contribuciones profesionales reconocidas internacionalmente, y es una suposición razonable de que incluye a aquellos mineralogistas a quienes los historiadores futuros considerarán como las gentes más mineralógicas de nuestro tiempo. La Medalla Roebling fue establecida en 1937 por la Mineralogical Society of America en memoria del Coronel Washington A. Roebling (1837-1926), quien había hecho una generosa donación financiera a la sociedad en 1926. El Coronel Roebling, el diseñador de tan conocido puentes colgantes como los que cruzan el río Niágara en las cataratas del Niágara, sobre el río Allegheny en Pittsburgh, sobre el río Ohio en Cincinnati, y el puente de Brooklyn sobre el East River en la ciudad de Nueva York, tenía un profundo interés en el estudio de los minerales durante toda la vida. La medalla Roebling significa el mayor reconocimiento de logros que la mineralogía estadounidense puede otorgar a investigadores destacados en los Estados Unidos o en el extranjero. Los discursos de presentación y aceptación de cada premio Roebling se pueden encontrar en American Mineralogist. En 1927, el hijo de Roebling, John, donó la colección de minerales de su padre de aproximadamente 16,000 especímenes al Museo Nacional de Historia Natural (Instituto Smithsoniano) en Washington, DC Esta colección, conocida como la colección de minerales Washington A. Roebling, fue sin duda una de las Las colecciones privadas más grandes y mejores de su tiempo. Esta adquisición, junto con otra colección de aproximadamente 9100 especímenes (la colección Canfield), hizo de la colección de minerales Smithsonian una de las mejores del mundo (A. Roe 1990, Washington A. Roebling, su vida y su colección de minerales, Mineralogía). Record, v. 21, pp. 13-30), IMPORTANCIA ECONÓMICA DE LOS MINERALES Desde antes del tiempo histórico, los minerales han jugado un papel importante en el modo de vida y el nivel de vida de la humanidad. Con cada siglo sucesivo se han vuelto cada vez más importantes, y hoy dependemos de ellos de innumerables formas, desde la construcción de rascacielos hasta la fabricación de computadoras. La civilización moderna depende de una necesidad del uso prodigioso de minerales. Algunos minerales como el talco, el asbesto y el azufre se usan esencialmente como provienen del suelo, pero la mayoría se procesan primero para obtener un material utilizable. Algunos de los más conocidos de estos productos son

ladrillos, vidrio, cemento, yeso, etc. y una veintena de metales que van desde el hierro hasta el oro. Los minerales metálicos y los minerales específicos de la industria se concentran lo suficiente como para ser extraídos económicamente de manera portada en Geotimes, 1989, v. 34, pág. 19), "cada año, cada estadounidense requiere que se extraigan 40,000 libras de nuevos minerales mineros en todos los continentes en los que, según la Oficina de Minas de EE. UU. (En el caso de las reservas. A ese nivel de consumo, el recién nacido promedio necesitará un suministro de por vida de 795 libras de plomo (principalmente para baterías de automóviles, soldaduras y componentes electrónicos); 757 libras de zinc (una aleación de cobre para hacer latón, como recubrimientos protectores de acero y compuestos químicos en caucho y pinturas) ; 1500 libras de cobre (utilizado principalmente en motores eléctricos, generadores, equipos de comunicación y cableado); 3593 libras de aluminio (para todos tipo de cosas tales como latas de bebidas, sillas plegables de césped y aviones); 32,700 libras de arrabio (para utensilios de cocina, automóviles, barcos y grandes construcciones); 28,213 libras de sal (para cocinar, descongelar carreteras y detergentes); y 1,238,101 libras de piedra, arena, grava y cemento (para la construcción de caminos, hogares, escuelas, oficinas y fábricas). "Un compromiso nacional con el reciclaje reducirá muchas de las estimaciones anteriores. La ubicación del metal extraíble e industrial. Los depósitos minerales, y el estudio del origen, tamaño y grado del mineral de estos depósitos es el dominio de los geólogos económicos. Sin embargo, el conocimiento de la ocurrencia de la química y las propiedades físicas de los minerales es fundamental para los estudios en geología económica. NOMBRES DE MINERALES Los minerales se clasifican más comúnmente en base a la presencia de un componente químico principal (un anión o complejo aniónico) en óxidos, sulfuros, silicatos, carbonatos, fosfatos, etc. Esto es especialmente conveniente porque la mayoría de los minerales contienen solo un anión principal. Sin embargo, nombrar los minerales no se basa en un esquema químico tan lógico. La cuidadosa descripción e identificación de minerales comúnmente requiere técnicas altamente especializadas como el análisis químico y la medición de las propiedades físicas, entre las que se encuentran la gravedad específica, las propiedades ópticas y los parámetros de rayos X que se relacionan con la estructura atómica de los minerales. als Sin embargo, los nombres de los minerales no se obtienen de una manera científica análoga. A los minerales se les puede dar nombres sobre la base de alguna propiedad física o aspecto químico, o se les puede dar el nombre de una localidad, una figura pública, un mineralista o casi cualquier otro tema que se considere apropiado. Algunos ejemplos de nombres de minerales y sus derivaciones son los siguientes: Albita (NaAlsi, O,) del latín albus (blanco), una alusión a su color. Rhodonita (MnSiO), del griego Rhodon (una rosa), una alusión a su característico color cromado rosa (eCr, O,) debido a la presencia de una gran cantidad de cromo en el mineral. Magnetita (Fe, O) por sus propiedades magnéticas. Franklinita (Znfe O) después de una localidad, Franklin, New Jersey, donde aparece como el mineral de zinc dominante. Sillimanite (Al, Sio), después del profesor Benjamin Silliman de la Universidad de Yale (1779-1864). Un comité internacional, la Comisión de Nuevos Minerales y Nuevos Nombres Minerales De La Asociación internacional Mineralógica, ahora revisa todas las nuevas identificaciones de minerales y juzga la idoneidad de los nuevos nombres de minerales, así como la caracterización científica de las nuevas especies de minerales descubiertas en el Glosario de Minerales Especies publicadas, en 1991l por Michael Fleischer, vea el final de este capítulo para La referencia completa enumera los nombres recomendados a nivel internacional para casi 3500 entradas de minerales. Este texto utilizará los nombres dados en esa lista. ¡Un listado alfabético de aproximadamente 3800 especies minerales es el tamaño, dado en Encycfopedia of Minera! Nombres, 1997 (ver eco-final de este capítulo para referencia completa).

REFERENCIAS Y LITERATURA DE LA MINERALOGÍA El primer libro completo sobre mineralog inglés, Un sistema de mineralogía, fue escrito por James D. Dana en 1937. Desde entonces, a través de revisiones posteriores, se ha mantenido como un trabajo de referencia estándar. La última edición completa (la sixtb) se publicó en 1892, con suplementos en 1899 1909 y 1915. Partes de una séptima edición, conocida como Sistema de Mineralogía de Dana, aparecieron como tres volúmenes separados en 1944, 1951 y 1962. La primera dos volúmenes cubren la mina de no silicato y el volumen tres trata con sílice (cuarzo y sus polimorfos). Una referencia más reciente es el trabajo en cinco volúmenes, Rock-Forming Minerals, de W.A Deer, R. A. Howie y J. Zussman; ahora se están publicando volúmenes adicionales (consulte la referencia completa al final de este capítulo). El tratamiento de las propiedades físicas de todos los minerales en el sistema de Dana es exhaustivo. Sin embargo, la cobertura en Minerales formadores de roca es más tópica y expansiva en las áreas de química, estructura y estudios experimentales, pero está esencialmente limitada a los minerales formadores de roca. Otra referencia útil sobre la química y la nomenclatura de los minerales es Mineralogische Tabellen en alemán) b H. Strunz. Se puede encontrar una útil tabulación de datos minerales en el conjunto de tres volúmenes titulado Handbook of Mineralogy por J. Anthony et al. (vea el final de este capítulo para la referencia completa). Un tratamiento en profundidad de temas tópicos en mineralogía es proporcionado por Reviews in Mineralogy, vols. 1 a 40, publicado por la Mineralogical Society of America. Ejemplos de títulos son ortosilicatos (vol. 5), piroxenos (vol. 7), anfíboles y otros piriboles hídricos, la mineralgia (vol. , Micas (vol. 13) y los filiclosilicatos hidro (Exclusivo de Micas) (vol. 19 ). La diversa literatura sobre mineralogía se encuentra en artículos publicados en revistas científicas de todo el mundo.