Os minerais são os blocos de construção das rochas, mas cada cristal mineral também guarda uma história.
Um cristal de quartzo que cresce a partir de água quente dentro de uma fratura forma-se sob condições completamente diferentes de um cristal de olivina que se desenvolve dentro do magma em resfriamento. O gesso depositado em uma bacia salina em evaporação tem pouco em comum com a granada que cresce a vários quilômetros de profundidade durante o metamorfismo.
No entanto, todos esses processos têm algo fundamental em comum.
Os minerais se formam quando elementos químicos são reunidos sob condições físicas e químicas que permitem o desenvolvimento de uma estrutura mineral estável.
Temperatura, pressão, composição química, água, gases, estado de oxidação, espaço disponível e tempo podem influenciar quais minerais se formam e qual será a aparência final desses minerais.
Não existe uma classificação universal única que divida toda a formação mineral em exatamente sete processos. Os ambientes de formação mineral se sobrepõem, e um sistema geológico pode envolver vários processos simultaneamente.
No entanto, a maior parte da formação mineral pode ser compreendida através de diversas vias geológicas comuns:
- Cristalização magmática
- Formação de minerais hidrotermais
- Evaporação e precipitação da água
- Recristalização metamórfica e reações minerais
- Intemperismo e formação de minerais secundários
- Gás vulcânico e mineralização fumarólica
- Biomineralização
A compreensão desses processos explica não apenas como os cristais crescem, mas também por que determinados minerais ocorrem juntos e o que eles podem revelar sobre a história geológica da Terra.
O que precisa acontecer para que um mineral se forme?
Um mineral não se forma simplesmente porque seus elementos químicos estão presentes.
Esses elementos também precisam encontrar as condições ambientais adequadas.
O quartzo, por exemplo, é composto de silício e oxigênio. Mas o silício e o oxigênio ocorrem em inúmeras rochas e materiais fundidos sem necessariamente produzir grandes cristais de quartzo.
As condições do ambiente determinam o que acontece.
Os controles importantes incluem:
- Temperatura:
- Pressão:
- Composição química
- Água e outros fluidos
- Condições de oxidação-redução
- taxa de resfriamento ou aquecimento
- Grau de saturação
- Disponibilidade de espaço aberto
- Movimento de componentes químicos
- Presença de superfícies cristalinas existentes
Quando as condições são favoráveis a um determinado mineral, os átomos ou íons podem começar a se organizar em sua estrutura atômica característica.
Uma vez formado um núcleo cristalino estável, material adicional pode se ligar a ele e o cristal pode crescer.
Mas esse processo não é idêntico em todos os ambientes geológicos.
Alguns minerais cristalizam-se a partir de rochas fundidas.
Outros se precipitam da água.
Algumas se desenvolvem através de reações químicas entre minerais preexistentes enquanto a rocha permanece sólida.
Outros são produzidos ou controlados por organismos vivos.
Essa diversidade é o que torna a mineralogia tão intimamente ligada a praticamente todos os ramos da geologia.
1. Cristalização Magmática
Um dos processos mais importantes de formação de minerais começa com o magma.
Magma é rocha derretida ou parcialmente derretida abaixo da superfície da Terra. Quando o magma atinge a superfície e entra em erupção, o material derretido é chamado de lava.
O magma contém muitos componentes químicos, incluindo geralmente:
- Silício
- Oxygen
- Alumínio:
- Ferro
- Magnésio
- Cálcio
- Sódio
- Potássio
Em temperaturas muito elevadas, esses componentes existem principalmente dentro da massa fundida, em vez de como cristais minerais totalmente desenvolvidos.
Conforme o magma esfria, no entanto, as condições mudam.
Determinadas fases minerais tornam-se estáveis e começam a cristalizar.
Diferentes minerais cristalizam sob diferentes condições.
Nem todos os minerais cristalizam à mesma temperatura.
Em muitos magmas máficos, minerais como a olivina e o piroxênio podem começar a cristalizar a temperaturas relativamente altas.
À medida que a cristalização continua, a composição da massa fundida restante se altera porque alguns elementos químicos já foram incorporados aos minerais anteriores.
Outros minerais podem então se estabilizar.
Dependendo da composição do magma, da pressão, do teor de água e da temperatura, estes podem incluir:
- Plagioclásio
- anfibólio
- Biotita
- Feldspato de potássio
- Moscovita
- quartzo
Essa relação geral é ilustrada pela Série de Reações de Bowen , embora os sistemas magmáticos reais possam ser consideravelmente mais complexos do que uma única sequência de cristalização idealizada.
A mistura de magma, a variação de pressão, a adição ou perda de água e a interação com as rochas circundantes podem modificar os minerais que, em última análise, se formam.
Por que algumas rochas ígneas possuem cristais grandes?
O tamanho do cristal está geralmente relacionado ao histórico de resfriamento, mas a taxa de resfriamento não é o único fator determinante.
O resfriamento do magma no subsolo geralmente proporciona condições mais favoráveis para o crescimento visível de cristais do que o resfriamento rápido da lava na superfície da Terra.
É por isso que rochas intrusivas como o granito geralmente contêm cristais facilmente visíveis.
Rochas vulcânicas como o basalto geralmente possuem cristais muito mais finos.
E se a lava esfriar tão rapidamente que uma estrutura cristalina ordenada não consiga se desenvolver, ela pode se solidificar como vidro vulcânico.
A obsidiana é o exemplo mais conhecido.
Mas o tamanho do cristal também depende de:
- Taxa de nucleação
- Grau de subresfriamento
- Difusão química
- Conteúdo de água e voláteis
- Viscosidade de fusão
- Disponibilidade de componentes químicos
- Espaço para crescimento
Assim, a regra simples de que "o resfriamento lento sempre produz cristais grandes" é útil como introdução, mas o crescimento natural de minerais é mais complexo.
Pegmatitos: Crescimento Cristalino Extremo em Sistemas Magmáticos
As pegmatitas merecem atenção especial porque podem conter alguns dos maiores cristais minerais encontrados na Terra.
Geralmente são rochas ígneas de granulação extremamente grossa e são particularmente comuns em associação com sistemas graníticos.
Um equívoco comum é que os cristais de pegmatito se tornam enormes simplesmente porque o magma esfriou extremamente devagar.
A verdadeira explicação é mais interessante.
Durante a evolução de alguns magmas graníticos, as fusões em estágio final podem se enriquecer em substâncias que não foram facilmente incorporadas aos minerais formados anteriormente.
Estes podem incluir:
- Água
- Boro
- Flúor
- Lítio
- Berílio
- césio
- Tântalo
- Nióbio
A água e outros componentes voláteis podem aumentar consideravelmente a mobilidade das espécies químicas.
Em alguns sistemas pegmatíticos, o magma e o fluido aquoso podem coexistir, permitindo que os elementos se movam rapidamente em direção aos cristais em crescimento.
O subresfriamento, a exsolução de fluidos, o transporte químico rápido e as taxas relativamente baixas de nucleação de cristais podem contribuir para o crescimento de cristais extremamente grosseiros.
Como resultado, as pegmatitas podem produzir cristais espetaculares de:
- quartzo
- Feldspato
- Moscovita
- Turmalina
- Berilo
- Spodumene
- Topázio
Algumas pegmatitas também são fontes economicamente importantes de lítio, tântalo, césio, berílio e outros elementos raros.
Portanto, as pegmatitas são melhor compreendidas como ambientes ígneos especializados , e não como um mecanismo fundamental de formação mineral completamente separado.
2. Formação de Minerais Hidrotermais
Algumas das veias minerais mais impressionantes da Terra se formam a partir de fluidos aquosos quentes que se movem através da crosta terrestre.
Esses sistemas são chamados de sistemas hidrotermais.
Os fluidos hidrotermais podem transportar componentes químicos dissolvidos através de:
- Fracturas
- Falhas
- poros
- cavidades
- Camadas de rocha permeáveis
Muitos sistemas hidrotermais estão associados ao magma, mas a água hidrotermal nem sempre se origina diretamente do magma.
Os fluidos podem incluir:
- água magmática
- Lençóis freáticos
- seawater
- Fluidos metamórficos
- Salmouras de bacias sedimentares
Esses fluidos podem circular através de rochas quentes e interagir quimicamente com elas.
Como se formam as veias hidrotermais?
Em temperaturas elevadas, os fluidos podem transportar quantidades substanciais de material dissolvido.
Dependendo do sistema, isso pode incluir:
- Silica
- Cálcio
- Enxofre
- Ferro
- Cobre
- zinco
- Conduzir
- Silver
- Gold
À medida que o fluido se move através da crosta terrestre, seu ambiente físico e químico se altera.
Os minerais podem precipitar quando o fluido:
- Esfria
- Ferve
- Experimenta uma queda de pressão
- Mistura-se com outro fluido
- Reage com as rochas circundantes
- Alterações na acidez
- Alterações no estado de oxidação
Uma fratura pode, portanto, começar como uma fissura vazia e gradualmente ser preenchida com minerais.
O movimento repetido de fluidos pode produzir veios hidrotermais espessos.
O quartzo é um dos minerais de veios mais comuns, mas os sistemas hidrotermais também podem produzir:
- Calcita
- fluorita
- Barite
- Pirita
- Calcopirita
- Galena
- Sphalerite
E muitos depósitos de minério economicamente importantes são de origem hidrotermal.
Ouro, prata, cobre, chumbo, zinco, estanho e outros metais podem se concentrar quando fluidos hidrotermais os transportam através da crosta terrestre e posteriormente os depositam.
Uma veia de quartzo é, portanto, mais do que uma fenda preenchida com quartzo.
Pode representar o trajeto fossilizado de um antigo sistema de fluidos subterrâneo.
3. Evaporação e Precipitação da Água
Os minerais não precisam de magma ou temperaturas extremas para se formarem.
Muitos se cristalizam diretamente da água.
A água natural contém íons dissolvidos obtidos através do intemperismo, da circulação de águas subterrâneas, da atividade vulcânica e da interação com rochas.
Se as condições mudarem, esses componentes dissolvidos podem precipitar na forma de minerais.
Um dos exemplos mais simples é a evaporação.
Minerais Evaporíticos
Imagine um lago salino raso em um clima árido.
A água entra na bacia carregando material dissolvido.
Mas se a bacia tiver pouca ou nenhuma drenagem externa e a evaporação for intensa, a água desaparece gradualmente, enquanto os íons dissolvidos permanecem.
Sua concentração aumenta.
Com o tempo, a água fica saturada em relação a certos minerais.
A cristalização começa.
Os minerais evaporíticos comuns incluem:
- Gesso
- Halita
- Anidrita
- Silvite
Diferentes minerais começam a precipitar sob diferentes condições químicas.
À medida que a evaporação progride, a composição da água restante se altera.
Isso pode produzir sequências de diferentes minerais evaporíticos.
Ao longo do tempo geológico, inundações e evaporações repetidas podem criar depósitos extremamente espessos.
Algumas formações evaporíticas antigas contêm enormes quantidades de sal-gema e gesso.
A precipitação mineral nem sempre requer evaporação.
Um mineral pode precipitar da água mesmo quando a própria água não desaparece.
Um bom exemplo é a formação de calcita dentro de cavernas.
A água subterrânea que passa pelo calcário pode transportar cálcio e bicarbonato dissolvidos.
Quando essa água entra em uma caverna, as condições de pressão e dióxido de carbono se alteram.
O dióxido de carbono pode escapar da solução.
Isso altera o equilíbrio químico e faz com que o carbonato de cálcio precipite como calcita.
O crescimento da calcita, camada por camada, pode produzir:
- Estalactites
- Estalagmites
- Estalactite
- colunas
Processos de precipitação semelhantes também podem produzir cimentos minerais dentro de rochas sedimentares durante a diagênese.
Minerais como calcita, quartzo, dolomita e pirita podem crescer entre os grãos de sedimento muito tempo depois da deposição original do sedimento.
4. Recristalização metamórfica e reações minerais
Os minerais também podem se formar enquanto uma rocha permanece essencialmente sólida.
Isso acontece durante o metamorfismo.
Uma rocha enterrada profundamente na crosta terrestre pode encontrar temperaturas, pressões, deformações e condições de fluidos muito diferentes daquelas sob as quais se formou originalmente.
Minerais estáveis em suas condições originais podem se tornar instáveis.
Ocorrem reações químicas.
Os átomos são redistribuídos.
Novos minerais crescem.
A rocha não precisa derreter.
Novos minerais a partir de rochas antigas
Considere uma rocha sedimentar rica em argila, soterrada durante a formação de montanhas.
Com o aumento da pressão e da temperatura, os minerais originais começam a se transformar.
Com o aumento das condições metamórficas, novos minerais podem surgir.
Estes podem incluir:
- mica
- Granada
- Staurolite
- Kyanite
- sillimanita
Esses minerais podem fornecer informações importantes sobre as condições às quais a rocha foi submetida.
Por essa razão, alguns minerais metamórficos são usados como minerais indicadores.
A presença deles pode ajudar os geólogos a estimar a história de pressão e temperatura das rochas metamórficas.
Metamorfismo de Contato
O metamorfismo de contato ocorre quando o magma quente penetra em rochas circundantes mais frias.
O calor da intrusão altera a mineralogia e a textura das rochas próximas.
O calcário, por exemplo, pode recristalizar e transformar-se em mármore.
Em condições quimicamente favoráveis, os fluidos liberados por uma intrusão também podem reagir com rochas carbonáticas e formar sistemas de skarn ricos em minerais.
Os skarns podem conter minerais como:
- Granada
- piroxênio
- Epídoto
- Vesuvianite
- Wolastonita
Alguns skarns também contêm importantes depósitos de cobre, ferro, tungstênio, zinco e outros metais.
Metamorfismo Regional
O metamorfismo regional afeta áreas muito maiores.
Isso ocorre geralmente durante:
- Colisão continental
- construção de montanha
- enterro profundo
- Espessamento da crosta
O crescimento mineral pode ocorrer enquanto as rochas estão sendo intensamente deformadas.
Minerais lamelares, como a mica, podem se alinhar, produzindo a foliação característica observada em rochas como:
- ardósia
- Filito
- Xisto
- Gneisse
Os minerais metamórficos, portanto, preservam um registro de condições que podem ter existido a muitos quilômetros abaixo de antigas cadeias de montanhas.
5. Intemperismo e formação de minerais secundários
A superfície da Terra é um ambiente hostil para muitos minerais que se formaram em profundidade no subsolo.
Um cristal que era estável dentro do magma a centenas de graus Celsius pode eventualmente chegar à superfície e encontrar:
- Oxygen
- Água da chuva
- Dióxido de carbono
- Ácidos orgânicos
- Microorganismos
- Molhagem e secagem repetidas
Nessas novas condições, o mineral pode deixar de ser estável.
O intemperismo químico começa.
Mas o intemperismo faz mais do que destruir minerais.
Também cria novas.
Do feldspato à argila
O feldspato é um dos grupos minerais mais abundantes na crosta terrestre.
Mas os feldspatos nem sempre são estáveis em condições de superfície.
A reação com água ligeiramente ácida pode alterá-los gradualmente.
Elementos são removidos ou redistribuídos, e novos minerais de argila podem se formar.
Ao longo de enormes períodos de tempo, essas reações ajudam a criar solos e sedimentos.
Oxidação de Ferro
Os minerais que contêm ferro sofrem outra transformação já conhecida.
Quando exposto à água rica em oxigênio, o ferro pode sofrer oxidação.
Podem formar-se novos óxidos e oxihidróxidos de ferro.
Esses minerais são responsáveis por muitas das:
- Vermelho
- Laranja
- Amarelo
- Brown
Cores observadas em rochas e solos desgastados.
Hematita e goethita são exemplos comuns.
Minerais secundários em depósitos de minério
A erosão pode alterar drasticamente os depósitos minerais próximos à superfície da Terra.
Os minerais sulfetados podem reagir com o oxigênio e a água subterrânea.
Alguns componentes químicos se dissolvem e são transportados para baixo.
Outros permanecem perto da superfície ou se reprecipitam como novos minerais.
Camadas de intemperismo ricas em ferro, chamadas gossans , podem se desenvolver acima de depósitos de sulfeto.
Minerais secundários de cobre, como a malaquita e a azurita, também podem se desenvolver em zonas oxidadas de alguns depósitos de cobre.
O intemperismo, portanto, cria conjuntos minerais inteiramente novos a partir de material geológico mais antigo.
6. Gás Vulcânico e Mineralização Fumarólica
A lava não é o único material liberado pelos vulcões.
Os sistemas vulcânicos também emitem gases que contêm compostos de:
- Enxofre
- Cloro
- Flúor
- Carbono
- Hidrogênio
- Água
Esses gases podem escapar através de rachaduras e aberturas conhecidas como fumarolas.
Ao redor das fumarolas, a temperatura e a composição química podem mudar extremamente rápido.
Isso cria ambientes incomuns para a formação de minerais.
Como se formam os minerais fumarólicos?
Alguns minerais podem se formar à medida que gases vulcânicos quentes esfriam.
Mas o resfriamento direto é apenas um dos mecanismos.
A formação de minerais em torno de fumarolas também pode envolver:
- Mistura de gás com ar
- Reações de oxidação
- Condensação de fluidos ácidos
- reações gás-rocha
- Precipitação a partir de fluidos vulcânicos condensados
Um dos produtos mais reconhecíveis é o enxofre nativo.
Depósitos de enxofre amarelo brilhante podem se acumular ao redor de aberturas vulcânicas, à medida que gases contendo enxofre sofrem reações químicas perto da superfície.
Outros ambientes fumarólicos podem conter:
- Sulfatos
- cloretos
- Sulfetos
- Fluoretos
- Minerais de óxido
Como as fumarolas podem mudar rapidamente, esses depósitos minerais também podem ter vida curta em comparação com os minerais aprisionados em rochas mais profundas.
Assim, os vulcões continuam criando e alterando minerais mesmo quando não há erupção de lava.
7. Biomineralização
Nem todo processo de formação mineral é puramente geológico.
Os organismos vivos também podem controlar ou influenciar fortemente a formação de minerais.
Esse processo é conhecido como biomineralização.
Os organismos utilizam componentes químicos dissolvidos do seu ambiente e criam estruturas mineralizadas rígidas.
Conchas e Esqueletos
Muitos organismos marinhos constroem conchas ou esqueletos a partir de carbonato de cálcio.
Dependendo do organismo e das condições ambientais, esse material pode ocorrer principalmente como:
- Calcita
- Aragonite
Moluscos, corais, foraminíferos e muitos outros organismos produzem estruturas mineralizadas.
Após a morte, esses restos mortais podem se acumular no fundo do mar.
Ao longo do tempo geológico, enormes quantidades de carbonato biológico podem contribuir para a formação de calcário.
A vida pode, portanto, influenciar a formação de minerais em escala planetária.
Outros minerais biológicos
A biomineralização não se limita ao carbonato de cálcio.
Diferentes organismos podem produzir ou controlar a formação de outros materiais.
Os exemplos incluem:
Apatita
As fases minerais de fosfato de cálcio são componentes principais dos ossos e dentes dos vertebrados.
Silica
As diatomáceas e alguns outros organismos constroem estruturas complexas ricas em sílica.
Magnetita
As bactérias magnetotáticas podem produzir minúsculas partículas minerais magnéticas que as ajudam a se orientar em relação ao campo magnético da Terra.
Os organismos vivos, portanto, participam diretamente do ciclo mineral da Terra.
A biologia e a geologia estão muito mais interligadas do que pode parecer à primeira vista.
Por que os cristais têm tamanhos diferentes?
O tamanho de um cristal mineral depende de muito mais fatores do que apenas o tempo de sua existência.
O crescimento dos cristais é controlado pela competição entre nucleação e crescimento.
Se um grande número de núcleos cristalinos se formar ao mesmo tempo, o material químico disponível será dividido entre muitos cristais.
O resultado pode ser uma rocha de granulação fina.
Se relativamente poucos núcleos se formarem, mas os componentes químicos conseguirem alcançá-los de forma eficiente, os cristais individuais podem crescer muito mais.
Os controles importantes incluem:
- Temperatura:
- Pressão:
- Grau de subresfriamento
- Composição do fluido
- Composição da fusão
- Difusão química
- Conteúdo volátil
- Supersaturação
- Espaço disponível
- Número de cristais concorrentes
Isso explica por que algumas cavidades geológicas contêm cristais individuais com formas belíssimas, enquanto outras rochas são compostas por inúmeros grãos minerais microscópicos compactados uns contra os outros.
Por que os cristais têm formas geométricas?
Os cristais minerais não desenvolvem formas geométricas por acaso.
Suas formas externas estão relacionadas às suas estruturas atômicas internas.
Os átomos dentro de um mineral cristalino estão dispostos em padrões ordenados e repetitivos.
À medida que o cristal cresce, esses arranjos internos influenciam as orientações ao longo das quais as faces do cristal podem se desenvolver.
O quartzo forma comumente prismas de seis lados devido à sua simetria cristalina intrínseca.
A halita forma comumente cubos.
As granadas frequentemente desenvolvem formas dodecaédricas ou trapezoédricas distintas.
Mas um mineral nem sempre apresenta faces cristalinas perfeitas.
Se os cristais crescerem muito próximos uns dos outros, pode simplesmente não haver espaço para o desenvolvimento de formas cristalinas externas completas.
Portanto, uma forma cristalina perfeita geralmente requer tanto a estrutura interna correta quanto espaço suficiente para crescimento.
O mesmo mineral pode se formar de maneiras diferentes?
Sim. Travas deslizantes portáteis
Este é um dos conceitos mais importantes em mineralogia.
As mesmas espécies minerais podem se formar em ambientes geológicos completamente diferentes.
quartzo
O quartzo pode cristalizar:
- Do magma
- Em pegmatitos
- A partir de fluidos hidrotermais
- Dentro de cavidades vulcânicas
- Durante o metamorfismo
- Durante a diagênese sedimentar
Um cristal de quartzo, por si só, não revela toda a sua história.
Calcita
A calcita pode se formar:
- Em sedimentos marinhos
- Em cavernas
- Em veios hidrotermais
- Por meio de processos biológicos
- Durante a diagênese
- Durante as reações de alteração e metamórficas
Novamente, o nome do mineral por si só não é suficiente.
O contexto importa.
Como os geólogos determinam como um mineral se formou?
Os geólogos raramente interpretam um mineral isoladamente.
Eles examinam seu contexto geológico.
Algumas pistas importantes incluem:
- Rocha hospedeira
- Minerais associados
- Forma de cristal
- Limites de grãos
- Relações transversais
- Zoneamento mineral
- Composição química
- Oligoelementos
- Composição isotópica
- Inclusões fluidas
- Relações pressão-temperatura
Uma minúscula inclusão fluida aprisionada dentro do quartzo, por exemplo, pode preservar uma amostra microscópica do fluido a partir do qual o cristal cresceu.
O zoneamento mineral pode registrar mudanças na composição química do magma ou dos fluidos durante o crescimento.
Uma veia mineral que cruza outra veia pode revelar qual evento de mineralização ocorreu primeiro.
Associações minerais metamórficas podem revelar condições aproximadas de pressão e temperatura.
Os minerais, portanto, não são apenas componentes das rochas.
São arquivos geológicos.
Sete processos comuns de formação de minerais
| Processo | Como os minerais se formam | Exemplos |
|---|---|---|
| Cristalização Magmática | Os minerais cristalizam à medida que a rocha fundida esfria e evolui. | Olivina, piroxênio, feldspato, quartzo |
| Formação Hidrotermal | Fluidos quentes transportam componentes dissolvidos e posteriormente precipitam minerais. | Quartzo, calcita, fluorita, sulfetos, minerais auríferos |
| Evaporação e Precipitação | Os íons dissolvidos cristalizam à medida que a composição química da água se altera ou a evaporação aumenta a concentração. | Halita, gesso, calcita |
| Reações Metamórficas | Os minerais existentes reagem ou recristalizam sob condições de temperatura e pressão variáveis. | Granada, cianita, estaurolita, mica |
| Intemperismo e formação secundária | As reações de superfície alteram os minerais primários e formam novos minerais. | Minerais argilosos, hematita, goethita, malaquita |
| Mineralização Fumarólica | Gases vulcânicos, fluidos condensados e reações gás-rocha produzem minerais. | Enxofre, sulfatos, cloretos |
| Biomineralização | Os organismos controlam ou influenciam a formação de minerais. | Calcita, aragonita, apatita, magnetita |
Essas categorias se sobrepõem.
Um único sistema geológico pode envolver vários deles durante diferentes estágios de sua história.
Uma câmara magmática, por exemplo, pode primeiro produzir minerais através da cristalização magmática, posteriormente gerar uma pegmatita, liberar fluidos hidrotermais e, eventualmente, alimentar a atividade fumarólica perto da superfície.
A natureza raramente segue categorias perfeitamente separadas.
Por que a formação mineral é importante
Compreender a formação mineral ajuda os geólogos a reconstruir processos que podem ter desaparecido há milhões ou mesmo bilhões de anos.
Os minerais podem revelar:
- Como o magma esfriou
- Se fluidos hidrotermais já se moveram através de uma rocha
- A que profundidade uma rocha estava enterrada.
- Quais eram as temperaturas existentes durante o metamorfismo?
- Se uma bacia antiga sofreu evaporação intensa
- Como se desenvolve um depósito de minério
- Como o intemperismo superficial transformou a paisagem
- Se a atividade biológica contribuiu para a formação de sedimentos.
Os minerais também são essenciais para a sociedade moderna.
Os minérios de cobre registram antigos sistemas hidrotermais.
Pegmatitos contendo lítio preservam os estágios finais de magmas evoluídos.
Os óxidos de ferro podem registrar oxidação e intemperismo.
Os evaporitos contêm recursos de sal, gesso e potássio.
Os minerais carbonáticos registram interações entre a atmosfera, os oceanos, as rochas e a vida.
Compreender como os minerais se formam conecta, portanto, a geologia fundamental com a mineração, as ciências ambientais, a história do clima, a ciência planetária e os materiais dos quais as sociedades modernas dependem.
Conclusão
Os minerais se formam através de uma notável variedade de processos naturais.
Alguns cristalizam diretamente a partir do magma em resfriamento.
Outras crescem a partir de fluidos hidrotermais quentes que se movem através de fraturas no subsolo.
Alguns precipitam quando lagos e mares evaporam, enquanto outros surgem quando rochas preexistentes são transformadas por calor, pressão, deformação e fluidos quimicamente ativos.
Próximo à superfície da Terra, o intemperismo destrói minerais mais antigos e cria novos.
Ao redor dos vulcões, gases e fluidos condensados formam minerais fumarólicos incomuns.
E os organismos vivos constroem conchas mineralizadas, esqueletos, dentes e estruturas microscópicas por meio da biomineralização.
Até mesmo as pegmatitas espetaculares fazem parte dessa história maior: elas representam ambientes ígneos especializados onde sistemas ricos em voláteis e quimicamente evoluídos podem produzir cristais extraordinariamente grandes e minerais incomuns.
Apesar desses diferentes caminhos, o princípio fundamental permanece o mesmo:
Um mineral se forma quando os componentes químicos e as condições físicas de um ambiente permitem que uma estrutura mineral estável se desenvolva e cresça.
O magma esfria.
Os fluidos circulam.
A água evapora.
Rochas são enterradas e transformadas.
Montanhas se elevam e se desgastam com o tempo.
Os vulcões libertam gases.
Os organismos vivos extraem elementos do ambiente em que vivem.
Por meio de todos esses processos, os ingredientes químicos da Terra são continuamente reorganizados em minerais.
Por isso, um cristal é muito mais do que um belo objeto geométrico.
É um registro físico do ambiente em que se formou — um pequeno fragmento da história geológica da Terra preservado em pedra.
Fontes e leituras adicionais
- Museu Americano de História Natural — Como os minerais se formam? Ambientes de formação de minerais
- Museu Australiano — Como se formam os minerais?
- Serviço Geológico dos EUA — Pesquisa sobre a derivação e cristalização de pegmatitos graníticos
- Revista ISME — Pesquisa sobre biomineralização de carbonato de cálcio e magnetita
