Minerales: Los bloques de construcción
Nacidos de fluidos, calor y presión, los minerales nos deslumbran con sus impresionantes colores y formas y nos asombran con su utilidad. Se forjan en el subsuelo, donde las fuerzas que han actuado durante miles de millones de años siguen fabricando más minerales. Un mineral es un sólido inorgánico (no vivo) que se produce de forma natural y que tiene una composición química específica.
Cuando busquen minerales en su propio entorno, los alumnos pueden encontrar un único espécimen mineral como el mármol, que es calcita pura. Sin embargo, probablemente encontrarán rocas, que son mezclas de dos o más minerales. El granito, por ejemplo, con sus pequeños granos multicolores, está hecho de cuarzo, feldespato y mica.
Cristales: La forma
La mayoría de los minerales se presentan de forma natural como cristales. Cada cristal tiene un patrón interno y ordenado de átomos, con una forma distintiva de encajar nuevos átomos en ese patrón para repetirlo una y otra vez. La forma del cristal resultante -como un cubo (como la sal) o una forma de seis lados (como un copo de nieve)- refleja la disposición interna de los átomos. A medida que los cristales crecen, las diferencias de temperatura y composición química provocan variaciones fascinantes. Pero los estudiantes rara vez encontrarán en su patio trasero los cristales minerales de forma perfecta que ven en un museo. Esto se debe a que, para mostrar fácilmente su forma geométrica y sus superficies planas, los cristales necesitan condiciones de crecimiento ideales y espacio para crecer. Cuando muchos cristales diferentes crecen cerca unos de otros, se entrelazan para formar una masa conglomerada. Este es el caso de la mayoría de las rocas, como el granito mencionado anteriormente, que está formado por muchos cristales minerales diminutos. Los ejemplares de calidad museística que se muestran en las imágenes crecieron en entornos amplios que permitieron que las formas geométricas se formaran sin inhibiciones.
La disposición interna de los átomos determina todas las propiedades químicas y físicas de los minerales, incluido el color. La luz interactúa con diferentes átomos para crear diferentes colores. Muchos minerales son incoloros en estado puro; sin embargo, las impurezas de la estructura atómica provocan el color. El cuarzo, por ejemplo, es normalmente incoloro, pero se presenta en una gama de colores que va desde el rosa al marrón, pasando por el morado intenso de la amatista, según el número y el tipo de impurezas de su estructura. En su estado incoloro, el cuarzo se parece al hielo. De hecho, la raíz de cristal proviene de la palabra griega krystallos -hielo- porque los antiguos griegos creían que el cuarzo transparente era un hielo congelado tan duro que no podía derretirse.
Los científicos suelen describir los cristales como algo que «crece», aunque no estén vivos. En los jardines subterráneos, se ramifican y erizan a medida que trillones de átomos se conectan en patrones tridimensionales regulares. Cada cristal comienza siendo pequeño y crece a medida que se añaden más átomos. Muchos crecen a partir de agua rica en minerales disueltos, pero también de roca fundida e incluso de vapor. Bajo la influencia de diferentes temperaturas y presiones, los átomos se combinan en una sorprendente variedad de formas de cristal. Esta variedad y perfección de la forma y la simetría es lo que ha atraído a los científicos al estudio de los minerales. La simetría está presente en toda la naturaleza -las alas emparejadas de una mariposa, los verticilos y pétalos de un girasol, el dibujo de un copo de nieve, las patas de una araña- y los minerales no son una excepción. En los cristales, estos patrones repetidos se dan dentro de la estructura atómica básica y reflejan el patrón de caras del cristal. A menudo se puede ver la simetría característica de un cristal mineral a simple vista, pero si el cristal es diminuto, es posible que haya que mirarlo con una lupa o un microscopio (como se demostrará en el plan de la lección 2). Reconocer los patrones de simetría en los cristales puede ser difícil al principio, pero la experiencia ayuda: cuantos más especímenes observes, más simetría -y cristales- reconocerás. Sin embargo, algunos especímenes no tienen cristales bien formados y son difíciles de clasificar incluso para los expertos.
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