1. Medio ambiente geoquímico:
* Altas temperaturas y presiones: Deep bajo tierra, el calor interno de la Tierra y el peso de la roca suprayacente crean altas temperaturas y presiones. Estas condiciones afectan significativamente la solubilidad de los minerales y la tasa de reacciones químicas.
* Composición fluida: Los fluidos que circulan bajo bajo tierra no son solo agua, sino que a menudo transportan elementos disueltos y compuestos como sílice, carbonatos, sulfatos y varios iones metálicos. La composición de estos fluidos determina los tipos de minerales que pueden precipitar.
2. Supersaturación y nucleación:
* Supersaturación: Cuando un fluido se sobresaturan con minerales disueltos, la concentración de elementos disueltos excede el límite de solubilidad. Esto crea un estado inestable, impulsando el sistema hacia la cristalización.
* Nucleación: Las soluciones sobresaturadas requieren un núcleo, una pequeña partícula sólida, para iniciar la formación de un cristal. Estos núcleos pueden ser granos minerales existentes, partículas de polvo o incluso imperfecciones en la roca misma.
3. Crecimiento de cristal:
* Difusión: Una vez que se forma un núcleo, los elementos disueltos del fluido sobresaturado se difunden hacia el núcleo, lo que se suma a su tamaño.
* hábito de cristal: La forma y la simetría de los cristales resultantes están determinados por la disposición interna de los átomos en la estructura mineral. Esta disposición está influenciada por factores como la temperatura, la presión y la disponibilidad de diferentes elementos.
4. Mecanismos de formación de minerales:
* Precipitación: A medida que los fluidos se enfrían o sufren cambios en la presión, la solubilidad de los minerales disminuye, lo que lleva a la precipitación fuera de solución.
* reacción con huésped rock: Los fluidos pueden reaccionar con las rocas circundantes, lo que lleva a la disolución de los minerales existentes y la formación de otras nuevas. Este proceso es particularmente importante en la formación de minerales secundarios.
* Alteración hidrotérmica: Cuando los fluidos calientes ricos en minerales interactúan con rocas, pueden causar cambios significativos en su composición mineralógica. Este proceso, llamado alteración hidrotérmica, es común en las áreas volcánicas y puede producir una amplia variedad de minerales.
Ejemplos de formación mineral:
* cuarzo (SiO2): Los fluidos ricos en sílice profundos pueden enfriar y precipitar los cristales de cuarzo, a menudo que se encuentran en las venas o como reemplazos en las rocas existentes.
* calcita (caco3): Los fluidos ricos en carbonato pueden formar cristales de calcita, a menudo encontrados en cuevas o como agentes de cementación en rocas sedimentarias.
* pirita (Fes2): Los fluidos ricos en hierro y azufre pueden reaccionar para formar cristales de pirita, comúnmente encontrados en costuras de carbón o respiraderos casi hidrotérmicos.
En resumen, la formación de minerales profundos bajo tierra implica una interacción compleja de condiciones geoquímicas, sobresaturación, nucleación, crecimiento de cristales y varios mecanismos de formación mineral. Este proceso es una parte clave del sistema geológico dinámico de la Tierra, creando los diversos recursos minerales en los que confiamos.
