Mineralogía: qué es, ramas y aplicaciones

La mineralogía es una rama de la geología que se dedica al estudio de los minerales y cristales, incluyendo su formación, composición, estructura, propiedades físicas, procesos geológicos asociados y su distribución en la Tierra y otros cuerpos celestes. Esta ciencia analiza tanto los aspectos teóricos de los minerales como sus aplicaciones prácticas, y se vale de técnicas avanzadas como la cristalografía, la espectroscopia y la microscopía electrónica para su investigación.

Como recurso natural, y entendiendo la mineralogía como interés social, científico y económico, sus orígenes acompañan a las primeras civilizaciones humanas. Los minerales y cristales ya se usaban en las herramientas prehistóricas para facilitar la vida cotidiana de sus miembros y se explotaba en época faraónica en cantidades considerables. Sin embargo, su estudio organizado, estructurado e incipiente podemos colocarlo en la Grecia Clásica de manos de grandes pensadores. Como ciencia se considera a Teofrasto (372-277 a.C) precursor de la mineralogía con descripciones minerales que incluían conceptos como la densidad y el color.

Durante el medievo la degradación de la civilización grecorromana marcó siglos de oscuridad intelectual, donde los minerales se abarcaban desde la perspectiva de la brujería más que de una perspectiva racional. A pesar de todo, la utilización de los recursos minerales se siguió utilizando, aunque se careciera de una fuerte conciencia científica. Casi un milenio después, la mineralogía se desarrolló como ciencia con la colaboración de personajes como Al-Burani (973-1048) y Avicena (980-1037). Hasta el siglo XV-XVI no aparecerían en Europa pensadores renombrados en el campo de la mineralogía como Paracelso (1493-1541) y Agrícola (1494-1555), entre otros.

El desarrollo de la mineralogía continuó con la Ilustración, cogiendo fuerza para el siglo XVIII y posteriores, dando los primeros textos puramente mineralógicos, donde se vislumbraban las propiedades físicas, químicas y ópticas de los minerales. Entre los científicos implicados destacan Dietrich Karsten (1768-1810) y Abraham Wegner (1750-1817). Durante el siglo XIX se produjeron dos grandes descubrimientos en el campo mineralógico gracias a la Ley de Dalton y a la Ley de Proust. En este momento se desarrollan otras ramas de la mineralogía como la cristalografía y la geoquímica. Como ocurre con otras ciencias, su máximo desarrollo vino gracias al auge de la tecnología, y la transferencia de conocimientos entre profesionales de diferentes países.

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La mineralogía es una ciencia compleja que abarca diferentes ámbitos de las propiedades de minerales y cristales naturales. Como consecuencia, la especialización en ciertos conocimientos ha promovido la aparición de diversas disciplinas entre las que destacan:

• Cristalografía mineral: estudia la forma y estructura interna de los cristales incluyendo los patrones de simetría cristalográfica y como se relacionan estos con las propiedades ópticas de los minerales.
• Geoquímica mineral: se centra en la composición química de los minerales y las leyes que rigen su distribución. De esta manera, no solo se determina el origen de las propiedades únicas de algunos minerales, se acota en ambiente de formación del recurso mineral. Algo de extrema importancia para otras competencias como la exploración minera.
• Petrología mineral: investiga el origen y la formación de las rocas, de las cuales los minerales son componentes clave. Conviene recordar que identificar un mineral en campo no siempre es fácil. Las propiedades estructurales que permiten diferenciar de manera inequívoca un mineral de otro no siempre son visibles a escala macroscópica, debido a las condiciones de formación. Por tanto, estudiar la relación entre roca y mineral, permite delimitar con mayor facilidad los ambientes de formación de los minerales económicamente más rentables.
• Mineralogía ambiental: examina el rol de los minerales en los procesos ambientales y su impacto en la biósfera. Ciencia en auge a causa de la necesidad de mejorar la eficiencia de extracción y utilización del mineral explotado y su posterior gestión de residuos.

Existen otras disciplinas más específicas dentro de la mineralogía, aunque todas pueden incluirse dentro de estas.

Los minerales y cristales tienen aplicaciones fundamentales en diversas industrias:

• Construcción: donde se usan como materiales básicos como es el caso de las pizarras de la faja pirítica ibérica, donde sus propiedades aislantes y su facilidad de corte debido a su estructura mineral las hacen perfectas para techar viviendas y edificios.
• Tecnología: las propiedades ópticas, magnéticas y fisicoquímicas de algunos minerales las hacen idóneas para ciertas iniciativas. Un ejemplo serían las tierras raras, cuyas propiedades magnéticas, ópticas y de luminiscencia las hace idóneas para conservar los colores y el funcionamiento de las baterías.
• Joyería: algunos minerales lideran la industria del lujo como ocurre con los diamantes y el corindón.
• Medicina: también se nutre de los recursos minerales, ya que numerosos medicamentos sustraen los elementos químicos necesarios para sanar el organismo de los minerales y cristales naturales. En este caso, el magnesio mineral es cofactor de muchas actividades enzimáticas del cuerpo y controla multitud de canales iónicos implicados en la contracción muscular y en el sistema nervioso. Además, la fabricación de aparatos médicos, dependiendo de su función necesitan ciertas propiedades fisicoquímicas proporcionadas por los minerales para funcionar.
• Cosmética: también incorporan minerales como es el caso del talco o la caolinita, entre otros.
• Gestión de los residuos mineros: a este respecto, las zeolitas debido a su facilidad de intercambio iónico son ideales para tratar aguas residuales de origen industrial, lo que conlleva una mejoría añadida en el cuidado medioambiental.

El estudio de los minerales y cristales es esencial para comprender la composición de la Tierra y la dinámica de sus procesos internos y externos. Además, tiene una relevancia económica significativa, ya que la identificación y extracción de minerales son fundamentales para numerosas industrias. Por supuesto, la mineralogía también contribuye a la ciencia ambiental, ayudando a predecir y mitigar el impacto humano en el planeta.

La mineralogía es esencial para poder obtener los recursos minerales necesarios que sustentan la vida cotidiana y garanticen una mejora significativa en las poblaciones humanas y, en general, en el medio natural.

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