Geologia extraordinària

Tot i que el valor comercial (i fins a cert punt també la relativa raresa) dels minerals és bastant subjectiu o no està determinat, hi ha alguns 'fets' una mica menys ambigus que es poden citar amb un cert grau de confiança.

ROCA (MINERAL) RECUPERADA MÉS ALTA DE LA TERRA
El cim de l'Everest (nom tibetà: 'Qomolangma', que significa Mare Santa) és un fòssil que porta pedra calcària del període Ordovicià (fa 485,4-443,8 milions d'anys). Aquests dipòsits de roques sedimentàries formats per carbonat de calci (i format principalment per calcita) formen part d'una gruixuda pila de sediments de l'edat del Cambrià a l'Eocè que es van acumular a la plataforma continental de l'Índia. Només van patir un enterrament poc profund, fins a ~10 km (-6 milles) abans i durant la col·lisió continental. Es coneixen formalment com la seqüència sedimentària de Tethyan. El petit tros de pedra calcària de l'Ordovicià de la fotografia següent es va recollir a només 12 m (40 peus) de la part superior de l'Everest de 8.848 m (29.029 peus) el 29 de maig de 1953 per Sir Edmund Percival Hillary KG ONZ KBE, quan ell i l'alpinista xerpa Tenzing Norgay es va convertir en els primers escaladors confirmats que van arribar al cim de l'Everest. Posteriorment, Hillary la va donar el 1953 al Museu de Ciències de la Terra de Sedgwick (el museu de geologia de la Universitat de Cambridge) a Anglaterra.

Muntanya Everest

Edmund Hillary i Tenzing Norgay

Pedra calcària del cim

Muntanya Everest

Edmund Hillary i Tenzing Norgay

Pedra calcària del cim

Muntanya Everest

Edmund Hillary i Tenzing Norgay

Pedra calcària del cim

EL MINERAL MÉS PROFON RECUPERAT DE LA TERRA
L'any 2018, amagat dins d'un diamant forjat a les profunditats del ventre de la Terra, els científics van trobar la primera evidència d'un mineral que mai s'havia vist abans. De la famosa mina Cullinan de Sud-àfrica, és un polimorf de silicat de calci estructurat amb perovskita d'alta pressió ( CaSiO₃ ) que, sense la carcassa dura del diamant, els científics mai no han estat capaços de mantenir-se estables a la superfície de la Terra. Els científics estimen que el mineral és el quart mineral més abundant a la Terra, però mai han pogut observar la substància a la superfície perquè a mesura que el mineral puja a la superfície s'exerceix menys pressió sobre ell i els seus enllaços de carboni es reorganitzen. Tot i que s'han trobat altres versions de perovskita de silicat de calci en 'forma de pressió mitjana' en altres diamants, la nova troballa és la primera vegada que es veu ja que existeix a centenars de quilòmetres per sota de la superfície de la Terra. El diamant que conté la perovskita es va trobar realment a menys d'una milla sota la superfície, però els científics han determinat que s'hauria originat a una profunditat de més de 643 km (400 milles). A aquesta profunditat, pot suportar la pressió de 240.000 atmosferes terrestres. El tipus de diamants que s'acostuma a veure a les joies normalment no es troben a més de 160 km (100 milles) sota la superfície. Aquesta perovskita en particular i el carboni van començar originalment a la superfície de la Terra com a escorça oceànica. Quan va ser subduït pel mantell terrestre, va continuar fins que es va transformar en fases minerals de pressió cada cop més altes.

Inclusions de perovskita de silicat de calci en diamant

ELS CRISTALLS MÉS GRANS DE LA TERRA
La 'Cova dels Cristalls' ('Cueva de los Cristales') és una gran cavitat en forma de ferradura en pedra calcària a una profunditat de 980 fts (300 m) que està connectada a la mina Naica a l'estat de Chihuahua, Mèxic. La cambra principal conté cristalls gegants de selenita (guix), que són alguns dels cristalls naturals més grans que s'han trobat mai. S'ha estimat que alguns dels més importants haurien trigat aproximadament 1 milió d'anys a assolir la seva mida actual. El cristall més gran de la cova trobat fins ara fa 12 m (39 peus) de llarg, 4 m (13 peus) de diàmetre i 55 tones de pes. Quan era accessible, la cova era extremadament calenta, amb temperatures de l'aire que arribaven als 58 °C (136 °F) amb una humitat del 90 al 99 per cent. Es manté relativament inexplorat a causa d'aquests factors perquè sense una protecció adequada les persones només poden suportar uns deu minuts d'exposició alhora. La cova va ser descoberta l'abril de 2000 per uns miners que excavaven un nou túnel per a l'empresa minera Industrias Peñoles a Naica. El mateix complex miner de Naica conté dipòsits substancials de plata, zinc i plom. L'accessibilitat a la 'Giant Crystal Cave' depenia de les bombes d'aigua de la mina, de manera que, un cop cessades les operacions mineres normals, els cristalls es van documentar visualment i es va permetre que les coves s'inundessin a l'octubre de 2015, per tornar-se a omplir amb l'aigua rica. en minerals necessaris perquè els cristalls floreixin. A mesura que els cristalls es deterioren a l'aire, i també qualsevol exploració posterior de la cova hauria requerit una eliminació important d'ells, la reinundació ha assegurat que els cristalls es mantinguin conservats de moment.

Cristalls de guix de la cova de Naica a Mèxic *Nota persona per escala*

EL MINERAL NATURAL MÉS DIFÍCIL DESCOBERT
Si bé el diamant és el material natural més dur conegut a la Terra i és l'estàndard de la indústria per a treballs de mòlta, tall, perforació i poliment, l'any 2010 es van trobar nous tipus de cristalls de carboni ultra durs incrustats en un meteorit finlandès que van fer vergonya la pedra preciosa. . El meteorit Haverö, un meteorit acondrit (pedregós) del grup Ureilite, es va veure caure el 2 d'agost de 1971 a l'illa de Haverö a la regió del sud-oest de Finlàndia. Quan els investigadors van utilitzar posteriorment pasta de diamant per polir una llesca, van notar una cosa extraordinària: petites butxaques de material que emergeixen en relleu de la superfície. Els cristalls es van aixecar més de 10 µm per sobre de la superfície polida, la qual cosa significava que eren més durs que els diamants de la pasta de polir. Els investigadors havien vist abans cristalls de carboni que resistien el poliment del diamant en una direcció, però els nous cristalls no es van veure afectats quan es van polir en totes direccions. El diamant natural és tan dur perquè els àtoms de carboni que hi ha al seu interior estan disposats en una xarxa en forma de tetraedre que és immensament forta. A Haverö, els investigadors van trobar carboni cristal·lí disposat en una xarxa romboèdrica. Tot i que fa dècades es va preveure que aquest tipus de diamant existís, i era semblant als diamants sintètics fets per l'home, mai s'havia vist a la natura. Malauradament, aquests nous cristalls de carboni eren massa petits per provar la duresa precisa, però definitivament se sap que són més durs que els diamants normals.

Meteorit Haverö

EL MATERIAL MÉS PESANT DE LA TERRA (I MÉS ENLLÀ)
El plom és un metall estable que s'utilitza sovint com a peses i plomes. El motiu pel qual és pesat en termes de massa per unitat de volum és perquè els àtoms de plom estan molt a prop, el que el converteix en un material dens. Tanmateix, és l'osmi el que té la distinció de ser probablement el material més pesat de la Terra, amb un pes el doble que el plom comparativament. L'osmi és un element químic del grup dels metalls del platí; sovint s'utilitza com a aliatges en contactes elèctrics i puntes de ploma estilogràfica. L'abundància de l'element a l'escorça terrestre també es troba entre les més rares.

Cúmul de cristalls d'osmi crescut mitjançant transport de vapor químic
Més enllà de la Terra, la substància més pesada i densa de l'univers conegut hauria de ser l'interior d'una estrella de neutrons. Una porció de la mida d'una culleradeta d'una estrella de neutrons pesaria al voltant de mil milions de tones que, segons la NASA, és aproximadament el mateix que l'Everest! El naixement d'una estrella de neutrons és essencialment el col·lapse d'una estrella gegant cremada, un sol que és de 10 a 100 vegades més gran que el nostre propi sol. RX J1856.5−3754 és una estrella de neutrons propera a la constel·lació Corona Australis. És l'estrella de neutrons més propera a la Terra fins ara descoberta. Es creu que es va formar en una explosió de supernova de la seva estrella acompanyant fa un milió d'anys, es va descobrir el 1992. Les observacions de 1996 van confirmar que es tracta d'una estrella de neutrons i observacions posteriors el 2002 indiquen que la seva distància és d'uns 400 anys llum. de la Terra.

Imatge de raigs X de l'estrella de neutrons RX J1856.5−3754

EL FÒSSIL MÉS ANTIC DESCOBERT
Els fòssils més antics coneguts, datats d'uns 3.500 milions d'anys, són de cianobacteris que es troben a les roques de l'Eó Archaean del crató de Pilbara, Austràlia Occidental, Austràlia. Es troben entre els microfòssils més fàcils de reconèixer. Les morfologies del grup s'han mantingut pràcticament iguals durant milers de milions d'anys, i també poden deixar enrere fòssils químics, en forma de productes de degradació dels pigments. S'han extret petits cianobacteris fossilitzats de la roca precambriana i s'han estudiat mitjançant l'ús de SEM i TEM (microscòpia electrònica d'exploració i transmissió). Els estromatòlits són estructures sedimentàries en capes creades pel creixement de bacteris o algues. Originalment es van formar pel creixement de capa sobre capa de cianobacteris, un microbi fotosíntesi unicel·lular. Aquestes primeres formes de vida també han estat tremendament importants en la configuració del curs de l'evolució i el canvi ecològic al llarg de la història de la Terra. L'atmosfera d'oxigen de la qual depenem va ser generada per la fotosíntesi de nombrosos cianobacteris durant l'Eó Arcaic i Proterozoic. Abans d'aquell moment, l'atmosfera tenia una química molt diferent, poc apta per a la vida tal com la coneixem avui. El nom de cianobacteris prové del color dels bacteris (grec: κυανός, romanitzat: 'kyanós', que significa literalment blau), per tant, els cianobacteris de vegades també s'anomenen 'algues blaves-verdes'.

Estromatòlits precambrians al Parc Nacional Glacier, Montana, EUA

LA ROCA MÉS ANTIGA 'ORIGINADA DE LA TERRA' (MINERAL)
El febrer de 2014, els científics van publicar les seves troballes al Journal of Natural Geoscience després d'analitzar àtoms individuals de plom en un cristall de zircó de la serralada de Jack Hills d'Austràlia al centre-oest d'Austràlia Occidental. Els oligoelements trobats als zircons suggereixen que provenien de roques riques en aigua i semblants al granit, com la granodiorita o la tonalita. Considerats com el material d'origen terrestre més antic trobat fins a la data, els zircons són de la primera evolució de la Terra i la Lluna fa uns 4.533 milions d'anys, durant el període críptic de l'eó hadeà. En aquestes roques s'han trobat zircons detrítics (partícules de roca dipositades com a roca sedimentària derivades de roques preexistents a través de processos de meteorització i erosió) amb una antiguitat superior a 4.000 milions d'anys, i es va trobar un zircó de 4.404 +/-8 milions d'anys. trobat a Eranondoo Hill; aquest és el material datat més antic originari de la Terra.

Metaconglomerat de còdols de quars que conté zircons de Jack Hills, Austràlia Occidental

ROCA 'RELACIONADA CON LA TERRA' MÉS ANTIGA (MINERAL)
Fins i tot més antics que els zircons trobats a la mateixa Terra és una mostra de roca de la Lluna, recollida durant la missió Apol·lo 16 l'abril de 1972. La roca, coneguda simplement com a mostra lunar 67215, és una anortosita (composta principalment per feldspat plagioclasa ric en calci. ) es creu que té uns 4.460 milions d'anys. L'anàlisi de la roca mostra que prové d'una profunditat relativament poc profunda a l'escorça lunar, cosa que aporta una mica de llum sobre com es va formar l'escorça lunar inicial; aquesta informació també proporciona informació sobre la formació dels planetes terrestres. Els investigadors creuen que l'edat de la roca mostra que les anortosites lunars es van formar durant la història primerenca de la Lluna, molt probablement per la cristal·lització d'un oceà de magma.

Fotografia en color de la mostra núm. 67215 de l'Apol·lo 16

ROCA DEL SISTEMA SOLAR MÉS ANTIGA (MINERAL)
L'any 2004 al Marroc (i comprat a Erfoud) es va trobar un meteorit de condrita (pedregós) carbònica d'1,5 kg del grup CV (tipus 3) que es creu que es va originar al cinturó d'asteroides entre Mart i Júpiter. L'anàlisi de NWA 2364 ha revelat que les inclusions riques en calci i alumini són d'una època anterior a l'existència del cinturó d'asteroides. Els minerals més comuns i característics d'una inclusió rica en Ca-Al inclouen anortita, hibonita, melilita, olivina rica en forsterita, perovskita, piroxè càlcic i espinela aluminosa. Aquests minerals poden haver-se format just després que part d'un núvol de pols i gas interestel·lar, o nebulosa, s'hagués col·lapsat i formés el nostre Sol. Amb 4.568,2 milions d'anys d'antiguitat, els minerals fan retrocedir el naixement del Sistema Solar fins a dos milions d'anys, i suggereix que una estrella en explosió va injectar materials clau al nostre sistema mentre naixia.

Inclusions riques en calci i alumini de meteorit NWA 2364

EL MATERIAL FÍSIC MÉS ANTIC DESCOBERT - FINS ARA!
El meteorit Murchison és un meteorit de condrita carbònica (pedregosa) del grup CM (tipus 2) que es va veure caure el 28 de setembre de 1969 a prop de Murchison, Victòria, Austràlia. El gener de 2020, els cosmoquímics van informar que el material més antic trobat a la Terra fins ara són les partícules de carbur de silici (SiC) del meteorit Murchison. Aquesta antiga pols interestel·lar, feta de grans presolars (grans de pols anteriors al nostre Sol), va ser eructada a l'univers per estrelles moribundes durant les etapes finals de les seves vides. Part d'aquesta pols finalment va arribar a la Terra en un asteroide que va produir el meteorit Murchison. Se sabia que els grans presolars eren més antics que el Sol, però no havien estat datats amb precisió. Tot i que l'univers abunda amb pols d'estrelles flotant, mai s'han trobat grans presolars a les roques de la Terra. Això es deu al fet que la tectònica de plaques, el vulcanisme i altres processos planetaris van escalfar i transformar tota la pols presolar que es podria haver recollit durant la formació de la Terra fa 4,54 ± 0,05 mil milions d'anys. Tanmateix, alguns meteorits primitius sí que contenen aquests grans presolars, les partícules sòlides que es van formar al medi interestel·lar abans d'incorporar-se al Sistema Solar. Els científics han examinat els isòtops de neó en els grans de carbur de silici presolar extrets del meteorit Murchison, cosa que els va permetre calcular quant de temps havia romangut cada gra al medi interestel·lar, un període de temps que va des dels 3,9 ± 1,6 milions d'anys fins als 3 ± 2 mil milions d'anys. abans de la formació del Sistema Solar, convertint els grans en el material sòlid més antic conegut. Encara que alguns grans eren fins i tot més antics de 5.500 milions d'anys, la majoria d'ells tenien edats presolars inferiors a 300 milions d'anys, la qual cosa va limitar els models dels astrònoms de quant de temps sobreviu la pols al medi interestel·lar.

Meteorit de Murchison

Pols d'estrelles de meteorits de Murchison

EL ‘MINERAL’ MÉS ÚTIL A LA TERRA?
Probablement això està obert a molt debat, però el coure és sens dubte un dels elements més vitals per a la vida moderna. El coure és un dels pocs metalls que es poden trobar a la natura en una forma metàl·lica utilitzable directament, així com en una varietat de minerals. L'evidència suggereix que l'or i el ferro meteòric (però no el ferro fos) eren els únics metalls utilitzats pels humans abans del coure. La història de l'ús del coure es remunta al voltant del 9000 aC a l'Orient Mitjà. La fosa de coure es va inventar de manera independent en diferents llocs, però probablement es va descobrir a la Xina abans del 2800 aC. L'experiència amb el coure va ajudar al desenvolupament d'altres metalls; en particular, la fosa del coure va portar al descobriment de la fosa del ferro. El bronze natural, un tipus de coure fet de minerals rics en silici, arsènic i (rarament) estany, va entrar en ús general als Balcans cap al 5500 aC. Les primeres armes d'aliatge de coure també es remunten a aquest període. Els antics egipcis utilitzaven el coure per desinfectar ferides i eines quirúrgiques. Durant milers d'anys, el coure ha estat tan estès que la majoria de la gent el troba sense ni tan sols adonar-se'n. Des de les eines de construcció fins a la biologia, el coure és una part essencial de la vida humana. Fins i tot necessitem 1,2 mil·ligrams de coure diaris per ajudar els enzims a transferir energia dins de les nostres cèl·lules. Tal com van documentar els egipcis, se sap que el coure mata molts gèrmens en contacte. La investigació moderna ha descobert que el MRSA (un bacteri responsable de les infeccions difícils de tractar en humans) no pot sobreviure a les superfícies de coure com ho fa amb els metalls de platí que s'utilitzen sovint a les baranes, poms de portes i llits d'hospitals. Gràcies a les seves propietats antimicrobianes i a la seva capacitat per combatre els bacteris, els hospitals estan instal·lant superfícies tàctils de coure a tot el món per aturar la propagació d'infeccions bacterianes als entorns hospitalaris. El coure s'utilitza a tot arreu per a cables i cables elèctrics, per a interruptors a les llars, indústria, maquinària, transport. S'utilitza àmpliament per a fontaneria, calefacció, materials elèctrics i per a cobertes, diversos altres components elèctrics, productes de consum i generals, així com en joieria. El metall versàtil pot tractar afeccions com l'artritis, el càncer i les malalties del cor, alhora que ajuda a fer que les economies locals funcionin amb monedes a base de coure. Durant milers d'anys, el coure ha jugat un paper força fonamental en l'alimentació de la nostra vida diària i en fer que el món modern funcioni.