¿Cómo se forman las piedras preciosas?

Hay cinco requisitos para la formación de cristales: ingredientes y temperatura, presión, tiempo y espacio. Para explicar mejor los fundamentos de la cristalización de minerales, hablemos un momento del caramelo de roca. El caramelo de roca es simplemente azúcar cristalizado.

Si mezclas la mayor cantidad posible de azúcar en un recipiente con agua, verás que empieza a asentarse en el fondo. Cuando ya no se disuelva más azúcar, habrás alcanzado el punto de saturación. El agua ya no puede absorber más azúcar; esto se conoce como sobresaturación.

Ahora, hierva la olla; el nivel de saturación cambia al llegar al punto de ebullición. Puede agregar más azúcar hasta alcanzar la sobresaturación. En este punto, retire la olla del fuego. A medida que el agua vuelve a temperatura ambiente, el azúcar que puede contener vuelve a su nivel anterior. El exceso de azúcar se desprende de la solución y cristaliza.

Ahora, cuelga una cuerda en la solución para que los cristales tengan dónde crecer. Idealmente, ponle peso a la cuerda para mantenerla recta. Una vez que el agua se haya enfriado por completo, la cuerda quedará cubierta de cristales.

Esta es una excelente manera de comprender cómo se forman las piedras preciosas.

Proceso de formación de piedras preciosas

En términos generales, hay cuatro formas en que se pueden formar las piedras preciosas. Son:

1. Ígneas : Estos minerales se crean en las profundidades de la tierra (diamantes , rubíes , zafiros , peridotos).

2. Hidrotermal : similar al ejemplo del caramelo de roca, las piedras preciosas se forman cuando los cuerpos de agua ricos en minerales se enfrían.

3. Metamórficas : como su nombre indica, son gemas que se transforman debido al calor y la presión intensos. (Zafiro , Rubí , Espinela , Granate)

4. Sedimentarias : Gemas que se forman debido a que el agua deposita sedimentos (malaquita, azurita , ópalo).

Piedras preciosas ígneas formadas en el manto terrestre

Aunque nuestro conocimiento del manto terrestre es limitado, existe evidencia de que algunas gemas se forman en él. Esto requiere temperaturas extremadamente altas.

Quizás los ejemplos más notables de gemas que se forman en el manto terrestre sean el peridoto y el diamante. Los geólogos estudiaron los depósitos de peridoto de Arizona y creen que se formaron en rocas que flotaban en el manto terrestre, hasta 88 kilómetros bajo la superficie. Una erupción explosiva los acercó a la superficie, y la erosión y la meteorización los empujaron lo suficientemente cerca como para ser descubiertos.

Sin embargo, existe una mejor comprensión de los diamantes . Los diamantes cristalizan en el magma justo debajo de la corteza. Sin embargo, estas formaciones tienen una composición química diferente. Los geólogos creen que provienen de entre 177 y 240 kilómetros bajo la superficie terrestre. El magma es increíblemente fluido a esta profundidad y las temperaturas son muy altas.

Este magma puede abrirse paso a través de la corteza con mucha mayor rapidez y violencia que otras erupciones volcánicas. Durante la erupción, el magma fragmenta y disuelve las rocas, llevándolas a la superficie.

Si el magma ascendiera lentamente, los diamantes probablemente no sobrevivirían. La presión y los cambios de temperatura provocarían su vaporización o, posiblemente, su recristalización como grafito. Sin embargo, debido a la velocidad con la que asciende el magma, los diamantes no tienen tiempo de transformarse ni vaporizarse, permaneciendo así como diamantes.

Cuando se producen cambios drásticos y bruscos en la corteza, los cristales suelen romperse. Cuando se dan las condiciones de crecimiento, el material se filtra en las fracturas y cristaliza. Esto las cura sellándolas. Sin embargo, no cicatrizan completamente; las finas cavidades permanecen y se perciben como huellas dactilares.

¿Cómo suben a la superficie una vez formadas las piedras preciosas? Dado que se forman a tanta profundidad, es un milagro que se puedan extraer. Suben a la superficie durante las erupciones volcánicas, pero la mayoría lo hacen mediante la erosión y la formación de montañas.

Creación de piedras preciosas hidrotermales

Este proceso es el más similar al del caramelo de roca mencionado anteriormente. Agua sobresaturada con diversos minerales se introduce en las cavidades y grietas de la tierra. A medida que esta solución se enfría, los minerales empiezan a cristalizarse.

Los yacimientos hidrotermales más importantes se encuentran en Colombia, concretamente en la mina de esmeraldas Muzo. Estos depósitos hidrotermales son ricos en cromo, lo que confiere a las esmeraldas de la región su increíble color.

La imagen de abajo muestra una veta mineral hidrotermal. Esta veta se forma cuando la solución de agua se enfría dentro de la grieta de la roca circundante.

Creación de piedras preciosas metamórficas

La mayoría de las piedras preciosas se forman por metamorfismo. Este proceso ocurre cuando los minerales se unen bajo gran presión y calor, generalmente por el movimiento de placas tectónicas bajo la superficie. Los minerales se unen y se metamorfosean en diferentes minerales, a veces sin fundirse.

Creación de piedras preciosas sedimentarias

La formación de gemas sedimentarias ocurre cuando el agua se mezcla con minerales en la superficie terrestre. El agua, rica en minerales, se filtra entre las grietas y cavidades de la tierra y deposita capas de minerales. Así se forman minerales como el ópalo, la malaquita y la azurita. El ópalo se forma cuando el agua se mezcla con sílice. A medida que la solución de sílice se sedimenta, las microesferas de sílice se apilan unas sobre otras formando el ópalo.

Cristalización de minerales

La corteza terrestre puede tener un espesor de entre cinco y cuarenta kilómetros. Debajo de ella se encuentra el manto terrestre. Este manto tiene aproximadamente 2990 kilómetros de espesor y constituye el 83 % del volumen terrestre. Está compuesto de magma, que es roca fundida. Cuando alcanza la superficie, se denomina lava. Alcanza su temperatura máxima cerca del centro de la Tierra, y las corrientes de calor lo mantienen en constante movimiento.

La zona donde se unen la corteza y el manto es tumultuosa, con altas temperaturas y altas presiones. Varias placas conforman la corteza terrestre y flotan sobre el manto líquido. Al chocar, algunas se elevan formando montañas, mientras que otras se hunden.

El magma también está en continuo movimiento. Su presión y movimiento crean constantemente desgaste y fracturas en el fondo de la corteza. Las rocas se desprenden de la corteza terrestre, arrastradas por el magma fluido. Las rocas se funden, alterando la composición química del magma. Mientras tanto, las partículas más pequeñas están destinadas a convertirse en inclusiones en piedras preciosas aún por formarse.

Las piedras preciosas se forman en las profundidades de la tierra, y la superficie inferior de su corteza contiene numerosas cavidades debido a profundas fracturas. Los fluidos escapan a través de las cavidades y fracturas. Esta es la condición ideal para el crecimiento de los cristales. Es esencialmente una mezcla rica en sustancias químicas que proporciona todos los ingredientes necesarios. Las cavidades proporcionan el espacio perfecto para el crecimiento, y la presión y la temperatura son altas. El fluido que circula por la corteza provoca que esta se enfríe lo suficiente para que se produzca la cristalización; solo se necesita tiempo.

Geológicamente hablando, el tiempo disponible debería ser suficiente. Sin embargo, debido a que este entorno es altamente tumultuoso y los pasajes se abren y colapsan continuamente, los cristales a menudo comienzan a formarse, pero cuando el pasaje colapsa, el flujo de fluido se cierra. Es en este punto donde se detiene el crecimiento.

Si el conducto se reabre, el crecimiento se reanuda. Este crecimiento intermitente suele ser indetectable en los cristales, aunque en otros casos las capas sucesivas de desarrollo presentan una composición química diferente. Esto produce zonificación de color.

Orden de cristalización de minerales

Los cristales de topacio se forman antes que el cuarzo durante el proceso de enfriamiento, ya que un principio de la cristalización es que, a medida que baja la temperatura, disminuye la cantidad de ingredientes sólidos que puede contener. Sin embargo, los ingredientes de la corteza terrestre son un poco más complejos que la solución de azúcar descrita anteriormente. Diferentes minerales cristalizan a partir de la misma solución, pero a diferentes temperaturas. Es posible que primero se observe corindón, seguido de topacio y cuarzo a medida que la solución continúa enfriándose.

Si bien la presión no tiene ningún efecto sobre el caramelo de roca, se necesita la combinación correcta de temperatura y presión para que los minerales cristalicen.

Además, se requieren otras dos condiciones para la cristalización: espacio y tiempo. En esencia, la combinación correcta de ingredientes, la presión y el calor deben durar lo suficiente para que los minerales cristalicen. Además, requieren espacio para crecer.

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