Minereuri și pietre prețioase

Minereuri și pietre prețioase

Fierul, cuprul, aurul și toate celelalte metale apreciate de oameni există în cantități mici în întreaga lume. Totuși, minereurile de metale au fost concentrate de procesele naturale și astfel oamenii le pot extrage și utiliza.

Mineralele pot fi concentrate în mai multe moduri. În roca topită, cristalele vor începe să se formeze iar cele care au densitatea cea mai mare se vor depune la fund. Acest proces a condus la formarea nucleului de fier topit al Pământului, dar are loc la scară mică în intruziunile rocii topite, cum ar fi granitul.

Pe lângă concentrarea mineralelor pe care le conține, o masă de rocă topită care se ridică prin alte roci va împinge în faza sa apă și abur supraîncălzite. Sub o presiune enormă, aceste forțe pot dizolva multe dintre mineralele din rocă, transportându-le prin crăpături și fisuri, unde ele se depozitează sub formă de filoane de minerale.

Alte minerale se concentrează în apropierea suprafeței Pământului când apa se evaporă sau când alte componente dintr-o rocă se erodează.

Adânc în ocean, deschiderile de pe fundul oceanului, numite cratere hidrotermale, revarsă apa bogată în minerale care se cristalizează în jurul craterelor sau se precipită afară, în ocean. Suprafețe mari de pe fundul oceanului sunt acoperite cu noduli de mangan care sunt bogați în alte minerale valoroase, cum ar fi cobaltul.

Cele mai bogate mine dintre toate ar putea să se afle într-o zi nu pe Pământ, ci în spațiu. Dacă am putea captura și exploata un asteroid bogat în metale, acesta ar putea conține platina și metale înrudite, care valorează mii de miliarde de dolari.

Prelucrarea minereurilor

Tehnicile de exploatare depind de nivelul de concentrare al minereului, de adâncimea la care se află și de valoarea sa pentru oameni. Acolo unde minereul se află într-un filon gros sub pământ, pentru a ajunge la el pot fi săpate puțuri.

Uneori este vorba despre o masă mare de minereu mai puțin concentrat în apropiere de suprafața, care merită dezgropată prin tehnicile de excavație mare la suprafață. Uneori natura a săpat singură. De exemplu, nisipul aurifer și pepitele aurifere pot fi găsite concentrate în prundisul albiilor de râuri.

Majoritatea mineralelor metalice sunt compuși chimici cu proprietăți care sunt foarte diferite de cele ale metalelor pe care le conțin. Procesul de topire este utilizat pentru a extrage metalul din minereu. Atât căldura, cât și reductorul, cum ar fi carbonul, sunt utilizate pentru a separa celelalte elemente chimice care însoțesc metalul.

Pietrele prețioase

Unele minerale sunt apreciate pentru frumusețea lor naturală, nu pentru vreo utilizare practică. Orice mineral purtat sub formă de bijuterie poate fi privit ca o nestemată. Unele minerale sunt de origine organică și printre acestea se numară chihlimbarul (rășina de copac fosilizată) și lignitul (cărbune dur și negru).

Multe alte pietre semiprețioase sunt mineralele de silicați, cum ar fi cuartul, ametistul, jadul, granatul și topazul. Cele mai prețioase pietre sunt și cele mai rare și mai durabile. Printre acestea se numără rubinul, safirul, smaraldul și diamantul, cele mai multe fiind formate la temperaturi și presiuni înalte, în adâncul Pământului.

Deși este cel mai dur mineral cunoscut, diamantul – ca și mangalul – este compus din carbon pur. Spre deosebire de mangal, diamantele se formează când carbonul se află sub o presiune enormă, la o adâncime de aproximativ 600 de kilometri sub suprafața Pământului.

Renumitele mine de diamant din Republica Sudafricană sunt în roca vulcanică numită kimberlit, care a erupt incredibil de violent cu peste un miliard de ani în urmă. Cristalele de diamant în stare nativă au opt fete, dar pentru bijuterii acestea sunt tăiate atent, cu multe fațete – 58 este cel mai potrivit număr de tăieturi pentru un diamant. Diamantele sunt atât de dure încât sunt utilizate pentru a face perforatoare și ferăstraie industriale din ele.

Sursa: Enciclopedia științelor, Kingfisher – Minereuri și pietre prețioase