Yacimientos minerales

Los tesoros de la Tierra

Carles Canet Miquel / Antoni Camprubí i Cano


Primera edición, 2006
Primera edición electrónica, 2012

La Ciencia para Todos

Desde el nacimiento de la colección de divulgación científica del Fondo de Cultura Económica en 1986, ésta ha mantenido un ritmo siempre ascendente que ha superado las aspiraciones de las personas e instituciones que la hicieron posible. Los científicos siempre han aportado material, con lo que han sumado a su trabajo la incursión en un campo nuevo: escribir de modo que los temas más complejos y casi inaccesibles puedan ser entendidos por los estudiantes y los lectores sin formación científica.

A los diez años de este fructífero trabajo se dio un paso adelante, que consistió en abrir la colección a los creadores de la ciencia que se piensa y crea en todos los ámbitos de la lengua española —y ahora también del portugués—, razón por la cual tomó el nombre de La Ciencia para Todos.

Del Río Bravo al Cabo de Hornos y, a través de la mar Océano, a la Península Ibérica, está en marcha un ejército integrado por un vasto número de investigadores, científicos y técnicos, que extienden sus actividades por todos los campos de la ciencia moderna, la cual se encuentra en plena revolución y continuamente va cambiando nuestra forma de pensar y observar cuanto nos rodea.

La internacionalización de La Ciencia para Todos no es sólo en extensión sino en profundidad. Es necesario pensar una ciencia en nuestros idiomas que, de acuerdo con nuestra tradición humanista, crezca sin olvidar al hombre, que es, en última instancia, su fin. Y, en consecuencia, su propósito principal es poner el pensamiento científico en manos de nuestros jóvenes, quienes, al llegar su turno, crearán una ciencia que, sin desdeñar a ninguna otra, lleve la impronta de nuestros pueblos.

Comité de selección

Dr. Antonio Alonso

Dr. Francisco Bolívar Zapata

Dr. Javier Bracho

Dr. Juan Luis Cifuentes

Dra. Rosalinda Contreras

Dra. Julieta Fierro

Dr. Jorge Flores Valdés

Dr. Juan Ramón de la Fuente

Dr. Leopoldo García-Colín Scherer

Dr. Adolfo Guzmán Arenas

Dr. Gonzalo Halffter

Dr. Jaime Martuscelli

Dra. Isaura Meza

Dr. José Luis Morán López

Dr. Héctor Nava Jaimes

Dr. Manuel Peimbert

Dr. José Antonio de la Peña

Dr. Ruy Pérez Tamayo

Dr. Julio Rubio Oca

Dr. José Sarukhán

Dr. Guillermo Soberón

Dr. Elías Trabulse

ÍNDICE

AGRADECIMIENTOS

PRÓLOGO

I. LOS RECURSOS MINERALES

Los minerales: Definición e importancia

Las materias primas minerales

Clasificación de las materias primas minerales

II. LA EXPLOTACIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS MINERALES

Breve historia de la minería

La minería como actividad económica

La exploración

La evaluación

La explotación o minado

El beneficio

Aspectos socioeconómicos de la minería

Minería e impacto ambiental

III. GENERALIDADES DE LOS YACIMIENTOS MINERALES

Algunas definiciones

Importancia del estudio de los yacimientos minerales

Métodos de estudio de los yacimientos minerales

La importancia de los modelos actualísticos

IV. GÉNESIS DE LOS YACIMIENTOS MINERALES

Papel de los fluidos en la formación de yacimientos minerales

Las “trampas”

Tipos de fluidos naturales

Mecanismos de precipitación y procesos formadores de yacimientos minerales

V. CLASIFICACIÓN DE LOS YACIMIENTOS MINERALES

Criterios para la clasificación

Algunos ejemplos de tipologías de yacimientos minerales

VI. MARCO GEOLÓGICO DE LOS YACIMIENTOS MINERALES

Distribución de los depósitos minerales

Nociones básicas sobre la tectónica de placas

El contexto tectónico y los depósitos minerales

VII. LA RIQUEZA MINERAL DE MÉXICO

Los orígenes de la minería mexicana

La Nueva España

Los minerales mexicanos

Plata, plata... y muchas otras cosas

¿Dónde están los yacimientos?

El futuro

VIII. EPÍLOGO

Historias y leyendas de los yacimientos minerales

¿Una industria sucia?

¿Las virtudes del reciclaje?

Mineros de a pie y corporaciones

Sociedades que (se) consumen

A manera de conclusión en la cámara de los horrores de la minería

Un último (y breve) sermón

BIBLIOGRAFÍA

GLOSARIO

A JENARO GONZÁLEZ REYNA, sistematizador de los yacimientos de México.

En su obra caudal, Riqueza minera y yacimientos minerales de México, cuya primera edición fue publicada en 1944, el geólogo michoacano Jenaro González Reyna (1905-1967) no sólo realizó quizás el primer trabajo sistemático y exhaustivo de los yacimientos minerales de México, sino el único hasta la fecha. Igualmente, señaló con precisión y percepción crítica cuáles deberían ser las regiones susceptibles de exploración y explotación mineras como en efecto se están desarrollando actualmente en la región del río Balsas. Dicho trabajo, junto con el resto de su labor, sigue aún hoy día siendo una guía casi indispensable para quienes trabajan en el campo de la minería y de la metalogenia.

AGRADECIMIENTOS

Quisiéramos, en primer lugar, agradecerle a Rosa María Prol Ledesma, del Instituto de Geofísica de la UNAM, el habernos animado (mejor deberíamos decir “retado”) a escribir este libro, tan necesario desde nuestro modesto punto de vista. Igualmente, su extensa revisión crítica del texto contribuyó de manera más que significativa a darle mayor claridad y mejor contenido. Ojalá sea también útil.

La mayoría del material fotográfico incluido en este libro fue obtenido por los autores, aunque buena parte del mismo cortésmente fue cedida por numerosos colegas. Nuestros amigos Joaquín Proenza Fernández y Joan-Carles Melgarejo, del Departamento de Cristal·lografía, Minerología i Dipòsits Minerals de la Universidad de Barcelona, nos proporcionaron abundantes fotografías de yacimientos de la Faja Pirítica Ibérica, de las minas de Almadén y de otras localidades, por lo que pudimos escoger entre un abundante material fotográfico. De la misma institución, Ángels Canals no sólo ofreció su apoyo más entusiasta al proyecto del libro, sino que también nos beneficiamos de sus comentarios. Además, nos permitieron el acceso a la colección de muestras para uso docente de dicho Departamento para tomar fotos de las mismas con el fin de ilustrar este libro. Las fotos del interior de mina del yacimiento La Guitarra, de Temascaltepec, fueron tomadas por Noel White, mientras que Ramón Guillermo Pérez Vázquez, Yann René Ramos Arroyo y Juan Carlos Cruz Ocampo nos proporcionaron fotos adicionales de zonas mineras de Cuba, de aguas de mina de México y de objetos ornamentales diversos, respectivamente.

Josep Bosch y, por medio de él, el Museu de Gavà amablemente nos cedieron fotos de la galería del complejo neolítico de esa localidad catalana, así como fotos de adornos corporales hallados en enterramientos de la misma época. Igualmente, la Fundación las Médulas, por medio de María Ruiz del Árbol, tuvieron la gentileza de aportar varias fotos tomadas por Francisco Javier Sánchez-Palencia, del Instituto de Historia, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, en dicho paraje, además de soportar de la mejor manera nuestra insistencia.

Tom Musselman también cooperó de forma entusiasta en este trabajo con una apreciable cantidad de fotografías sensacionales de las Barrancas del Cobre, Chihuahua.

Nuestra debida gratitud a Arturo Gómez Caballero, del Instituto de Geología de la UNAM, quien nos ilustró abundantemente sobre las particularidades de los términos mineralógicos en lengua náhuatl y nos facilitó la tarea proporcionándonos información que, de otra forma, nos hubiera costado mucho trabajo reunir. Asimismo, María Guadalupe Villaseñor Cabral, del mismo Instituto, nos proporcionó información útil para la elaboración de este libro.

Nuestro agradecimiento también para el personal del Fondo de Cultura Económica, que se interesó por la propuesta que condujo a la elaboración de este libro o que nos ha asistido amablemente a partir de entonces, y, en especial, a Marco Antonio Pulido y María del Carmen Farías.

Gracias a todas las personas de las que hemos recibido algún tipo de apoyo moral o aliento durante la redacción de este libro, o que han expresado su interés en el mismo. En especial, queremos expresar nuestro más profundo agradecimiento a Sara Ivonne Franco, Sandra Zenteno, Miquel Camprubí, Dolors Cano, Pascual Canet, Mercè Miquel y Alba Canet.

Gracias también al lector o la lectora por validar nuestro trabajo con su interés.

PRÓLOGO

El uso de los minerales como materias primas o para la obtención de metales tiene enorme importancia en nuestra sociedad. Podemos afirmar que la mayoría de los materiales que nos rodean proceden directa o indirectamente de las minas y, por consiguiente, de los yacimientos minerales. Por ejemplo, los materiales de construcción con los que están edificadas las casas en las que habitamos y la enorme variedad de metales que componen hasta el más sencillo de los aparatos eléctricos o mecánicos tienen su origen en una mina. Sin embargo, a pesar de la cotidianidad de los objetos y materiales elaborados a partir de minerales, pocas veces nos preguntamos sobre su origen.

Las materias primas minerales son sustancias que se extraen de la corteza terrestre para aprovechar sus propiedades o alguno de sus componentes químicos, y se clasifican en metálicas, no metálicas y energéticas. Estos materiales no sólo son imprescindibles para las sociedades modernas e industrializadas, sino que su uso ha acompañado el desarrollo tecnológico de la humanidad desde los albores de la civilización. Este hecho se reconoce en la clásica división de la prehistoria en tres periodos: la edad de piedra, la edad de bronce y la edad de hierro.

En general, los recursos minerales se extraen de los yacimientos mediante operaciones mineras de complejidad y envergadura muy variables. Los combustibles fósiles constituyen un caso aparte en cuanto a su naturaleza, origen, emplazamiento, explotación y aplicaciones, por lo que no serán tratados más que muy superficialmente en este libro.

Se considera que un depósito mineral es cualquier concentración anómala de minerales en la corteza terrestre, y que los yacimientos minerales son los depósitos cuya explotación puede producir un beneficio económico en un momento determinado. Teniendo en cuenta estas definiciones, debemos preguntarnos por qué en ciertos puntos de la corteza tienen lugar estas raras acumulaciones de minerales. Asimismo, si observamos sobre un mapa la distribución de yacimientos minerales es fácil advertir que, normalmente, los enriquecimientos en ciertos elementos suelen estar restringidos a regiones concretas: grandes cinturones de terreno denominados provincias metalogenéticas.

Incluso en de las provincias metalogenéticas los yacimientos minerales son muy escasos en relación con las otras rocas. Esto se debe a que su formación implica necesariamente procesos geológicos muy locales y raros en el tiempo. Estos procesos, además, están fuertemente condicionados por la tectónica de placas. Para hacernos una idea, veamos cuáles son, a grandes rasgos, los procesos que deben combinarse para que se forme un típico depósito metalífero de origen hidrotermal. En primer lugar, es necesaria una circulación de fluidos a través de la corteza terrestre. Para ello, debe haber zonas permeables, sean rocas porosas o fallas y fracturas, a través de las cuales los fluidos puedan circular. En segundo lugar, es preciso que estos fluidos se enriquezcan en determinados elementos, por lo cual deben evolucionar e interactuar con determinados cuerpos rocosos cuyas características composicionales y mineralógicas permitan al fluido extraer esos metales. Por último, un cambio brusco en las condiciones físicoquímicas, producido como variaciones en la temperatura, pH, litología, presión, etc., es imprescindible para que los metales precipiten en un volumen relativamente pequeño de roca, originando una zona con elevadas concentraciones o leyes que constituya un depósito mineral.

La disciplina científica que se encarga del estudio de la formación de los yacimientos metalíferos como un aspecto de la historia de la corteza terrestre recibe el nombre de metalogenia. Debido a la complejidad y variedad de los procesos y factores geológicos que determinan la formación de los depósitos minerales, para realizar investigaciones en metalogenia es necesario integrar numerosos aspectos de la geología y de la ciencia en general. Por lo tanto, en el estudio de los yacimientos minerales se inter-relacionan disciplinas extremadamente diversas en sus objetivos y en su escala de trabajo, como son la geoquímica, la mineralogía, la petrología, la petrogénesis y la tectónica. En todos los casos esta interrelación tiene lugar en ambos sentidos, de forma que los estudios metalogenéticos aportan información invaluable a muchas áreas del conocimiento de las ciencias de la tierra. A pesar de su innegable interés científico, lo que realmente ha suscitado el estudio de los yacimientos minerales es el valor económico de los metales y en general, de las materias primas minerales. Los estudios de yacimientos minerales, y de la metalogenia en particular, proporcionan pautas y criterios que facilitan la detección, evaluación y explotación de los recursos minerales.

La explotación y beneficio de los yacimientos minerales, actividades de las que la sociedad actual no puede prescindir, acarrean importantes alteraciones al ambiente. En algunos casos, la falta de prevención y la aplicación deficiente de las normas de protección ambiental en la minería han tenido consecuencias desastrosas e incluso irreparables de corto y mediano plazo para el entorno natural y para la salud humana. La investigación de los yacimientos minerales ayuda a detectar y pronosticar peligros ambientales, y proporciona criterios que, si se tienen en cuenta, ayudan a establecer medidas preventivas, correctivas y de remedio del impacto ambiental.

Las materias primas minerales son recursos no renovables, por lo que la alternativa a su explotación está en el reciclaje. Sin embargo, la creciente demanda de estos materiales, paralela al desarrollo económico e industrial de muchas naciones, ha impulsado un enorme acrecentamiento en la explotación de los yacimientos minerales. Muchos minerales son considerados actualmente como recursos estratégicos. Su distribución es muy desigual y, en muchas ocasiones, los países demandantes, que normalmente ostentan mayor poderío económico, carecen de ellos. Estos hechos han favorecido el desarrollo de un comercio entre naciones productoras y consumidoras. Sin embargo, en muchas ocasiones dichas relaciones comerciales están descompensadas y son injustas en sus parámetros, por lo que han desatado numerosos conflictos.

El objetivo de este libro es aproximar al lector al mundo de los yacimientos minerales, dándole a conocer los principales tipos de depósitos, sus procesos de formación así como su distribución y emplazamiento en el contexto geológico. Además, se pretende ilustrar al lector sobre la importancia económica de los recursos minerales y sensibilizarlo sobre las repercusiones de su explotación y consumo.

La comprensión del origen y distribución de las materias primas minerales, así como de los procesos y efectos de su extracción, sin duda repercutirá en una mayor conciencia del lector en lo que refiere al consumo responsable y sustentable de las materias primas no renovables de origen mineral.

I. Los recursos minerales

LOS MINERALES: DEFINICIÓN E IMPORTANCIA

ANTES DE APLICAR el adjetivo mineral en locuciones como recurso mineral o yacimiento mineral es preciso definir con precisión el significado del sustantivo mineral, que por adjetivación lleva al anterior. La gran mayoría de nosotros tiene una noción mínimamente correcta de lo que es un mineral, aunque sea de forma aproximativa. Sin embargo, como siempre, la dificultad estriba en definirlo de forma precisa. Y ello, aunque parezca mentira, puede ser verdaderamente un problema.

Un mineral es esencialmente una especie química de origen natural, con una estructura cristalina determinada y una composición química definida, aunque no fija, pero que varía dentro de límites bien definidos. Éste se presenta generalmente bajo formas geométricas más o menos regulares, mayoritariamente en estado sólido (excepto el mercurio). Un material, para poder ser denominado mineral, debe tener tres cualidades esenciales:

1) formar una unidad material sólida y cristalina,

2) ser de origen natural y

3) pertenecer a la parte sólida de la Tierra, aunque provenga del espacio exterior.

Sin embargo, la Asociación Mineralógica Internacional (IMA, por sus siglas en inglés), que es la máxima autoridad internacional en lo concerniente a minerales, propone una versión abreviada de la definición de mineral. Dice así: “En términos generales, un mineral es un elemento o compuesto químico, normalmente cristalino, formado como resultado de procesos geológicos”.

Ante una definición tan prolija en condicionantes, sus ramificaciones son necesariamente múltiples. Dado que no es el objetivo de este trabajo dar una dirección inequívoca de qué sustancias son minerales y cuáles no, no nos extenderemos en mayores precisiones. Por lo pronto, sírvanse retener la definición “oficial” ante cualquier eventualidad.

Como este libro trata del conocimiento sobre la localización, circunstancias y fenomenología de los yacimientos minerales, en gran manera para su aprovechamiento, y ello incluye no sólo minerales sino también rocas, también es necesario definir qué es una roca. Una roca es un material de origen natural, formado mediante procesos geológicos, que se encuentra en estado sólido, que puede estar formado por un solo mineral (rocas monominerálicas) o más de uno (rocas poliminerálicas), y que presenta homogeneidad estadística en sus componentes. En versión coloquial, podríamos decir que una roca está constituida por una cantidad incontable de granos o cristales, que pueden ser del mismo mineral o no, aunque no necesariamente está compuesta de materia cristalina (como es el caso del vidrio volcánico, que incluye la famosa obsidiana). Como en el caso de la definición de mineral, el condicionante que lleva la definición de roca es que es de origen natural y que se encuentra en estado sólido.

Hoy en día se conocen alrededor de 3 800 especies minerales válidas según los criterios actuales aplicados por la IMA. Tal cantidad de minerales precisa, naturalmente, de una clasificación que los identifique en grupos coherentes con criterios precisos. La clasificación actual de los minerales se refiere a su composición química y, más concretamente, al anión o grupo aniónico dominante en los mismos, lo que lleva a la clasificación de los minerales según clases. El definir las clases mineralógicas basándose en el anión o el grupo aniónico predominante no es un asunto trivial. Además de ser útil para diferenciar los minerales según las especies químicas, hay que tener en cuenta que los diferentes grupos aniónicos se unen a los cationes mediante tipos distintos de enlaces químicos, lo que confiere a los minerales un gran número de propiedades físicas y químicas esenciales, distintas de clase mineral a clase mineral. En jerarquías menores de la clasificación de los minerales, a partir de las clases se definen las subclases en función de la estructura interna y la composición química de los minerales. Según los tipos químicos, se definen las familias, de ellas los grupos, por afinidad cristalográfica y estructural, y, de los grupos, especies, que pueden formar series entre sí. Las especies son las “unidades mineralógicas” por antonomasia que todos conocemos, como cuarzo, calcita, diamante, topacio, etc. A su vez, las especies pueden tener diferentes variedades, como amatista, calcedonia, rubí, esmeralda, etc. Sin embargo, generalmente de clase se pasa a grupo y a especie. Según estos criterios, se utilizan dos clasificaciones que, aunque son muy similares, en algunos casos presentan diferencias sustanciales. Éstas son la clasificación de Dana actualizada (“D”, establecida por los mineralogistas estadunidenses James Dwight Dana, 1813-1895, y su hijo Edward Salisbury Dana, 1849-1935), que es la más utilizada, y la de Strunz (“S”, establecida por el mineralogista alemán Hugo Strunz, 1910- ). Las clases mineralógicas que incluyen ambas clasificaciones (D y S) son las siguientes:

I. Elementos nativos (D); elementos (S).

II. Sulfuros (incluye seleniuros, telururos, arseniuros, antimoniuros y sulfosales) (D y S).

III. Óxidos e hidróxidos (D y S).

IV. Haluros (D); halogenuros (S).

V. Carbonatos, nitratos y boratos (D, incluye yodatos). Según S, los boratos constituyen una clase aparte.

VI. Sulfatos y cromatos (D, incluye selenatos, teluratos, sulfitos, selenitos y teluritos); sulfatos, cromatos, molibdatos y tungstatos (S).

VII. Fosfatos, arseniatos y vanadatos (D, incluye anti-moniatos, molibdatos y tungstatos).

VIII. Silicatos. Subclases: nesosilicatos,
sorosilicatos, ciclosilicatos, inosilicatos, filosilicatos y tectosilicatos (D y S).

IX. Minerales orgánicos (D y S).

Una tercera clasificación, la nueva clasificación de Dana (propuesta por Gaines et al., 1997), aún conservando la superestructura de las anteriores, establece 78 clases mineralógicas diferentes.

¿Cuál es la importancia de los minerales y de su estudio? Un mínimo examen de los minerales es necesario para cualquier estudio geológico y de recursos minerales. Como constituyentes básicos de cualquier roca, no puede haber estudios petrológicos (la petrología es la rama de la geología que se dedica al estudio de las rocas, su origen, formación y evolución en el tiempo) sin un estudio de los minerales que componen las rocas problema.

En el caso que nos ocupa, que no es otro que el estudio de los yacimientos y depósitos minerales, está de más indicar cuál es la importancia del estudio de los minerales.

Sin embargo, la trascendencia del estudio de los minerales reside, al menos desde un punto de vista pragmático, en la importancia que tienen los minerales para nuestro estilo de vida. Todos los metales y aleaciones que empleamos (así como todos los útiles, instrumentos, máquinas, etc., que a diario utilizamos), que no son pocos, han sido extraídos mediante métodos metalúrgicos de minerales que, a su vez, fueron extraídos de yacimientos minerales mediante métodos mineros. De igual modo, los diamantes, como todas las piedras preciosas y la mayoría de las semipreciosas, son minerales. Sobre dichos aspectos, seguiremos hablando a continuación. Con todo ello, ¿acaso puede quedar duda alguna sobre la importancia del estudio de los minerales?

LAS MATERIAS PRIMAS MINERALES

Las materias primas minerales son sustancias que se extraen de la corteza terrestre para aprovechar sus propiedades físicas o químicas. Esta definición comprende todos los minerales y rocas utilizados por el hombre y los elementos y compuestos que se extraen de ellos. Se incluyen, por lo tanto, los minerales y rocas que se utilizan en la construcción (por ejemplo, áridos, rocas ornamentales, rocas para hacer cemento) y otros minerales “industriales” (como arcillas, yeso, sal, aluminosilicatos, zeolitas), las gemas (diamantes, esmeraldas), los minerales de los que se extraen determinados elementos mediante un proceso metalúrgico (como minerales de hierro, plomo, zinc, cobre, plata, oro), y el carbón y los hidrocarburos.

Las materias primas minerales tienen un valor económico intrínseco debido a que son apreciadas por sus aplicaciones y propiedades que, mediante su aprovechamiento industrial, permiten satisfacer necesidades humanas muy diversas. Por lo tanto, existe una demanda sobre ellas que, en combinación con su oferta y disponibilidad, les otorga un precio que naturalmente está sujeto a las leyes del mercado. Podemos afirmar que el aprovechamiento de las materias primas minerales tiene enorme repercusión sobre la economía global.

Por el hecho de que éstos son bienes proporcionados por naturaleza, las materias primas minerales constituyen una parte de lo que se conoce como los “recursos naturales”. Su distribución geográfica depende exclusivamente de procesos naturales que, por otro lado, al desarrollarse a lo largo de una escala de tiempo geológica no son perceptibles por el hombre.

Los recursos naturales incluyen, además de las materias primas minerales, elementos tan diversos como el agua, la riqueza forestal, la pesca, los suelos, las energías renovables, los parques nacionales y un largo etcétera. Desde el punto de vista de su aprovechamiento, la diferencia esencial entre las materias primas minerales y los otros recursos naturales radica en que éstas no son renovables, salvo a escala geológica. Consecuentemente, los minerales constituyen un stock de recursos que se agota irremediablemente a medida que se van explotando. Otros recursos naturales, como los bosques, pueden ser mantenidos o incluso aumentados a pesar de su explotación, por una acción planificada del hombre. Por último, algunos recursos naturales no dependen de su aprovechamiento, de modo que su disponibilidad es totalmente independiente del ritmo de explotación. Este sería el caso de las energías llamadas renovables, como la energía solar o la eólica.

FIGURA I.1. Esquema de una casa, de los materiales, objetos y útiles que se pueden encontrar en ella, en el que se muestran las diversas materias primas de origen mineral con las que están elaborados.

El uso de los minerales y las rocas, y de los elementos que de ellos se extraen, tiene una importancia enorme en nuestra sociedad. Éstos se hallan presentes en una gran cantidad de bienes de consumo, hasta el punto de que podemos aseverar que buena parte de los materiales que nos rodean proceden directa o indirectamente de las minas. Además, buena parte de estos materiales son extraídos y procesados utilizando la energía que proporcionan los combustibles fósiles, los cuales también se extraen de la corteza terrestre. Sin embargo, a pesar de la cotidianidad de su uso, son pocos los consumidores o usuarios realmente conscientes de que estos materiales originariamente proceden de las minas, lo que implica si están dispuestos a “pagar su precio”.

Para evidenciar la importancia de las materias primas minerales en nuestras vidas, pongamos un ejemplo de nuestro entorno doméstico y tratemos de hacer una relación sencilla de los materiales de origen mineral con los que están edificadas nuestras casas. Los materiales más utilizados en la construcción de edificios son el yeso, los áridos (conjunto no aglomerado de arena y gravas que actúan como constituyentes inertes en la elaboración del hormigón), el cemento (que se elabora a partir de rocas ricas en calcita y arcillas), las arcillas (para la elaboración de ladrillos) y las rocas ornamentales, todos ellos materiales de origen mineral. No hay que olvidar la gran cantidad de piezas elaboradas de cerámica o vidrio, como las ventanas, los azulejos, los sanitarios, etc. La mayoría del vidrio se produce fundiendo cuarzo (normalmente procedente de arenas cuarzosas) con otros compuestos típicamente de origen mineral (como la sosa, que se suele extraer de carbonatos de sodio naturales como la trona), y aditivos como el litio, el boro y el estroncio, todos ellos obtenidos de yacimientos minerales específicos. Para la elaboración de productos cerámicos se emplean, entre otros, feldespatos, nefelina, rocas aplíticas y pegmatíticas, y arcillas como el caolín.

Además podemos considerar la enorme variedad de metales que componen hasta el más sencillo de los aparatos eléctricos o mecánicos. Por ejemplo, las diversas aleaciones conocidas como acero, que además de hierro y carbono (sus componentes básicos) pueden incluir manganeso, cromo, níquel, silicio, cobalto, molibdeno, vanadio y tungsteno. No debemos olvidar tampoco la proliferación de artículos elaborados a partir de metales “no ferrosos” como el aluminio, el magnesio, el cobre, el zinc y el plomo, que son extraídos de diversos yacimientos metalíferos que, en ocasiones, son geológicamente muy complejos.

Las materias primas minerales no sólo son imprescindibles para las sociedades modernas e industrializadas, sino que su uso ha acompañado el desarrollo tecnológico de la humanidad desde los albores de la civilización. Este hecho se reconoce en la clásica división de la protohistoria en tres periodos: la edad de piedra, la edad de bronce y la edad de hierro. Además, los prehistoriadores reconocen otro periodo, el calcolítico o edad de cobre, en la transición entre la fase final de la edad de piedra, el neolítico, y la edad de bronce. De este modo, sabemos que la industria humana surgió con el aprovechamiento de materiales líticos (como el sílex o la obsidiana, para la elaboración de hachas, puntas de flecha, percutores y otras herramientas), siguió con la elaboración de artículos de cerámica (utilizando fango, es decir, una mezcla plástica de arcillas con agua), y finalmente experimentó un vertiginoso progreso a partir del momento en que se desarrollaron las técnicas de aprovechamiento de los metales.

En la actualidad, la demanda de materias primas minerales sube a la par del gran crecimiento de la población mundial y del aumento en el consumo de estos materiales, tanto en los países desarrollados como en los países en vías de desarrollo. Esta tendencia podría derivar en crisis global, en primer lugar porque, como se ha mencionado, las materias primas minerales no son renovables y constituyen un recurso finito. Además, su extracción, transformación y uso conllevan sustanciales efectos negativos sobre el ambiente. Esta posible crisis no debe ser pasada por alto, pues sólo sería posible evitarla o minimizarla mediante una planificación responsable del consumo y crecimiento poblacional, en el que tienen que participar todos los sectores de la sociedad, incluidos los científicos y los expertos en recursos y yacimientos minerales.

CLASIFICACIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS MINERALES

La finalidad de cualquier clasificación es agrupar elementos comparables en categorías con algún propósito concreto. Los yacimientos minerales, como se verá detalladamente después, se clasifican siguiendo esquemas científicos basados esencialmente en criterios genéticos y geológicos. Estas clasificaciones son particularmente útiles para entender cómo se forman los depósitos, lo cual ayuda al descubrimiento de nuevos yacimientos. Sin embargo, las materias primas minerales, como elementos sujetos a la demanda y al mercado, se suelen clasificar según su empleo. Si se toman como único criterio de clasificación sus aplicaciones, las materias primas minerales se han agrupado tradicionalmente en tres grandes categorías:

1) combustibles o energéticas,

2) no metálicas y

3) metálicas.

El grupo de los combustibles o materias primas minerales energéticas incluye los denominados combustibl es fósiles (carbón, petróleo, gas e hidrocarburos naturales), y los minerales de uranio y torio que se emplean como fuente de combustible para los reactores nucleares.

Las materias primas minerales “no metálicas” incluyen las rocas y minerales en las que el propio mineral o roca o un compuesto derivado de él tienen una utilidad o una aplicación industrial. Esta categoría incluye, por un lado, materiales que no requieren prácticamente transformación para su aprovechamiento, como los áridos, las rocas ornamentales y las gemas, y, por el otro, materiales utilizados por sus propiedades físicas, como cromita, asbesto y aluminosilicatos (refractarios), cuarzo, corindón, diamante y granate (abrasivos), diatomita, zeolitas y bentonita (absorbentes y filtros naturales), y molibdenita y grafito (lubricantes). También incluye minerales de los que se extraen elementos no metálicos, como la pirita, que es fuente de azufre, y la halita, de la que se obtiene cloro. No obstante, la denominación “no metálica” es en realidad ambigua y equívoca, ya que la gran mayoría de los minerales que abarca contienen elementos metálicos. Por ejemplo, el yeso (CaSO4·2H2O) contiene calcio, la halita (NaCl) contiene sodio, y la barita (BaSO4) contiene bario, y todos ellos son considerados minerales “no metálicos”. Es decir, la clasificación de los minerales en función de su uso no responde a criterios científicos, como es la definición de “metal” en química convencional, y las denominaciones de “metálico” y “no metálico” en este caso sólo constituyen etiquetas sin trascendencia en el plano científico.

FIGURA I.2. Objetos artísticos elaborados con diferentes materias primas a través del tiempo. A) Collar de variscita excavado en el complejo minero neolítico de Gavà, Cataluña, elaborado aproximadamente hace 6 000 años. Nótese el color verde de la variscita. Fotografía cortesía del Museu de Gavà, por medio de Josep Bosch. B) Detalle del retablo barroco del siglo XVIII elaborado en alabastro de la catedral de Castelló d’Empúries, Cataluña. C) Calaveras decorativas de estética inspirada en el arte prehispánico de México, hechas de obsidiana, ónice calizo y cuarzo. Fotografía cortesía de Juan Carlos Cruz Ocampo. D) Cenicero de recuerdo para turistas o souvenir de Cuba, imitando un cigarro habano y una hoja de tabaco, elaborado en dunita serpentinizada.