4.000 novos minerais revelam estreita relação das rochas com a vida

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/07/2022

A natureza usou 21 maneiras diferentes para criar o ouro de tolo (pirita), o campeão mundial de gêneses conhecidas.
[Imagem: ARKENSTONE/Rob Lavinsky]

Gênese mineral

Os livros de geologia e mineralogia acabam de ganhar nada menos do que 4.000 novos tipos de minerais existentes na Terra.

E não se trata dos resultados de alguma expedição com resultados cinematográficos, mas de uma nova forma de pensar sobre os minerais.

A proposta dos pesquisadores da Instituição Carnegie para Ciência, nos EUA, é que, em vez de olhar meramente para a composição química das rochas, como é feito hoje, olhar para o modo como os minerais se formam traz uma riqueza muito maior de informações.

Quando se considera essa gênese mineral, o número de "tipos minerais" - um termo criado pela equipe - totaliza mais de 10.500, um número cerca de 75% maior do que as cerca de 6.000 espécies minerais reconhecidas pela Associação Mineralógica Internacional (IMA), que se baseia apenas na estrutura cristalina e na composição química das rochas.

Minerais e a vida

O impacto dessa reclassificação não é pequeno.

Esse novo jeito de olhar para os minerais ajudará a reconstruir a história da vida na Terra, poderá orientar a busca de novos minerais e depósitos de minério, prever possíveis características da vida futura e até auxiliar na busca de planetas habitáveis e vida extraterrestre.

"Por exemplo, mais de 80% dos minerais da Terra foram mediados por água, o que é, portanto, fundamentalmente importante para a diversidade mineral neste planeta. Por extensão, isso explica uma das razões-chave pelas quais a Lua e Mercúrio e até Marte têm muito menos espécies minerais do que a Terra."

"O trabalho também nos diz algo muito profundo sobre o papel da biologia: Um terço dos minerais da Terra não poderia ter-se formado sem biologia - conchas e ossos e dentes, ou micróbios, por exemplo, ou o papel indireto vital da biologia, como criar uma atmosfera rica em oxigênio, que levou à geração de 2.000 minerais que não se formariam de outra forma," disse o professor Robert Hazen, um dos coordenadores da pesquisa.

Este é um biomineral, uma interseção entre os minerais e a vida.
[Imagem: ARKENSTONE/Rob Lavinsky]

Tipos minerais

Depois de varrer toda a literatura científica sobre o assunto, a equipe concluiu que os minerais terrestres podem surgir de uma ou mais dentre 57 rotas diferentes - cada rota dá origem a um "tipo mineral".

A campeã de versatilidade é a pirita (FeS₂), também conhecida como ouro de tolo, que possui espécimes conhecidos criados de 21 maneiras diferentes: A pirita se forma em altas e baixas temperaturas, com e sem água, com a ajuda de micróbios e em ambientes hostis onde a vida não desempenha nenhum papel, vulcões, depósitos hidrotermais, por pressão entre camadas de rocha ou ser trazida por meteoritos, entre várias outras possibilidades.

Já os diamantes conhecidos se originaram de pelo menos nove maneiras, incluindo condensação nas atmosferas de resfriamento de estrelas antigas, durante um impacto de meteorito e sob pressão e calor nas profundezas da Terra.

Ao todo, a equipe mapeou 10.556 combinações diferentes de minerais e modos de formação. Para comparação, a mineralogia ao longo de mais de um século documentou cerca de 6.000 diferentes "espécies minerais" com base em suas combinações únicas de composição química e estrutura cristalina.

O berilo tem uma estrutura raiz, mas pode vir em diferentes tipos naturais com base em seus ambientes formacionais únicos, que criam "tipos" distintos de vermelho, rosa, azul e verde.
[Imagem: ARKENSTONE/Rob Lavinsky]

Origens dos minerais da Terra

As principais conclusões dos pesquisadores sobre a gênese mineral são:

• A água tem desempenhado um papel dominante na diversidade mineral da Terra, envolvida na formação de mais de 80% das espécies minerais.
• A vida desempenhou um papel direto ou indireto na formação de quase metade das espécies minerais conhecidas, enquanto um terço dos minerais conhecidos - mais de 1.900 espécies - se formou exclusivamente como consequência de atividades biológicas.
• Elementos raros desempenham um papel desproporcional na diversidade mineral da Terra. Apenas 41 elementos, juntos constituindo menos de 5 partes por milhão da crosta terrestre, são constituintes essenciais em cerca de 2.400 - mais de 42% dos minerais da Terra. Os 41 elementos incluem arsênico, cádmio, ouro, mercúrio, prata, titânio, estanho, urânio e tungstênio.
• Grande parte da diversidade mineral da Terra foi estabelecida nos primeiros 250 milhões de anos do planeta.
• Acredita-se que cerca de 296 minerais conhecidos sejam anteriores à própria Terra, dos quais 97 são conhecidos apenas a partir de meteoritos (com a idade de alguns grãos minerais individuais estimada em 7 bilhões de anos, logo, bilhões de anos antes da origem do nosso Sistema Solar).
• Os minerais terrestres mais antigos conhecidos são cristais de zircônio minúsculos, com quase 4,4 bilhões de anos.
• Mais de 600 minerais são derivados de atividades humanas, incluindo mais de 500 minerais causados pela mineração, 234 deles formados por incêndios em minas de carvão.

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