Nessun'altra specie nella storia della Terra ha lasciato un segno sul pianeta così profondo e duraturo come l'Homo sapiens. Tanto che gli scienziati stanno sempre più cercando di designare un nuovo periodo geologico:l'Antropocene. In un articolo pubblicato questo mese sulla rivista American Mineralologist, due scienziati dell'UA danno ulteriore merito a questa idea identificando per la prima volta un gruppo di 208 specie minerali che hanno avuto origine principalmente o esclusivamente a causa delle attività umane.

Il gruppo, guidato da Robert Hazen del Carnegie Institution for Science, riporta che 208 minerali, degli oltre 5, 200 minerali ufficialmente riconosciuti dall'International Mineralogical Association, devono la loro esistenza alle attività umane in una forma o nell'altra.

"Negli strati di sedimenti lasciati dalla nostra epoca, i futuri mineralogisti troveranno abbondanti materiali da costruzione come mattoni, blocchi di cemento e cemento; leghe metalliche come acciaio, titanio e alluminio; insieme a molti sottoprodotti radioattivi letali dell'era nucleare, " disse Marco Origlieri, un mineralogista e un associato che lavora con il professore di geoscienze della UA Robert Downs ed è uno dei coautori dell'articolo. "Potrebbero anche meravigliarsi di alcune delle bellissime pietre preziose fabbricate come la zirconia cubica, moissanite, rubini sintetici e molti altri."

La maggior parte dei mediati dall'uomo, minerali antropici sono stati creati dall'estrazione mineraria, in discariche di minerali, attraverso l'erosione delle scorie, formato nelle pareti del tunnel, miniera di acqua o legname, o attraverso i miei fuochi. Sei sono stati trovati sulle pareti delle fonderie; tre formati in un sistema di tubazioni geotermiche. Un minerale, calcite, originato in un vecchio armadio di stoccaggio del museo. Tre sono stati scoperti in manufatti di piombo corroso a bordo di un naufragio tunisino, due su manufatti in bronzo in Egitto e due su manufatti in stagno in Canada. Quattro sono stati scoperti in siti di incendi sacrificali preistorici nelle montagne austriache.

"Date le influenze pervasive dell'umanità sull'ambiente, devono esserci centinaia di "minerali" non ancora riconosciuti nelle vecchie miniere, fonderie, edifici abbandonati e altri siti, "Downs ha detto. "Nel frattempo, nuove suite di composti potrebbero ora formarsi in, Per esempio, discariche di rifiuti solidi dove vecchie batterie, elettronica, elettrodomestici, e altri rigetti ad alta tecnologia sono esposti agli agenti atmosferici e all'alterazione".

Come si formano i minerali e perché?

Origlieri:I minerali si formano perché la terra non è fatta solo di roccia secca, ma di fluidi, pure. Quelle cose possono essere trasportate, spostato e depositato. Pensa a come lo zucchero si dissolve nell'acqua:una volta che l'acqua viene drenata, hai i cristalli di zucchero. I minerali si formano in questo modo esatto. Per esempio, quando la lava sale sotto un continente e si raffredda mentre è ancora sottoterra, può formare un granito. Oppure può uscire dritto come un gas, come nel Parco Nazionale di Yellowstone, dove puoi vedere i cristalli di zolfo che si formano su una roccia.

Perché ci sono così tante diverse varianti di minerali?

Origlieri:Tutto dipende dall'ambiente in cui si forma il minerale. Quando si formano due depositi a diverse profondità, a diverse temperature, ottieni minerali diversi. Puoi avere gli stessi atomi disposti in una struttura diversa e ottenere due minerali diversi. calcite e aragonite, Per esempio, sono entrambi realizzati da diversi gruppi di animali che utilizzano diversi percorsi biologici per realizzare i loro gusci. giacimenti minerari, come il rame, non sono uguali in tutto il mondo. Alcuni luoghi hanno il rame sotto forma di rame metallico. In altri, dove manca l'ossigeno, il rame si forma in solfiti. Altrove, il rame è ossidato, conseguente carbonato di rame. Il metodo di estrazione cambia a seconda di come il rame si trova nella roccia.

Nella tua carta, si fa il caso di una nuova era geologica basata su minerali che devono la loro esistenza all'uomo. Qual è l'idea alla base?

Origlieri:Dato che l'uomo ha avuto un impatto così grande sulla Terra e sull'ambiente, gli scienziati stanno discutendo a che punto dovremmo tagliare l'era completamente naturale e geologica che apparentemente è finita e iniziare una nuova era, uno riconoscendo che l'uomo ha cambiato la Terra. Sosteniamo che un modo per indicare questa era è la speciazione all'interno del regno minerale. Altre persone hanno parlato degli isotopi nucleari che abbiamo formato; altri hanno parlato di strati di plastica che abbiamo creato. Abbiamo citato tutto questo nel nostro articolo. La nostra lista di minerali artificiali è solo un altro indicatore che indica che gli umani hanno cambiato la stratigrafia geologica, i sedimenti esistenti. Diciamo che un futuro geologo le trova in un campione. Questi minerali indicherebbero qualcosa che è stato perturbato o modificato dall'uomo. Al momento in cui abbiamo scritto il giornale, riportiamo 208 tali minerali. Questo è il 4% di tutti i minerali conosciuti. Pensaci. È un sacco di "Terra fatta dall'uomo".

Qual è la storia dietro questi minerali artificiali?

Origlieri:Parte della definizione di minerale è che si forma senza l'azione dell'uomo. Ecco perché le materie plastiche non sono minerali. I minerali possono formarsi attraverso processi biologici. Per esempio, alcuni minerali si trovano nel cactus saguaro essiccato, o guano di pipistrello, o nello smalto dei denti. I minerali di cui parliamo nel nostro articolo sono entrambi completamente naturali, aspetti geologici alla loro formazione così come aspetti umani. Quando scavi una miniera, Per esempio, stai esponendo minerali che sono meno stabili all'ossigeno nell'aria. Quindi stai creando l'ambiente per una reazione chimica, ma non deliberatamente e non in alcun modo in modo controllato. Nell'antica Grecia e a Roma, Per esempio, le persone scaricherebbero i rifiuti minerari in mare, dove reagirebbe con l'acqua di mare e creerebbe nuovi minerali nel processo. Chiamiamo quei minerali di scorie. Quei particolari minerali non si sarebbero formati se l'uomo non avesse gettato quella roba in mare, ma siccome il mare c'era già, l'attività umana ha semplicemente cambiato le cose trasportando il materiale. In parte il processo è naturale, e una parte non lo è.

Come vengono classificati i minerali e quale ruolo svolge l'UA in questo processo?

Origlieri:La Commissione sui nuovi minerali e la nomenclatura minerale esamina le proposte di nuovi minerali fatte dai mineralogisti che studiano i minerali. L'organizzazione quindi distribuisce le informazioni ai suoi membri votanti. Votano su due criteri:se il minerale sembra loro valido, e se gli piace il nome. Ci sono casi in cui un nome proposto viene rifiutato, Per esempio, perché suona male in una lingua straniera, o forse pensano che dovrebbe essere intitolato a qualcuno, o perché suona troppo come un nome esistente o obsoleto. L'UA ospita l'elenco ufficiale dei minerali dell'International Mineralogical Association. Ci sono 5, 231 specie minerali riconosciute in questo momento. Ogni anno, più di 100 vengono aggiunti al database. Il contributo di Bob Downs è stato quello di aver sviluppato un database da quell'elenco che lo ha reso accessibile a tutti. Questa risorsa contiene collegamenti a riferimenti scientifici, mostra la prima volta che il nome del minerale è stato pubblicato, a quali minerali è legato, e include anche dati spettrografici. Incorpora davvero molti dati che sono disponibili gratuitamente. Aiuta davvero gli scienziati che potrebbero non avere tutti i libri mai pubblicati, e così con il database possono identificare i minerali usando questi dati.

Puoi parlarci di un minerale che hai scoperto?

Origlieri:Qualche anno fa, un esemplare trovato in una miniera di manganese sudafricano è stato portato a uno spettacolo di minerali che sembrava diverso da qualsiasi cosa avessi mai visto. L'ho analizzato con una tecnica chiamata spettroscopia Raman, e non corrispondeva proprio a niente. Poi ho fatto alcuni test di diffrazione dei raggi X, e non corrispondeva a niente. Finalmente, un'analisi chimica ha mostrato che era simile a qualcos'altro, ma solo un po' diverso. Si è scoperto che era un intermedio tra due minerali conosciuti. L'ho caratterizzato e presentato all'International Mineralogical Association Meeting. Si chiama Marshallsussmanite.

Quali sono gli ambienti più probabili in cui si potrebbe trovare un nuovo minerale?

Origlieri:Molto probabilmente in luoghi dove si concentrano elementi rari. Noterai che il nostro articolo elenca molti minerali di uranio. L'uranio reagisce con l'ossigeno nell'aria e qualsiasi altra cosa ci sia intorno. Se ci sono acqua e carbonio in giro, forma un carbonato. Se c'è zolfo in giro, forma un solfato. Qualsiasi altra cosa nella roccia provoca la formazione di un altro minerale. I minerali di uranio sono molto diversi.

È concepibile che nelle profondità di qualche discarica si stiano formando nuovi minerali che potrebbero essere utili a qualcosa?

Origlieri:Alcuni possono avere proprietà interessanti, e può fornire idee agli scienziati dei materiali per creare nuovi composti. Forse ci sono alcuni minerali che si formano naturalmente che non sono stati ancora trovati o alcuni realizzati in un laboratorio in cui la disposizione degli atomi è leggermente diversa che hanno una proprietà desiderabile e potrebbero servire da modello per un nuovo materiale. Ma onestamente, una piccola quantità di un minerale esotico non troverà troppa utilità. Voglio dire, generalmente, questi tipi di minerali non si trovano in grandi quantità, e la maggior parte dei minerali non sono esattamente puri. Per applicazioni industriali, di solito vuoi controllare la chimica del tuo materiale.