Composición mineralógica de los granos

¿Qué minerales hay en la arena?

En las arenas podemos encontrar minerales muy variados: cuarzo (el más frecuente por ser el más abundante y resistente), feldespato, olivino, granates, piroxenos, micas y minerales pesados (circón, turmalinas, granate, magnetita, ilmenita, etc.). Asimismo algunos granos muestran fragmentos de roca que no han llegado a desagregarse.

Existe una relación directa entre la roca madre o área fuente (en adelante AF) que se ha erosionado y proporciona los granos y con la proximidad a la misma. Así por ejemplo en un AF granítica proximal (cercana a la roca madre) encontraremos cuarzo, feldespato, micas y algunos accesorios como turmalina u otros. Pero a medida que nos alejamos de dicha AF, feldespatos y micas van a desaparecer (hidrólisis) y quedarán los más resistentes y abundantes como el cuarzo que llegará hasta la zona más distal o alejada donde quedará inmovilizado temporalmente (playas, terrazas de ríos, etc.).

Cuando la roca madre o AF son rocas solubles y poco resistentes como la caliza, los granos de calcita desaparecen tras un transporte relativamente corto y por ello no suelen encontrarse en arenas como las de las playas que mostramos en esta colección virtual.

Cuarzo y minerales de la sílice

El cuarzo es el mineral más abundante de la naturaleza (18%). Su origen son las rocas ígneas y metamórficas cuarzosas así como sedimentos y rocas sedimentarias (fundamentalmente areniscas) ricas en cuarzo.

Los granos o clastos muestran diversos aspectos superficiales según se encuentre cerca de la roca madre que se meteoriza o haya sido transportado por el agua o el viento sufriendo desgaste y redondeamiento (ver apartado área de transporte). El cuarzo es el único polimorfo cristalino termodinámicamente estable en condiciones sedimentarias y por su dureza (7 en la Escala de Mohs) y estabilidad tanto el cuarzo en sentido estricto como las variaciones de la sílice (ágata, sílex, calcedonia y otras)  son los componentes más idóneos para el estudio textural y las variaciones comparativas de sedimentos.

Granos de cuarzo de origen volcánico totalmente translúcidos y angulosos que aún no han sufrido transporte.
Granos de cuarzo translucidos y lechosos que han sufrido cierto grado de redondeamiento por un transporte prolongado
Arena playa de Agate en Lüderitz, Namibia. Junto al cuarzo blanco abundan las ágatas y calcedonias así como minerales pesados (magnetita). Todos ellos redondeados, denotando un largo transporte desde el área Fuente.
Ágata.
Cuarzo rosa.
Cuarzo lechoso.

Olivino y Piroxenos

En AF Volcánicas abunda minerales de color oscuro (negro) constituidos fundamentalmente por piroxenos tipo augita y anfíboles entre los que destacan los granos de olivino de color verde translúcido, en ocasiones conservando sus cristales de formas poligonales escasamente erosionados, denotando un transporte corto.

Granos prismáticos de olivino (verde) junto a algunos piroxenos prismáticos (negro) que denotan cercanía al área fuente.
Arena formada principalmente por granos irregulares de piroxenos (de color negro) y olivino (color verde) que denotan un mayor transporte.

Feldespatos y micas

En áreas fuente graníticas proximales los feldespatos y micas son fácilmente identificables. Incluso se pueden llegar a observar los cristales idiomorfos de hábito hexagonal tan característicos de las micas.

Granos de feldespato y de mica.
Granos formados por mica negra (biotita).
Grano de mica de color blanquecino.

Calcita

En AF sedimentarias y metamórficas de rocas carbonatadas como calizas y mármoles, en que la calcita constituye la mineralogía principal, se desprenden granos de calcita que, en la zona proximal a la roca madre mantienen su aspecto prismático.

Dada la baja dureza de este mineral (3 en la Escala de Mohs) y su alta solubilidad, esta desaparece bastante rápidamente viajando los iones carbonato disueltos en el agua. En los lugares adecuados (cuencas sedimentarias) este carbonato será incorporado a las conchas y caparazones de seres vivos o precipitará por diversas vías dando origen a cementos calcáreos y nuevas calizas.

Granos de calcita.
Granos de calcita.

Minerales accesorios y minerales pesados

Como el propio nombre indica, los minerales accesorios no forman parte de la composición fundamental de las rocas. Representan porcentajes muy pequeños (generalmente menor del 1%) pero los procesos de erosión, transporte y sedimentación pueden concentrarlos. Es decir, aunque en la roca madre sean escasos y se encuentren muy dispersos, como suelen ser muy resistentes a la meteorización tanto física (mecánica) como química, en su viaje hacia su depósito final en las arenas de ríos o playas, y en la medida en que los menos resistentes desaparecen (por atrición), su concentración aumenta. Como además suelen tener densidades elevadas -siendo el oro el más denso de todos- pueden concentrarse formando “placeres”.

Algunos minerales accesorios de las rocas Ígneas que pueden encontrarse en las arenas son: oro, diamantes, circones, rutilos, apatitos, berilos (esmeraldas), turmalina, fluorita y opacos (pirita, magnetita, ilmenita y cromita).

La mayoría de estos granos no son fácilmente identificables a la luz de la lupa pero podemos detectar su presencia por otros métodos como son aplicando un imán a la muestra observando como los minerales ferromagnéticos, como la magnetita, se adhieren al mismo.

En los afloramientos in situ de rocas metamórficas los minerales accesorios tienen también gran interés científico ya que actúan como “registradores de la presión” y la temperatura alcanzadas durante la transformación de la roca. Cuando estas se meteorizan pueden aportar granos de cuarzo hialino, biotita, sillimanita siendo los granates los más resistentes y reconocibles junto a fragmentos de roca como pizarras, esquistos, gneises y cuarcitas.

Arena procedente de la alteración de una roca volcánica tipo dacita (en el Cabo de Gata) que en su ascenso había atravesado y fundido parcialmente la roca metamórfica del sustrato (gneises migmatíticos) los cuales aportaron minerales alóctonos como granates y otros (cuarzo, biotita, sillimanita y cordierita) los cuales son concentrados junto a fragmentos de roca debido a la topografía del barranco abierto por un pequeño torrente en la que el agua ha excavado creando pequeñas depresiones donde se acumulan los granates.
Arena de la playa de Mazarrón (Huelva) con ilmenita (granos negros) sin relación con el entorno, arrastrados desde un área fuente de rocas Ígneas transportados hasta la costa por el río Guadiana y distribuidos en las playas por las corrientes de deriva.

Fragmentos de roca

Proceden de cualquier tipo de roca madre. Su presencia en la arena indica un área fuente proximal, es decir, cercana, ya que si el transporte hubiera sido prolongado, estos fragmentos de roca habrían desaparecido por haberse meteorizado completamente acabando por liberar sus componentes minerales más resistentes o partículas de tamaño mucho menor.

Fragmentos de silexita, una roca sedimentaria de composición silíce.
Fragmentos de lavas volcánicas.

Fragmentos de origen antrópico

Los fragmentos de origen antrópico que pueden aparecer son partículas sólidas generadas por la actividad humana que se incorporan a los sedimentos naturales de las playas y ríos. Entre ellos destacan fragmentos de vidrio pulido, escorias industriales y restos de materiales de construcción.

Granos constituidos por fragmentos de vidrio rodado de diversos colores, mezclados con granos procedentes de granito. El origen de los vidrios se debe a que dicho lugar se utilizó como vertedero de botellas.