Formación de minerales
Así como el agua cambia de estado líquido a sólido a la temperatura de 0º C para convertirse en mineral (hielo), de forma similar los minerales formadores de rocas tienen determinada temperatura de formación: la transición de la fase líquida a sólida. Esta temperatura puede ser cercana a la ambiente (como ocurre en los minerales formados en ambientes sedimentarios) hasta muy altas temperaturas, como las de una lava o magma al enfriarse: de poco menos de 1400° C a 750° C.
De tal manera que la presencia de cada mineral en los distintos tipos de roca, es indicativa de la temperatura en la que se formó el mineral, y también de las condiciones fisico-químicas o de presión que existieron durante la formación del mineral y, nos revela por tanto, la historia de formación de la roca.
En las rocas ígneas el orden de cristalización (formación) de sus minerales, a partir del magma, ocurre a distintas temperaturas que se describen en la llamada Serie de Bowen. Los minerales con mayor contenido de Fe y Ca cristalizan primero a más altas temperaturas. El primer mineral del grupo de los silicatos ferromagnesianos en cristalizar: serie discontinua, es el olvino, con la estructura básica de tetraedros de sílice aislados. Conforme disminuye la temperatura cristalizan piroxenos, con estructura de cadenas sencillas de tetraedros de sílice, luego anfíboles, con estructuras de cadenas dobles de tetraedros de sílice; al final de esta serie cristaliza la biotita, con estructura de láminas de tetraedros de sílice. En los minerales del grupo de los silicatos NO ferromagnesianos, los primeros en cristalizar son las plagioclas de calcio y conforme el fluido se enfría, la plagioclasa continúa reaccionando con el fundido y va cambiando de composición, cada vez más rica en sodio, es por ello que esta serie se denomina "continua". Los últimos minerales en cristalizar son los feldespatos potásicos (ortoclasa), la muscovita y el cuarzo. Todos los tipos plagioclasas y el cuarzo tienen estructuras de redes tridimensionales de tetraedros de sílice, solo la muscovita tes de estructura de láminas de tetraedros. Dado que el cuarzo es el último en cristalizar, es muy resistente al intemperismo, esto es a ser alterado, al contrario del olivino que se altera muy facilmente.
Serie de Bowen, que ilustra el orden en que cristalizan los minerales durante el enfriamiento de un fundido.
Los minerales con Fe y Ca son los primeros en cristalizar.
El cuarzo es el ultimo y más estable a temperatura ambiente.
En las rocas sedimentarias, se encuentran granos de minerales derivados del intemperismo y erosión de otras rocas. Los minerales más frecuentes que podemos encontrar son entonces los originalmente formados a bajas temperaturas, como el cuarzo, el feldespato y las micas. También abundan en estas rocas las arcillas y los oxidos e hidróxidos que son resultado del intemperismo de los minerales de altas temperaturas. Dado que los productos de disolución de rocas previas más comunes son CaCO3 y SiO2, entonces mlos minerales precipitados más frecuentes en las rocas sedimentarias son calcita (o aragonita) y sílice cristalino (cuarzo) o micro a criptocristalino, como el pedernal. La formación de minerales de alteración, así como otros precipitados a partir de material en disolución, reflejan frecuentemente las condiciones fisico-químicas del ambiente de depósito, como pueden ser condiciones oxidantes, reductoras, o de extrema evaporación. Por ejemplo la pirita (FeS2), ankerita (CaFe2S2(CO3)2) y siderita ((Fe,Ca)CO3) son minerales que pueden precipitarse en rocas sedimentarias si el ambiente es reductor; algunos óxidos e hidróxidos de hierro se precipitan en condiciones de oxidación y, sales, sulfosales o sulfatos de calcio, sodio, potasio, entre otras indican condiciones de evaporación.
En las rocas metamórficas los minerales formados bajo las condiciones del metamorfismo son muy distintos según la temperatura y presión prevalentes y la presencia, tipo, o carencia de fluidos hidrotermales. Algunos minerales se forman a bajas temperaturas apenas por arriba de los 200° C y relativa baja presión (a poca profundidad), como la zeolita o clorita; otros se forman altas temperaturas de hasta 900° C y altas presiones, como la cianita o glaucófano. Otros más se forman a altas temperaturas pero presiones relativamente bajas o intermedias, como el granate, igualmente los hay otros que se forman solo cuando hay fluidos hidrotermales, como la serpentinita. De tal forma que la presencia de ciertos minerales es indicativa de las condiciones bajo los cuales se formaron las rocas metamórficas.