Este proceso geológico puede formar vetas de oro en solo unos días.

¿Qué tienen en común la leche cortada y el oro? Un estudio ha revelado que se forman en un proceso similar que puede dar lugar a la formación de vetas de varios centímetros de oro macizo, ¡en tan solo días!

Durante décadas los científicos han estado desconcertados por la formación de raros depósitos hiper enriquecidos de oro en lugares como Ballarat, en Australia; Serra Palada, en Brasil o Red Lake, en Ontario. 

Si bien la formación de grandes vetas de oro responde por lo general a procesos que tienen lugar entre decenas y cientos de miles de años, estos depósitos de gran riqueza pueden formarse en tan solo unos años, meses ¡o incluso días! 

Esto es algo que ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo. 

¿Cómo es posible que se formen tan rápido?, se preguntaban profesor Anthony Williams-Jones del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad McGill de Montreal y el estudiante de doctorado Duncan McLeish.

Tras estudiar varios ejemplos de estos depósitos en la mina Brucejack, al noroeste de Columbia Británica, en Canadá, Williams-Jones y McLeish, han descubierto que estos depósitos de oro se forman de forma muy parecida a la leche agria. 

Sus resultados se recogen en un artículo publicado en la revista Proceeding of the National Academy of Sciences bajo el título Colloidal transport and flocculation are the cause of the hyperenrichment of gold in nature.

La paradoja del oro de bonanza

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que los depósitos de oro se forman cuando el agua caliente fluye a través de las rocas disolviendo cantidades diminutas de oro y concentrándolo en las grietas de la corteza terrestre a niveles invisibles a simple vista. 

De hecho, las venas hidrotermales suministran gran parte del oro que podemos encontrar en la Tierra y en algunos extraños casos pueden dar lugar a la formación de vetas de oro macizo de incluso varios centímetros de espesor. 

También conocidos como depósitos de bonanza, la concentración de estas vetas de oro es millones de veces mayor que la concentración de oro habitual en la corteza terrestre, lo que las convierte en objetivos importantes para la exploración y explotación minera. 

Pero, ¿cómo pueden fluidos con concentraciones tan bajas de oro dar lugar a estos raros y abundantes depósitos de oro?

«Nuestros hallazgos resuelven la paradoja de la formación de oro de ‘grado ultra alto’ o ‘de bonanza’, la cual ha frustrado a los científicos durante más de un siglo», explican los científicos en una entrevista realizada para la Universidad McGill. «La paradoja de los depósitos de oro de bonanza radica en que no deberían existir; simplemente no hubo tiempo suficiente para que se formasen, ¡y sin embargo, existen!».

Flóculos y coloides: las semejanzas entre el oro y la leche cortada.

Como la concentración del oro en el agua caliente es muy baja, es necesario que fluyan grandes volúmenes de líquido a través de las grietas de la corteza terrestre para depositar concentraciones de oro extraíbles. 

Se trata de un proceso que requeriría millones de años para llenar una grieta de un solo centímetro de ancho con oro, sin embargo, estas grietas normalmente se sellan en años, meses e incluso días.

FOTO: DUNCAN MCLEISH

«Usando un poderoso microscopio electrónico para observar partículas en finas secciones de roca descubrimos que los depósitos de oro de bonanza se forman a partir de un fluido muy parecido a la leche», detallan Jones y McLeish. 

La leche se compone de pequeñas partículas de grasa que al cortase esta quedan suspendidas en el agua porque se repelen entre sí, como los extremos negativos de dos imanes, formándose una película superficial que adopta la forma de una especie de gelatina. 

«Lo mismo ocurre con los coloides de oro, formados por nanopartículas de oro cargadas que se repelen entre sí, y que al perder su carga se descomponen y floculan». Esta especie de gelatina queda atrapada en las grietas de las rocas para formar las vetas de oro de grado ultra alto.

«Los coloides de oro son distintivamente rojos y se pueden fabricar en el laboratorio, mientras que las soluciones de oro disuelto son incoloras»

«Nuestros resultados son importantes para la industria minera y de exploración de minerales en Canadá y en todo el mundo. En nuestro trabajo hallamos la primera evidencia de formación y floculación de un coloide de oro en la naturaleza y produjimos las primeras imágenes de pequeñas vetas de partículas coloidales de oro y sus agregados floculados a nanoescala. 

Estas imágenes documentan el proceso mediante el cual las grietas se llenan de oro. A su vez, ampliadas a gran escala, millones de estas pequeñas vetas revelan cómo se forman los depósitos de bonanza».

FOTO: PRETIUM RESOURCES INC.

«Aun necesitamos estudios genéticos de los distritos metalogénicos más fértiles de Canadá, como el que acabamos de completar en Brucejack, para mejorar nuestra comprensión de cómo se forman los depósitos minerales de clase mundial y, por lo tanto, desarrollar estrategias más efectivas para su exploración» explican los autores. 

Pero ahora que finalmente entendemos cómo se forman los depósitos de bonanza, las empresas de exploración minera podrán utilizar los resultados de nuestro trabajo para explorar mejor los depósitos de bonanza y los depósitos de oro», concluyen.

Imagen de portada:iStock

FUENTE RESPONSABLE: Historia National Geographic. Por Héctor Rodríguez. EDITOR Y PERIODISTA ESPECIALIZADO EN CIENCIA Y NATURALEZA. Actualizado el 23 de enero 2023.

Sociedad y Cultura/Geología/Minería/Planeta Tierra/Actualidad

Descubren trazas fósiles de un cardumen de 430 millones de años de antigüedad.

Un equipo de investigación del CONICET halló rastros de peces que habitaron los mares someros de la zona de Mar del Plata, Provincia de Buenos Aires, Argentina hace más de 430 millones de años.

Un equipo de especialistas en paleontología y geología del CONICET halló más de 120 trazas fósiles en una cantera de roca cuarcita, más conocida como piedra Mar del Plata. Las marcas se encontraron en una superficie de cinco mil metros cuadrados y pertenecerían a peces, denominados Raederichnus dondasi, que habitaron los mares someros de la zona hace más de 430 millones de años. El grupo halló las marcas fósiles en cuarcitas de origen marino que pertenecen a la Formación Balcarce, un afloramiento de roca presente en el Sudeste de la provincia de Buenos Aires, en serranías del Sistema de Tandilia. Estas rocas pueden encontrarse, además, en las defensas costeras de los balnearios bonaerenses luego de ser extraídas a través de actividad minera.

Las investigadoras del CONICET Karen Halpern, del Centro de Geología de Costas del Cuaternario (CGCyC, CIC-UNMDP) y Soledad Gouiric-Cavalli del Museo de La Plata, junto a Matías Taglioretti y Fernando Scaglia, del Museo Municipal de Ciencias Naturales Lorenzo Scaglia, Marcelo Farenga y Julio Del Río del CGCyC y Lydia Calvo Marcilese, del Área de Geociencias de YPF Tecnología S.A, publicaron recientemente el descubrimiento en la revista científica Palaios.

Karen Halpern explica que las trazas son el molde que dejaron los vientres de los peces, que se recostaron en el fondo del mar hace millones de años. Al irse se cubrieron con sedimentos que, a través de procesos de fosilización y litificación, se transformaron en la traza fósil encontrada en la actualidad. “Lo importante de este hallazgo es que no había registro de peces en la formación Balcarce en Mar del Plata”,  afirma Halpern. Taglioretti agrega: “Además son trazas asociadas, es decir,  son grupales y nos muestran el comportamiento de los peces, que era gregario desde hace 450 millones de años. El comportamiento suele ser difícil de interpretar a partir de fósiles, pero en este caso era bastante claro y eso lo convierte en un hallazgo único en Argentina y en el mundo”.

¿Cómo llegaron a saber que se trataba de peces? Halpern y Taglioretti cuentan que el proceso fue complejo y desafiante, porque en las rocas no encontraron material que indicara directamente que se trataba de peces, como podría haber sido una escama. Sin embargo, el grupo de investigación continuó su búsqueda de información hasta inferir que las trazas eran de peces que descansaban en el fondo del mar, como si fueran lenguados actuales, por varios detalles que detallan a continuación.

Inicialmente el tamaño de las huellas indicaba que no se trataba de los invertebrados conocidos para aquella época, ya que las marcas encontradas eran de treinta y cinco centímetros, cuando los invertebrados no superan los diez. Algo semejante sucedió con la posibilidad de que hubieran sido cangrejos herradura ancestrales, conocidos como xifosuros, pero los de aquella época eran mucho más pequeños y sus trazas son bastante diferentes, sobre todo en la cola. En los cangrejos herradura la parte posterior es como un filamento y en el caso de las trazas fósiles marplatenses los especialistas observaban un volumen que no coincidía. De hecho, analizando en detalle los fósiles, encontraron marcas de arrastre que señalan una especie de cola con volumen semejante a la que tienen los peces.

Por otra parte, no encontraron marcas de patas, lo que descartó a los cangrejos prehistóricos. Además, el hecho de contar con más de 120 muestras permitió desestimar esta posibilidad porque resulta poco probable que en todas las trazas se hayan borrado las marcas de extremidades. Por el contrario, lo que sí encontraron fueron marcas de apoyo pareadas en los costados que podrían haber sido generadas por las aletas. La conclusión a la que llegaron a partir de las huellas es que estos peces habrían tenido una forma batoidea, como las rayas, pero con una cola más gruesa, como la que se encuentra en los peces guitarra.

Los paleontólogos añaden que no existía una traza para esa época con estas características, por lo que tuvieron que nombrar a la especie que la habría originado. El nombre elegido fue Raederichnus dondasi. Halpern indica que el nombre Raederichnus surge de la palabra raedera que eran unos artefactos hechos en piedra Mar del Plata con forma de gota que realizaban los nativos pampeanos para raspar y cortar, cuya forma se asemeja mucho a las marcas dejadas por el pez fósil. El nombre se postuló como homenaje a estos antiguos pobladores de estas tierras. Por otra parte, dondasi tiene origen en el apellido de Alejandro Donda, quien fue el encargado del laboratorio de paleontología del Museo Municipal de Ciencias Naturales Lorenzo Scaglia y aportó a las investigaciones y al cuidado del patrimonio en la ciudad. “Por eso decidimos homenajearlo con el epíteto de la especie”, comenta el paleontólogo Taglioretti.

Halpern comenta que la especie Raederichnus habitaba mares tranquilos de poca energía y el paisaje de esta zona se caracterizaba por presentar grandes planicies mareales someras con amplitudes de marea bien marcadas, como las que se encuentran hoy en el balneario Las Grutas o San Antonio Oeste. Taglioretti añade: “Hay que tener en cuenta que la luna tenía un efecto más marcado sobre las mareas que el que conocemos hoy, porque estaba mucho más cerca. El planeta era completamente diferente y, si bien hay discusión al respecto, se puede decir que en aquel momento la vida sucedía principalmente en los mares”.

El descubrimiento de las trazas de Raederichnus dondasi es de suma importancia porque no existía registro de peces para el paleozoico inferior en la Formación Balcarce y porque resulta una evidencia fuerte del comportamiento en cardumen de estos peces. Pero, además, la presencia de peces en aquellos ambientes indica que se trataba de comunidades más complejas, lo que abre la puerta a una nueva línea de investigación sobre estas rocas para la época en la que Raederichnus habitó los mares.

Referencia bibliográfica

Halpern, K., Gouiric-Cavalli, S., Taglioretti, M. L., Farenga, M., Scaglia, F., Marcilese, L. C., & Del Río, J. L. (2022). Raederichnus Dondasi a New Trace Fossil from the Early Paleozoic of Argentina Reveals Shoaling Behavior in Early Fish. Palaios, 37(8), 418-432.https://doi.org/10.2110/palo.2021.023

 

Imagen de portada: Un equipo de especialistas en paleontología y geología del CONICET halló más de 120 trazas fósiles en una cantera de roca cuarcita en la Formación Balcarce. Fotos: gentileza equipo de investigación.

FUENTE RESPONSABLE: CONICET Argentina.Por Daniela Garanzini – Área de comunicación del CONICET Mar del Plata. 30 de septiembre 2022.

Paleontología/Geología/CONICET/Investigación/Argentina.

 

Encuentran, a 660 km de profundidad, una cantidad de agua equivalente a seis veces que la de todos los océanos de la tierra.

El interior de la Tierra sigue siendo un misterio en muchos aspectos. Las nuevas tecnologías permiten estimar la composición y la dinámica de algunas áreas inaccesibles, pero se mantienen muchas dudas, por ejemplo, sobre la presencia de agua por debajo de corteza terrestre. El ficticio «Viaje al centro de la Tierra» que escribió Julio Verne en 1864 ya hablaba de océanos interiores, pero no fue hasta 2014 que un primer estudio científico presentaba indicios de la presencia de agua por debajo de los 500 km de profundidad. 

Un estudio con la participación de expertos de Estados Unidos, Italia y Alemania aporta nuevas evidencias de que, en la zona de transición, entre el manto superior y el manto inferior de la Tierra (entre los 410 y los 660 km de profundidad) existen cantidades considerables de agua. 

Los autores no creen que se trate de grandes bolsas al estilo de los océanos subterráneos de Verne sino más bien de agua dispersa en formaciones rocosas y minerales, en todo caso concluyen que en su estudio se aportan datos para considerar que el ciclo del agua en nuestro planeta va mucho más allá -y es más profundo- de lo que se ha estimado hasta ahora.

Los resultados de esta investigación, publicados en un artículo en la revista Nature Geoscience (versión on line 26 de septiembre), se basan en el estudio detallado, con espectroscopía Raman y espectrometría FTIR, de un diamante encontrado en Botsuana y formado a 660 km bajo la superficie de la Tierra.

«El estudio confirma algo que durante mucho tiempo fue solo una teoría, a saber, que el agua del océano acompaña a las losas en subducción y, por lo tanto, ingresa a la zona de transición. Esto significa que el ciclo del agua de nuestro planeta incluye el interior de la Tierra», destaca en una nota informativa el Instituto de Geociencias de la Universidad Goethe de Frankfurt, al que pertenecen tres de los firmantes del artículo científico.

UNA ZONA BAJO PRESIÓN

La zona de transición (ZT) es el nombre que se le da a la capa límite que separa el manto superior de la Tierra y el manto inferior. Se encuentra a una profundidad de 410 a 660 kilómetros. La presión en esta parte del Tierra, de hasta 23.000 bar, hace que el mineral verde oliva olivino, que constituye alrededor del 70% del manto superior de la Tierra y también llamado peridoto, altere su estructura cristalina. En el límite superior de la zona de transición, a una profundidad de unos 410 kilómetros, se convierte en wadsleyita más densa; a 520 kilómetros se metamorfosea en ringwoodita aún más densa.

«Las transformaciones minerales dificultan en gran medida los movimientos de las rocas en el manto», explica el profesor Frank Brenker del Instituto de Geociencias de la Universidad Goethe de Frankfurt. Por ejemplo, las plumas del manto (columnas ascendentes de roca caliente del manto profundo) a veces se detienen directamente debajo de la zona de transición. El movimiento de masa en la dirección opuesta también se detiene.

Hasta ahora no se sabía cuáles eran los efectos a largo plazo de la «succión» de material en la zona de transición sobre su composición geoquímica y si allí existían mayores cantidades de agua. El profesor Brenker considera que las losas de subducción también transportan sedimentos de aguas profundas al interior de la Tierra. «Estos sedimentos pueden contener grandes cantidades de agua y CO2. Pero hasta ahora no estaba claro cuánto entra en la zona de transición en forma de minerales y carbonatos más estables e hidratados y, por lo tanto, tampoco estaba claro si realmente se almacenan grandes cantidades de agua allí», indica este coautor del nuevo estudio.

Los datos conseguidos en esta investigación responden en parte a esta incógnita. Los autores analizaron un diamante de Botswana que se formó a 660 kilómetros de profundidad, en la interfaz entre la zona de transición y el manto inferior, donde la ringwoodita es el mineral predominante. 

Los diamantes de esta región son muy raros, incluso entre los diamantes raros de origen súper profundo, que representan solo el 1% de los diamantes. 

Los análisis revelaron que la piedra contiene numerosas inclusiones de ringwoodita, que exhiben un alto contenido de agua. Además, el grupo de investigación pudo determinar la composición química de la piedra. 

Era casi exactamente el mismo que el de prácticamente todos los fragmentos de roca del manto encontrados en basaltos en cualquier parte del mundo.

«En este estudio hemos demostrado que la zona de transición no es una esponja seca, sino que contiene cantidades considerables de agua», dice Brenker, y agrega: «Esto también nos acerca un paso más a la idea de Julio Verne de un océano dentro de la Tierra». La diferencia es que en realidad en las profundidades de la Tierra no hay probablemente océano, sino «roca hidratada», indica el profesor Brenker.

La ringwoodita hidratada se detectó por primera vez en un diamante de la zona de transición ya en 2014. Brenker también participó en ese estudio. Sin embargo, no fue posible determinar la composición química precisa de la piedra porque era demasiado pequeña. 

El estudio de 2014 no dejó claro si era un caso aislado o una situación general de presencia de agua en gran profundidad. Por el contrario, las inclusiones en el diamante de 1,5 centímetros de Botswana, que el equipo de investigación investigó en el presente estudio, eran lo suficientemente grandes como para permitir determinar la composición química precisa, y esto proporcionó la confirmación final de los resultados preliminares de 2014, concluye el resumen de la Universidad Goethe de Frankfurt.

Imagen de portada: Gentileza de Diario Chaco

FUENTE RESPONSABLE: Diario Chaco. Argentina.Fuente: La Vanguardia. 1 de octubre 2022.

Sociedad/Tierra/Estudio cientifico/Geología/Agua.

Los volcanes ‘fertilizaron’ los mares y causaron la primera extinción masiva en la Tierra.

Científicos de la Universidad de Southampton (Reino Unido) han descubierto que dos períodos intensos de vulcanismo desencadenaron un período de enfriamiento global y una caída de los niveles de oxígeno en los océanos, lo que provocó la primera extinción masiva de especies de las cinco que ha experimentado la Tierra, hace 450 millones de años.

Los investigadores, en colaboración con colegas de la Universidad de Oldenburg, la Universidad de Leeds y la Universidad de Plymouth, estudiaron los efectos de la ceniza volcánica y la lava en la química del océano durante un período de cambio ambiental extremo hace unos 450 millones de años. Sus hallazgos se publican en la revista Nature Geoscience.

Este período provocó un intenso enfriamiento del planeta, que culminó en una glaciación y en la ‘Extinción masiva del Ordovícico Tardío’. Esta extinción provocó la pérdida de aproximadamente el 85% de las especies que había en los océanos, alterando además el curso de la evolución de la vida en la Tierra.

El fósforo, culpable

«Se ha sugerido que el enfriamiento global fue impulsado por un aumento en la entrada de fósforo a los océanos«, ha señalado Jack Longman, autor principal del estudio con sede en la Universidad de Oldenburg.

Foto: Pinterest

«El fósforo es uno de los elementos clave de la vida, pues determina el ritmo al que pequeños organismos acuáticos como las algas pueden utilizar la fotosíntesis para convertir el dióxido de carbono (CO2) en materia orgánica».

Estos organismos eventualmente se asientan en el lecho marino y están enterrados, lo que reduce los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera, hecho que luego causa el enfriamiento.

«El enigma sin resolver es por qué la glaciación y la extinción ocurrieron en dos fases distintas en este momento, separadas por unos 10 millones de años», afirma el Tom Gernon, profesor asociado de la Universidad de Southampton y coautor del estudio. «Eso requiere algún mecanismo para impulsar el suministro de fósforo, lo cual es difícil de explicar», señaló.

El equipo identificó que dos pulsos excepcionalmente grandes de actividad volcánica en todo el mundo, que ocurrieron en zonas de la actual América del Norte y el sur de China, coincidieron con los dos picos de glaciación y extinción.

«Pero los estallidos intensos de vulcanismo suelen estar relacionados con la liberación masiva de CO2, que debería impulsar el calentamiento global, por lo que otro proceso debe ser responsable de los eventos de enfriamiento repentinos», añade Gernon.

En busca del incremento del fósforo

Esto llevó al equipo a estudiar si un proceso secundario (descomposición natural o ‘meteorización’ del material volcánico) pudo haber proporcionado el incremento de fósforo necesario para explicar las glaciaciones.

«Cuando el material volcánico se deposita en los océanos, sufre una alteración química rápida y profunda, incluida la liberación de fósforo, lo que fertiliza eficazmente los océanos«, afirma el coautor, el profesor Martin Palmer de la Universidad de Southampton. «Entonces, parece una hipótesis viable y ciertamente vale la pena tenerla en cuenta».

«Esto llevó a nuestro equipo a estudiar capas de cenizas volcánicas en sedimentos marinos mucho más jóvenes para comparar su contenido de fósforo antes y después de que fueran modificados por interacciones con el agua de mar», dijo Hayley Manners, profesora de Química Orgánica en la Universidad de Plymouth.

Provisto con esta información, el equipo estaba en una mejor posición para comprender el impacto geoquímico potencial de extensas capas volcánicas surgidas de enormes erupciones durante el Ordovícico.

«Esto nos llevó a desarrollar un modelo biogeoquímico global para comprender los efectos en cadena sobre el ciclo del carbono al agregar rápidamente una oleada de fósforo lixiviado de depósitos volcánicos al océano», indicó Benjamin Mills, profesor asociado de la Universidad de Leeds y coautor del estudio.

Y, efectivamente, el equipo descubrió que las capas extendidas de material volcánico depositadas en el lecho marino durante el Período Ordovícico habrían liberado suficiente fósforo en el océano para impulsar una cadena de eventos, incluido el enfriamiento climático, la glaciación, la reducción generalizada de los niveles de oxígeno del océano y la extinción masiva.

Fauna del ordovícico. Fuente: mundoprehistorico.com

Si bien puede ser tentador pensar que sembrar fósforo en los océanos puede ayudar a resolver la actual crisis climática, los científicos advierten que esto puede tener en realidad consecuencias dañinas.

«El exceso de escorrentía de nutrientes de fuentes como fertilizantes agrícolas es una causa importante de eutrofización marina, donde las algas crecen rápidamente y luego se descomponen, consumiendo oxígeno y causando daños sustanciales a los ecosistemas», advierte Mills.

Los científicos concluyen que, si bien en escalas de tiempo cortas, las erupciones volcánicas masivas pueden calentar el clima a través de las emisiones de CO2, también pueden impulsar el enfriamiento global en escalas de tiempo de millones de años. «Nuestro estudio puede impulsar nuevas investigaciones de otras extinciones masivas durante la historia de la Tierra «, concluye Longman.

Imagen de portada: Gentileza de Verde y Azul Actualidad

FUENTE RESPONSABLE: Verde y Azul Actualidad. Por Joan Luis Ferrer. Diciembre 2021.Joan Lluís Ferrer Colomar (Ibiza, 1967) es licenciado en Ciencias de la Información por la Universidad del País Vasco (UPV-EHU). Desde 1988 ha ejercido el periodismo en prensa, radio y televisión en Bilbao, Catalunya y Baleares. Especializado en información ambiental, desde 2019 coordina la sección Crisis Climática en los periódicos de Prensa Ibérica. Desde 2020 dirige Verde y Azul, el canal de medio ambiente de Prensa Ibérica y Grupo Zeta.

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