Los procesos que transportan el oro a la superficie desde las profundidades del manto terrestre dependen del azufre que burbujea debajo de los volcanes activos.
Dos nuevos artículos coinciden en que algunas formas de azufre forman enlaces moleculares con el oro que, de otro modo, permanecerían secuestrados en el manto, permitiendo que el precioso elemento se elevara.
En lo que no están del todo de acuerdo es en qué forma de azufre es más importante.
Según modelos numéricos y experimentos realizados por un equipo de geólogos dirigidos por Deng-Yang He de la Universidad de Geociencias de China, el triazufre es clave. Pero, según los experimentos realizados por Stefan Farsang y Zoltán Zajacz de la Universidad de Ginebra, el bisulfuro es el actor crucial.
Ambos conjuntos de resultados son interesantes y vale la pena seguirlos, porque comprender cómo se forman los depósitos de oro puede ayudarnos a aprovechar al máximo este hermoso, valioso y útil recurso.
Los depósitos de oro son a menudo asociado con actividad volcánica en lugares donde se unen placas tectónicas. Allí, el borde de una placa tectónica puede deslizarse debajo de la placa adyacente, creando lo que se conoce como zona de subducción. Las interacciones entre las dos placas crean una región plagada de terremotos y volcanes, como la larga cadena de volcanes conocida como Anillo de Fuego del Pacífico.
El oro de estos depósitos se origina muy por debajo de la superficie de la Tierra, en el manto. Si se le dejaba a su suerte, allí se quedaría el metal denso; pero se incorpora a los magmas que ascienden a través de la actividad volcánica hasta la superficie, donde se deposita.
Los científicos creen que la clave para su transporte es el azufre. El azufre se une fuertemente con metales pesadosincluido oro. Pero la forma que adopta el azufre para transportar el oro a través de las zonas de subducción de la Tierra es un tema de debate entre los científicos de la Tierra.
Deng-Yang He y sus colegas experimentaron con diferentes presiones y temperaturas para desarrollar un modelo termodinámico que pudiera predecir las condiciones del mundo real que resultan en el transporte de oro. Descubrieron que, en un conjunto de temperaturas y presiones muy específicas donde el agua se calienta y se oxida a medida que la corteza terrestre se hunde, el oro y el trisulfuro se unen para formar un complejo soluble con la fórmula Au(HS)S.3–.
Este complejo, según mostraron sus cálculos, puede transportar concentraciones de oro de varios gramos por metro cúbico de fluido, más de tres órdenes de magnitud más que la abundancia promedio de oro en el manto de la Tierra. Es un medio extremadamente eficaz de sorber el oro del manto y verterlo en la corteza.
«Este modelo termodinámico que hemos publicado ahora es el primero en revelar la presencia del complejo oro-triazufre que antes no sabíamos que existía en estas condiciones». dice el geólogo Adam Simon de la Universidad de Michigan.
«Esto ofrece la explicación más plausible para las muy altas concentraciones de oro en algunos sistemas minerales en entornos de zonas de subducción».
Pero puede que no sea el único medio de transporte. En su experimento realizado en la Universidad de Ginebra, Farsang y Zajacz encontraron una manera de modificar la estado de oxidación del azufre en su experimento, agregándolo a condiciones de presión y temperaturas de 875 grados Celsius (1607 Fahrenheit), consistente con la temperatura de los magmas naturales.
Experimentos anteriores, incluidos un artículo de 2011 muy citadohabía demostrado que el responsable del transporte era el triazufre. Los nuevos resultados mostraron que el bisulfuro, el sulfuro de hidrógeno y el dióxido de azufre estaban fuertemente presentes a temperaturas magmáticas.
Esto es interesante porque el bisulfuro desempeña un papel en el transporte de metales en fluidos hidrotermales, que tienen una temperatura más baja. Se pensaba que el bisulfuro no podía existir a temperaturas magmáticas; pero el trabajo de Farsang y Zajacz descubrió que sí se puede.
«Eligiendo cuidadosamente nuestras longitudes de onda láser», Farsang dice«También demostramos que en estudios anteriores la cantidad de radicales de azufre en los fluidos geológicos estaba muy sobreestimada y que los resultados del estudio de 2011 se basaban en realidad en un artefacto de medición, lo que puso fin a este debate».
Son palabras de pelea. Tu jugada, triazufre.
Los dos artículos han sido publicados en el Actas de la Academia Nacional de Cienciasy Naturaleza Geocienciarespectivamente.