No, no voy a hacer propaganda del célebre hipermercado del bricolaje para chapucillas, jardineros de fin de semana y todos aquellos que creen que pueden ahorrarse el pagar un fontanero, electricista, carpintero, pintor.. etcétera…
Simplemente, como buen chapuzas de tiempo libre, fui allí a comprar algunos materiales para perpetrar una lamentable reparación casera. Entre estos materiales se encontraban unos cuantos sacos de arena. Y esto es lo que me interesa que veamos ahora mismo: que las ciencias como la geología o la mineralogía o la química e incluso la biología no se aprenden únicamente en libros o sentados en un aula o un estudio. Ni tampoco hace falta ir a una mina, pasar la vida en un laboratorio, viajar al desierto de Atacama o subir a la cima del Annapurna. De hecho, cualquier lugar es bueno para echar un vistazo a los materiales y procesos que componen y dan forma a nuestro planeta, si sabemos ver.
Podemos ir a un lugar, como en el que yo estuve, y comprar sacos de arena de diversas procedencia. Para la mayoría de la gente, la arena es…arena. Para mi es una mezcla heterogénea y mas o menos compleja de una serie de minerales y una fuente inagotable de estudio, información e incluso trabajo de investigación. Veamos como:
Si miramos esta arena con atención podemos separarla gruesamente en dos partes, una ligera y otra densa, con ayuda de una simple batea.
En el caso de mi arena, la fracción ligera mayoritaria esta compuesta de cuarzo, sílice amorfa, feldespato, micas y arcillas y algunos otros minerales ligeros. Esta fracción no me interesa demasiado, aunque me da pistas de que probablemente esta arena se formó por meteorización de rocas graníticas.

La fracción pesada, minoritaria, me interesa mas, porque contiene esto:

Oro!. Si, no he mentido en el título: los de Leroy Merlin me estaban regalando un poco de oro junto con mi arena! espero que no se den cuenta, si no son capaces de subir el precio o ponerlo en un anuncio.
 El oro es un elemento muy pesado que se acumula y se puede ver en la fracción pesada de la arena, eso si, si ésta procede de un lugar en el que sea posible que haya habido aporte del metal precioso.Y así es: la arena que tenían en el hipermercado en el que estuve procede de Abades (Segovia), en las estribaciones de la Sierra de Guadarrama. Las rocas graníticas que forman la mayor parte de la sierra son muy sensibles a la erosión y forman arenas que son arrastradas hacia las cuencas sedimentarias que la rodean. El agua fue horadando la roca, concentrando las arenas formadas y depositando sus restos en diferentes depósitos aluviales donde luego son explotados por los humanos como áridos de construcción.
 El granito del que procede esta arena esta formado básicamente por cuarzo, feldespatos (plagioclasas y feldespatos alcalinos) y micas, pero contiene muchos minerales, llamados accesorios, que se encuentran en menor cantidad. Muchos de estos minerales accesorios son densos y pueden encontrarse e identificarse en los concentrados de minerales densos de la arena. En el caso de mi arena, encontramos muchos de los minerales accesorios del granito, ademas de oro:
ilmenita (la mayor parte de los granos negros que se ven en las fotos)
rutilo
zircon
casiterita
xenotima-Y
monacita
turmalina
granates
scheelita
wolframita
magnetita
ademas de algunos otros minerales que habría que identificar. No sólo quedan evidencias en la arena de la composición de la roca original. Cuando la meteorización afecta a filones en los que se acumulan otros minerales, sus restos también pasan a formar parte de la arena.
 Como consecuencia del transporte desde la roca original, la mayor parte de los cristales de mineral estan rodados, pero aun son reconocibles muchas formas cristalinas, sobre todo en el zircón, un mineral particularmente resistente cuyos cristales se liberan del granito con la meteorización:

Otra peculiaridad del concentrado de minerales pesados es que es ligeramente radiactivo. Muchos minerales, como el zircón o la monacita, contienen una cantidad variable de uranio o torio. Ademas, la uraninita es un mineral accesorio habitual en granitos. De ahí que los granitos sean ligeramente radiactivos y el uso de arena en la construcción contribuye a la radiación de fondo que puede detectarse en cualquiera de nuestras casas.

Otro mineral del que pueden conservarse formas cristalinas es la magnetita (foto de arriba). En la imagen se ve la forma cubo-octaédrica, ya bastante rodada, de los cristales de magnetita, que pueden separarse fácilmente del concentrado con ayuda de un imán.
Otra imagen del oro contenido en la arena:

 Esta imagen tiene una peculiaridad ademas de la lámina de oro. ¿alguien puede verla?
Hay que aclarar que la cantidad de oro contenida en esta arena es muy pequeña. La Sierra de Guadarrama no ha dado lugar a depósitos de oro que hicieran interesante su explotación, pero sin embargo son numerosas las citas del metal en diversos ríos que arrastran sedimentos de la sierra en las provincias de Madrid, Guadalajara o Segovia. Bien, si el oro encontrado procede de las rocas graníticas que dieron lugar a la arena…¿por que si miro con atención en el granito, incluso haciendo laminas delgadas o usando un microscopio, nunca puedo ver oro?
 A diferencia de otros cristales, como el zircón, el oro no se encuentra en esta forma en el granito original. Este “oro primario” se encuentra muy disperso, incluido en otros minerales, como la arsenopirita o la pirita, (abundantes en la Sierra de Guadarrama) o en partículas invisibles en algunas zonas de la roca.

¿como es posible entonces que, tras el arrastre por el agua, aparezca en forma de laminillas o pepitas?

La respuesta a esta pregunta solo tiene una vía posible: la bioquímica. El oro no es algo estable e insoluble, mas bien al contrario: tiende a formar numerosos complejos solubles. Durante la meteorización de la roca de partida hay actividad bacteriana, encargada de procesos como la oxidación de los sulfuros primarios (como la pirita o la arsenopirita). Las bacterias que destruyen estos minerales liberan tiosulfato, que forma un complejo muy soluble con el oro. Así, las pequeñas cantidades de oro liberadas al degradarse la arsenopirita contenida en la roca original se disuelven en el agua en forma de complejos, al contrario de minerales como el zircón o la ilmenita, que son liberados y arrastrados mecánicamente (acumulación detrítica). Mas aun, muchas bacterias y hongos contenidos en el suelo pueden solubilizar el oro en forma de complejos orgánicos, que luego son arrastrados aguas abajo. 
Cuando estas aguas procedentes de la sierra que arrastran los detritus de la roca y las soluciones con el oro llegan a una zona propicia, la actividad de algunos tipos de bacterias descomponen estos complejos y precipitan partículas muy pequeñas de oro coloidal que van acumulando en mineralizaciones a partir de biofilms Estas acumulaciones formadas por la suma de los pequeños granos precipitados por innumerables bacterias se depositan entonces en zonas de arrastre favorables, dando lugar a los aluviones de los que muchos muchos siglos mas tarde se extrae la arena para la construcción. Si observamos una de estas laminitas de oro con un microscopio muy potente veremos que están formadas por acreción de infinitud de minúsculos granillos, muchos de ellos con forma de bacteria. Gracias a este proceso, en lugares donde hay aporte de gran cantidad de oro primario pueden llegar a formarse enormes pepitas, pepitas que no proceden de la roca original, sino que se formaron tras la meteorización. Usando un término técnico, es muy probable que el oro recogido en arenas como esta sea autigénico, es decir, formado en el sitio donde se le recoge.
Esto es lo que se conoce como el ciclo biogeoquímico del oro, una linea de investigación que aun se encuentra muy poco estudiada y que dará lugar seguramente a trabajos sorprendentes sobre la relación entre la bioquímica, las bacterias, el oro y los yacimientos de este metal.

Si alguien tiene interés, en este articulo: http://geology.gsapubs.org/content/38/9/843.abstract, titulado “los biofilms tienen la clave para la dispersion del oro y formación de pepitas” puede encontrar información mas científica. 

Y todo esto en una visita a un Leroy Merlin…

9 Comments

  1. ¿La peculiaridad es el cristal de granate que hay?

    He estado intentando encontrar oro en rios sin éxito pero el granate en la arena donde bateo es muy abundante.
    Por otra parte el ciclo bioquímico que comentas supongo que no es el origen de todo el oro aluvial ya que a veces se ven pepitas con cuarzo. ¿se puede distinguir por caracteristicas de tamaño y morfologia las de origen bioquimico y las que proceden únicamente de la erosión?

  2. No, la peculiaridad no es el cristal de granate.
    En cuanto a la cuestion autigenico vs. detritico, gran parte del oro aluvial es autigenico, pero no tiene por que ser asi siempre. Es algo que aun se discute y esta en estudio ahora. Se pueden distinguir, pero a nivel microscópico, no a simple vista. Para mi el hecho de que incorporen cuarzo no es indicativo de que el oro sea detritico.

  3. Buenos dias, en el saco que contiene la arena viene la procedencia? Hay mas oro disperso del que pensamos. Los hormigones de muchas casas llevan oro porque se utiliza materiales que de origen también contienen oro, las capas de rodadura de carreteras… en fin, tal y como estamos y seguimos malgastando. Muchas gracias y muy buenas las fotos

    Anonymous
  4. Por cierto, que el oro tras el transporte se vea como laminillas o aplastado es una respuesta a la presión por los mateirales con los que es transportado el oro y a la dirección de flujo. Es cierto que la precipitación biogénica existe pero da lugar a masas informes e incluso cristales de pero de tamaño micrométrico. Se puede obtener oro de neoformación por una química simple sin que colaboren bacterias ni organismos vivos. Simplemente por precitación química a partir de un fluido enriquecido en oro disuelto. La morfología de las particulas de oro en un curso fluvial es de lo más complicado de interpretar pero se deben fundamentalmente al redondeamiento, desgaste, transporte… de una particula de oro que en su fuente primaria tenía de por sí, una morfología irregular y caprichosa.

    Anonymous
  5. En este caso la fuente primaria es oro a nivel microscópico incluido en otros minerales, como arsenopirita. Asi que descartamos que sean grandes fragmentos caprichosos de oro que se han redondeado y desgastado por transporte.
    Es obvio que, independientemente de si es primario o secundario, el transporte tiene sus efectos.

    Por cierto, ¿puedes presentarte? es de mal gusto comentar cosas como “anónimo”. A no ser que seas el famososo “comment man”, claro. Es broma.

    John Doe
  6. Por otro lado hay mucha inercia aún por parte de geólogos para aceptar el papel de la biología. Esta claro que se puede formar oro por química simple, pero la química simple es practicamente imposible que se de en la biosfera. Está mas que demostrado el papel de los bichos en la formación de complejos orgánicos y en la precipitación del oro, así como se puede oxidar la pirita por química simple pero resulta que el mayor agente oxidante de la pirita en la naturaleza son las bacterias. Los bichos no hacen nada que no haga la química, simplemente la optimizan y aceleran.

    John Doe
  7. Yo tengo una duda. De similar manera que el oro, el platino se encuentra en los rios, aunque es más escaso. En España pequeñas pepitas visibles han aparecido en aluviones en zonas de Malaga. El caso es que los minerales platinoides solo se han encontrado a nivel microscopico en sulfuros como la niquelina, pentlandita, pirrotina… y sin embargo han aparecido en los rios. ¿Tendrían algo que ver las bacterias en esto?

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