Científicos descubren que el 40 por ciento del oro del mundo tiene 3.000 millones de años

Lori Stiles

Sept. 10, 2002

Los científicos han datado por primera vez de forma directa el oro de los yacimientos de oro de Witwatersrand en Sudáfrica, fuente de más del 40 por ciento de todo el oro extraído hasta ahora en la Tierra.
Un equipo internacional de geólogos dirigido por la Universidad de Arizona ha descubierto que el oro tiene una antigüedad de unos 3.000 millones de años, más que la roca conglomerada que lo rodea, en un cuarto de billón de años.
Además, su técnica de datación de última generación muestra que los depósitos de oro se formaron junto con la roca de la corteza terrestre directamente desde el manto bajo Sudáfrica. Este acontecimiento de esta magnitud parece ser único en la historia geológica de la Tierra.
Jason Kirk, Joaquín Ruiz y John Chesley, de la UA, John Walshe, de la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth de Australia, y Gavin England, de la Universidad de Edimburgo, informan de ello en el número del 13 de septiembre de Science.
El oro de Witwatersrand se encuentra en una cuenca sedimentaria. Pero la edad y el origen del oro han sido objeto de acalorados debates. Una teoría sostiene que el oro fue transportado a la cuenca por procesos sedimentarios. Una teoría contradictoria sostiene que el oro fue emplazado por fluidos hidrotermales, el equivalente a las fuentes termales de la corteza continental superior.

Los nuevos resultados confirman que los yacimientos de oro de Witwatersrand son depósitos «aluviales» que, hace millones de años, antiguos ríos transportaron partículas de oro, junto con arena y limo, a la cuenca de Witerwatersrand, entonces un gran lago, posiblemente desde las montañas de granito del norte y el suroeste. Con el tiempo y bajo presión, los sedimentos auríferos se solidificaron en la roca, formando los ricos arrecifes auríferos del «arco dorado» de Sudáfrica, que se han explotado desde su descubrimiento en 1886.
Los nuevos hallazgos de los científicos de la UA confirman que el oro se formó primero en rocas más antiguas, rocas que se formaron cuando el manto ascendente formó una importante pieza de la corteza continental sudafricana llamada cratón Kaapvaal. Los cratones son zonas de la corteza terrestre que han permanecido tectónicamente estables a lo largo del tiempo. El cratón Kaapvaal es uno de los más antiguos que se conocen.
Posteriormente, el oro se meteorizó y se reconcentró en los sedimentos de los paleolagos de Witwatersrand.

Kirk está estudiando la edad y la extensión de los depósitos de oro en todo el mundo para obtener un título de doctorado en geociencias de la UA. Utiliza una técnica de datación de oro con isótopos de renio y osmio desarrollada por Ruiz en el laboratorio NTIMS de la universidad.
Ruiz, decano de la Facultad de Ciencias de la UA y profesor de geociencias, desempeñó un papel decisivo en el desarrollo del Espectrómetro de Masas de Ionización Térmica Negativa (NTIMS) con una subvención de la Fundación W. M. Keck. El laboratorio es uno de los pocos de su clase en el mundo.
«Este es precisamente el tipo de investigación que imaginé cuando construí el laboratorio», dijo Ruiz. «La capacidad analítica del Laboratorio W.M. Keck es tal que seguiremos descubriendo aspectos del funcionamiento de la Tierra, cuestiones que antes sólo podíamos soñar».
El oro y otros minerales contienen un elemento químico metálico raro llamado renio. El renio-187 es la forma radiactiva del elemento. El NTIMS data directamente los minerales contando el número de sus átomos de renio-187 y osmio-187. El renio-187 tiene una vida media de 45.000 millones de años, es decir, unas 10 veces la edad de nuestro sistema solar. Se descompone en osmio-187. Por lo tanto, al determinar la proporción entre los átomos de renio-187 radiactivos y los átomos de osmio-187 hijos, los científicos pueden calcular directamente cuándo se formaron los minerales.

«Una de las razones por las que creo que nuestros resultados son tan significativos es que el sistema renio-osmio puede utilizarse directamente en el oro, y también puede decirnos si el oro procede del manto o de la corteza», dijo Kirk.
Hay relativamente más renio que osmio en la corteza terrestre, pero relativamente más osmio que renio en el manto de la Tierra.
«Witwatersrand tiene una clara firma del manto», dijo Kirk. «Es posible que esta firma del manto sea tan grande porque hace 3.000 millones de años, el manto de la Tierra podría haber estado más caliente, y ser más rico en oro en este punto concreto, en comparación con depósitos más recientes».
La gente, comprensiblemente, está muy interesada en saber por qué Sudáfrica ha sido tan bendecida con oro. Los yacimientos de oro de Witwatersrand han producido medio billón de dólares en oro desde 1886.

«Se calcula que aún queda medio billón de dólares en oro por extraer, y eso es mucho dinero», dijo Kirk.

Los yacimientos de oro de Witwatersrand se encuentran dentro del círculo rojo, en la punta de la flecha roja, y el cratón Kaapvaal se encuentra dentro del círculo verde, en la punta de la flecha verde, en este mapa.

Las capas de oro entrecruzadas atraviesan la roca de conglomerado verde metamorfoseada que se muestra con un níquel para la escala en la foto de arriba, junto con una muestra de oro.

El candidato a doctor de la UA Jason Kirk utilizando el NTIMS, un instrumento que él y otros utilizaron para datar directamente el oro.

Los yacimientos de oro de Witwatersrand se encuentran dentro del círculo rojo, en la punta de la flecha roja, y el cratón Kaapvaal se encuentra dentro del círculo verde, en la punta de la flecha verde, en este mapa.
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Capas de oro entrecruzadas atraviesan la roca de conglomerado metamorfoseada verde que se muestra con un níquel para la escala en la foto de arriba, junto con una muestra de oro.

Capas de oro entrecruzadas atraviesan la roca de conglomerado verde metamorfoseada que se muestra con un níquel para la escala en la foto de arriba, junto con una muestra de oro.
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