Mina Pastora: Su evolución mineral (I)

        El concepto de evolución aplicado al mundo mineral comenzó a adquirir relevancia internacional a partir del artículo publicado en 2008 por Robert Hazen y sus colaboradores, quienes introdujeron el concepto “evolución mineral”. La evolución referida al reino mineral no puede ser entendida en el mismo sentido que la evolución biológica ya que esta implica mutación genética, competencia y el paso de información a la progenie. Hazen y sus colaboradores desarrollaron la idea de evolución mineral como etapas de evolución que conducen a conjuntos de minerales cada vez más complejos y diversos y no solo por un aumento en el número de ellos sino también por la aparición de nuevos grupos minerales (Hazen et al., 2008). En este sentido, los procesos biológicos también pueden jugar un papel primordial en la evolución mineral, dando como resultado la aparición de numerosos óxidos e hidróxidos, sulfatos, fosfatos y carbonatos en la superficie terrestre. En este contexto de una complejidad mineral creciente, Hazen y sus colaboradores introdujeron otros conceptos como “zonas de habitabilidad mineral” y “nichos mineralógicos”, conceptos relevantes para explicar la diversidad y distribución de minerales en la corteza terrestre y, en particular, en la mina Pastora (Hazen et al., 2015), (Crespo et al., 2023).

        En el caso de la mina Pastora, la primera etapa de mineralización consistió en la formación hipógena de pirita, (1). Los sulfuros son relativamente estables mientras están bajo tierra. Sin embargo, una exposición al aire y al agua provoca su oxidación, hidratación y meteorización, (2). Estos procesos proporcionan una fuente primaria de Fe y llevan a la acidificación del medio ambiente, (3). En este escenario físico-químico, se puede reconocer una segunda etapa de evolución mineral por la precipitación de minerales secundarios típicos de los gossan. En la mina Pastora, este grupo de minerales incluye los oxihidróxidos que contienen hierro y los óxidos goethita y hematites, (4). La reacción entre el agua y las piritas libera el ion SO4-2 y, en una tercera etapa, se forman directamente sales hidratadas simples a partir de los cationes contenidos en la pirita, por ejemplo, rozenita (FeSO4·4H2O), (5). En una cuarta etapa posterior, el drenaje ácido de la mina (pH medio = 3,20) favorece aún más tanto la meteorización de las rocas huésped como la lixiviación de los cationes, (6). Esto da lugar a la formación de una amplia gama de sales hidratadas. El resultado es la formación de una amplia gama de sulfatos secundarios complejos de cationes divalentes y divalentes-trivalentes. Entre ellos, alunógeno (MgSO4·7H2O), copiapita (Fe2+Fe3+4(SO4)6(OH)2·20H2O), halotriquita (FeAl2(SO4)4·22H2O), jarosita (KFe3+3(SO4)2(OH)6), eslavikita (Mg5Fe12(SO4)18(OH)10·16(H2O)) y kalinita (KAl(SO4)2·12H2O), (7).

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Aliseda, siglo XXI:

    “Ammonium sulphates appear in association with other sulphates, and they form as a result of the oxidation of pyrite contained in slates and sandstones host-rocks. Their formation in Pastora mine is the result of complex processes in which acid mine drainage plays an important role. In addition, the NH4+ ion required for the precipitation of ammonium sulphates seems to be supplied by a large colony of greater horseshoe bats (Rhinolophus ferrumequinum) which roosts in Pastora mine. This paper shows that the formation of these ammonium sulphates and associated sulphate minerals in Pastora mine is controlled by a series of dissolution-precipitation reactions responding to seasonal variations in ambient temperature and relative humidity“.

“Mineral evolution and mineral niches of ammonium sulphates: the case of Pastora mine (Aliseda, Spain)”
Crespo et al., ( 2023). American Mineralogist. 108, 1376-1383

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