Los depósitos de barita encontrados en las cuencas sedimentarias del norte del Golfo de Baja California constituyen un hallazgo de gran peculiaridad por su origen geológico, ya que se localizaron en una zona de extensión tectónica en la que se registran numerosas salidas difusas de gas metano y de salmueras ricas en bario.
En estos ambientes aparecen organismos metanotróficos —que utilizan el metano en su metabolismo respiratorio—, que a su vez propician la formación de minerales como la dolomita, mientras que el bario reacciona con el agua de mar para precipitar como sulfato de bario, es decir, barita.
La importancia práctica de determinar el origen geológico de los yacimientos minerales está en que proporciona criterios útiles para las estrategias de exploración minera, además, estos conocimientos pueden orientar los procesos más adecuados para su extracción.
“En un inicio buscábamos fenómenos relacionados con una apertura oceánica debido a que el golfo se está abriendo desde hace casi 15 millones de años, por ello nos enfocamos en hallar indicios de actividad hidrotermal, pero lo que encontramos fueron cientos de descargas difusas de gas metano en los sedimentos”, explicó el investigador responsable de la exploración oceanográfica que tuvo lugar en 2006, el doctor Carles Canet Miquel, del Instituto de Geofísica de la UNAM.
Estas descargas de gas, según observó el minerólogo, se distribuían según el trazado de una de las fallas más importantes del norte del Golfo de California, conocida como Falla de Wagner, la cual podría considerarse como la continuidad hacia el sur de la famosa Falla de San Andrés.
“Estudiamos la columna de agua y las primeras decenas de metros de sedimentos mediante imágenes acústicas que revelaron la presencia de columnas de burbujas que raramente alcanzarían la superficie del mar porque el metano se va dispersando en el agua. También se descubrió por este método, la existencia de un gran volcán de lodo en el fondo del mar. Además, tomamos gran cantidad de muestras sedimentarias mediante cajas nucleadoras, y encontramos depósitos de minerales de tipo autigénico, es decir, que se estaban formando in situ, en la cuenca, y que por lo tanto no venían arrastrados del continente con los otros sedimentos”, explicó Canet Miquel.
Ahí se hallaban carbonatos de tipo dolomita junto con la barita, que según el investigador, debían formar nódulos y suelos endurecidos, ya que en las muestras tomadas también se colectaron corales a profundidad que solo colonizan en sustratos duros. Así que analizando con mucho detalle los minerales, el doctor Canet observó que los yacimientos de barita se habían formado a partir de reacciones microbianas basadas en el metano y esto se demostró mediante el análisis isotópico.
“Es interesante este fenómeno porque está descrito en otros contextos, como en mares epicontinentales y en prismas de acreción, pero no en zonas de apertura como el Golfo de California”. Fenómenos similares se han descrito en el Golfo de México, donde se reportan organismos que degradan los hidrocarburos que emanan del fondo marino, constituyendo ecosistemas aislados con comunidades complejas de bivalvos (moluscos acuáticos) y gusanos de tubo.
Al mismo tiempo, el doctor Carles Canet se encontraba estudiando el yacimiento de barita más grande de México, el cual se localiza en el estado de Sonora y cuya edad, de más de 300 millones de años, corresponde a la era Paleozoica. Ahí encontró e interpretó estructuras sedimentarias que indicaban que el yacimiento se había formado en el fondo marino. Además halló abundantes fósiles de braquiópodos, organismos marinos que en el Paleozoico podrían haber colonizado las descargas de metano de la misma manera que lo hacen algunos bivalvos hoy en día.
“Especialmente nos llamó la atención que la firma isotópica de azufre, de oxígeno y de estroncio en la barita del Golfo de California era muy parecida a la encontrada para la barita del yacimiento en Sonora, este hecho señalaba un mismo origen para ambas mineralizaciones”. El azufre que se incorpora a la barita tiene su origen en el sulfato marino pero ha sufrido un proceso de fraccionamiento isotópico por causa de los microorganismos sulfatorreductores que viven en los sedimentos asociados a los organismos metanotróficos en zonas con infiltración de metano en el fondo del mar.
Algo que no se había encontrado en los yacimientos de barita de Sonora, es que, además, había horizontes de dolomita, cuya firma isotópica del carbono indica claramente que en su precipitación intervinieron microorganismos metanotróficos, explicó el doctor Canet, integrante de la Academia Mexicana de Ciencias.
De esta manera, los datos isotópicos, mineralógicos y sedimentológicos colectados en el Golfo de California permitieron al investigador reinterpretar un depósito de barita formado hace más de 300 millones de años, y proponer una teoría sobre la formación de un tipo de yacimiento mineral que, a pesar de su importancia económica, hasta ese momento no estaba bien comprendido. Según este nuevo modelo de yacimiento, la barita se habría formado en el fondo del mar a una temperatura aproximada de 4 grados y con intervención de microbios, metano y agua de cuenca que circula por los sedimentos de los que extrae bario. Sin duda, un gran aporte a la geología. Este modelo permite entender otros procesos de formación geológica de los minerales.