Apatita. Rima con apetito y, apropiadamente, desempeña un papel vital en el acto mismo de comer. Presente en dientes y huesos, la apatita proporciona la resistencia estructural que sustenta cada bocado y paso que damos.
Por Keirissa Lawson, CSIRO
Pero este mineral es mucho más que un componente biológico. Es un elemento esencial para la agricultura y un cronómetro geológico.
La apatita (Ca₃ ( PO₃ ) ₃ ( F,Cl,OH)) pertenece al grupo de los minerales de fosfato de calcio. También contiene flúor, cloro y otros oligoelementos, como las tierras raras (REE), muy codiciadas. Presenta una variedad de tonos de verde, azul, rosa y amarillo, aunque a veces puede ser transparente.
Alimentando el apetito de las plantas
Más allá del cuerpo humano, la apatita desempeña un papel fundamental en la agricultura. Es la principal fuente de fósforo, un nutriente esencial para el crecimiento vegetal.
El fósforo ayuda a las plantas a desarrollar sistemas de raíces fuertes, producir flores y frutos y aumentar el rendimiento general.
Sin ella, la agricultura moderna tendría dificultades para satisfacer la demanda de una población mundial en crecimiento. Por ello, los fertilizantes fosfatados derivados de la apatita son indispensables para la seguridad alimentaria mundial.
Una historia sobre el origen de la apatita
Geológicamente, la apatita se forma mediante diversos procesos. Se encuentra en rocas magmáticas, donde cristaliza a partir del magma en enfriamiento. En rocas sedimentarias, contribuye a la cementación de sedimentos, y en rocas metamórficas se forma bajo presión y/o temperatura intensas.
También se encuentra en vetas de cuarzo, e incluso en meteoritos lunares y marcianos, lo que lo convierte en un mineral de importancia tanto terrestre como extraterrestre.
La Dra. Coralie Siegel es geóloga y estudia el comportamiento de los metales en sistemas magmáticos e hidrotermales. Estudia la apatita para comprender la cronología de la formación de las rocas.
Según el Dr. Siegel, la capacidad de la apatita de formarse en diversas condiciones geológicas la convierte en una herramienta valiosa para investigar los sistemas de formación de minerales y reconstruir historias geológicas.
«Dado que la apatita se forma en diversas condiciones, puede proporcionar información sobre la mineralización de diferentes sistemas de formación de minerales», explicó el Dr. Siegel.
Datación de rocas mediante geocronología
La geocronología es la ciencia que determina la edad de las rocas, fósiles y sedimentos mediante la desintegración radiactiva natural.
La geocronología de uranio-plomo es uno de los métodos de datación radiométrica más robustos y utilizados en geología. Este método permite datar minerales con una antigüedad de millones a miles de millones de años.
La apatita es un guardián del tiempo
«La apatita contiene concentraciones traza a moderadas de uranio (U) y plomo (Pb), lo que permite el uso de la geocronología uranio-plomo para determinar el momento de la cristalización», dijo el Dr. Siegel.
La datación uranio-plomo se basa en la desintegración radiactiva de los isótopos de uranio ( 238 U y 235 U) en isótopos de plomo ( 206 Pb y 207 Pb). Dado que estos procesos de desintegración tienen vidas medias bien conocidas, la medición de la proporción de uranio y plomo en un mineral permite a los geólogos determinar su edad.
Utilizando equipos avanzados como LA-ICP-MS (espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente por ablación láser), los investigadores pueden medir estas concentraciones con precisión.
El Dr. Siegel aplicó esta técnica para estudiar la apatita en sulfuros de níquel magmáticos en los yacimientos de oro orientales de Australia Occidental y descubrió que el depósito se formó hace unos 2.400 millones de años.
Recientemente, ha estado estudiando la apatita en vetas de cuarzo auríferas en los yacimientos auríferos de Victoria. Aquí, los minerales de apatita son más jóvenes, formados mediante eventos hidrotermales que ocurrieron hace entre 160 y 390 millones de años.
La geología australiana es una de las más antiguas de la Tierra; algunas partes del continente datan de hace más de 4.400 millones de años y es rica en recursos minerales, incluidos oro, níquel, mineral de hierro, elementos de tierras raras y otros minerales críticos.
«La apatita nos ayuda a comprender las características y la cronología de la actividad hidrotermal y los eventos de mineralización», explicó el Dr. Siegel.
«Esta información nos ayuda en nuestra búsqueda para descubrir yacimientos de los productos básicos de los que todos dependemos».
