El tungsteno (W), un metal duro, resistente al calor y a la corrosión, es indispensable para las industrias modernas de alta tecnología, desde la aeroespacial y la defensa hasta la informática.
por Li Yali, Academia China de Ciencias
Si bien su distribución global es desigual, la mayoría de los yacimientos de tungsteno comparten características geológicas definitorias: estrechos vínculos con granitos altamente evolucionados y ricos en volátiles; formación a partir de rocas sedimentarias fundidas (anatexis) en granitoides ricos en tungsteno; y presencia en zonas de trasarco o intraplaca en lugar de márgenes tectónicos convergentes. Estas características han respaldado durante mucho tiempo las teorías de un origen puramente cortical para la mineralización del tungsteno.
Sin embargo, un nuevo estudio cuestiona esta perspectiva, destacando las importantes contribuciones del manto a los fluidos formadores de minerales. Publicada en Communications Earth & Environment , la investigación —dirigida por el profesor Yang Jiehua del Instituto de Geoquímica de la Academia China de Ciencias (IGCAS), con la orientación del profesor Hu Ruizhong, miembro de la CAS, y el profesor Zhou Meifu— revela que la actividad del manto desempeña un papel crucial, hasta ahora poco apreciado, en la metalogenia del tungsteno .
El equipo abordó un misterio clave: por qué los isótopos de helio (He) y argón (Ar) en depósitos globales de tungsteno indican la participación del manto en fluidos formadores de mena, aun cuando los granitos asociados muestran firmas corticales. Este «desacoplamiento isotópico» nunca se había explorado sistemáticamente, lo que deja sin esclarecer el papel del manto en la formación del tungsteno.
Para investigar, los investigadores analizaron los isótopos de mercurio (Hg), He y Ar en minerales y granitoides de yacimientos representativos de tungsteno del sur de China. También recopilaron conjuntos de datos globales sobre isótopos de Hg, He, Ar, estroncio (Sr) y neodimio (Nd) de las principales provincias productoras de tungsteno, combinando análisis estadístico , modelado geoquímico y aprendizaje automático para descifrar las contribuciones del manto a los ciclos globales del tungsteno.
Los datos isotópicos globales de He-Ar muestran una importante contribución del manto a los fluidos formadores de mena: aproximadamente un 10 % en los depósitos de tungsteno del sur de China y más del 40 % en el resto del mundo. En el sur de China, las anomalías positivas de Δ¹⁹⁹Hg en granitoides ricos en tungsteno y las tendencias isotópicas a largo plazo de Sr-Nd en rocas máficas sugieren que el retroceso de la placa paleopacífica alteró el antiguo manto litosférico de la región. Esto desencadenó una intensa interacción corteza-manto, crucial para la extensa mineralización de tungsteno.
El aprendizaje automático identificó rasgos geoquímicos altamente evolucionados como distintivos de los granitoides ricos en tungsteno (en lugar de los estériles). Al integrar la química de la roca completa, los datos isotópicos y las distribuciones globales de depósitos, el equipo propuso un modelo generalizado: la extensión vinculada a la subducción oceánica favorece más la mineralización de tungsteno a gran escala que procesos como la colisión continental o el rifting intracontinental. En este contexto, el manto proporciona calor para impulsar la desvolatilización de la placa, liberando He, Ar, Hg y flúor (F) en la corteza, lo que impulsa la diferenciación del magma y la mineralización del tungsteno.
Las edades compiladas del modelo Nd (T DM2 ) de granitoides y scheelitas globales ricas en tungsteno alcanzan su punto máximo hace entre 1.800 y 1.200 millones de años, coincidiendo con el ensamblaje y la desintegración del supercontinente Nuna. Como elemento moderadamente siderófilo (afinidad por metales), el tungsteno del núcleo terrestre probablemente llegó a la corteza a través de las columnas del manto durante este período, respaldado por concentraciones de tungsteno e isótopos de rutenio-tungsteno en rocas similares al basalto de islas oceánicas (OIB). Cabe destacar que el Bloque Cataisia del sur de China, que antiguamente formaba parte del interior de Nuna, fue testigo de la erosión de antiguas rocas ricas en tungsteno, creando un basamento cortical preenriquecido, preparándolo para los depósitos de tungsteno del Mesozoico.
El análisis comparativo de los isótopos de Nd en las provincias globales de tungsteno reveló que los orógenos de acreción (formados por la unión de las placas tectónicas) albergan depósitos más grandes que los orógenos de colisión, a pesar de que estos últimos presentan una corteza más rica en tungsteno. La excepcional dotación de tungsteno del sur de China se debe a una combinación única: una alta proporción de corteza preenriquecida y una intensa interacción corteza-manto impulsada por la extensión postsubducción.
El estudio identifica granitoides formados hace entre 1.800 y 1.200 millones de años (T DM2 ) en zonas extensionales postsubducción como objetivos de alto potencial. Los investigadores proponen una estrategia de exploración basada en datos que combina el mapeo de isótopos de Nd, anomalías geoquímicas (tungsteno, estaño, relaciones Zr/Hf y Nb/Ta) y aprendizaje automático. Las regiones prometedoras incluyen la región Circumpacífica (Lejano Oriente ruso, Alaska, noroeste de Canadá), el Cinturón Orogénico de Asia Central y el Cinturón Tetiano oriental.
Más información: Jie-Hua Yang et al., Contribuciones del manto al reciclaje y la mineralización global del tungsteno, Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02471-2
