26 de agosto de 2025.- Los tiempos del casco, la brújula y el martillo se complementan hoy con nuevas e innovadoras técnicas analíticas, donde geólogos y geólogas estudian minerales de interés económico en el entorno prolijo de un laboratorio.
Es el caso del geólogo de la U. de Chile Rurik Romero, quien realizó su tesis de doctorado en el Laboratorio de Espectrometría de Masas del Departamento de Geología (LEM-UChile). Gracias al análisis de espectrometría de masas por plasma inductivamente acoplado con ablación láser (LA-ICP-MS), Rurik pudo describir los procesos que llevaron a la formación del depósito de tipo IOCG (del inglés, Iron Oxide Copper Gold) de Candelaria, en la región de Atacama.
Junto a él, varios estudiantes de pre y postgrado han utilizado las instalaciones del Departamento de Geología (DGL) para rastrear las huellas geoquímicas escondidas en los minerales. De esta forma, jóvenes científicos contribuyen al desarrollo de nuevas herramientas complementando las técnicas de exploración minera tradicionales.
Las huellas o señales geoquímicas son a los depósitos minerales lo que las huellas dactilares a los seres humanos: Son parte de su identidad. Gracias a ellas, es posible obtener información crucial sobre los procesos geológicos que favorecieron la concentración de metales en la corteza de la Tierra.
Estas señales geoquímicas suelen estar presentes en minerales específicos en las rocas o sedimentos, actuando como verdaderas "cápsulas del tiempo" que registran los procesos de concentración de metales en la corteza terrestre.
Su estudio requiere de una infraestructura analítica de alto poder de resolución, razón por la cual esta nueva generación de geólogos recurre a microscopios electrónicos y espectrómetros de masas para aumentar su capacidad de detección.
Por ejemplo, combinando la información química y la edad radiométrica de cristales de circón en rocas magmáticas, la estudiante de doctorado María José Tapia fue capaz de explicar porqué los depósitos de cobre de la cordillera de la Costa del norte de nuestro país tienden a ser más pequeños y sub económicos que los yacimientos de cobre "supergigantes" de la cordillera de Los Andes (como Chuquicamata, Escondida, Río Blanco-Los Bronces o El Teniente).
La explicación se debe a variaciones en los procesos magmáticos que ocurren a distintas profundidades en la corteza. Estas variaciones quedan registradas en minerales como el circón, y se manifiestan como diferencias relativas de ciertos elementos químicos como el iterbio, europio o el disprosio (elementos del grupo de los lantánidos o "tierras raras").
"Estas nuevas técnicas son un importante complemento no solo para optimizar el diseño de campañas de exploración, sino también para la compresión de los procesos geológicos que inciden en la formación de depósitos minerales", dice el profesor Fernando Barra, tutor de María José y académico del DGL.
Otros estudiantes han continuado cultivando estas técnicas geoquímicas de análisis mineral. Es el caso de Javiera Pichara y Josefa Rodríguez, quienes fueron de las primeras estudiantes de pregrado del DGL en utilizar el espectrómetro de masas en el marco de sus memorias de título.
A ellas debemos sumar a los estudiantes de magíster Pedro Gatica y Nicolás Barahona, quienes se encuentran realizando sus investigaciones en la fertilidad magmática de El Indio y la evaluación de minerales verdes como vectores de mineralización en depósitos tipo IOCG, respectivamente. La estudiante Isidora Morales, también de magíster, analizará isótopos estables de cobre en el marco de su proyecto en el depósito de Marimaca, cercano a Mejillones.
El Laboratorio de Espectrometría de Masas del DGL, a cargo del profesor Fernando Barra, es un centro de gran actividad científica, que recibe de manera permanente a investigadores y estudiantes de la comunidad nacional e internacional para el desarrollo de proyectos de investigación, docencia y colaboración interdisciplinaria en el área de las geociencias.
El análisis LA-ICP-MS tiene aplicaciones diversas áreas (ciencia de materiales, biología marina o arqueología, por nombrar algunas) y también en la industria. El laboratorio alberga dos instrumentos de este tipo (Neptune Plus y iCAP), además de un sistema ablación láser.
La disponibilidad de minerales para el desarrollo sostenible de nuestra sociedad es un tema de preocupación global, sobre todo considerando que, de los 83 elementos estables de la tabla periódica, no menos de 70 se encuentran en las turbinas eólicas, teléfonos inteligentes, vehículos eléctricos y naves espaciales.
En mayo pasado, los académicos Martin Reich (U. de Chile) y Adam Simon (U. of Michigan en Ann Arbor) alertaron sobre los riesgos en el suministro de los principales minerales relacionados a la energía (cobre, níquel, cobalto, litio y tierras raras) para los próximos años, lo cual presiona a los geólogos a refinar las técnicas de búsqueda de minerales.
En una reciente conferencia en el DGL, el académico Adam Simon puntualizó que todo el cobre producido en la historia humana se ha encontrado en el primer kilómetro de la corteza terrestre, por lo que, considerando que la corteza tiene entre 5 y 60 km de espesor, es esperable que existan depósitos minerales a mayor profundidad.
El proyecto minero Resolution (EE.UU.), ubicado a 2.000 metros bajo la superficie, es un ejemplo de lo anterior.
De todas formas, asegurar el suministro de minerales para la transición energética no solo es un asunto de geología, sino también de talento, conocimiento e innovación. "Necesitamos contar con más geólogos y geólogas especializadas, invertir en educación en ciencias de la Tierra y promover alianzas más sólidas entre la industria y la academia", dice el profesor DGL Martin Reich.
Publicado el lunes 25 de agosto de 2025
