Las dos formas más estables como se presenta el carbono nativo en la naturaleza son el grafito y el diamante, minerales que difieren en su estructura cristalina, lo que les aporta propiedades muy diferentes. Además, el carbono también puede aparecer en el contexto de las peridotitas en carbonatos, en minerales como la magnesita, la hidromagnesita, la calcita, el aragonito, la azurita o la malaquita, entre otros, resultantes de procesos secundarios distintos a los que dieron lugar a las peridotitas.
El grafito y el diamante son minerales compuestos por carbono exclusivamente, que difieren en su estructura cristalina, lo cual les aporta distintas propiedades. En el grafito, los átomos de carbono se disponen bidimensionalmente en capas de anillos hexagonales apiladas, conectadas por débiles enlaces. En el diamante, los átomos de carbono están dispuestos tridimensionalmente en una estructura cúbica centrada en las caras, en la que cada átomo está unido a otros cuatro. Este simple cambio en el ordenamiento de la estructura cristalina hace que las propiedades de ambos materiales sean radicalmente diferentes: un material blando y opaco en el caso del grafito, y duro, brillante y transparente en el caso del diamante.
Muestras de grafito procedentes de Sierra Bermeja (Fotografía: Javier Martos)
Grafito
La forma más estable del carbono en la corteza terrestre es el grafito. En el seno de las peridotitas de Sierra Bermeja, donde es abundante porque cristaliza a baja presión, el grafito se produce rellenando planos discontinuos de roca en áreas que han sufrido fuertes procesos de meteorización en los que se ha liberado carbono, dando lugar a grafito, un mineral de color grisáceo a negro, brillo metálico, blando y tacto graso (Romero Silva, 2003).
El grafito era conocido por los mineros del siglo XVII por su utilidad en la fabricación de lápices, pero no es hasta el siglo XVIII cuando este mineral adquiere un gran valor comercial por su utilización en la fabricación de crisoles para fundiciones, dada su estabilidad a altas temperaturas, superior a los 3000 ºC.
De las diversas minas de grafito localizadas en Sierra Bermeja, de la del Nicio (Estepona) procedía el mineral más puro, aunque la explotación más importante de Sierra Bermeja fue la mina Marbella o Minas del Lápiz, en Benahavís, de donde se extrajo entre 1749 y 1854, 150.000 toneladas de grafito de alta calidad. En 1798, Cristóbal Medina Conde cita que la mina de Cumberland (Inglaterra) y la de Benahavís eran las dos únicas minas de grafito conocidas en toda Europa (Navarro García, 2010).
Diamante
El diamante es un mineral formado por átomos de carbono cristalizado a grandes presiones que solo se consiguen de forma natural en el manto terrestre, generalmente a profundidades superiores a los 200 km. El carbono es un elemento muy escaso en esta capa de la Tierra, que solo aparece en rocas denominadas eclogitas y piroxenitas. Por su profundidad, estas rocas y los diamantes que albergan son inaccesibles, pero fragmentos de ellas ascendieron desde el manto superior terrestre a la superficie en volcanes de kimberlitas, lugares que albergan las principales minas de diamantes del mundo (Sudáfrica, Brasil, Canadá y Rusia).
De una forma un tanto enigmática, en las peridotitas malagueñas se ha citado tradicionalmente como zona diamantífera la sierra de Aguas, en Carratraca. El ingeniero Enrique Rubio Sandoval, siguiendo la estela de su maestro, el geólogo malagueño Domingo de Orueta y Duarte, que ya los había descubierto antes, detectó en 1927 en sedimentos de arroyos de esta sierra más de 100 fragmentos de supuestos diamantes comprendidos entre 1 mm y 0,5 mm. Posteriormente, en la década de 1940 y posteriores, la zona mantuvo la reserva minera y el mismo hermetismo en cuanto a lo que allí había, sin conocerse apenas otra información relevante (Romero Silva, 2003).
¿Hay diamantes en Sierra Bermeja?
El potencial de estos indicios se ha corroborado en estudios recientes que han identificado microdiamantes en zonas de gneises granulíticos que han sufrido procesos de metamorfismo en contacto con afloramientos de peridotitas a muy altas presiones (UHP: más de 4,3 Gpa, 1100 º C y más de 150 km). Se han localizado en zonas del Rif del Norte de Marruecos (Ruiz Cruz y otros, 2011 y 2012) y en Sierra Bermeja (Ruiz Cruz y otros, 2013). Los autores señalan que estos hallazgos obligan a replantearse los modelos tectónicos de las peridotitas, pues suponen que estos materiales y los microdiamantes estuvieron en algún momento a más de 150 km de profundidad para experimentar estas altas presiones (UHP).
Pseudomorfos de diamante
Hay una tercera variedad de minerales formados de carbono exclusivamente, que son aquellos que se ha transformado en grafito, pero preservan la estructura cristalina del diamante, produciendo pseudomorfos de diamantes muy raros. Como en el caso del diamante, también necesitaron muy altas presiones (> 4,5 GPa) y se formaron a gran profundidad (150-160 km). Solo existen dos lugares en el mundo donde hayan sido descritos estos pseudomorfos formados a partir de diamantes: en Beni Bousera (Rif, Marruecos) y en Sierra Bermeja (Davies y otros, 1993; Garrido y Bodinier, 1999).
Estos pseudomorfos de diamante se encuentran en rocas eclogitas y piroxenitas diamantíferas, ricas en carbono, que se introdujeron por subducción desde la corteza al manto terrestre hace más de 1200 millones de años (Varas Reus y otros, 2018) y se transformaron en grafito hace unos veinte millones de años (Garrido y otros, 2011).
Río Guadalmansa (Fotografía: Javier Martos)
Carbonatos
El carbono también puede aparecer en el contexto de las peridotitas en carbonatos, en la composición química de nuevos minerales resultantes de procesos secundarios en los que se han alterado los minerales primarios que integran las peridotitas (olivino y piroxenos).
Cuando el olivino (forsterita Mg2SiO4) se altera al interactuar con agua, se puede transformar por serpentinización en minerales del grupo de la serpentina (lizardita, antigorita, crisótilo) y brucita Mg(OH)2, liberando iones de magnesio que, en contacto además con CO2, forma magnesita MgCO3 e hidromagnesita Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O.
En contacto también con CO2 y en el contexto de aguas hiperalcalinas (pH>9, ricas en calcio y pobres en magnesio), otros procesos secundarios a partir de la serpentinización también pueden dar lugar a calcita y aragonito (ambos con CaCO3 como composición química, aunque con distinta estructura cristalina). En este contexto, también se puede producir metano CH4, hidrocarburo de importancia para investigar la presencia de vida en otros planetas.
1/ Azurita y malaquita en el contexto de las peridotitas. Mina del Cardenillo, río Guadalmansa 2/ Malaquita en la mina de Los Reales (Fotografías: Javier Martos)
Carbonatos de cobre
El carbono aparece en forma de carbonato en minerales donde el cobre es protagonista, como la azurita Cu3(CO3)2(OH)2 o la malaquita Cu2CO3(OH)2.
En zonas superficiales donde hay sulfuros polimetálicos, por ejemplo, calcopirita, favorecidos por fenómenos hidrotermales, el agua disuelve el azufre y arrastra hacia el interior a los metales, formándose óxidos e hidróxidos en este proceso. Cuando este agua es carbonatada, se forman carbonatos en esta capa superficial como la azurita, de color azul, y la malaquita, de tonalidad verdosa, que aparecen en las fotografías superiores. Azurita y malaquita suelen ir asociados, ya que la azurita se transforma en malaquita por la pérdida de CO2 y absorción de agua, manteniendo la estructura cristalina y solo cambiando el aspecto exterior, el color, que pasa de azul a verde (Romero Silva y otros, 2013).
Otros carbonatos
Romero Silva (2003) cita también la formación de otros carbonatos que se generan a partir de otros elementos metálicos presentes en el contexto de las peridotitas, como son la stichtita (asociado a la serpentina y la cromita), la zaratita (en depósitos de níquel) y la bismutita (pseudomorfosis de otros minerales de bismuto).
Referencias:
- Davies, G. R.; Nixon, P. H.; Pearson, D. G. y Obata, M. (1993) «Tectonic implications of graphitized diamonds from the Ronda peridotite massif, southern Spain«. Geology, 21: 471-474.
- Garrido, C. J. & Bodinier, J. L. (1999). «Diversity of mafic rocks in the Ronda peridotite: Evidence for pervasive melt-rock reaction during heating of subcontinental lithosphere by upwelling asthenosphere». Journal of Petrology 40, pp.729-754. DOI: https://doi.org/10.1093/petroj/40.5.729
- Garrido, C. J., Gueydan, F., Booth-Rea, G., Precigout, J., Hidas, K., Padron-Navarta, J. A. & Marchesi, C. (2011). «Garnet lherzolite and garnet-spinel mylonite in the Ronda peridotite: Vestiges of Oligocene backarc mantle lithospheric extension in the western Mediterranean». Geology 39, pp.927-930. DOI: https://doi.org/10.1130/G31760.1
- Navarro García, J. M. (21 de febrero de 2010). «El grafito de Benahavís». iluana.com
- Romero Silva, J.C. (2003) Minerales y rocas de la provincia de Málaga. CEDMA. 317 pp
- Romero Silva, J.C.; Martos Martín, J.; Navarro García, J.M; Suárez Padilla, J.; Navarro Luengo, I. (2013). «Las minas de cobre y el yacimiento de época romano-republicana del cerro del Cardenillo, río Guadalmansa«. Revista Takurunna, Anuario de Estudios de Ronda y la Serranía, núm.3, pp.9-55
- Ruiz Cruz, M. D.; Sanz de Galdeano, C.y Garrido, C. (2011). «Electron backscatter diffraction-based identification and quantification of diamonds from the RIF gneisses (Spain and Morocco): Economic implications». Economic Geology 106/(7): 1241-1249. DOI: 10.2113/econgeo.106.7.1241
- Ruiz Cruz, M. D. y Sanz de Galdeano, C. (2012). «Diamond and coesite in ultrahigh-pressure–ultrahigh-temperature granulites from Ceuta, Northern Rif, northwest Africa». Mineralogical Magazine 76:683-705. DOI: 10.1180/minmag.2012.076.3.17
- Ruiz Cruz, M. D. y Sanz de Galdeano, C. (2013). «Petrology of microdiamond-bearing schists from the Torrox uni, Betic Cordillera, Spain». European Jorunal of Mineraoly 25(6):919-933. DOI: 10.1127/0935-1221/2013/0025-2337
- Varas-Reus, M. I., Garrido, C. J., Marchesi, C., Bosch, D. & Hidas, K. (2018). «Genesis of ultra-high pressure garnet pyroxenites in orogenic peridotites and its bearing on the compositional heterogeneity of the Earth’s mantle». Geochimica et Cosmochimica Acta 232, pp.303-328 DOI: 10.1016/j.gca.2018.04.033
Informático, experto en cartografía digital y teledetección. Editor de "Sierra Bermeja, un patrimonio natural excepcional". Hasta julio de 2022 formó parte del equipo cientifico-técnico de la Plataforma Sierra Bermeja Parque Nacional. Es socio del Grupo Naturalista Sierra Bermeja (Grunsber)
Cómo citar?: Martos Martín, J., (fecha). «(título de la publicación)». Sierra Bermeja, un patrimonio natural excepcional. (URL de la publicación)
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