Resultados revelan el rol que cumplen los óxidos de hierro y de manganeso en este proceso natural de potencial interés para la industria minera.

Una investigación liderada por el académico del Instituto de Geología Económica Aplicada (GEA) de la Universidad de Concepción, Alexey Novoselov, avanza en la comprensión de cómo los óxidos de hierro y manganeso influyen en la retención de elementos como arsénico, cobre, zinc, plomo y otros. El trabajo, publicado en la revista científica Soil Research en junio pasado, además del investigador del GEA, contó con la participación de investigadores de la Universidad Austral de Chile, la Université de Montréal, la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso y la Universidad de Tarapacá.

Sus resultados aportan antecedentes para comprender la presencia natural de metales en suelos no contaminados. “Dependiendo del tipo de roca de que se forma, en el suelo se acumulan diferentes contenidos de óxidos que, a su vez, juegan un papel principal en la retención de metales”, explica el investigador.

De esta manera, esta información sobre los niveles naturales de contenido metálico en los suelos podría resultar de gran utilidad para evaluar el potencial impacto ambiental de las faenas propias de la industria minera, avanzando en la comprensión de los fenómenos controla estos valores naturales.

Para lograrlo, se llevó a cabo un intenso trabajo colaborativo entre varios investigadores nacionales e internacionales.

Comprender el origen y comportamiento de los metales

El estudio analizó suelos de la Región de O’Higgins, la región única en Chile en la que, por un lado, el impacto asociado con la actividad minera es mínimo y, por el otro, tampoco presenta efectos del volcanismo propios del sur del país.

Incluyó análisis desarrollados sobre cinco tipos de materiales geológicos: rocas andesíticas, volcaniclásticas félsicas, rocas volcánicas mixtas, plutónicas y metamórficas, que caracterizan la mayoría de los suelos en el país. Para ello, el equipo examinó 38 muestras de suelo superficial y 22 muestras de roca.

Los resultados mostraron que, entre todos los componentes de los suelos (arcillas, carbonatos, material orgánico), los óxidos de hierro constituyen el principal

mecanismo de retención de metales peligrosos en los suelos analizados. En particular, estas fases minerales retuvieron más del 50% del arsénico total presente en las muestras de suelo. El estudio revela que la lixiviación de metales naturales en los suelos no es directa, sino que está mediada por la interacción entre los óxidos de hierro y manganeso.

Para llegar a estas conclusiones, se aplicaron técnicas de extracciones secuenciales y espectrometría de masas (ICP de masa). El equipamiento disponible en el Instituto GEA de la UdeC fue clave, ya que allí se realizaron la mayoría de los análisis mediante difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X e ICP óptica. Además, el instituto cuenta con un grupo de investigación dedicado específicamente a Geoquímica y Mineralogía Ambiental Minera, en el que participa Novoselov y apunta a desarrollar estudios de caracterización de relaves, escorias y suelos aportando un soporte técnico en materias ambientales y otras relacionadas.

Aportes para la industria minera

Este estudio permite profundizar en el conocimiento de cómo determinados elementos químicos se distribuyen y en qué territorios se encuentran. Por ejemplo, en lugares con actividad minera, distinguir entre las concentraciones de metales asociadas a procesos naturales y las relacionadas con actividades humanas, constituye un antecedente de importancia para la caracterización de los suelos y la evaluación ambiental.

Aunque la investigación buscaba entender un proceso base y no fue impulsada por un interés minero particular, sus hallazgos son sumamente valiosos para la industria. Establecer este nivel natural o línea base permitiría a las empresas detectar con certeza cuándo hay contaminación real, diferenciar un suelo limpio de uno intervenido y, lo más importante, proyectar y entender el mecanismo de cómo esa contaminación se desarrollaría y comportaría en el terreno.

Instituto GEA

El Instituto de Geología Económica Aplicada (GEA) de la Universidad de Concepción es un prestigioso centro de excelencia fundado en 1994 como un proyecto de colaboración con la Agencia de Cooperación Internacional de Japón (JICA). Actualmente, se dedica de forma autónoma a la investigación aplicada, asesoría industrial y docencia de postgrado en el ámbito de los recursos geológicos metálicos, no metálicos y energéticos, a través de una relación fluida con actores de la industria minera.