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FMF - Foro de Mineralogía Formativa
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La mina Las Cruces: la Galena y la Vida
  
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Cesar M. Salvan




Registrado: 08 May 2007
Mensajes: 1416
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MensajePublicado: 28 Ago 2014 00:11    Título del mensaje: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Las minas son una oportunidad única. No sólo son lugares de los que se extraen recursos o ejemplares minerales para colección. Son puertas que, una vez abiertas por los mineros, nos permiten conocer un poco mejor nuestro planeta desde diversos puntos de vista: no sólo las estructuras geológicas, rocas o minerales, sino también la propia Vida se revela en las minas de una manera peculiar.

En la Tierra, la Vida y las rocas y minerales que la dieron origen y la sustentan, tienen una relación mucho más íntima de lo que se pensaba hasta hace no mucho tiempo. Todos los organismos interaccionan con su entorno y lo transforman. Quizá, tras el ser humano, el mayor poder transformador del entorno lo poseen los Procariotas, pequeños organismos unicelulares que incluyen bacterias y arqueas. Gracias a los Procariotas que viven en nosotros seguimos vivos, respiramos la atmósfera que los Procariotas fotosintéticos generaron hace entre 2000 y 3000 millones de años y, como no podía ser de otra manera, ellos transforman rocas y minerales y han dado lugar a muchos depósitos minerales de los que los Humanos nos hemos beneficiado. Algunos de los yacimientos de la Faja Pirítica Ibérica constituyen un magnífico ejemplo y, entre ellos, la mina de Las Cruces, es el más enigmático e interesante. Tras varios años de estudio cuidadoso de la mina, el equipo de investigación al que pertenezco, liderado por el geólogo español Fernando Tornos y compuesto por científicos del Centro de Astrobiología e Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, de la Universidad del País Vasco y del Servicio Geológico de los Estados Unidos, en colaboración con la empresa Cobre Las Cruces SA, hemos encontrado evidencias de un gigantesco ecosistema oculto en el subsuelo de la Faja Pirítica Ibérica. Este ecosistema profundo se encuentra en la parte superior del depósito de cobre de Las Cruces a unos 150 metros de profundidad, aislado del oxígeno de la atmósfera. En este ambiente, organismos capaces de vivir en condiciones, bajo nuestro punto de vista, extremas (los llamamos procariotas extremófilos), como carencia de oxígeno y temperaturas elevadas, se alimentan la materia orgánica simple acumulada bajo un potente nivel de margas que rellenan la cuenca del Guadalquivir. Sin oxígeno, estos organismos respiran gracias al sulfato presente en su entorno, lo que conlleva una serie de importantes cambios químicos en las rocas en las que viven. El metabolismo de estos organismos transformó un gossan de óxidos de hierro y su habitual acompañamiento de minerales de plata y plomo, dando lugar a la formación de varios millones de toneladas de unas rocas ricas en carbonatos, y minerales de hierro, plomo, plata y oro. Estas rocas, llamadas impropiamente “gossan”, aunque son totalmente diferentes de los gossan presentes en otros yacimientos de la Faja, eran casi desconocidas y presentan una interesante asociación mineral, que incluye galena, siderita y sulfosales de plata. En ellas hemos encontrado el primer caso descrito de organismos fosilizados en galena.

Los resultados de nuestro trabajo, publicados en la prestigiosa revista Nature Communications, indican que Las Cruces es probablemente uno de los mejores ejemplos a escala mundial de cómo la vida modifica y modela una mineralización subterránea. El sistema de Las Cruces es único en el mundo, mostrando un proceso que ha tenido lugar en los tiempos más recientes, millones de años después de formarse el mineral original, e incluso es probable que continúe ocurriendo ahora. El estudio muestra el importante papel de las bacterias en la química de los ambientes subterráneos, donde pueden formar grandes ecosistemas desligados de la luz y el oxígeno y que sobreviven con los recursos presentes en las rocas, siendo capaces de modificar millones de toneladas de rocas.



galena siderita sem copia.jpg
 Mineral: Galena y Siderita
 Localidad:
Mina Las Cruces, Gerena-Guillena-Salteras, Comarca Sierra Norte, Sevilla, Andalucía, España
 Descripción:
Dos componentes esenciales de la "black rock" y la "red rock" en Las Cruces. Foto SEM con falso color.
 Visto:  10205 veces

galena siderita sem copia.jpg



siderita.jpg
 Mineral: Siderita
 Localidad:
Mina Las Cruces, Gerena-Guillena-Salteras, Comarca Sierra Norte, Sevilla, Andalucía, España
 Dimensiones: FOV 0.7 cm
 Descripción:
Cristales de siderita y un sulfuro de plomo y antimonio no determinado en la zona de la "red rock" o mal llamado "gossan rojo".
 Visto:  10161 veces

siderita.jpg



bichos copia.jpg
 Mineral: Galena
 Localidad:
Mina Las Cruces, Gerena-Guillena-Salteras, Comarca Sierra Norte, Sevilla, Andalucía, España
 Descripción:
Uno de nuestros hallazgos: primera descripción en la Naturaleza de bacterias fosilizadas en galena.
 Visto:  10164 veces

bichos copia.jpg



proustita lcc-barrillo copia.jpg
 Mineral: Proustita
 Localidad:
Mina Las Cruces, Gerena-Guillena-Salteras, Comarca Sierra Norte, Sevilla, Andalucía, España
 Descripción:
La "black rock" fué ocasionalmente rica en plata, normalmente en forma de proustita. Aquí en cristales sobre galena. Foto SEM con falso color.
 Visto:  10176 veces

proustita lcc-barrillo copia.jpg



pseudomorfosis galena2.jpg
 Mineral: Galena
 Localidad:
Mina Las Cruces, Gerena-Guillena-Salteras, Comarca Sierra Norte, Sevilla, Andalucía, España
 Descripción:
Una de las evidencias de la sulfidización del antiguo gossan: galena pseudomorfica de mimetita. Foto SEM con falso color.
 Visto:  10178 veces

pseudomorfosis galena2.jpg



DSCN0231.JPG
 Descripción:
Las Cruces en 2010, poco después de comenzar el trabajo publicado. El fondo negro es la zona de enriquecimiento secundario, que comenzaba a explotarse. Encima está la zona biogénica, que aún no se conocía bien y que fué revelandose al avanzar el trabajo minero. Y cubriéndolo todo, casi 200 m de margas.
 Visto:  10211 veces

DSCN0231.JPG



Figura 2.jpg
 Mineral: Proustita
 Localidad:
Mina Las Cruces, Gerena-Guillena-Salteras, Comarca Sierra Norte, Sevilla, Andalucía, España
 Dimensiones: Cristal 0.5 cm
 Descripción:
Proustita en galena pulverulenta, de formación relativamente reciente y que postulamos biogénica, y en la que se encuentran abundantes "bacteriomorfos".
 Visto:  10216 veces

Figura 2.jpg


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yowanni




Registrado: 24 Abr 2007
Mensajes: 1364
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MensajePublicado: 28 Ago 2014 07:52    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida.  

Muy interesante Cesar!! Y me encanta la foto de la proustita.
_________________
Jonathan
-----------------------------------
To be a rock and not to roll
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Cesar M. Salvan




Registrado: 08 May 2007
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MensajePublicado: 28 Ago 2014 09:46    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida.  

Actualización:

Nota de prensa en la web del CSIC con bacterias fosilizadas en galena en la portada.
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DAni




Registrado: 03 Oct 2006
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MensajePublicado: 28 Ago 2014 12:58    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Que gran trabajo !! Muy interesante de como la vida puede encontrarse y sobrevivir en ambientes extremos abriendo la puerta a que sea mas fácil encontrar vida de lo que pensamos en otros planetas .

Saludos y Felicidades

_________________
DAni
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Javier Rodriguez




Registrado: 05 Dic 2010
Mensajes: 440
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MensajePublicado: 28 Ago 2014 18:05    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Interesantísimo trabajo César, gracias por publicar aquí en el foro una pincelada del mismo. Un saludo.
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Cristalino




Registrado: 19 May 2013
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MensajePublicado: 28 Ago 2014 22:20    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Me parece un descubrimiento interesantísimo. Pensar que la existencia de determinados minerales y rocas se debe a unos minúsculos organismos unicelulares es realmente de ciencia ficción, y yo que soy un poco fantasioso y he visto algunas películas de esas de “Viaje al Centro de la Tierra”, ahora no hago otra cosa más que en pensar que si esto está sucediendo en el subsuelo, qué estará ocurriendo más abajo, ¿cavernas en las que se ha podido desarrollar una flora y fauna que desconocemos?......perdonarme pero es que la imaginación a veces me pierde.....
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Inma
Administrador



Registrado: 27 Ago 2007
Mensajes: 1555
Ubicación: Sevilla


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MensajePublicado: 28 Ago 2014 23:24    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Buenas noches.

César, es un trabajo ¡¡excelente!!, ¡¡excepcional!!, se me acaban los calificativos para definirlo. Además, entiendo que supondrá nuevas investigaciones que amplíen la actual y quizá encuentren nuevos hallazgos tan espectaculares como éste. ¡¡Unas bacterias encima de cristales de galena!!; no sé al resto, pero a mí me parece bestial poder contemplar eso (y nos quejamos a veces de lo pequeños que son los cristales que vemos ;-))

Te estamos muy agradecidos por dar noticia de vuestro artículo a todos nosotros.

Me surge la duda sobre el origen de esas bacterias y la razón por la que no han producido los mismos resultados en otros yacimientos de la faja pirítica. En Las Cruces el recubrimiento de margas azules alcanza, si no me equivoco, hasta los 150 metros, pero además se combina con la presencia del acuífero Niebla-Posadas, que en esa zona concreta es confinado, o sea, que el oxígeno está ausente y la renovación de esas aguas era lentísima o prácticamente inexistente (hasta que se abrió la mina), por lo que casi serían "aguas fósiles". ¿Se conoce entonces de dónde provienen esas bacterias?, ¿estaban en el agua o son más antiguas, del fondo marino coetáneo con la deposición de las margas azules?. Y la última duda que me surge es si habría ocurrido lo mismo aunque no existiera ese acuífero sobre el yacimiento, porque no sé si la presencia del mismo ha facilitado de algún modo la proliferación de las bacterias, aún en el caso de que éstas fuesen muy anteriores, que no tengo ni idea de si es así o no. Supongo que se habrán datado las aguas del acuífero, ¿se sabe su edad?.

Perdón si he preguntado cosas que a lo mejor resultan obvias, pero no tengo idea sobre la vida de las bacterias.

Desde luego que si existieran lugares con parecidas condiciones en la faja pirítica sería obligatorio investigarlos ¡ya!. Y lo mejor es que no solo en la faja pirítica existen yacimientos de origen vulcano-sedimentario, sino que en otras zonas, como en la provincia de Córdoba, también hay complejos de este tipo, aunque a pequeña escala, como el de la Reserva Estatal "La Nava-El Paredón", muy cerca del cual se encuentra la cuenca carbonífera de Peñarroya-Belmez-Espiel, cuyo carbón hubo de formarse necesariamente en medio anaeróbico y con la ayuda inestimable de pequeñas bacterias anaeróbicas.

Un saludo

_________________
Inma Ramos
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Jordi Franco




Registrado: 02 Mar 2012
Mensajes: 310
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MensajePublicado: 29 Ago 2014 07:40    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Fascinante, estoy convencido que en el futuro muchas de las acciones que realiza el ser humano, como la minería o la mecánica, se ayudarán de laboriosas bacterias.
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Ramón Jiménez
Administrador



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Mensajes: 1645
Ubicación: Galapagar-Madrid


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MensajePublicado: 29 Ago 2014 09:50    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Que curioso y que interesante lo de las galenas pseudomorfas de mimetita y por supuesto lo de las bacterias fosilizadas en la galena. Enhorabuena por el hallazgo y por la publicación, que es una revista muy importante.
Phrancko, lo de la utilización de bacterias es algo ya superado en minería. El Thiobacillus ferrooxidans, entre otras, se utiliza hace décadas mediante biolixiviación.
Tengo una compañera que hizo su tesis sobre el tema: Amelia Rubio Sánchez-Aguililla.1998. Investigación en la mejora de la cinética de bioloxiviación de concentrados calcopiríticos utilización de microorganismos termófilos. Universidad Autónoma de Madrid.
César, espero que os pueda interesar ya que los trabajos se realizaron con minerales de la Faja Pirítica, aunque seguro que ya la conocéis.

_________________
Ramón Jiménez Martínez
Museo Geominero
Instituto Geológico y Minero de España
E-mail: r.jimenez(arroba)igme(punto)es
http://www.igme.es
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José Luis Zamora




Registrado: 09 Dic 2008
Mensajes: 2151
Ubicación: Noblejas


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MensajePublicado: 29 Ago 2014 11:18    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Cuando esta mañana leí el articulo, me recordó que estudiando Bachillerato, hace ya la friolera de unos 55 años, era sobre el azufre, recuerdo que el científico Planchud decía que había unas algas que denominó sulfurarías, estas actuaban sobre el yeso, lo descomponían y daba como resultado el azufre nativo.
No todo los bichitos son ébola.
Saludos
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ManoloBD




Registrado: 30 Mar 2013
Mensajes: 48
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MensajePublicado: 29 Ago 2014 12:39    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Hola,

enhorabuena por el resultado y por la publicación.

Con los ecosistemas de extremófilos parece que está sucediendo como con los exoplanetas, los descubrimientos no paran de aumentar y no paran de asombrarnos. La ventaja es que los bichitos se dejan "tocar" y fotografiar, aunque sea fosilizados. En todo caso, el que habéis encontrado es para quitarse el sombrero. ¡¡600 toneladas de mineral de plata transformadas! No está mal para un "negocio familiar".

Coincido con los demás en que me encanta la foto de la proustita, un mineral que siempre me deja embobado.

Saludos
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Jose F. Castro Medina




Registrado: 17 Ene 2011
Mensajes: 1854
Ubicación: Almería


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MensajePublicado: 29 Ago 2014 13:55    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Buenas tardes César, impresionante el trabajo realizado, enhorabuena por los resultados, es increíble los misterios que todavía nos guarda la naturaleza y es grato saber que hay personas como tú que intenta descubrirlos.
Un saludo.

_________________
ayer es historia, mañana es un misterio, y hoy es un regalo, por eso se llama presente.
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Lluís Clapés




Registrado: 02 Feb 2013
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MensajePublicado: 30 Ago 2014 11:28    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Enhorabuena por el trabajo y por compartirlo con nosotros.

Cosas como estas hacen que este foro sea especial y un honor participar en él.

Aunque no sé absolutamente nada de microbiología (probablemente suelto algún disparate) : ¿Estas bacterias continúan ahí activas?, ¿Sería posible encontrarlas, aislarlas y/o realizar cultivos de las mismas?

_________________
"Happiness is only real, when shared"
Alexander Supertramp - Into the wild
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Emilio Téllez




Registrado: 07 Ene 2012
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MensajePublicado: 30 Ago 2014 18:17    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Interesantísimo artículo César. Después de leerlo se me pasan por la cabeza varias cuestiones. Supongo que el mecanismo que permite la formación del ecosistema tan particular es la cubrición del gossan por el paquete de margas, que contienen materia orgánica. ¿Si se hubiera cubierto con otro tipo de sedimentos, con ausencia de materia orgánica, se habría desarrollado este ecosistema?, ¿De donde salen las primeras bacterias, son derivadas o evolucionadas de cuando existía la zona de oxidación del gossan?, ¿Se han infiltrado a través de las aguas subterráneas?. ¿Se han podido aislar colonias vivas de estas bacterias?. Supongo que a parte del interés para el origen de la formación de la vida puede tener también un interés como modelo para la prospección de nuevos yacimientos minerales, o para el tratamiento de suelos contaminados.
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Josele




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MensajePublicado: 30 Ago 2014 22:05    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Es fantástico y sorprendente que científicos españoles logren sacar adelante trabajos tan excelentes como este teniendo en cuenta las limitaciones presupuestarias que sufren los organismos dedicados a la investigación.

Hasta algunos medios generalistas se han hecho eco de la noticia, como esta reseña publicada en el diario El Mundo:
http://www.elmundo.es/ciencia/2014/08/28/53ff1497ca4741422f8b457a.html

Por cierto, en la sección de ciencia de ese periódico aparece un artículo titulado "Para salir de la crisis, hay que invertir en los mejores cerebros", cosa que desde luego no hacen nuestros incompetentes políticos, que parece que tienen la máxima de Unamuno grabada a sangre y fuego: ¡Que inventen ellos!

_________________
Josele
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Cesar M. Salvan




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MensajePublicado: 08 Sep 2014 03:18    Título del mensaje: Re: La mina Las Cruces: la Galena y la Vida  

Me alegra que el trabajo haya resultado interesante que haya por aquí algunas preguntas pendientes. Son preguntas interesantes y para algunas no hay respuesta o se están investigando. Si estuvieran en este foro mis maestros, que han sido el alma de éste trabajo, seguro que habría un debate interesante. Yo he sido mas un testigo privilegiado y un estudiante.


Inma escribió:
Me surge la duda sobre el origen de esas bacterias y la razón por la que no han producido los mismos resultados en otros yacimientos de la faja pirítica. En Las Cruces el recubrimiento de margas azules alcanza, si no me equivoco, hasta los 150 metros, pero además se combina con la presencia del acuífero Niebla-Posadas, que en esa zona concreta es confinado, o sea, que el oxígeno está ausente y la renovación de esas aguas era lentísima o prácticamente inexistente (hasta que se abrió la mina), por lo que casi serían "aguas fósiles". ¿Se conoce entonces de dónde provienen esas bacterias?, ¿estaban en el agua o son más antiguas, del fondo marino coetáneo con la deposición de las margas azules?. Y la última duda que me surge es si habría ocurrido lo mismo aunque no existiera ese acuífero sobre el yacimiento, porque no sé si la presencia del mismo ha facilitado de algún modo la proliferación de las bacterias, aún en el caso de que éstas fuesen muy anteriores, que no tengo ni idea de si es así o no. Supongo que se habrán datado las aguas del acuífero, ¿se sabe su edad?.


Pues estas son las claves. En efecto, lo que se piensa es que el factor esencial es el recubrimiento de margas lo que propició la transformación de un gossan en el sistema actual. El acuífero y su aporte de sulfato es clave también y sus características explican los resultados de los estudios de isótopos. Está claro que es un sistema único en el que se han unido varios factores. Por eso no hay otro similar no sólo en la Faja sino en todo el mundo.

Lluís Clapés escribió:
Aunque no sé absolutamente nada de microbiología (probablemente suelto algún disparate) : ¿Estas bacterias continúan ahí activas?, ¿Sería posible encontrarlas, aislarlas y/o realizar cultivos de las mismas?


No es ningún disparate. En Ciencia no hay preguntas disparatadas, aunque pueda haber respuestas que lo sean. Precisamente hay otro grupo de investigación trabajando en éso mismo: las bacterias que están vivas en profundidad, aislándolas para estudiarlas. Y si, están ahí activas, o estaban hasta la apertura de la mina.

Emilio Téllez escribió:
Supongo que el mecanismo que permite la formación del ecosistema tan particular es la cubrición del gossan por el paquete de margas, que contienen materia orgánica. ¿Si se hubiera cubierto con otro tipo de sedimentos, con ausencia de materia orgánica, se habría desarrollado este ecosistema?, ¿De donde salen las primeras bacterias, son derivadas o evolucionadas de cuando existía la zona de oxidación del gossan?, ¿Se han infiltrado a través de las aguas subterráneas?.


Si, como ya he dicho, la clave son las margas, que cubrieron un gossan en origen similar al de otros puntos, como Tharsis. Los sedimentos siempre transportan materia orgánica suficiente como para mantener una comunidad biológica, no obstante, uno de los puntos de discusión es el origen de la materia orgánica utilizada por el ecosistema, ya que no necesariamente tienen que proceder de la marga.
Una pregunta común es de dónde salen las bacterias. Tened en cuenta que las bacterias suelen estar ahí. Un ejemplo somos nosotros mismos: un humano transporta como media unos dos kilos de bacterias. Muchas de ellas se vuelven patógenas o provocan inconvenientes (como mal olor, mal aliento...) cuando hay un cambio de condiciones ambientales que favorece su proliferación frente a otras.

Otro ejemplo similar es el de un trabajo anterior de nuestro mismo grupo, que no ha tenido repercusión a pesar de estar al mismo nivel científico. En ese trabajo contamos cómo durante parte de la Gran Extinción del final del Devónico (el Evento Hangenberg), que liquidó mas o menos al 50% de los géneros biológicos en un periodo de entre 0.5 y 1 millón de años y dió lugar al famoso "intervalo de Romer", una cuenca marina se volvió anóxica. Esto eliminó parte de su biodiversidad y favoreció que bacterias sulfatorreductoras, que ya estaban ahí, proliferasen a sus anchas. Esta proliferación, unida al aporte de metales asociado a surgencias hidrotermales, dió lugar a la gran masa de pirita que hoy constituye la mina de Tharsis y otros yacimientos del mismo tipo, los que llamamos el "tipo Sur" de la Faja.

Este proceso se puede ver en vivo en muchos sitios, como zonas de aguas estancadas en las que en el cieno se forman precipitados de sulfuros o azufre elemental. Si el agua se satura de materia orgánica y pierde su oxígeno, estas bacterias tienen el medio ideal: el agua se "pudre" y huele terriblemente mal (por la actividad de estas bacterias, que generan muchos compuestos de azufre). Si ese agua "podrida" se enriquece en hierro, empiezan a precipitar sulfuros. No es que estas bacterias hayan "aparecido". Ya estaban, simplemente el ecosistema cambia a su favor. En Las Cruces, un gossan expuesto queda cubierto, en condiciones anóxicas ideales para que proliferen bacterias que, respirando sulfato y soltando CO2 y sulfuro, dan lugar a la transformación de la goethita y los minerales oxidados de plomo (principalmente plumbojarosita, también mimetita y otros), en la siderita y la peculiar galena que cubre la zona de enriquecimiento secundario, cuyo desarrollo y riqueza en metal, incomparablemente mayor que en cualquier otro yacimiento de la Faja, también fué consecuencia de estos procesos biológicos. Todo esto según el modelo propuesto. Igual en otro momento aparecen nuevos datos que desarrollan, aclaran o que, al revés, dejan anticuadas o como erróneas estas ideas.
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