El maravilloso mundo de los cristales: el tesoro de Naica, México

– Recibe José Manuel García Ruiz el diploma que lo acredita como Miembro Correspondiente de la Academia Mexicana de Ciencias.

– Ha sido un gran divulgador de la riqueza mineral en Latinoamérica, principalmente de los cristales gigantes de Naica, comentó el doctor José Franco.

– Las minas de Naica representan un tesoro natural invaluable para el mundo ya que nos dan pistas sobre la formación geológica de la Tierra, dice el experto español.

Academia Mexicana de Ciencias

El pasado 23 de abril se realizó la ceremonia de ingreso del doctor José Manuel García Ruiz como Miembro Correspondiente de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC).

Durante el acto, realizado en el museo de ciencias Universum, de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), el científico español describió aspectos fascinantes de la estructura de los cristales y su utilidad.

Antes, el doctor Abel Moreno Cárcamo, investigador del Instituto de Química de la UNAM, resaltó la figura de García Ruiz como un científico comprometido con México y además como uno de los más destacados investigadores a nivel mundial en el campo de la cristalografía, con gran impacto en áreas como la biomedicina, nanotecnología y medios naturales.

Por su parte, el doctor José Franco presidente de la Academia Mexicana de Ciencias, subrayó la importancia del trabajo del doctor García en la formación de jóvenes especialistas en cristalografía; además de generar estrechos lazos de colaboración con investigadores del Instituto de Química de la UNAM, y añadió:

“No puedo dejar de mencionar su aportación en la difusión de la riqueza mineral latinoamericana, en especial la mexicana, sobre los cristales gigantes de las minas de Naica en Chihuahua, con su entusiasmo y conocimientos, ha logrado ayudar en la preservación de este maravilloso lugar”.

Las minas de Naica, en la cuales se han encontrado varias cavidades que contienen cristales de yeso, deben ser consideradas patrimonio geológico de la humanidad y la iniciativa debe surgir en México, comentó García Ruiz durante su conferencia El maravilloso mundo de los cristales, con motivo de su ingreso.

Naica, parte de la riqueza natural de México

NAICA CUEVAEn 1910 se descubrió la Cueva de las Espadas cuyos cristales de yeso llegan a medir hasta un metro; en este sitio también se encontraron cristales de selenita (nombre que se le da al yeso cristalizado) de hasta 11 metros de altura y que estuvo inundada hasta 1975. Este sitio, al que se le llamó la Cueva de los Cristales, fue descubierta por trabajadores de la empresa minera Peñoles en el año 2000.

El director del Laboratorio de Estudios Cristalográficos del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, dijo que Naica es única en el mundo y que la incógnita que guió su investigación no estaba relacionada con el tamaño de los cristales, ya que es posible hacerlos crecer si se tiene tiempo, espacio y una fuente continua de material suministrado poco a poco, la pregunta planteada fue ¿por qué son tan pocos?

El experto en cristalografía y cristalización explicó que hace más de 30 millones de años, un flujo de magma caliente ascendió empujando las rocas calizas de la sierra de Naica y las llenó con un fluido ácido y caliente cargado de metales. Así se formaron los minerales que actualmente se extraen de la mina (plomo, plata y zinc).

Ese flujo de magma detuvo su ascenso a unos tres kilómetros de profundidad, y lo que quedó del magma o de otro flujo tardío es lo que mantiene caliente a la roca y al agua. En las etapas más tardías del proceso de mineralización -introducción de minerales en rocas existentes- cuando la temperatura rondaba los 250 grados, se formó un mineral crucial para la formación de los cristales gigantes de yeso: la anhidrita.

Con el paso del tiempo la temperatura de la roca fue descendiendo hasta que la  montaña se enfrió por debajo de la temperatura a la que la anhidrita -mineral formado por sulfato de calcio y que se caracteriza por no tener ninguna molécula de agua- deja de ser estable para transformarse en yeso, esto es a unos 58 grados. Así, el agua comenzó a disolver lentamente la anhidrita y se cargó de sulfato y calcio, que con el tiempo dieron origen a los cristales de yeso.

Los análisis isotópicos que se realizaron en el Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera en España, comprobaron que las moléculas de los cristales de yeso eran originalmente de anhidrita. Además, los análisis químicos del agua indicaron que no era ácida como la que formó la plata y el plomo que se extraen de la mina, sino más parecidas a las que ahora fluyen por el interior de la montaña de Naica.

Los análisis llevaron al grupo de investigadores, formado por Juan Manuel García Ruiz,  Roberto Villasuso, Carlos Ayora, Angels Canals y Fermín Otálora, a considerar que los cristales se formaron a una temperatura de alrededor de los 56 grados, justo por debajo de la temperatura a la que teóricamente se empieza a formar el yeso.

Estos cálculos, realizados en el laboratorio de Estudios Cristalográficos en Granada, España, demostraron que, en ese escenario sólo se habrían formado muy pocos cristales. Si la temperatura hubiera bajado más se habrían formado muchos cristales de menor tamaño, que fue lo que sucedió en la Cueva de las Espadas ubicada 200 metros más cerca de la superficie y por lo tanto más fría.

Este mecanismo autoalimentado, en donde el sulfato y el calcio que perdía el yeso al disolverse con agua, los ganaba la anhidrita en el proceso de mineralización, suministró materia a los cristales, para crecer lenta pero indefinidamente, hasta alcanzar los 11 metros de altura que actualmente tienen, explicó el investigador.

Es lo mismo, pero no es igual

El doctor García Ruiz (izquierda), recibe de manos del presidente de la Academia Mexicana de Ciencias, José Franco, el diploma que lo acredita como Miembro Correspondiente de la AMC. Los acompaña Abel Moreno Cárcamo, investigador del Instituto de Química de la UNAM (Foto: Arturo Orta/AMC).
El doctor García Ruiz (izquierda), recibe de manos del presidente de la Academia Mexicana de Ciencias, José Franco, el diploma que lo acredita como Miembro Correspondiente de la AMC. Los acompaña Abel Moreno Cárcamo, investigador del Instituto de Química de la UNAM (Foto: Arturo Orta/AMC).

Durante la conferencia aclaró que es frecuente llamar cristal a lo que no lo es, como sucede con el vidrio. La diferencia entre estos dos radica en la estructura molecular: el vidrio es amorfo ya que sus átomos no están ordenados, en cambio los cristales (como el cuarzo, el yeso, el calcio o los diamantes) tienen una estructura interna ordenada y tridimensional.

Es fácil identificar a un cristal por su simetría, no tiene curvas, su estructura es ordenada y su crecimiento es por adhesión, señaló García Ruiz. Estudiar estas características permite ampliar el campo de aplicación de los cristales en diversas disciplinas, entre ellas la medicina, la industria de los cosméticos y de los alimentos.

Finalmente, el doctor Juan Manuel García adelantó que 2014 será el Año Internacional de la Cristalografía.