Breve historia de los usos, la prospección, la extracción y la producción del oro
Reeditado de una publicación de interés general del USGS por Harold Kirkemo, William L. Newman y Roger P. Ashley
Oro egipcio: Los artesanos de las antiguas civilizaciones utilizaban el oro con profusión en la decoración de tumbas y templos, y en Egipto se han encontrado objetos de oro fabricados hace más de 5.000 años. Derechos de autor de la imagen iStockphoto / Akhilesh Sharma.
Usos del oro en el mundo antiguo
El oro fue uno de los primeros metales que se extrajeron porque suele aparecer en su forma nativa, es decir, no combinado con otros elementos, porque es bello e imperecedero y porque se pueden fabricar con él objetos exquisitos. Los artesanos de las antiguas civilizaciones utilizaban el oro con profusión en la decoración de tumbas y templos, y en Egipto se han encontrado objetos de oro fabricados hace más de 5.000 años. Destacan los objetos de oro descubiertos por Howard Carter y Lord Carnarvon en 1922 en la tumba de Tutankamón. Este joven faraón gobernó Egipto en el siglo XIV a.C. Una exposición de algunos de estos objetos, llamada “Tesoros de Tutankamón”, atrajo a más de 6 millones de visitantes en seis ciudades durante una gira por Estados Unidos en 1977-79.
Las tumbas de los nobles de la antigua ciudadela de Micenas, cerca de Nauplion (Grecia), descubiertas por Heinrich Schliemann en 1876, arrojaron una gran variedad de estatuillas de oro, máscaras, copas, diademas y joyas, además de cientos de cuentas y botones decorados. Estas elegantes obras de arte fueron creadas por hábiles artesanos hace más de 3.500 años.
Antiguas fuentes de oro
Las antiguas civilizaciones parecen haberse abastecido de oro en diversos yacimientos de Oriente Medio. Las minas de la región del Alto Nilo, cerca del Mar Rojo, y de la zona del desierto de Nubia, suministraban gran parte del oro utilizado por los faraones egipcios. Cuando estas minas no pudieron satisfacer su demanda, se explotaron depósitos en otros lugares, posiblemente en Yemen y el sur de África.
Los artesanos de Mesopotamia y Palestina probablemente se abastecían de Egipto y Arabia. Estudios recientes de la mina de Mahd adh Dhahab (que significa “Cuna del Oro”) en el actual Reino de Arabia Saudí revelan que durante el reinado del rey Salomón (961-922 a.C.) se recuperó oro, plata y cobre en esta región.
Se cree que el oro de los tesoros azteca e inca de México y Perú procedía de Colombia, aunque sin duda una parte se obtuvo de otras fuentes. Los conquistadores saquearon los tesoros de estas civilizaciones durante sus exploraciones del Nuevo Mundo, y muchos objetos de oro y plata fueron fundidos y fundidos en monedas y lingotes, destruyendo los valiosos artefactos de la cultura india.
Moneda de oro: Al ser un metal muy valorado, el oro se utilizó como patrón financiero y se ha empleado en la acuñación de monedas durante miles de años. Moneda de oro de diez dólares de Estados Unidos de 1850. Derechos de autor de la imagen iStockphoto / Brandon Laufenberg.
El oro como medio de cambio
Las naciones del mundo utilizan hoy el oro como medio de cambio en las transacciones monetarias. Una gran parte de las reservas de oro de los Estados Unidos está almacenada en la cámara acorazada del Depósito de Lingotes de Fort Knox. El Depósito, situado a unas 30 millas al suroeste de Louisville, Kentucky, está bajo la supervisión del Director de la Casa de la Moneda.
El oro en el Depósito consiste en lingotes del tamaño de ladrillos de construcción ordinarios (7 x 3 5/8 x 1 3/4 pulgadas) que pesan unas 27,5 libras cada uno (unas 400 onzas troy; 1 onza troy equivale a unas 1,1 onzas avoirdupois).
Aparte de los usos monetarios, el oro, al igual que la plata, se utiliza en joyería y artículos afines, en aplicaciones eléctricas y electrónicas, en odontología, en la industria aeronáutica y aeroespacial, en las artes y en el ámbito médico y químico.
Fiebre del oro: El descubrimiento del oro desencadenó numerosas fiebres del oro en Estados Unidos y en todo el mundo. Derechos de autor de la imagen iStockphoto / Duncan Walker.
Regulación y variabilidad del precio del oro
Los cambios en la demanda de oro y la oferta de las minas nacionales en las dos últimas décadas reflejan los cambios en los precios. Después de que Estados Unidos desregulara el oro en 1971, el precio aumentó notablemente, alcanzando brevemente más de 800 dólares por onza troy en 1980. Desde 1980, el precio se ha mantenido entre 320 y 460 dólares por onza troy. El rápido aumento de los precios en la década de 1970 animó tanto a los exploradores experimentados como a los aficionados a renovar la búsqueda de oro. Como resultado de sus esfuerzos, en la década de 1980 se abrieron muchas minas nuevas, lo que supuso gran parte de la expansión de la producción de oro. El fuerte descenso del consumo en 1974 y 1980 se debió a la reducción de la demanda de joyería (el principal uso del oro fabricado) y de productos de inversión, lo que a su vez reflejó el rápido aumento de los precios en esos años.
Pequeñas pepitas de oro: Pequeñas pepitas de oro obtenidas mediante el bateo. Los buscadores trabajaban los sedimentos de los arroyos para encontrar pequeñas pepitas que vendían o intercambiaban por suministros.
Propiedades del oro
El oro se denomina metal “noble” (término alquímico) porque no se oxida en condiciones ordinarias. Su símbolo químico Au deriva de la palabra latina “aurum”. En estado puro, el oro tiene un brillo metálico y es de color amarillo solar, pero las mezclas de otros metales, como la plata, el cobre, el níquel, el platino, el paladio, el telurio y el hierro, con el oro crean varias tonalidades de color que van desde el blanco plateado hasta el verde y el rojo anaranjado.
El oro puro es relativamente blando: tiene la dureza de un céntimo. Es el más maleable y dúctil de los metales. El peso específico o densidad del oro puro es de 19,3, frente a los 14,0 del mercurio y los 11,4 del plomo.
El oro impuro, tal y como suele aparecer en los yacimientos, tiene una densidad de 16 a 18, mientras que la roca de desecho asociada (ganga) tiene una densidad de aproximadamente 2,5. La diferencia de densidad permite que el oro se concentre por gravedad y permite la separación del oro de la arcilla, el limo, la arena y la grava mediante diversos dispositivos de agitación y recogida, como la batea de oro, el balancín y la esclusa.
Mina de oro de Nevada: La mina Fortitude, en Nevada, produjo unos 2 millones de onzas de oro de un yacimiento de lodos entre 1984 y 1993. Imagen del USGS.
Amalgama de oro
El mercurio (azogue) tiene afinidad química con el oro. Cuando el mercurio se añade al material que contiene oro, los dos metales forman una amalgama. Posteriormente, el mercurio se separa de la amalgama mediante un proceso de retorta. La extracción de oro y otros metales preciosos de sus minerales mediante el tratamiento con mercurio se denomina amalgamación. El oro se disuelve en agua regia, una mezcla de ácidos clorhídrico y nítrico, y en cianuro de sodio o de potasio. Este último disolvente es la base del proceso de cianuración que se utiliza para recuperar el oro de los minerales de baja ley.
Extracción hidráulica de placeres en la mina Lost Chicken Hill, cerca de Chicken, Alaska. La manguera de incendios hace estallar el afloramiento de sedimentos, lavando la arena, la arcilla, la grava y las partículas de oro. A continuación, el material se procesa para extraer el oro. Imagen del USGS.
Finura, quilates y onzas troy
El grado de pureza del oro nativo, de los lingotes (barras o lingotes de oro sin refinar) y del oro refinado se expresa en términos de contenido de oro. La “finura” define el contenido de oro en partes por mil. Por ejemplo, una pepita de oro que contenga 885 partes de oro puro y 115 partes de otros metales, como la plata y el cobre, se consideraría de 885 finos. “Quilate” indica la proporción de oro sólido en una aleación basada en un total de 24 partes. Así, el oro de 14 quilates (14K) indica una composición de 14 partes de oro y 10 partes de otros metales. Por cierto, el oro de 14 quilates se utiliza habitualmente en la fabricación de joyas. No hay que confundir los “quilates” con los “kilates”, una unidad de peso utilizada para las piedras preciosas.
La unidad básica de peso utilizada en el tratamiento del oro es la onza troy. Una onza troy equivale a 20 peniques troy. En la industria de la joyería, la unidad de medida habitual es el peso en centavos (dwt.), que equivale a 1,555 gramos.
El término “relleno de oro” se utiliza para describir artículos de joyería hechos de metal base que están cubiertos en una o más superficies con una capa de aleación de oro. Puede utilizarse una marca de calidad para indicar la cantidad y la finura de la aleación de oro. En Estados Unidos, ningún artículo con una capa de aleación de oro de menos de 10 quilates puede llevar una marca de calidad. En algunos países se permiten límites inferiores.
Ningún artículo que tenga una porción de aleación de oro inferior a la vigésima parte en peso puede llevar la marca “gold-filled” (relleno de oro), pero los artículos pueden llevar la marca “rolled gold plate” (placa de oro laminado) siempre que también se indiquen las designaciones de fracción proporcional y de finura. Los artículos de joyería electrochapados que lleven al menos 7 millonésimas de pulgada (0,18 micrómetros) de oro en superficies significativas pueden llevar la etiqueta “electrochapado”. Los espesores de chapado inferiores a este pueden marcarse como “chapado en oro” o “lavado en oro”.
Esclusa de oro: Esclusa de oro portátil. Los mineros colocan la esclusa en el arroyo y vierten los sedimentos en el lado de la corriente. La corriente transporta los sedimentos a través de la esclusa y las partículas de oro pesadas se alojan en la esclusa. Un minero puede procesar muchos más sedimentos a través de una esclusa que a través de una batea de oro. Derechos de autor de la imagen iStockphoto / LeeAnn Townsend.
Formación de depósitos primarios de oro – Oro de filón
El oro es relativamente escaso en la tierra, pero se encuentra en muchos tipos de rocas y en muchos entornos geológicos diferentes. Aunque escaso, el oro se concentra por procesos geológicos para formar depósitos comerciales de dos tipos principales: depósitos de lode (primarios) y depósitos de placer (secundarios).
Los depósitos de lode son los objetivos para el prospector de “hardrock” que busca el oro en el sitio de su deposición de soluciones mineralizantes. Los geólogos han propuesto varias hipótesis para explicar el origen de las soluciones de las que se precipitan los componentes minerales en los depósitos de filones.
Una hipótesis ampliamente aceptada propone que muchos depósitos de oro, sobre todo los que se encuentran en rocas ígneas y sedimentarias, se formaron a partir de aguas subterráneas circulantes impulsadas por el calor de los cuerpos de magma (roca fundida) intruidos en la corteza terrestre a unos 3 a 5 kilómetros de la superficie. Los sistemas geotérmicos activos, que se explotan en algunas partes de Estados Unidos para obtener agua caliente y vapor natural, constituyen un análogo moderno de estos sistemas de depósito de oro. La mayor parte del agua de los sistemas geotérmicos se origina en forma de lluvia, que desciende a través de las fracturas y los lechos permeables de las partes más frías de la corteza y es arrastrada lateralmente hacia zonas calentadas por el magma, donde es impulsada hacia arriba a través de las fracturas. A medida que el agua se calienta, disuelve los metales de las rocas circundantes. Cuando las aguas calentadas alcanzan rocas más frías a menor profundidad, los minerales metálicos precipitan formando vetas o cuerpos mineralizados en forma de manto.
Otra hipótesis sugiere que las soluciones auríferas pueden ser expulsadas del magma a medida que éste se enfría, precipitando los materiales de la mena al pasar a las rocas circundantes más frías. Esta hipótesis se aplica especialmente a los yacimientos de oro situados en o cerca de masas de roca granítica, que representan magma solidificado.
Una tercera hipótesis se aplica principalmente a las vetas auríferas de las rocas metamórficas que se encuentran en los cinturones montañosos de los márgenes continentales. En el proceso de formación de las montañas, las rocas sedimentarias y volcánicas pueden quedar profundamente enterradas o empujadas bajo el borde del continente, donde son sometidas a altas temperaturas y presiones que dan lugar a reacciones químicas que cambian las rocas a nuevos conjuntos minerales (metamorfismo). Esta hipótesis sugiere que el agua es expulsada de las rocas y migra hacia arriba, precipitando los materiales minerales a medida que las presiones y las temperaturas disminuyen. Se cree que las menas metálicas se originan en las rocas que experimentan un metamorfismo activo.
Las principales preocupaciones del prospector o minero interesado en un yacimiento de oro son determinar el contenido medio de oro (tenor) por tonelada de roca mineralizada y el tamaño del yacimiento. A partir de estos datos, se pueden hacer estimaciones del valor del yacimiento. Uno de los métodos más utilizados para determinar el contenido de oro y plata de las rocas mineralizadas es el ensayo al fuego. Los resultados se expresan en onzas troy de oro, plata o ambas por tonelada corta de mineral o en gramos por tonelada métrica de mineral.
Redada de oro: Un buceador aspira sedimentos para ser procesados por una draga de oro portátil. El equipo de buceo permite al buscador acceder con cuidado a las grietas y hendiduras del lecho del arroyo donde podrían alojarse las pepitas de oro. Derechos de autor de la imagen iStockphoto / Gary Ferguson.
Concentración de oro en los depósitos de placer
Los depósitos de placer representan concentraciones de oro derivadas de los depósitos de lodos por erosión, desintegración o descomposición de la roca que los rodea, y posterior concentración por gravedad.
El oro es extremadamente resistente a la intemperie y, cuando se libera de las rocas que lo encierran, es transportado río abajo como partículas metálicas consistentes en “polvo”, escamas, granos o pepitas. Las partículas de oro en los depósitos de la corriente son a menudo concentradas en o cerca de la roca de fondo, porque ellos se mueven hacia abajo durante los períodos de agua altos cuando la carga entera de la cama de arena, grava, y cantos rodados se agita y se mueve río abajo. Las partículas finas de oro se acumulan en las depresiones o en los bolsillos de las barras de arena y grava donde la corriente del arroyo afloja. Las concentraciones de oro en la grava se llaman “pay streaks”.
Lavadora en seco de oro: Una lavadora en seco portátil que se utiliza para tamizar las pepitas de oro del suelo donde no hay agua disponible. La tierra se vierte en la bandeja superior y se agita a través de la bandeja inferior. Las pepitas de oro pesadas se separan mecánicamente de los materiales más ligeros. Derechos de autor de la imagen iStockphoto / Arturo M. Enriquez.
Prospección de yacimientos de plateros
En los países auríferos, los prospectores buscan oro donde se han acumulado arenas gruesas y gravas y donde las “arenas negras” se han concentrado y asentado con el oro. La magnetita es el mineral más común en las arenas negras, pero pueden estar presentes otros minerales pesados como la casiterita, la monacita, la ilmenita, la cromita, los metales del grupo del platino y algunas piedras preciosas.
Los yacimientos de placeres se han formado de la misma manera a lo largo de la historia de la Tierra. Los procesos de meteorización y erosión crean depósitos aluviales superficiales que pueden estar enterrados bajo restos de roca. Aunque estos depósitos aluviales “fósiles” se cementan posteriormente en rocas duras, la forma y las características de los antiguos canales fluviales siguen siendo reconocibles.
Libros de oro y suministros de bateo
Ensayo de oro libre
El contenido de oro libre recuperable en los depósitos aluviales se determina por el método de ensayo de oro libre, que implica la amalgama de concentrado de oro recogido por el dragado, la minería hidráulica, u otras operaciones de minería aluvial. En el período cuando el precio de oro era fijo, la práctica común era informar los resultados de ensayo como el valor de oro (en centavos o dólares) contenido en una yarda cúbica de material. Ahora los resultados se informan como gramos por yarda cúbica o gramos por metro cúbico.
A través de la investigación de laboratorio, el Servicio Geológico de los Estados Unidos ha desarrollado nuevos métodos para determinar el contenido de oro de las rocas y los suelos de la corteza terrestre. Estos métodos, que detectan y miden las cantidades de otros elementos además del oro, incluyen la espectrometría de absorción atómica, la activación de neutrones y la espectrometría de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente. Estos métodos permiten realizar análisis rápidos y extremadamente sensibles de un gran número de muestras.
Primeros hallazgos y producción de oro
El oro se produjo en la región meridional de los Apalaches ya en 1792 y quizás ya en 1775 en el sur de California. El descubrimiento de oro en Sutter’s Mill, en California, desencadenó la fiebre del oro de 1849-50, y cientos de campamentos mineros cobraron vida a medida que se descubrían nuevos yacimientos. La producción de oro aumentó rápidamente. En la década de 1860 se descubrieron yacimientos en los distritos de Mother Lode y Grass Valley en California y Comstock Lode en Nevada, y los yacimientos de Cripple Creek en Colorado comenzaron a producir oro en 1892. En 1905 se descubrieron los yacimientos de Tonopah y Goldfield en Nevada y los depósitos aluviales de Alaska, y la producción de oro de Estados Unidos superó por primera vez los 4 millones de onzas troy al año, nivel que se mantuvo hasta 1917.
Durante la Primera Guerra Mundial y durante algunos años posteriores, la producción anual disminuyó a unos 2 millones de onzas. Cuando el precio del oro subió de 20,67 a 35 dólares la onza en 1934, la producción aumentó rápidamente y volvió a superar el nivel de 4 millones de onzas en 1937. Poco después del comienzo de la Segunda Guerra Mundial, las minas de oro fueron cerradas por la Junta de Producción de Guerra y no se permitió su reapertura hasta 1945.
Desde el final de la Segunda Guerra Mundial hasta 1983, la producción minera nacional de oro no superó los 2 millones de onzas anuales. Desde 1985, la producción anual ha aumentado entre 1 millón y 1,5 millones de onzas cada año. A finales de 1989, la producción acumulada de los yacimientos de Estados Unidos desde 1792 alcanzó los 363 millones de onzas.
Consumo de oro
El consumo de oro en los Estados Unidos osciló entre unos 6 millones y más de 7 millones de onzas troy al año de 1969 a 1973, y entre unos 4 millones y 5 millones de onzas troy al año de 1974 a 1979, mientras que durante la década de 1970 la producción anual de oro de las minas nacionales osciló entre 1 millón y 1,75 millones de onzas troy. Desde 1980, el consumo de oro se ha mantenido casi constante, entre 3 y 3,5 millones de onzas troy al año. La producción minera ha aumentado a un ritmo acelerado desde 1980, alcanzando unos 9 millones de onzas troy al año en 1990, y superando el consumo desde 1986. Antes de 1986, el balance de la oferta se obtenía de fuentes secundarias (chatarra) y de las importaciones. Se calcula que la producción mundial de oro es de unos 3.400 millones de onzas troy, de las que más de dos tercios se extrajeron en los últimos 50 años. Aproximadamente el 45% de la producción mundial de oro procede del distrito de Witwatersrand, en Sudáfrica.
La mayor mina de oro de los Estados Unidos es la mina Homestake en Lead, Dakota del Sur. Esta mina, que tiene 2.000 metros de profundidad, ha representado casi el 10% de la producción total de oro de Estados Unidos desde que se abrió en 1876. Tiene una producción y reservas combinadas de unos 40 millones de onzas troy.
Depósitos diseminados y oro de subproducto
En las últimas dos décadas, los depósitos de oro diseminados de baja ley han adquirido una importancia creciente. Se han encontrado más de 75 depósitos de este tipo en los Estados del Oeste, principalmente en Nevada. El primer gran productor de este tipo fue el yacimiento de Carlin, que se descubrió en 1962 y empezó a producir en 1965. Desde entonces se han descubierto muchos más yacimientos en los alrededores de Carlin, y la zona de Carlin comprende ahora un importante distrito minero con siete pozos abiertos en funcionamiento que producen más de 1.500.000 onzas troy de oro al año.
Alrededor del 15% del oro producido en Estados Unidos procede de la extracción de otros minerales metálicos. Donde los metales básicos -como el cobre, el plomo y el zinc- se depositan, ya sea en vetas o en forma de granos minerales dispersos, es común que se depositen con ellos pequeñas cantidades de oro. Los yacimientos de este tipo se explotan por los metales predominantes, pero el oro también se recupera como subproducto durante el procesamiento del mineral. La mayoría de los subproductos de oro proceden de yacimientos de pórfidos, que son tan grandes que, aunque sólo contienen una pequeña cantidad de oro por tonelada de mineral, se extrae tanta roca que se recupera una cantidad sustancial de oro. La mayor fuente de oro subproducto en Estados Unidos es el yacimiento de pórfidos de Bingham Canyon, en Utah, que ha producido unos 18 millones de onzas troy de oro desde 1906.
Papel de un geólogo en la prospección de oro
Los geólogos examinan todos los factores que controlan el origen y el emplazamiento de los depósitos minerales, incluidos los que contienen oro. Las rocas ígneas y metamórficas se estudian en el campo y en el laboratorio para comprender cómo llegaron a su ubicación actual, cómo se cristalizaron hasta convertirse en rocas sólidas y cómo se formaron las soluciones minerales dentro de ellas. Los estudios de las estructuras rocosas, como pliegues, fallas, fracturas y juntas, y de los efectos del calor y la presión en las rocas sugieren por qué y dónde se produjeron las fracturas y dónde podrían encontrarse las vetas. Los estudios de los procesos de meteorización y del transporte de los restos de roca por el agua permiten a los geólogos predecir los lugares más probables de formación de depósitos aluviales. La aparición del oro no es caprichosa; su presencia en diversas rocas y su aparición en diferentes condiciones ambientales siguen leyes naturales. A medida que los geólogos aumentan sus conocimientos sobre los procesos de mineralización, mejoran su capacidad para encontrar oro.
