Figura:
(A) Esquema de uma zona de subducção ilustrando a transferência de ouro e enxofre desde a placa subductada através do manto, até a crosta superior, que abriga os grandes depósitos de metais.
(B) Esquema, em escala de grão, dos fenômenos de interação do fluido com os minerais do manto (olivina, piroxênio), o que leva ao enriquecimento do fluido em ouro.
© D-Y. He
Supõe-se que a água, os metais e os compostos voláteis (SO2, SO3, CO2) são liberados pela desidratação da placa oceânica subductada em grandes profundidades (entre 80 e 120 km), infiltrando-se depois no manto adjacente (ver Figura). No entanto, os mecanismos de transferência dos metais permanecem enigmáticos. Atravessar um manto com um fluido portador de metais e enxofre não é algo simples, pois, no primeiro contato, a reação dos minerais ricos em Fe(II) do manto com o fluido deveria reduzir todo esse enxofre a sulfeto S(-II) e precipitar sulfeto de ferro (FeS) – a fase conhecida por concentrar ouro.
Um consórcio internacional de pesquisadores de 5 países (China, Austrália, Estados Unidos, Suíça e França), envolvendo um laboratório do CNRS Terre & Univers (ver quadro), desenvolveu um modelo termodinâmico que explica, pela primeira vez de forma quantitativa, esse fenômeno de transferência, considerando o íon trissulfeto, [S3•]-, uma forma de enxofre recentemente descoberta em fluidos, mas negligenciada nos cenários existentes. O novo modelo demonstra que [S3•]- é o agente responsável pelo enriquecimento de ouro no fluido durante sua reação com o manto, formando um complexo altamente solúvel, [Au(HS)S3]-.
Esse complexo concentra até 1000 vezes mais ouro no fluido em comparação com sua abundância média no manto, conseguindo assim neutralizar a ação das fases de sulfetos de ferro que tentam sequestrar o ouro. Esse enriquecimento de ouro no fluido é a condição necessária para gerar uma fonte de ouro no manto das zonas de subducção, permitindo a transferência posterior do metal por fluidos e magmas para a crosta superior, formando depósitos economicamente viáveis (ver Figura).
O modelo desenvolvido neste estudo permite compreender e prever melhor as concentrações econômicas de metais estratégicos em nosso planeta.