Variabilidad mineral y geoquímica de los depósitos de fosforita en la Formación Duwi, Desierto Occidental, Egipto: Perspectivas sobre el paleoambiente y las condiciones fisicoquímicas

Por qué las rocas del desierto importan en la vida cotidiana

A lo largo de una amplia franja que va desde Marruecos hasta Oriente Medio, capas de roca ricas en fósforo ocultas bajo desiertos y llanuras costeras sostienen discretamente la vida moderna. Estas rocas son la materia prima de la mayor parte de los fertilizantes del mundo y además contienen metales valiosos usados en electrónica y tecnologías de energía limpia. Este estudio se centra en las capas de fosforita del Desierto Occidental de Egipto, en un lugar llamado Abu Tartur, para entender cómo se formaron, de qué están compuestas y qué potencial tienen como fuente futura de elementos estratégicos.

Un altiplano desértico con una historia oculta

Los investigadores examinaron los bancos de fosforita dentro de la Formación Duwi, una sucesión de rocas del Cretácico Superior que registra el avance de un mar antiguo sobre lo que hoy es Egipto. En Abu Tartur, la Formación Duwi se divide en tres miembros: una unidad fosforítica inferior, una unidad de lutitas media y una unidad fosforítica superior. El equipo recogió diecisiete muestras a lo largo de un tramo de tres kilómetros y analizó once de ellas en detalle. Usando microscopios, técnicas de rayos X y espectrometría de masas, identificaron tanto los minerales presentes como las pequeñas cantidades de metales atrapadas en ellos. Esto les permitió vincular lo observado en muestras a mano y secciones delgadas con la historia más amplia de la cuenca.

Lo que revelan los granos sobre un mar antiguo

Bajo el microscopio, la fosforita consiste principalmente en el mineral apatito, junto con huesos de peces y dientes de tiburón, todos indicativos de un ecosistema marino antaño próspero. Muchos granos son angulosos y sólo ligeramente redondeados, lo que sugiere que no fueron transportados a gran distancia antes de ser enterrados. Entre estos granos, un cemento de dolomita, calcita, yeso y óxidos de hierro rellena los huecos, registrando cambios en la química del agua y en la evaporación. Las mediciones químicas muestran que estas rocas son ricas en óxido de calcio y fósforo, con cantidades apreciables de material derivado de arena y arcilla como los óxidos de sílice y aluminio. Esta mezcla indica que los depósitos no son precipitados químicos puros del agua de mar, sino más bien combinaciones de material fosfático con detrito arrastrado desde tierra.

Pistas de elementos invisibles

La evidencia más reveladora proviene de los elementos traza y de las tierras raras, una familia de metales particularmente sensible a las condiciones ambientales. Las fosforitas de Abu Tartur tienen totales de tierras raras más itrnio notablemente altos—en promedio alrededor de 969 partes por millón—muy superiores a muchos depósitos similares. Sus patrones muestran más de las tierras raras medias que de las más ligeras o pesadas, y solo una ligera depresión en el elemento cerio junto con un pequeño realce en el europio. En aguas marinas abiertas y bien oxigenadas, las tierras raras suelen seguir un patrón distinto con un fuerte déficit de cerio. El patrón inusual aquí, junto con relaciones relativamente bajas de itrnio a holmio y una razón moderada de uranio a torio, apunta a una fuerte contribución de partículas procedentes de tierra y a una sobreimpresión química tras el asentamiento original del sedimento.

Capas reactivadas y mares cambiantes

Al combinar texturas minerales, elementos mayores y firmas de tierras raras, los autores sostienen que estas fosforitas no se formaron in situ únicamente a partir del agua de mar. En cambio, depósitos fosfatados previos situados en la plataforma fueron perturbados y redepositados durante los cambios del nivel del mar en el intervalo Campaniense–Maastrichtiense, aproximadamente entre 80 y 66 millones de años atrás. A medida que el nivel del mar subía y bajaba, capas fosfáticas más antiguas fueron erosionadas, sus granos mezclados con arcilla y arena, y luego concentradas de nuevo en nuevos bancos. La química de elementos sensibles al estado redox como vanadio, níquel y cromo, junto con razones específicas de tierras raras, sugiere que los nuevos bancos se acumularon bajo una mezcla de fondos marinos pobres en oxígeno y ricos en oxígeno en un entorno marino salino, con sedimentación relativamente lenta que permitió la acumulación de tierras raras en el apatito.

Del antiguo lecho marino al recurso moderno

Más allá de reconstruir un ambiente antiguo, el estudio resalta la promesa económica de las fosforitas de Abu Tartur. La mayoría de las muestras califican como mena de fosfato de alta ley, adecuada para la producción de fertilizantes, y están inusualmente enriquecidas en tierras raras, especialmente las ligeras como el lantano y el neodimio, y en itrnio. Estos elementos podrían recuperarse potencialmente como subproductos en plantas de ácido fosfórico existentes, convirtiendo la roca fosfática en una fuente dual de nutrientes y metales de alta tecnología. En términos sencillos, los autores concluyen que las rocas del desierto depositadas en un mar cretácico agitado ofrecen hoy a Egipto no solo un recurso seguro de fertilizantes sino también una posición valiosa en el suministro global de elementos de tierras raras.

Cita: Saleh, G.M., Azer, M.K., Saadawi, D.A. et al. Mineral and geochemical variability of the phosphorite deposits in the Duwi Formation, Western Desert, Egypt: Insights into paleoenvironment and physicochemical conditions. Sci Rep 16, 13910 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46266-7

Palabras clave: fosforita, elementos de tierras raras, Abu Tartur, Formación Duwi, paleoambiente