Zona De Enriquecimiento O Cementación

PROCESOS SUPÉRGENOS EN EL PÓRFIDO QUELLAVECO (PÓRFIDO DE CUMO). Los pórfidos de cobre son grandes depósitos de minerales de Cu muy disperso, de baja ley y alto tonelaje. Están genéticamente relacionados con intrusiones ígneas epizonales, generalmente félsicas y comúnmente porfiríticas. Se caracterizan por eventos intrusivos múltiples, enjambre de diques, brechas intrusivas y diques de cantos, donde la roca caja puede ser de cualquier tipo. Ambas pueden estar intensamente fracturadas. La mineralización y la alteración forman amplias zonas con cambios laterales. La alteración supergénica puede producir una estratificación con sombreros de hierro y zonas de enriquecimiento secundario críticas para la economía de la explotación. (Ale, Marzo, 2006) Para un pórfido cuprífero, se tiene la siguiente zonificación; zonación por efectos supérgenos en un pórfido cuprífero: Gossan o sombrero de hierro en la parte superior (Óxidos e hidróxidos de hierro), seguido en profundidad por una zona lixiviada (escaso contenido metálico), luego de una zona oxidada (minerales oxidados de cobre; crisocola, atacamita, malaquita), luego una zona de enriquecimiento supérgeno (sulfuros secundarios; calcosina, covelina) y la zona primaria o hipógena en profundidad (sulfuros primarios; bornita, calcopirita y pirita). (Charles & Diarmid, 1981)

Ilustración 1. Zonificación por efectos supérgenos en un pórfido de Cu. – Fuente: Wolfgang Griem (2006)

ZONA DE CEMENTACIÓN O ENRIQUECIMIENTO SUPÉRGENO Bajo el nivel de aguas subterráneas, el oxígeno está prácticamente ausente y ahí los sulfatos metálicos en solución reaccionan con los sulfuros hipógenos para formar sulfuros supérgenos. Por lo general, esta zona es de mayor ley que la zona hipógena y la oxidada en depósitos de Cu y en muchos casos también de Ag. (Chavez, Abril, 2000) Como ya se mencionó, viene a ser la zona por debajo del nivel freático. Aquí la acidez de los lixiviados provenientes de la zona superior se neutralizan y el ambiente se vuelve reductor, debido a la escasez de oxígeno. Esto hace que los metales disueltos precipiten, dando lugar a zonas con mayor ley de mena que la roca inicial no alterada. En el caso de sulfuros ricos en Cu – Fe, la mineralización típica de esta zona es de calcosina y covelina. (Fernandez, 2012)

Ilustración 2. Perfil de mineralización de los depósitos de oxidación y enriquecimiento secundario, con diferenciación de las diversas zonas y los minerales de cada una. Además, el diagrama de la izquierda, muestra el porcentaje de cobre (ley) en función de la profundidad.

El fluido percolante, rico en materiales interactúa con los sulfuros hipógenos, reemplazándolos e incorporando metales de la solución generando los sulfuros supérgenos enriquecidos. (Fernandez, 2012) En la zona de enriquecimiento supergénico, el aspecto de la calcosina suele ser diferente de la calcosina hipógena (calcosina que no es producto de la alteración de los sulfuros). La calcosina de esta zona suele ser negra, blanda y de aspecto pulverulento; se la llama

“sooty chalcocite”. La calcosina hipógena es gris, masiva y cristalina, con aspecto metálico, “steedy chalcocite”. (Fernandez, 2012)

Ilustración 3. La covelina (Cv) altera la calcopirita (Cp) y la Ilustración 4. Pirita (Py) y calcopirita (Cp) se alteran a pirita (Py) en los bordes de los granos. calcosina (Cc). Notar como esta última aparece alrededor de los granos de pirita y en fracturas de la calcopirita (zonas de debilidad).

Los minerales que se presentan en esta zona, minerales en zona de enriquecimiento supérgeno de Cu, son: Calcosina (Cu2S), con 79.8 % de Cu; Digenita (Cu9S5), con 78.10 % de Cu; Anilita (Cu7S4), con 77.62 % de Cu; Djurleita (Cu31S16), con 70.34 % de Cu; Covelina (CuS); Cuprita (Cu2O); Cobre nativo (Cu). A continuación, se mencionan ciertos factores condicionantes para el enriquecimiento supérgeno (estos factores son interdependientes): -

Evolución geomorfológica (exhumación).

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Climáticos.

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Mineralogía hipógena (mena y ganga).

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Composición de la roca caja.

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Estructura (fracturamiento del depósito y rocas circundantes).

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Posición del nivel de aguas subterráneas.

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Agentes orgánicos (H2S producido por bacterias).

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Porosidad.