Procesos supergeneros

Curso INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA APLICADA A PROCESOS PRODUCTIVOS

Capítulo 3.5 PROCESOS SUPÉRGENOS EN PÓRFIDOS CUPRÍFEROS

PROCESOS SUPÉRGENOS EN PÓRFIDOS CUPRÍFEROS

La característica más llamativa de un pórfido cuprífero expuesto en superficie es su intenso color pardo-rojizo (cubierta lixiviada), como consecuencia de la transformación de los sulfuros originales, principalmente los ricosen hierro (pirita y calcopirita), en compuestos oxidados (limonitas). Estos procesos producen la alteración de los sulfuros, disolución y precipitación de otros minerales y una lixiviación importante en las rocas.

PROCESOS SUPÉRGENOS EN PÓRFIDOS CUPRÍFEROS

CO2, O2

Superficie

Limonitas: goethita, hematita, jarosita Óxidos, sulfatos, silicatos, carbonatos, cloruros, etc. Calcosina,covelina

Nivel freático

Pirita, calcopirita, bornita, galena, esfalerita, etc. Cubierta lixiviada

Zonación vertical de la alteración supérgena

Zona de oxidación Zona de cementación o enriquecimiento secundario Zona primaria

PROCESOS SUPÉRGENOS EN PÓRFIDOS CUPRÍFEROS

Cubierta lixiviada Es la zona en contacto con la superficie, donde los procesos de oxidación son más intensos,provocando la disolución y transporte del cobre hacia zonas más profundas o lejanas. Generalmente presenta contenidos anómalos de elementos metálicos (Cu, Mo, Au, Pb, Zn, etc.), lo que junto con su contenido de limonitas, que le confiere un vistoso color pardo, es utilizado para localizar los yacimientos de este tipo desde la superficie. Zona de oxidación El cobre solubilizado en la parte superiorencuentra condiciones de estabilidad y es depositado en forma de minerales oxidados de cobre, comúnmente de color verde o azul (brochantita, malaquita, atacamita, crisocola, etc.).

PROCESOS SUPÉRGENOS EN PÓRFIDOS CUPRÍFEROS

Zona de cementación Es la situada por debajo del nivel freático (condiciones reductoras), en la que se produce el enriquecimiento del contenido de cobre, con el desarrollo desulfuros de cobre de tipo calcosina – covelina, a partir de la disolución y reemplazo de los sulfuros primarios calcopirita, bornita y otros.

Zona primaria Caracterizada por la mineralización inalterada de sulfuros de origen hidroternal.

Los procesos de alteración supérgena disminuyen con la profundidad de la mineralización.

Minerales de Cobre comunes en zonas de oxidación superficial% Cu Nombre Sulfatos
56.20 53.74 25.45 18.82 Brochantita Antlerita Chalcantita Kroehnkita Cu4(SO4)(OH)6 Cu3(SO4)(OH)4 CuSO4·5(H2O) Na2Cu(SO4)2·2(H2O)

Fórmula química

Haluros
59.51 44.44 Atacamita Paratacamita Cu2Cl(OH)3 (Cu,Zn)2(OH)3Cl

Nitratos
52.93 Gerhardtita Cu2(NO3)(OH)3

Silicatos
24.17 Crisocola (Cu,Al)2H2Si2O5(OH)4·n(H2O)

Minerales de Cobre comunes en zonas de oxidaciónsuperficial
% Cu Nombre Fosfatos
60.56 7.81 Pseudomalaquita Turquesa Cu5(PO4)2(OH)4 CuAl6(PO4)4(OH)8· 4(H2O)

Fórmula química

Oxidos e Hidróxidos
88.82 79.89 Cuprita Tenorita Cu2O CuO

Arseniatos
44.91 21.09 Olivenita Chenevixita Cu2AsO4(OH) Cu2Fe+32(AsO4)2(OH)4·(H2O)

Carbonatos
57.48 55.31 Malaquita Azurita Cu2(CO3)(OH)2 Cu3(CO3)2(OH)2

Molibdatos y Wolframatos
35.01 LindgrenitaCu3(MoO4)2(OH)2

PROCESOS SUPÉRGENOS EN PÓRFIDOS CUPRÍFEROS Las reacciones que se producen destruyen los sulfuros y se generan iones sulfato y H+, lo cual implica una acidificación del medio. Estos procesos son los que originan las aguas ácidas, características de las áreas mineras. El Fe 2+ se oxida a Fe 3+ y forma goethita (limonita) y/o hematita, que se depositan en la zona de oxidación:4FeS2 + 10H2O + 15O2 = 4FeOOH + 16H+ + 8SO4-2
Pirita Goethita (limonita)

4FeS2 + 8H2O + 15O2 = 2Fe2O3 + 16H+ + 8SO4-2
Pirita Hematita

PROCESOS SUPÉRGENOS EN PÓRFIDOS CUPRÍFEROS
El cobre es también un elemento soluble, pero durante los procesos de alteración se infiltra hacia la zona de cementación. En condiciones reductoras se producen las reacciones que dan lugar a la formación de...