egp en depósitos tipo pórfidos_a.carrazana

01 Diciembre 2010 Autor: Ariana CarrazanaPág.1

EGP en DepEGP en Depóósitos Tipo Psitos Tipo PÓÓRFIDOSRFIDOS


EGP: Elementos del Grupo del PlatinoEGP: Elementos del Grupo del Platino

7878PtPt195,09195,09

7777IrIr192,20192,20

7676OsOs190,20190,20

4646PdPd106,70106,70

4545RhRh102,09102,09

4444RuRu101,07101,07

Grupo del Grupo del IridioIridioEGPIEGPI

Grupo del Grupo del PaladioPaladio

EGPPEGPP

1.1. Se asocian mSe asocian máás con s con

óóxidos.xidos.

2.2. Son compatibles y se Son compatibles y se

concentran en la mss.concentran en la mss.

1.1. Se asocian mSe asocian máás con sulfuros.s con sulfuros.

2.2. Son incompatibles y se Son incompatibles y se

concentran en el lconcentran en el lííquido sulfurado quido sulfurado

residual.residual.

Los EGP que aparecen mLos EGP que aparecen máás s frecuentemente en forma de MGP frecuentemente en forma de MGP son:son: Pd >> Pt >> Rh >> Ir, Ru, OsPd >> Pt >> Rh >> Ir, Ru, Os

Merenskyita: Pd(Te,Bi)Merenskyita: Pd(Te,Bi)22

Moncheita: Pt(Te,Bi)Moncheita: Pt(Te,Bi)22


Factores EconFactores Econóómicos micos –– LimitaciLimitacióón de Mercadon de Mercado

Fuente: http://www.lppm.org.uk/

SudSudááfrica y Rusia frica y Rusia

>90% producci>90% produccióón n

MundialMundial


Oferta y DemandaOferta y DemandaOferta de PlatinoOferta de Platino

Demanda de PlatinoDemanda de Platino

Oferta de PaladioOferta de Paladio

Demanda de PaladioDemanda de Paladio


Aplicaciones y EvoluciAplicaciones y Evolucióón de Preciosn de Precios

Demanda de platino por Demanda de platino por

aplicaciones en 2006aplicaciones en 2006

Demanda de paladio por Demanda de paladio por

aplicaciones en 2006aplicaciones en 2006

evolucievolucióón del precio de las materias primas n del precio de las materias primas

durante el adurante el añño 2009 o 2009


DEPDEPÓÓSITOS TIPO PSITOS TIPO PÓÓRFIDOSRFIDOS

Los pórfidos de molibdeno se

asocian a intrusiones félsicas

derivadas de magmas con una

importante componente de

corteza continental re-fundida.

Tipo de Pórfidos Marco tectónico

Pórfidos Cu-Mo Márgenes continentales activos

Pórfidos Cu-Au Arcos de islas

Pórfidos de Mo Parte interna de arcos magmáticos

Pórfidos de Sn-W Tras-arco

Márgenes convergentes de placas y arcos magmáticos ligados a subducción

Los pórfidos cupríferos son esencialmente depósitos minerales de baja ley y gran tonelaje. Se denominan

pórfidos porque frecuentemente, pero no

exclusivamente, se asocian con rocas ígneas intrusivas

con fenocristales de feldespato en una masa cristalina

de grano fino. La textura porfírica indica que los

magmas intruyeron y cristalizaron cerca de la

superficie (entre 1 y 5 Km de profundidad).

Más del 50% de la producción de Cu mundialproviene de este tipo de depósitos. Los sistemas

de tipo pórfido cuprífero representan la principal

fuente de cobre y molibdeno conocida, con varios

casos notables que superan los 1000 Mt de

mineral con leyes de cobre arriba de 0.5%

(Richards, 2003).

En general los pórfidos ricos en Cu y Au se asocian a

intrusivos derivados por cristalización fraccionada de

magmas máficos originados en fusión parcial del

manto en márgenes convergentes de placas

(márgenes continentales activos y arcos de islas).


UbicaciUbicacióón y Marco Tectn y Marco Tectóónico de los Pnico de los Póórfidosrfidos

DistribuciDistribucióón de las principales zonas con n de las principales zonas con

mineralizacimineralizacióón de pn de póórfido cuprrfido cupríífero en el fero en el

mundo (tomado de adaptacimundo (tomado de adaptacióón de Sillitoe, n de Sillitoe,

1972 y Singer 1972 y Singer et al.,et al., 2005)2005)

Modelo tectModelo tectóónico esquemnico esquemáático de una zona de tico de una zona de

subduccisubduccióón en un margen de tipo andino n en un margen de tipo andino

mostrando la evolucimostrando la evolucióón del magma, desde su n del magma, desde su

origen inicial en la cuorigen inicial en la cuñña de manto a de manto

astenosfastenosféérico, hasta el ambiente volcrico, hasta el ambiente volcáánico y nico y

subsub--volcvolcáánico involucrado en la generacinico involucrado en la generacióón y n y

emplazamiento de los pemplazamiento de los póórfidos de cobre rfidos de cobre

(tomado de Valencia(tomado de Valencia--Moreno Moreno et al.,et al., 2006).2006).


Modelo GeolModelo Geolóógico conceptual en Pgico conceptual en PóórfidosrfidosLa formación de estos depósitos incluye un mecanismo

llamado SEGUNDA EBULLICIÓN o EBULLICIÓN RETRÓGRADA

�� Genera hidrofracturaciGenera hidrofracturacióón (stockwork y brechizacin (stockwork y brechizacióón).n).�� CirculaciCirculacióón de aguas magmn de aguas magmááticas hidrotermales.ticas hidrotermales.�� Enfriamiento del sistema producto de la circulaciEnfriamiento del sistema producto de la circulacióón de n de

aguas subterraguas subterrááneas (celdas convectivas).neas (celdas convectivas).�� Complejos iComplejos ióónicos se desestabilizan y precipitan sulfurosnicos se desestabilizan y precipitan sulfuros

metmetáálicos.licos.

El mecanismo denominado El mecanismo denominado segunda segunda ebulliciebullicióón o ebullicin o ebullicióón retrn retróógradagrada, hace , hace

referencia al agua (y otros volreferencia al agua (y otros voláátiles) que tiles) que

saturan un magma como resultado de su saturan un magma como resultado de su

cristalizacicristalizacióón. Con el progreso de la n. Con el progreso de la

cristalizacicristalizacióón de un magma, el volumen de n de un magma, el volumen de

agua disuelta en la masa silicatada fundida agua disuelta en la masa silicatada fundida

aumenta proporcionalmente, dado que el aumenta proporcionalmente, dado que el

agua no se incorpora en los silicatos en agua no se incorpora en los silicatos en

cristalizacicristalizacióón. n.

Debido a que el agua hierve a 100Debido a que el agua hierve a 100ºº C y el C y el

magma tiene temperaturas que superan 600magma tiene temperaturas que superan 600--

700700ºº C, el exceso de agua es esencialmente C, el exceso de agua es esencialmente

expulsada en forma gaseosa (de ahexpulsada en forma gaseosa (de ahíí el tel téérmino rmino

de segunda ebullicide segunda ebullicióón) si es liberada cerca de n) si es liberada cerca de

la superficie terrestre. Cuando se libera esta la superficie terrestre. Cuando se libera esta

agua, elementos como el azufre, cobre, agua, elementos como el azufre, cobre,

molibdeno y oro pueden concentrarse en molibdeno y oro pueden concentrarse en

solucisolucióón en ella. n en ella.

El subsecuente enfriamiento del magma El subsecuente enfriamiento del magma

intrusivo produce la circulaciintrusivo produce la circulacióón de aguas n de aguas

subterrsubterrááneas en las rocas de caja circundantes neas en las rocas de caja circundantes

en torno al centro de calor, generando celdas en torno al centro de calor, generando celdas

convectivas. El rol principal que se asigna a convectivas. El rol principal que se asigna a

estas celdas en los pestas celdas en los póórfidos cuprrfidos cuprííferos, es el feros, es el

de producir un rde producir un ráápido enfriamiento del pido enfriamiento del

sistema a niveles someros, proveyendo una sistema a niveles someros, proveyendo una

trampa frtrampa fríía para desestabilizar complejos a para desestabilizar complejos

iióónicos clorurados que transportan metales y nicos clorurados que transportan metales y

consecuentemente precipitar sulfuros consecuentemente precipitar sulfuros

metmetáálicos concentrando mineralizacilicos concentrando mineralizacióón.n.


Alteraciones y MineralizaciAlteraciones y Mineralizacióón en Pn en Póórfidosrfidos

Zona Potásica, núcleo del

sistema: biotita, ortoclasa y

cuarzo.

Zona Propilítica: halo de

alteración más externo, fuera del

cuerpo de mena: clorita, epidoto,

albita, calcita.

Niveles profundos; núcleo de

cuarzo, sericita, clorita,

feldespato potásico y una zona

externa de clorita, sericita,

epidoto, magnetita.

Zona Fílica, envuelve al núcleo

potásico: cuarzo, sericita y pirita

(hasta 20% del volumen).

Zona Argílica, externa a la

sericítica: minerales de arcilla,

montmorillonita, illita, smectita,

clorita, pirita.

Adaptado de Lower y Guilbert, 1970

MineralizaciMineralizacióón n

principalmente diseminada y principalmente diseminada y

en vetillas.en vetillas.

MineralizaciMineralizacióón primaria: n primaria:

Py, Cpy, BnPy, Cpy, Bn

Los EGPP se concentran en la zona de alteraciLos EGPP se concentran en la zona de alteracióón n

potpotáásica en la fase de mineralizacisica en la fase de mineralizacióón principal de los n principal de los

ppóórfidos como inclusiones en calcopirita, bornita, pirita.rfidos como inclusiones en calcopirita, bornita, pirita.

El mineral principal descripto en los pEl mineral principal descripto en los póórfidos es el rfidos es el

teluro de Pdteluro de Pd: merenskyita.merenskyita.


CaracterCaracteríísticas de los EGPP en Psticas de los EGPP en Póórfidosrfidos1. Los EGP pueden compartir con Cu, Ag y Au una tendencia a favorecer la formación de enlaces covalentes con el

azufre, y por este comportamiento se los coloca en el grupo de elementos calcófilos (Barnes & Maier, 1999 en

Mungall, 2005).

2. El Pt y Pd se movilizan bajo condiciones fuertemente oxidantes, en fluidos moderadamente ácidos (pH 4-5)

como complejos de cloruro, en temperaturas de 200 a 300° C (mediciones de inclusiones fluidas, McDonald et

al., 1999).

3. Las descripciones geológicas muestran que, en general, los depósitos de pórfido de Cu-Au-Pd ± Pt se asocian con

rocas alcalinas, en particular con los sistemas de pórfidos alcalinos caracterizados por SiO2 <65 pesos %

(Economou-Eliopoulos 2005).

4. Los EGPP son incompatibles con los minerales de silicato y óxido en todas las circunstancias, con la posible

excepción de Platino en clinopiroxeno (Mungall, 2005).

5. En cuanto a la mineralogía de los EGP en pórfidos, el teluro de paladio, merenskyita, ha sido descripto como el

mineral principal dentro de los depósitos Cu-Au-Pd-Pt, como es el caso de Skouries, Santo Tomás II, Biga,

Elatsite, Madjadanpek, Mamut (Tarkian et al., 2003 Economou-Eliopoulos, 2005).

6. El Pd se presenta sobre todo como inclusiones en calcopirita y bornita, en forma de cristales euhedrales al

margen de la calcopirita o cerrado entre electrum y hessita en calcopirita (Economou-Eliopoulos, 2005).

7. La Merenskyita puede tener sólo trazas de platino, o puede ocurrir como un miembro de la serie de solución

merenskyita-moncheita sólida, con un contenido reducido de Ni, Bi, y Ag. Intercrecimientos de merenskyita

(PdTe2) con kotulskita (PdTe) y fases no identificado como (Pd, Ag) 3Te4 y el teluro de plata, hessita (Ag2Te),

también son comunes (Tarkian et al., 1991; Piestrzynski et al., 1994; Tarkian y Koopmann, 1999; Tarkian et al.,

2003; Strashimirov et al., 2003 en Economou-Eliopoulos, 2005).


ComparaciComparacióón entre distintos depn entre distintos depóósitos tipo Psitos tipo PÓÓRFIDOSRFIDOS

Los Drs. Tarkian y Stribrny de la Los Drs. Tarkian y Stribrny de la Universidad de Hamburgo, Universidad de Hamburgo,

llevaron a cabo en la dllevaron a cabo en la déécada del 90, cada del 90, un estudio de un total de 33 un estudio de un total de 33

depdepóósitos tipo Psitos tipo Póórfido en todo el rfido en todo el mundo.mundo.

El contenido de los EGP, Au, Cu y El contenido de los EGP, Au, Cu y MGP se han investigado en 42 MGP se han investigado en 42

muestras (19 de concentrados de muestras (19 de concentrados de flotaciflotacióón y 23 de sulfuros n y 23 de sulfuros

separados a partir de muestras de separados a partir de muestras de mineral de las zonas de mineral de las zonas de

mineralizacimineralizacióón hipn hipóógena). La gena). La mayormayoríía de las muestras presentan a de las muestras presentan

altos contenidos de calcopirita y altos contenidos de calcopirita y pirita. En cantidades mayores o pirita. En cantidades mayores o

menores, bornita, magnetita, menores, bornita, magnetita, hematita y en ocasiones, calcocina hematita y en ocasiones, calcocina

y covelina supergy covelina supergéénicas. La nicas. La molibdenita se encuentra smolibdenita se encuentra sóólo en lo en trazas (Tarkian, Stribrny 1999). trazas (Tarkian, Stribrny 1999).


PPóórfidos con mayores contenidos de EGPPrfidos con mayores contenidos de EGPP

Los MGP que se han identificado estLos MGP que se han identificado estáán como n como inclusiones en la calcopirita en Elatsite (16 inclusiones en la calcopirita en Elatsite (16 granos), Majdanpek (3 granos), Mamut (2 granos), granos), Majdanpek (3 granos), Mamut (2 granos), Biga y Skouries (1 grano cada uno). El tamaBiga y Skouries (1 grano cada uno). El tamañño de o de estas inclusiones varestas inclusiones varíía de 2 a 50 a de 2 a 50 μμm. Estas son m. Estas son soluciones de MGP sobre todo de merenskyita o soluciones de MGP sobre todo de merenskyita o soluciones ssoluciones sóólidas de moncheitalidas de moncheita--merenskyita. merenskyita.

En las muestras de merenskyita de Elatsite En las muestras de merenskyita de Elatsite frecuentemente se observan columnas de cristales frecuentemente se observan columnas de cristales aciculares de 50 a 100 aciculares de 50 a 100 μμm de longitud m de longitud


ParParáámetros obtenidos del Estudiometros obtenidos del Estudio

Resulta importante destacar Resulta importante destacar de este estudio que existe de este estudio que existe una correlaciuna correlacióón positiva n positiva entre el Pd y Au, y esto es entre el Pd y Au, y esto es particularmente particularmente pronunciado en ppronunciado en póórfidos de rfidos de arcos de islas. Tambiarcos de islas. Tambiéén hay n hay una correlaciuna correlacióón tentativa n tentativa entre Pt y Au, asentre Pt y Au, asíí como Pt y como Pt y Pd. Pd.

Solamente correlaciones Solamente correlaciones ddéébiles de Cu con Au y Pd biles de Cu con Au y Pd son evidentes en los son evidentes en los depdepóósitos de tipo arco de sitos de tipo arco de islas (Tarkian, Stribrny islas (Tarkian, Stribrny 1999). 1999).

PPóórfidos ricos en Au son rfidos ricos en Au son prometedores objetivos prometedores objetivos de exploracide exploracióón de Pd y n de Pd y Pt. La correlaciPt. La correlacióón n geoqugeoquíímica de Au, Pd y Pt mica de Au, Pd y Pt apunta hacia un origen apunta hacia un origen comcomúún.n.(Tarkian, Stribrny 1999). (Tarkian, Stribrny 1999).


ParParáámetros obtenidos del Estudiometros obtenidos del Estudio

Tomando un valor de 45 ppb Pd como la lTomando un valor de 45 ppb Pd como la líínea de nea de corte los contenidos de Pd son relativamente altos en corte los contenidos de Pd son relativamente altos en 11 de los 14 arcos de islas, pero s11 de los 14 arcos de islas, pero sóólo en uno de los 17 lo en uno de los 17 depdepóósitos de tipo margen continental. La sitos de tipo margen continental. La comparacicomparacióón con los valores de Pt son en su mayorn con los valores de Pt son en su mayoríía a bajos (Tarkian, Stribrny 1999).bajos (Tarkian, Stribrny 1999).

En muestras de CanadEn muestras de Canadáá se identificse identificóó que el Pt se asociaba que el Pt se asociaba a las piritas ricas en Co y el Pd a las piritas ricas en Ni. a las piritas ricas en Co y el Pd a las piritas ricas en Ni. Hasta un 90% de la masa de Pd + Pt en las muestras Hasta un 90% de la masa de Pd + Pt en las muestras mineralizadas se produce dentro de pirita (hasta 90 ppm mineralizadas se produce dentro de pirita (hasta 90 ppm de Pd y 20 ppm de Pt). Los picos de abundancia de Pd y 20 ppm de Pt). Los picos de abundancia correlacionan espacialmente al Pt con Co (hasta un 4% en correlacionan espacialmente al Pt con Co (hasta un 4% en peso) en los npeso) en los núúcleos de los granos de pirita, mientras que cleos de los granos de pirita, mientras que el pico de Pd se correlaciona espacialmente con Ni (hasta el pico de Pd se correlaciona espacialmente con Ni (hasta 1% en peso) y se concentra en los bordes de los granos de 1% en peso) y se concentra en los bordes de los granos de pirita (Hanley pirita (Hanley et al.,et al., 2010).2010).


Posible Modelo Conceptual?Posible Modelo Conceptual?El factor comEl factor comúún en los MGP n en los MGP derivados de los procesos derivados de los procesos hidrotermales parece ser la hidrotermales parece ser la asociaciasociacióón de Pd (y, en menor n de Pd (y, en menor medida, Pt) con elementos tales medida, Pt) con elementos tales como Te, Sb, Bi, As, Hg, Sn, etc. como Te, Sb, Bi, As, Hg, Sn, etc. Por lo tanto, es razonable Por lo tanto, es razonable prever que estos elementos se prever que estos elementos se concentren en soluciones concentren en soluciones hidrotermales y que se hidrotermales y que se precipiten como complejos MGP precipiten como complejos MGP (Evstigneeva y Tarkian 1996 en (Evstigneeva y Tarkian 1996 en AugAugéé et al., 2005).et al., 2005).

Los posibles fenLos posibles fenóómenos que pueden producir un enriquecimiento de EGPP en menos que pueden producir un enriquecimiento de EGPP en ppóórfidos se intentan explicar por fluidos con alta fugacidad de oxrfidos se intentan explicar por fluidos con alta fugacidad de oxíígeno y acidez geno y acidez elevada, asociados a un enriquecimiento en Cl y alta salinidad, elevada, asociados a un enriquecimiento en Cl y alta salinidad, que permite que que permite que el Pd y el Pt sean transportados como complejos clorurados, parael Pd y el Pt sean transportados como complejos clorurados, para luego luego precipitar como teluros principalmente, junto a las menas de sulprecipitar como teluros principalmente, junto a las menas de sulfuros.furos.

En las inclusiones fluidas de En las inclusiones fluidas de Elatsite se concluyElatsite se concluyóó que el Pd y que el Pd y Pt fueron transportados en Pt fueron transportados en forma conjunta como complejos forma conjunta como complejos de cloruro en soluciones de cloruro en soluciones magmmagmááticotico--hidrotermal de alta hidrotermal de alta salinidad y a temperaturas de salinidad y a temperaturas de entre de 700 a 340entre de 700 a 340°° C, y que el C, y que el paladio se movilizpaladio se movilizóó con mcon máás s fuerza que el platino (Tarkian fuerza que el platino (Tarkian et al.,et al., 2003 en Aug2003 en Augéé et al.,et al.,

2005).2005).

Varios factores pueden ser responsables de enriquecimiento de AuVarios factores pueden ser responsables de enriquecimiento de Au y EGP en los y EGP en los depdepóósitos de psitos de póórfidos de cobre, por ejemplo, subsaturacirfidos de cobre, por ejemplo, subsaturacióón de azufre en el n de azufre en el magma de modo que el Au y EGP permanecer en el fraccionamiento dmagma de modo que el Au y EGP permanecer en el fraccionamiento del fundido el fundido silicatado, antes de su emplazamiento definitivo, sumado a un elsilicatado, antes de su emplazamiento definitivo, sumado a un elevado evado potencial de oxidacipotencial de oxidacióón que produce una solubilidad del azufre que le impide n que produce una solubilidad del azufre que le impide precipitar como sulfuros, los cuales son removilizados por los fprecipitar como sulfuros, los cuales son removilizados por los fluidos luidos hidrotermales en una etapa posterior. (Tarkian, Stribrny 1999). hidrotermales en una etapa posterior. (Tarkian, Stribrny 1999).

Datos ExperimentalesDatos Experimentales

De

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