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
7878
PtPt
195,09195,09
7777
IrIr
192,20192,20
7676
OsOs
190,20190,20
4646
PdPd
106,70106,70
4545
RhRh
102,09102,09
4444
RuRu
101,07101,07
Grupo delGrupo del
IridioIridio
EGPIEGPI
Grupo delGrupo del
PaladioPaladio
EGPPEGPP
1.1. Se asocian mSe asocian máás cons con
óóxidos.xidos.
2.2. Son compatibles y seSon 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 seSon incompatibles y se
concentran en el lconcentran en el lííquido sulfuradoquido sulfurado
residual.residual.
Los EGP que aparecen mLos EGP que aparecen mááss
frecuentemente en forma de MGPfrecuentemente 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 Econóómicosmicos –– LimitaciLimitacióón de Mercadon de Mercado
Fuente: http://www.lppm.org.uk/
SudSudááfrica y Rusiafrica y Rusia
>90% producci>90% produccióónn
MundialMundial

Oferta y DemandaOferta y Demanda
Oferta 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 porDemanda de platino por
aplicaciones en 2006aplicaciones en 2006
Demanda de paladio porDemanda de paladio por
aplicaciones en 2006aplicaciones en 2006
evolucievolucióón del precio de las materias primasn del precio de las materias primas
durante el adurante el añño 2009o 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 mundial
proviene 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 conn de las principales zonas con
mineralizacimineralizacióón de pn de póórfido cuprrfido cupríífero en elfero en el
mundo (tomado de adaptacimundo (tomado de adaptacióón de Sillitoe,n de Sillitoe,
1972 y Singer1972 y Singer et al.,et al., 2005)2005)
Modelo tectModelo tectóónico esquemnico esquemáático de una zona detico de una zona de
subduccisubduccióón en un margen de tipo andinon en un margen de tipo andino
mostrando la evolucimostrando la evolucióón del magma, desde sun del magma, desde su
origen inicial en la cuorigen inicial en la cuñña de mantoa de manto
astenosfastenosféérico, hasta el ambiente volcrico, hasta el ambiente volcáánico ynico y
subsub--volcvolcáánico involucrado en la generacinico involucrado en la generacióón yn y
emplazamiento de los pemplazamiento de los póórfidos de cobrerfidos de cobre
(tomado de Valencia(tomado de Valencia--MorenoMoreno et al.,et al., 2006).2006).

Modelo GeolModelo Geolóógico conceptual en Pgico conceptual en Póórfidosrfidos
La 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 den 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 denominadoEl mecanismo denominado segundasegunda
ebulliciebullicióón o ebullicin o ebullicióón retrn retróógradagrada, hace, hace
referencia al agua (y otros volreferencia al agua (y otros voláátiles) quetiles) que
saturan un magma como resultado de susaturan un magma como resultado de su
cristalizacicristalizacióón. Con el progreso de lan. Con el progreso de la
cristalizacicristalizacióón de un magma, el volumen den de un magma, el volumen de
agua disuelta en la masa silicatada fundidaagua disuelta en la masa silicatada fundida
aumenta proporcionalmente, dado que elaumenta proporcionalmente, dado que el
agua no se incorpora en los silicatos enagua 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 elC y el
magma tiene temperaturas que superan 600magma tiene temperaturas que superan 600--
700700ºº C, el exceso de agua es esencialmenteC, el exceso de agua es esencialmente
expulsada en forma gaseosa (de ahexpulsada en forma gaseosa (de ahíí el tel téérminormino
de segunda ebullicide segunda ebullicióón) si es liberada cerca den) si es liberada cerca de
la superficie terrestre. Cuando se libera estala superficie terrestre. Cuando se libera esta
agua, elementos como el azufre, cobre,agua, elementos como el azufre, cobre,
molibdeno y oro pueden concentrarse enmolibdeno y oro pueden concentrarse en
solucisolucióón en ella.n en ella.
El subsecuente enfriamiento del magmaEl subsecuente enfriamiento del magma
intrusivo produce la circulaciintrusivo produce la circulacióón de aguasn de aguas
subterrsubterrááneas en las rocas de caja circundantesneas en las rocas de caja circundantes
en torno al centro de calor, generando celdasen torno al centro de calor, generando celdas
convectivas. El rol principal que se asigna aconvectivas. El rol principal que se asigna a
estas celdas en los pestas celdas en los póórfidos cuprrfidos cuprííferos, es elferos, es el
de producir un rde producir un ráápido enfriamiento delpido enfriamiento del
sistema a niveles someros, proveyendo unasistema a niveles someros, proveyendo una
trampa frtrampa fríía para desestabilizar complejosa para desestabilizar complejos
iióónicos clorurados que transportan metales ynicos clorurados que transportan metales y
consecuentemente precipitar sulfurosconsecuentemente 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
MineralizaciMineralizacióónn
principalmente diseminada yprincipalmente 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 alteracióónn
potpotáásica en la fase de mineralizacisica en la fase de mineralizacióón principal de losn 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 elrfidos es el
teluro de Pdteluro de Pd: merenskyita.merenskyita.

CaracterCaracteríísticas de los EGPP en Psticas de los EGPP en Póórfidosrfidos
1. 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 laLos 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 33un estudio de un total de 33
depdepóósitos tipo Psitos tipo Póórfido en todo elrfido en todo el
mundo.mundo.
El contenido de los EGP, Au, Cu yEl contenido de los EGP, Au, Cu y
MGP se han investigado en 42MGP se han investigado en 42
muestras (19 de concentrados demuestras (19 de concentrados de
flotaciflotacióón y 23 de sulfurosn y 23 de sulfuros
separados a partir de muestras deseparados a partir de muestras de
mineral de las zonas demineral de las zonas de
mineralizacimineralizacióón hipn hipóógena). Lagena). La
mayormayoríía de las muestras presentana de las muestras presentan
altos contenidos de calcopirita yaltos contenidos de calcopirita y
pirita. En cantidades mayores opirita. En cantidades mayores o
menores, bornita, magnetita,menores, bornita, magnetita,
hematita y en ocasiones, calcocinahematita y en ocasiones, calcocina
y covelina supergy covelina supergéénicas. Lanicas. La
molibdenita se encuentra smolibdenita se encuentra sóólo enlo 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 comon como
inclusiones en la calcopirita en Elatsite (16inclusiones 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 deo de
estas inclusiones varestas inclusiones varíía de 2 a 50a de 2 a 50 μμm. Estas sonm. Estas son
soluciones de MGP sobre todo de merenskyita osoluciones de MGP sobre todo de merenskyita o
soluciones ssoluciones sóólidas de moncheitalidas de moncheita--merenskyita.merenskyita.
En las muestras de merenskyita de ElatsiteEn las muestras de merenskyita de Elatsite
frecuentemente se observan columnas de cristalesfrecuentemente se observan columnas de cristales
aciculares de 50 a 100aciculares de 50 a 100 μμm de longitudm de longitud

ParParáámetros obtenidos del Estudiometros obtenidos del Estudio
Resulta importante destacarResulta importante destacar
de este estudio que existede este estudio que existe
una correlaciuna correlacióón positivan positiva
entre el Pd y Au, y esto esentre el Pd y Au, y esto es
particularmenteparticularmente
pronunciado en ppronunciado en póórfidos derfidos de
arcos de islas. Tambiarcos de islas. Tambiéén hayn hay
una correlaciuna correlacióón tentativan tentativa
entre Pt y Au, asentre Pt y Au, asíí como Pt ycomo Pt y
Pd.Pd.
Solamente correlacionesSolamente correlaciones
ddéébiles de Cu con Au y Pdbiles de Cu con Au y Pd
son evidentes en losson evidentes en los
depdepóósitos de tipo arco desitos de tipo arco de
islas (Tarkian, Stribrnyislas (Tarkian, Stribrny
1999).1999).
PPóórfidos ricos en Au sonrfidos ricos en Au son
prometedores objetivosprometedores objetivos
de exploracide exploracióón de Pd yn de Pd y
Pt. La correlaciPt. La correlacióónn
geoqugeoquíímica de Au, Pd y Ptmica de Au, Pd y Pt
apunta hacia un origenapunta 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 denea de
corte los contenidos de Pd son relativamente altos encorte 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 17lo en uno de los 17
depdepóósitos de tipo margen continental. Lasitos de tipo margen continental. La
comparacicomparacióón con los valores de Pt son en su mayorn con los valores de Pt son en su mayorííaa
bajos (Tarkian, Stribrny 1999).bajos (Tarkian, Stribrny 1999).
En muestras de CanadEn muestras de Canadáá se identificse identificóó que el Pt se asociabaque 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 muestrasHasta un 90% de la masa de Pd + Pt en las muestras
mineralizadas se produce dentro de pirita (hasta 90 ppmmineralizadas se produce dentro de pirita (hasta 90 ppm
de Pd y 20 ppm de Pt). Los picos de abundanciade Pd y 20 ppm de Pt). Los picos de abundancia
correlacionan espacialmente al Pt con Co (hasta un 4% encorrelacionan espacialmente al Pt con Co (hasta un 4% en
peso) en los npeso) en los núúcleos de los granos de pirita, mientras quecleos de los granos de pirita, mientras que
el pico de Pd se correlaciona espacialmente con Ni (hastael pico de Pd se correlaciona espacialmente con Ni (hasta
1% en peso) y se concentra en los bordes de los granos de1% en peso) y se concentra en los bordes de los granos de
pirita (Hanleypirita (Hanley et al.,et al., 2010).2010).

Posible Modelo Conceptual?Posible Modelo Conceptual?
El factor comEl factor comúún en los MGPn en los MGP
derivados de los procesosderivados de los procesos
hidrotermales parece ser lahidrotermales parece ser la
asociaciasociacióón de Pd (y, en menorn de Pd (y, en menor
medida, Pt) con elementos talesmedida, Pt) con elementos tales
como Te, Sb, Bi, As, Hg, Sn, etc.como Te, Sb, Bi, As, Hg, Sn, etc.
Por lo tanto, es razonablePor lo tanto, es razonable
prever que estos elementos seprever que estos elementos se
concentren en solucionesconcentren en soluciones
hidrotermales y que sehidrotermales y que se
precipiten como complejos MGPprecipiten 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 enmenos 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 acidezgeno y acidez
elevada, asociados a un enriquecimiento en Cl y alta salinidad,elevada, asociados a un enriquecimiento en Cl y alta salinidad, que permite queque permite que
el Pd y el Pt sean transportados como complejos clorurados, parael Pd y el Pt sean transportados como complejos clorurados, para luegoluego
precipitar como teluros principalmente, junto a las menas de sulprecipitar como teluros principalmente, junto a las menas de sulfuros.furos.
En las inclusiones fluidas deEn las inclusiones fluidas de
Elatsite se concluyElatsite se concluyóó que el Pd yque el Pd y
Pt fueron transportados enPt fueron transportados en
forma conjunta como complejosforma conjunta como complejos
de cloruro en solucionesde cloruro en soluciones
magmmagmááticotico--hidrotermal de altahidrotermal de alta
salinidad y a temperaturas desalinidad y a temperaturas de
entre de 700 a 340entre de 700 a 340°° C, y que elC, y que el
paladio se movilizpaladio se movilizóó con mcon mááss
fuerza que el platino (Tarkianfuerza 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 losy EGP en los
depdepóósitos de psitos de póórfidos de cobre, por ejemplo, subsaturacirfidos de cobre, por ejemplo, subsaturacióón de azufre en eln 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 fundidoel fundido
silicatado, antes de su emplazamiento definitivo, sumado a un elsilicatado, antes de su emplazamiento definitivo, sumado a un elevadoevado
potencial de oxidacipotencial de oxidacióón que produce una solubilidad del azufre que le impiden 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 fluidosluidos
hidrotermales en una etapa posterior. (Tarkian, Stribrny 1999).hidrotermales en una etapa posterior. (Tarkian, Stribrny 1999).
Datos ExperimentalesDatos Experimentales
DeduccionesTeDeduccionesTeóóricasapartirdelosDatosExperimentalesricasapartirdelosDatosExperimentales

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