PROCESOS SUPERGENOS oxidantes oxidación de sulfuros más ricos denudación enriquecimientos secundarios depósitos exóticos zona oxidada

Transcripción

1 1 PROCESOS SUPERGENOS La alteración supergena es un proceso de reequilibrio de la mineralogía hipógena (hidrotermal) a las condiciones oxidantes cerca de la superficie terrestre (sobre el nivel de las aguas subterráneas). La mayoría de las asociaciones de minerales sulfurados son inestables en estas condiciones y se descomponen (meteorizan) para originar una nueva mineralogía estable en condiciones de meteorización.. El proceso de alteración supergena de depósitos minerales hidrotermales involucra la liberación de cationes metálicos y aniones sulfato mediante la oxidación de sulfuros hipógenos (lixiviación). Los sulfatos de Cu y Ag así generados son solubles y son transportados hacia abajo por aguas meteóricas percolantes. Los cationes descienden en solución y pueden ser redepositados por reacción con iones carbonato, silicato, sulfato o sulfuro. El Cu y Ag pueden formar minerales oxidados que permanecen en la zona oxidada, pero también pueden ser precipitados debajo del nivel de aguas subterráneas por los sulfuros hipógenos y formar sulfuros más ricos en Cu o Ag respectivamente, siendo este proceso más eficiente para el Cu que para el Ag (enriquecimiento secundario). La denudación (erosión) es un proceso geológico continuo en las áreas terrestres elevadas por sobre el nivel del mar o por sobre el nivel de base local de erosión; esto implica que en áreas cordilleranas los depósitos minerales de origen hidrotermal eventualmente serán sometidos a las condiciones oxidantes cercanas a la superficie terrestre. Los yacimientos epitermales que se forman cerca de la superficie y son fácilmente objeto de procesos supergenos. Además, los sistemas de tipo pórfido (formados a niveles algo más profundos) también son afectados por procesos supergenos al ser exhumados por la denudación. Los procesos supergenos modifican significativamente la mineralogía de los cuerpos mineralizados de origen hidrotermal y afectan su metalurgia extractiva. Además, pueden producir importantes enriquecimientos secundarios ya sea de Cu, Ag o Au. La mayor parte de los pórfidos cupríferos no son económicos a menos que hayan desarrollado enriquecimiento secundario o supergeno. Sin embargo, los procesos supergenos también pueden resultar en la dispersión de los elementos metálicos o su redepositación como depósitos exóticos a cierta distancia del depósito hipógeno original. Un perfil supergeno ideal puede ser modificado por sucesivos ciclos de alteración supergena y por condiciones locales. En principio la zona de oxidación alcanza al nivel de aguas subterráneas y su posición inferior ha sido controlada en muchos depósitos por las posiciones del nivel de aguas subterráneas en el pasado. Consecuentemente, es función de la evolución geomorfológica de una región. En la zona oxidada los minerales sulfurados hipógenos son destruidos y la mineralogía, estructura y composición química de las menas modificadas significativamente, lo que obviamente tiene repercusión en la metalurgia extractiva de las menas de interés económico. En la porción inferior de la zona oxidada que subyace a rocas lixiviadas, se forman nuevos minerales oxidados por reacción de cationes metálicos en solución con aniones tales como

2 2 carbonato (Ej. malaquita) y silicato (crisocola). En condiciones áridas y salinas como las del Desierto de Atacama los cloruros juegan también un rol importante (Ej. formación de atacamita). El desarrollo de una zona de minerales oxidados depende directamente de la eficiencia del proceso de lixiviación, es decir la remoción en solución de los constituyentes de una roca o cuerpo mineralizado por la acción natural de aguas percolantes. En el caso que la lixiviación haya sido muy eficiente (Ej. La Escondida, super-leaching con <100 ppm Cu en las rocas lixiviadas) se formarán pocos minerales oxidados y por el contrario en los casos donde la lixiviación no ha sido muy eficiente se puede originar un volumen importante de minerales oxidados (Ej. El Abra). La eficiencia de la lixiviación depende de varios factores, pero uno de los más relevantes es la capacidad de la mineralogía hipógena de generar soluciones ácidas al reaccionar con los fluidos meteóricos percolantes y en este sentido la presencia de pirita es fundamental puesto que la descomposición de la misma genera ácido sulfúrico La capacidad de transporte descendente del Cu y Ag dependerán, por otra parte, de la mineralogía de mena y ganga puesto que si existen minerales que reaccionen y neutralicen la solución (Ej. calcita o feldespato potásico) precipitarán minerales oxidados de Cu o Ag en la zona de oxidación, pero si por el contrario la mineralogía no es reactiva la mayor parte del contenido metálico puede ser transportado por debajo del nivel de aguas subterráneas donde precipitará como sulfuros supergenos de Cu o Ag al reaccionar con los sulfuros hipógenos. Bajo el nivel de aguas subterráneas el oxígeno está prácticamente ausente y allí los sulfatos metálicos en solución reaccionan con los sulfuros hipógenos para formar sulfuros supergenos. Por lo general, esta zona es de mayor ley que la zona hipógena y la oxidada en

3 3 depósitos de Cu y de Ag. El Au, en cambio, se enriquece en la zona oxidada, donde su enriquecimiento es principalmente residual por la destrucción de los sulfuros asociados, pero también por procesos químicos (complejos solubles) en presencia de aniones de Cl y Br. El oro nativo es la única forma mineralógica que se presenta el oro supergeno y este tiene menor tendencia a enriquecerse en zonas de sulfuros secundarios. Los procesos supergenos han sido extremadamente importantes en la mayor parte de los yacimientos del norte de Chile, pero los estudios detallados de estos procesos son más bien escasos. Los procesos supergenos se desarrollan en periodos discretos de tiempo. Los procesos de oxidación, lixiviación y redepositación de minerales supergenos se inicia una vez que los depósitos hidrotermales primarios son exhumados hasta la zona localizada por encima del nivel de aguas subterráneas y finalizan una vez que se forma una nueva asociación mineralógica en la zona oxidada estable en estas condiciones. Sin embargo, las variaciones del nivel de aguas subterráneas y la subsecuente erosión pueden reactivarlos. Las dataciones K-Ar en alunitas supergenas realizadas por Sillitoe y McKee (1996) indican rangos de 0,4 a 6,2 Ma para el desarrollo de la actividad supergena en yacimientos del norte de Chile. Sin embargo, el modelo teórico de Ague y Brimhall (1989) indica que en condiciones ideales en un pórfido cuprífero típico la calcopirita pueden disolverse completamente y la pirita destruida en un periodo de solo años en la zona oxidada. La diferencia entre la duración de los procesos supergenos derivada de datos geocronológicos y del modelamiento teórico deriva probablemente del hecho que las condiciones ideales del modelo teórico no existen en la naturaleza, pero también de las sucesivas reactivaciones de procesos supergenos que han ocurrido en los depósitos del norte chileno, además de las incertezas respecto al significado geológico de las edades radiométricas de alunitas supergenas. La exhumación es un prerequisito para el desarrollo de procesos de alteración y enriquecimiento supergenos, por lo que estos procesos que son sensitivos a la evolución fisiográfica o geomorfológica de una región. Los factores que controlan el desarrollo de procesos supergenos son varios e incluyen: - Climáticos - Mineralogía hipógena (mena y ganga) - Composición de la roca de caja - Estructura (fracturamiento del depósito y rocas circundantes) - Porosidad - Posición del nivel de aguas subterráneas - Agentes orgánicos (H 2 S producido por bacterias) Estos factores son interdependientes y varían de un depósito a otro. El desarrollo y preservación de perfiles supergenos de Cu y Ag son favorecidos en condiciones de clima semi-árido y bajas tasas de erosión.

4 4 En zonas de clima muy húmedo y/o altas tasas de erosión se dificulta el desarrollo de los procesos de enriquecimiento secundario en depósitos de Cu o Ag; porque la circulación de abundante agua percolante puede lixiviar los metales y transportarlos como sulfatos solubles fuera del depósito, de modo que solo en condiciones excepcionales se desarrolla enriquecimiento secundario de Cu o Ag en climas muy húmedos. Asimismo, altas tasas de erosión pueden resultar en la exposición directa de sulfuros primarios en superficie, tal como ocurre por ejemplo en los sectores afectados por las glaciaciones cuaternarias en el sur de Chile, y consecuentemente no dar tiempo para el desarrollo de perfiles supergenos. En el Norte Grande de Chile los procesos supergenos estuvieron activos entre los 34 y 14 Ma (Oligoceno a Mioceno Medio) de acuerdo a dataciones K-Ar de alunitas supergenas (Sillitoe y McKee, 1996); en esa zona los procesos supergenos virtualmente cesaron a los ~14 Ma debido a un cambio climático desde las condiciones áridas o semi-áridas que favorecieron su desarrollo al clima hiper-árido actual que impera desde el Mioceno Medio. Este cambio climático prácticamente detuvo los procesos supergenos en el Norte Grande de Chile, pero la concomitante disminución de las tasas de erosión contribuyó a la preservación de los ricos niveles de enriquecimiento secundario de los depósitos (Alpers y Brimhall, 1988). La pirita (FeS 2 ) es un mineral importante tanto arriba como debajo del nivel de aguas subterráneas. Este mineral se meteoriza en la zona de oxidación a sulfato férrico (FeSO 4 ) y ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) compuestos que se disuelven en las aguas percolantes en forma de iones SO 4-2, H +, Fe 3+ y Fe 2+ ; estos componentes funcionan como lixiviantes, produciendo la disolución de metales en forma de sulfatos y su movilización o transporte descendente. Debajo del nivel de aguas subterráneas la pirita actúa como huésped para la depositación de menas, porque es relativamente soluble y aporta generosamente aniones S a los cationes invasores de Cu o Ag. Stokes (1907) demostró experimentalmente como la reacción entre iones de Cu y la pirita puede ocurrir en el enriquecimiento supergeno. La ecuación de Stokes es: 5 FeS Cu SO H 2 O 7 Cu 2 S + 5 Fe H SO 4 pirita Cu en solución calcosina como sulfato El exceso de ácido se neutraliza bajo el nivel de aguas subterráneas y la calcosina (Cu 2 S) permanece en la zona de enriquecimiento contribuyendo al incremento de las leyes de Cu en esta zona. La oxidación de la pirita involucra, en detalle, una serie de etapas que resultan el la generación de protominerales tales como la schwertmannita y ferrohidrita, cuya solubilidad es función de la producción de Fe 3+ y Fe 2+, del ph y de la actividad del SO 4-2. La combinación de sulfato como anión para formar complejos, iones de hidrógeno (condiciones ácidas) y presencia de oxígeno atmosférico para aumentar y mantener las condiciones oxidantes resulta en la rápida destrucción de sulfuros, óxidos y minerales silicatados. La susceptibilidad relativa de los minerales sulfurados a la oxidación determina

5 5 la secuencia de destrucción de sulfuros, la consecuente disponibilidad de metales para transporte supergeno y la naturaleza de la zonación de minerales resultante. Dado que la oxidación de la pirita es la principal fuente de soluciones ácidas responsables de la destrucción mineral sulfurado durante la meteorización de una masa rocosa, los mejores ejemplos de lixiviación y enriquecimiento supergeno se encuentran en depósitos de Cu y Ag que contienen pirita en su mineralogía hipógena. Estos depósitos al oxidarse y ser atacados por aguas meteóricas percolantes producen soluciones ricas en ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) y sulfatos solubles de Cu o de Ag. Al descender estas soluciones hacia el nivel de aguas subterráneas el oxígeno gradualmente se gasta y la solución cesa de tener carácter oxidante precipitando el contenido metálico. En contraste, la oxidación de sulfuros distintos a los de Fe produce solo cantidades menores de soluciones ácidas y limita significativamente el desarrollo de procesos supergenos de enriquecimiento, pudiendo limitarse solamente a una oxidación in situ de los sulfuros para generar cuerpos de mineral oxidado, pero sin una variación significativa de leyes de Cu o Ag. Es difícil generalizar respecto a la movilidad de los distintos elementos metálicos durante la oxidación, puesto que depende de las condiciones fisico-químicas de cada depósito y del comportamiento de cada elemento en dichas condiciones, pero en general la movilidad es: Zn>Cd=Hg>Ag>Cu Mo>Co Ni>Au>Pb>Sn W Bi Ahora bien, los elementos metálicos tienen cierta afinidad específica con el azufre, que se relaciona con la solubilidad de sus compuestos de sulfuro. Cualquier metal en solución que tenga afinidad más fuerte con el azufre que otro metal precipitará como sulfuro a expensas del sulfuro metálico más soluble bajo el nivel de aguas subterráneas. La secuencia de estabilidad de sulfuros metálicos fue establecida por Schürman en Es una secuencia determinada experimentalmente en condiciones de temperatura y presión ambientales, de modo que en términos generales calza bien con el ambiente supergeno natural. Los metales serán reemplazados de acuerdo a la Serie de Schürman de modo que

6 6 cualquier metal de la serie reemplazará a otro que sea más inferior de la misma (Ej. el Cu en solución reemplazará al Fe en la pirita o al Zn en la blenda). En general, mientras más separados estén los metales en la Serie de Schürman, más completo será el reemplazo y mayor la proporción de reacción. Además, metales diferentes se reemplazan selectivamente de acuerdo a sus posiciones relativas en la serie de Schürman (Ej. una solución con Ag reaccionará más fácilmente con blenda que con calcosina o covelina). Diagrama paragenético que muestra la sucesión general de destrucción de minerales sulfurados por reemplazo por calcosina. El Eh y ph de las aguas meteóricas cambia de un potencial oxidante y ambiente ácido sobre el nivel de aguas subterráneas a un potencial reductor y ambiente básico debajo del nivel de aguas subterráneas. En el ambiente reductor los sulfuros primarios generalmente son estables, pero reaccionan de acuerdo a la Serie de Schürman con los metales disueltos transportados desde la zona de oxidación. Consecuentemente, en yacimientos cupríferos la precipitación de calcosina supergena bajo el nivel de aguas subterráneas ocurre por destrucción y reemplazo de los sulfuros hipógenos originales y la sucesión general es la que se presenta en el diagrama anterior. Consecuentemente, la posición del nivel de aguas subterráneas es un factor determinante en el desarrollo de los procesos supergenos. En cuanto a la composición de la roca de caja, las reacciones con los componentes alcalinos de las rocas neutralizan o hacen más básicas las soluciones descendentes (Ej. la hidrólisis de feldespato potásico o plagioclasas puede causar la precipitación del contenido metálico en la zona de oxidación) y lo mismo puede ocurrir con ciertos componentes de la ganga. Por ejemplo, si las rocas o menas contienen calcita (CaCO 3 ) u otros carbonatos, las soluciones oxidantes pueden neutralizarse completamente antes de alcanzar el nivel de aguas subterráneas y originar una zona oxidada enriquecida con carbonatos de Cu (malaquita, azurita). Por el contrario la lixiviación de la zona de oxidación será más intensa en ausencia de minerales reactivos con los fluidos percolantes (Ej. rocas silicificadas o con alteración cuarzo-sericita). El tipo de sulfuros presentes también influencia las reacciones, por ejemplo la pirrotina (Fe S) reacciona dos órdenes de magnitud más rápido que la pirita (Fe 2 S), por lo tanto si debajo del nivel de aguas subterráneas existe pirrotina la zona con calcosina supergena será más delgada, pero de alta ley en comparación con una zona de mayor espesor, pero con menor ley en el caso que solo exista pirita en la misma zona.

7 7 La estructura es muy importante porque las zonas de falla o fracturas proveen la permeabilidad para la percolación de las aguas superficiales hasta niveles relativamente profundos de los depósitos y frecuentemente las zonas de falla incluyen volúmenes de rocas fracturadas, porosas, en las que es factible el desarrollo de los procesos supergenos, además las estructuras pueden contener una mayor proporción de minerales sulfurados susceptibles de ser descompuestos o modificados por los procesos supergenos. La calcosina supergena generalmente es negra, blanda y pulverulenta ( sooty chalcocite ), mientras que la calcosina hipógena es gris, masiva, cristalina y de aspecto metálico ( steely chalcocite ). Sin embargo, esto es solo una generalización y no toda la calcosina supergena es pulverulenta, puede ser también masiva y no diferenciarse de la calcosina hipógena. El rol de las bacterias Existen varios tipos de bacterias que son capaces de derivar energía de la utilización de los minerales sulfurados (entre otras: Thiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans, Thiobacillus organoparus y Thiobacillus acidophilus). La actividad de estos microorganismos es importante en el proceso de oxidación natural de cuerpos mineralizados y su existencia ha permitido el desarrollo de tecnología de procesamiento metalúrgico de menas usando biolixiviación. Este tipo de procesos se han aplicado a menas cupríferas mixtas (sulfuros con óxidos), las cuales al ser tratadas con los procesos tradicionales de flotación o lixiviación ácida dan bajas recuperaciones de Cu. También se ha aplicado biolixiviación para menas con oro refractario (generalmente ocluido en pirita o arsenopirita) para oxidar los sulfuros y liberar el metal precioso. La bacteria Thiobacillus ferroxidans ha sido uno de los microorganismos más estudiados, para la oxidación de minerales y su aplicación en lixiviación. Estas bacterias obtienen energía mediante la oxidación de compuestos de azufre reducido y el ion ferroso. Ellas están presentes naturalmente casi siempre en cualquier lugar donde hay contacto entre aguas oxigenadas con depósitos minerales sulfurados, tales como minas, desmontes y relaves. Su acción biológica descompone los sulfuros, libera los metales y acidifica las aguas. Las bacterias aceleran el proceso natural de oxidación de sulfuros metálicos durante la meteorización y son responsables, en gran medida, del problema de drenaje ácido de minas o de sus deshechos (Ej. desmontes o relaves con pirita). El drenaje ácido constituye de un problema ambiental serio relacionado con la explotación minera; el mismo problema ocurre cuando se remueven rocas con diseminación de sulfuros (Ej. lutitas piritosas) y se exponen a la oxidación por cortes de caminos o se usan para rellenos o terraplenes. Las reacciones de oxidación que utilizan las bacterias para descomponer pirita son: 4FeS O2 + 4 H2O = 4 FeSO4 + 4 H2SO4 pirita 4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 = 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O FeS2 + Fe2(SO4)3 = 3 FeSO4 + 2 Sº

8 8 2Sº + 2H2O + 3 O2 = 2 H2SO4 Estas reacciones muestran la habilidad de la T. Ferroxidans de (1) oxidar directamente el mineral, (2) oxidar los iones ferrosos producidos por la oxidación o por reducción química del hierro ferroso y (3) oxidar el azufre producido por oxidación del ion férrico del mineral. Para la arsenopirita las reacciones son: 4FeAsS + 13 O2 + 6 H2O = 4 H3AsO4 + 4 FeSO4 asenopirita 4FeAsS + 11 O2 + 2H2O = 4HasO2 + 4 FeSO4 HAsO2 + Fe2(SO4)3 + 2 H2O = H3AsO4 + 2 FeSO4 + H2SO4 2 FeAsS + Fe2(SO4)3 + 4 H2O + 6 O2 = 2H3AsO4 + 4 FeSO4 + H2 SO4 La oxidación de los minerales sulfurados que contienen oro en menas refractarias resulta en la liberación del Au, el que subsecuentenmente puede recuperarse por métodos convencionales como la recuperación con cianuro. Las menas refractarias son aquellas cuyo oro no puede ser liberado satisfactoriamente por reducción de tamaño del grano aún por molienda muy fina; generalmente se trata de menas en que el oro está finamente diseminado dentro de sulfuros, siendo la pirita y la arsenopirita los minerales más relevantes en este sentido. Un efecto similar ocurre en menas que contienen materia carbonosa, puesto que en este caso aunque el oro esté libre la solución con cianuro es absorbida por el material carbonoso. Tradicionalmente las menas refractarias de este tipo han sido sometidas a tostación para remover el As y descomponer los sulfuros permitiendo luego la cianuración convencional. Sin embargo debido a los costos involucrados en este proceso, más recientemente se ha puesto énfasis en el desarrollo de procesos hidrometalúrgicos tanto en sistemas químicos, como biológicos. El tratamiento de menas sulfuradas de cobre mediante lixiviación asistida por bacterias se utilizó inicialmente en el yacimiento de Lo Aguirre (Cia. Minera Pudahuel) y actualmente se utiliza en Quebrada Blanca y en Zaldivar. Sin embargo, el rol de las bacterias no se limitaría a la oxidación de sulfuros, existen bacterias que pueden cristalizar en sus superficies celulares una variedad de metales, incluyendo Fe, Mn, Zn, Ca y Au. Consecuentemente, en ciertos depósitos de oro se ha postulado que la concentración del metal preciosos ha sido producida por bacterias (biomineralización); un ejemplo serían los placeres auríferos de Cerro Pelado en Brasil, donde investigaciones realizadas por Placer Dome indican que las pepas de oro han crecido por la acción bacteriana y no corresponden exclusivamente a una concentración aluvial.

9 9 Procesos supergenos en depósitos de cobre del norte de Chile. Depósitos estratoligados de cobre en rocas volcánicas jurásicas: En estos depósitos la oxidación alcanza un máximo de 250 m de profundidad con atacamita, crisocola subordinada, malaquita, sulfatos de cobre y rara cuprita o cobre nativo. La zona oxidada pasa directamente en profundidad a la zona hipógena y no hay diferencia significativa de leyes (no hay enriquecimiento secundario). Solo los yacimientos mayores como Mantos Blancos y Susana de Michilla tienen zonas enriquecidas con minerales del grupo de la calcosina (calcosina, djurleita, digenita) y covelina. Los depósitos estratoligados hospedados por rocas volcánicas en Chile tienen una mineralogía hipógena dominada por calcosina y bornita (sulfuros ricos en Cu), pero escasa pirita hipógena, lo cual puede ser la explicación de la ausencia de enriquecimiento secundario (la ausencia de pirita redunda en poca generación de ácido sulfúrico en la zona de oxidación). Otra posible razón, es la presencia de abundante ganga de calcita, la cual puede haber neutralizado las soluciones ácidas supergenas e impedido la lixiviación de cationes metálicos de la zona oxidada. Consecuentemente solo se ha producido una oxidación in situ de los sulfuros hipógenos sin originar significativo enriquecimiento secundario. En el yacimiento Mantos Blancos existen varios cuerpos de mena con mineralización hipógena de bornita, digenita, calcopirita, covelina y especularita, con escasa pirita, hospedados por andesitas a riolitas jurásicas albitizadas con cloritización subordinada, desarrollo de hematita especular y reemplazo local por carbonatos. En la zona oxidada de los cuerpos se presenta paratacamita y crisocola. Debido a que la albita y clorita estaban disponibles para la hidrólisis y a la limitada cantidad de pirita disponible para la generación de ácido, la asociación de óxidos en Mantos Blancos es característica de condiciones cercanas a un ambiente de ph neutro y los óxidos de cobre representarían una movilidad del metal solo local (decenas de metros; Chavez, 2000). La presencia de relictos de especularita en menas oxidadas de Mantos Blancos indica que las soluciones ácidas capaces de transportar el ion cúprico no reaccionaron totalmente con las rocas de caja, porque la especularita habría sido destruida por la reacción. Las vetas cupríferas de la Cordillera de la Costa del Norte Grande presentan perfiles supergenos bien desarrollados: la zona oxidada se extiende hasta 200 m de profundidad e incluye atacamita, crisocola, malaquita, sulfatos de Cu, cuprita y en menor medida Cu nativo. Entre 200 y 340 m de profundidad existe una zona de sulfuros hipógenos (grupo de la calcosina y covelina), la que da paso en profundidad a la zona primaria. Tanto la zona oxidada, como la de cementación (sulfuros secundarios) de las vetas están enriquecidas 3 a 6 veces respecto a las leyes del mineral primario. El enriquecimiento de la zona oxidada de las vetas es una desviación respecto al perfil supergeno ideal (esta zona debería estar algo lixiviada). La explotación histórica de la zona de oxidación de las vetas cupríferas se concentró en bolsonadas de alta ley de cobre conteniendo mezclas de minerales oxidados de cobre de color café rojizo que los mineros llaman almagre ; Sillitoe (1969) determinó que estos derivan de la oxidación de calcosina

10 10 masiva supergena, lo que indica que hay superposición de sucesivos ciclos de alteración supergena explicando así la desviación del perfil supergeno ideal. Pórfidos cupríferos paleocenos: Los depósitos más importantes de este tipo como Cerro Colorado (en explotación) y Spence (en desarrollo) presentan perfiles supergenos bien desarrollados. En Cerro Colorado existe una zona lixiviada estéril de 70 a 120 m de profundidad, seguida hacia abajo por un nivel de 60 a 120 m de potencia de mineral oxidado (crisocola, atacamita), luego por un nivel de enriquecimiento secundario (calcosina) de 50 a 70 m de potencia (alcanzando localmente hasta 200 m) y finalmente desde 180 a 310 m de profundidad por mineralización hipógena dominada por calcopirita. En Spence existe una cubierta de gravas y de rocas lixiviadas con un espesor promedio de 70 m (las gravas cubren totalmente al depósito y su espesor varía entre 4 m en el sur hasta 130 m en el sector norte), en profundidad sigue una zona oxidada con 20 m de promedio de potencia principalmente con atacamita (ley promedio 1,12% Cu), luego una zona de sulfuros secundarios con espesor promedio de 60 m (principalmente calcosina; ley promedio 0,96% Cu) y finalmente desde los 150 m hacia abajo mineralización hipógena dominada por calcopirita (ley media 0,48% Cu). En contraste otros pórfidos cupríferos del Paleoceno (Sierra Gorda, Lomas Bayas, Fortuna del Cobre) presentan zona oxidadas de 140 a 250 m de profundidad en las que se presentan atacamita, malaquita, cuprita, chalcantita y otras especies menores. La zona oxidada está parcialmente lixiviada y con leyes bajas (0,1 a 0,4% Cu), aunque algunas bolsonadas de minerales oxidados de Cu han sido explotadas. La zona oxidada pasa en profundidad a la zona hipógena o a una zona mixta hipógena oxidada. Cantidades menores de calcosina y covelina dentro de las zona de oxidación sugieren que estos pórfidos del Cenozoico inferior tuvieron el desarrollo de una zona de cementación, la cual fue subsecuentemente oxidada y lixiviada por un descenso del nivel de aguas subterráneas. Pórfidos cupríferos mayores del Eoceno Superior Oligoceno: estos yacimientos muestran perfiles supergenos bien desarrollados y varios de ellos incluyen un nivel enriquecido con sulfuros supergenos (Chuquicamata, La Escondida, Quebrada Blanca, El Salvador, Ujina). Estos depósitos gigantes usualmente incluyen una zona superior lixiviada oxidada que se extiende 100 a 200 m de profundidad (400 m en La Escondida y 350 m en El Salvador); esta zona incluye atacamita, crisocola, brochantita, antlerita, chalcantita, crohnquita, natrocalcita, bisbeita, cornuita, algo de cuprita y Cu nativo. Asimismo compuestos amorfos denominados copper-pitch (silicato hidratado con Cu, Mn y Fe), copper-wad (óxidos e hidróxidos de Mn con Cu) y neotocita (silicato hidratado con óxidos de Mn, Fe y Cu diseminados). Localmente también hay turquesa (fosfato de Cu). La ganga incluye sulfatos de Fe, Mg, Ca y Na (blodita, coquimbita, melanterita, jarosita, fibroferrita, copiapita, mirarbirita, pisanita, romerita, yeso), halita y limonitas. Los minerales oxidados (mena y ganga) ocurren en fracturas y diseminados reemplazando a sulfuros primarios y a feldespatos preexistentes. Las leyes son variables, pero hay cuerpos de mena oxidada de 1,00 1,65 % Cu separados por rocas lixiviadas casi estériles. Los cuerpo oxidados mayores existieron en Chuquicamata (900 M ton; hoy agotadas) y El Abra (180 M ton; actualmente en explotación). En La Escondida la lixiviación es muy intensa y solo existen 68 M ton de menas oxidadas con 1,22% Cu.

11 11 La amplia presencia de atacamita (Cu 2 Cl(OH) 3 ) en la zona de oxidación de muchos depósitos de cobre del Norte Grande de Chile probablemente refleja la interacción de soluciones cupríferas con soluciones salinas en la zona de oxidación (en Chuquicamata aparte de cloruro de cobre se ha documentado la presencia del yoduro de Cu marshita). Los análisis de aguas subterráneas de Chuquicamata revelaron abundante sulfato disuelto con nitrato y cloruro presentes en cantidades iguales y cantidades menores de sílice. Los cloruros y nitratos son sales comunes en los depósitos salinos superficiales del Desierto de Atacama. La zona de sulfuros supergenos de estos pórfidos cupríferos incluyen calcosina, djurleuita, digenita y covelina. Estos reemplazan a calcopirita, enargita, bornita primarias y se presentan como pátinas sobre pirita. La zona de sulfuros supergenos está enriquecida 3 a 4 veces relativo a la mena primaria ( protore ) y en muchos casos ha determinado el valor económico de estos depósitos cupríferos. La potencia de la zona enriquecida es variable desde unos 20 m en Radomiro Tomic a más de 600 m en Chuquicamata. Chuquicamata presenta uno de los perfiles supergenos mejor desarrollados; éste yacimiento incluye dos tipos de menas hipógenas distintas mineralógicamente y consecuentemente el desarrollo de oxidación supergena es también espacial y mineralógicamente distinto. Existen rocas con alteración potásica (feldespato-k, biotita) en el lado oriental del yacimiento, con calcopirita, bornita y digenita, y rocas con alteración fílica (cuarzo, sericita) en el lado occidental con pirita, enargita, covelina. La porción superior de este mega-yacimiento, con una profundidad máxima de 200 m en su parte SW, fue intensamente lixiviada y los minerales sulfurados originales fueron reemplazados por óxidos de Fe, principalmente hematita y limonitas. Aunque en Chuquicamata la mayor distribución de oxidados de cobre coincide con los sectores donde domina la alteración potásica, dentro de ella la meteorización ha producido limitada oxidación (30 a 80 m de espesor), con una asociación de hematita > goethita, atacamita, y localmente turquesa calcosiderita, típicas de condiciones de ph cercanas a neutras. En contraste, en la zona con alteración fílica la zona con óxidos de Cu alcanza hasta 230 m de potencia, con una asociación bien desarrollada de ph bajo con natrojarosita, goethita, chalcantita, crohnquita y antlerita, pero con ley más baja que la zona oxidada en rocas con alteración potásica. Sin embargo, la profundidad del enriquecimiento supergeno está notablemente aumentada en las rocas con alteración fílica alcanzando a 600 m en la porción occidental del yacimiento. Esta zona de enriquecimiento bien desarrollada contiene calcosina, covelina y hacia abajo tiene un contacto mal definido con la zona hipógena con pirita, calcopirita, enargita, covelina y tenantita. Debido a que la roca huésped con alteración fílica (cuarzo-sericítica) en Chuquicamata tiene una capacidad mínima para neutralizar la acidez de soluciones generadas del protolito con alto contenido de pirita esto produjo un ph muy bajo y una asociación estables de óxidos dominados por sulfatos de cobre y hierro. Estas soluciones fueron capaces de transportar cobre lejos de la superficie hasta que reaccionaron con azufre reducido, produciendo un volumen excepcional de mineral enriquecido con calcosina y covelina. Cabe señalar, que adicionalmente las rocas cuarzo-sericíticas coinciden espacialmente con

12 12 importantes zonas de falla que facilitaron la percolación de las soluciones supergenas en Chuquicamata. En el margen sur de Chuquicamata también ocurrió el transporte lateral de soluciones supergenas dando por resultado la generación del yacimiento exótico de Mina Sur (Exótica), este se localiza dentro de un sistema de paleodrenaje que contiene cobre transportado al menos 6 km del yacimiento hipógeno. Transporte supergeno lateral de cobre del mismo orden ocurrió en los depósitos exóticos de Huiquintipa (al occidente de Collahuasi) y en Damiana (al occidente de El Salvador). El yacimiento El Abra es un ejemplo donde el enriquecimiento supergeno tuvo un desarrollo muy limitado. Este gran pórfido cuprífero presenta un cuerpo de mena de óxidos de cobre bien desarrollado de 200 m de potencia y controlado por fracturas, el cual deriva esencialmente de la oxidación in situ de un protolito que tenía una asociación de calcopirita, bornita y calcopirita, pobre en pirita, hospedada por rocas dioríticas a dacíticas. La alteración potásica dominante de la roca de caja consiste en abundante biotita con feldespato-k subordinado, la cual está atravesada por delgadas fajas de orientación NW de rocas con alteración fílica. No existe una zona lixiviada importante en El Abra y la zona con óxidos de cobre está expuesta en superficie, con crisocola, paramelaconita (Cu4O3), tenorita y neotocita; esta asociación da paso en profundidad a brochantita y fosfatos de Cu, tales como pseudomalaquita. Subyace la zona oxidada una zona mixta de escasos centímetros hasta 60 m de potencia con cuprita, cobre nativo, brochantita, crisocola, calcosina; ésta última no tiene leyes mayores que la zona de óxidos suprayacente o de sulfuros hipógenos subyacentes, por lo que no se puede considerar una zona de enriquecimiento. Los óxidos de cobre en El Abra incluyen una asociación característica de ambientes de meteorización de ph moderado, atribuible a que la pirita fue insuficiente para producir soluciones supergenas de bajo ph. El cuerpo de mineral oxidado actualmente en explotación en El Abra correspondería a la oxidación in situ de la asociación de sulfuros hipógenos, con escaso transporte supergeno del cobre, probablemente solo unas decenas de metros. Yacimientos de plata La química del Cu y Ag en el ambiente supergeno es aproximadamente similar, pero el Cu forma compuestos insolubles con carbonato (malaquita, azurita) mientras que esto no ocurre con la Ag. La plata se solubiliza como sulfato, pero en el caso que existan elementos halógenos formará haluros insolubles sobre el nivel de aguas subterráneas (cerargirita, yodargirita, bromargirita), minerales que son comunes en muchos depósitos argentíferos del norte de Chile y producen un significativo enriquecimiento en la zona de oxidación de los mismos. El sulfuro supergeno más común es la acantita (AgS2; polimorfo de baja temperatura de la argentita).

13 13 Chañarcillo: ejemplo de procesos supergenos en yacimientos de plata chilenos. El Distrito de Chañarcillo al sur de la ciudad de Copiapó incluye un sistema de vetas mesotermales de 2 a 90 cm de potencia cuya mineralogía primaria incluye: pirita, blenda, calcopirita, galena, arsenopirita, pearceita (Ag16As2S11), freibergita ((Cu,Ag)3SbS3), proustita (Ag3AsS3), polibasita (Ag16Sb2S11) y pirargirita (Ag3SBS3), con ganga de calcita, baritina, cuarzo y siderita. En la zona oxidada las vetas fueron engrosadas hasta 9 m de potencia en forma irregular, con el desarrollo de haluros de Ag que están zonados de acuerdo a sus solubilidades. La cerargirita (AgCl) forma la zona superior, la embolita (Ag(Br,Cl)) la zona intermedia y la yodargirita (AgI) la zona inferior. También hay bromirita (AgBr) y yodembolita (Ag(Cl,Br,I)) en la zona de oxidación. La ley de la zona de oxidación es 25 a 80% más rica que la zona hipógena de las vetas. En la zona de sulfuros supergenos la geometría de las vetas no cambió significativamente, pero ellos fueron enriquecidos en Ag a expensas del Fe, Sb, As, y S en una extensión vertical de 40 a 150 m. Los minerales supergenos incluyen estefanita (Ag5SbS4), acantita (AgS), discrasita (Ag3Sb), Ag nativa, stromeyerita (AgCuS) y cantidades menores de pearceita y polibasita. Las leyes de la zona de sulfuros supergenos también están incrementadas de 25 a 80% respecto a la zona primaria. En el Distrito de Chañarcillo se explotó muy poco mineral primario, aunque hay vetas primarias que contienen de 1800 a 4600 g/t Ag, su profundidad, poca potencia y considerable presencia de agua subterránea (hoy las antiguas minas están inundadas) no las hicieron atractivas para su beneficio. La explotación histórica se concentró en el mineral oxidado y sulfurado supergeno con mayores leyes y más cercanos a la superficie. Esto mismo ocurrió en la mayoría de los distritos argentíferos del norte de Chile. Procesos supergenos en yacimientos de oro En contraste con el Cu o Ag los depósitos de oro tienen una tendencia menor a enriquecerse en la zona de sulfuros supergenos. Por el contrario los yacimientos auríferos sujetos a oxidación pueden ser enriquecidos cerca de la superficie por: Procesos químicos que involucran la migración del oro Remoción de sulfuros y ganga soluble con el oro permaneciendo en su sitio La movilidad, migración, concentración o dispersión del oro está influenciada por: Tipo de depósito Naturaleza de la ganga Tipos de sulfuros Minerales auríferos primarios Tipo de roca de caja (mineralogía) Grado de fracturamiento del depósito y rocas circundantes la ganga y sulfuros controlan la naturaleza, solubilidad y precipitados de las agua oxidantes

14 14 Clima Nivel del agua Agentes orgánicos; el oro es soluble en ciertos compuestos orgánicos o puede ser incorporado en complejos iónicos por productos orgánicos. Ej. H2S producido por bacterias puede originar (AuS) - Los minerales hipógenos de oro son Au nativo, aurostibnita, fischerita y varios telururos de Au. La pirita, arsenopirita y pirrotina también pueden incluirse debido a que aportan una gran proporción de Au en muchos distritos. Existe un solo mineral supergeno de oro y que es el Au nativo. Este se presenta en pepitas, barritas irregulares, laminillas, dendritas, alambres, ramitas, agregados, pelos, filamentos, filigramas, láminas y metal finamente dividido llamado pintura o mostaza de oro. El oro se presenta en partículas individuales junto con productos de oxidación tales como calcita, yeso, azufre, caolinita y ópalo. Mucho oro microscópico o submicroscópico se presenta en agregados tales como limonitas y wad. El oro nativo es relativamente inerte y en muchos depósitos, especialmente de sulfuros y sulfosales, el mineral pasa a las zonas oxidadas esencialmente en la misma condición en que está en la mena primaria, pero en ciertas condiciones puede disolverse (formando complejos iónicos) y migrar. El destino del oro durante los procesos de oxidación es afectado en forma importante por la naturaleza y tamaño de las partículas de oro en el depósito primario. La solubilidad del oro es mucho mayor cuando se libera en forma iónica de las redes cristalinas de pirita, arsenopirita, etc. o cuando el oro es liberado en forma submicroscópica (coloidal) de esos minerales huéspedes. Mucho de este oro coloidal o iónico puede migrar, ya sea en solución como complejo iónico o en suspensión como coloide. Si el oro está presente en partículas de >100 µm de diámetro su solubilidad es notablemente más restringida y solo migra en forma física como laminillas, fragmentos metálicos o pepitas. El oro grueso también restringe la movilidad del oro iónico, ya que provee núcleos de precipitación para el oro disuelto. La oxidación de teluros puede dar origen a oro soluble o plata u oro muy fino conteniendo algo de plata. La pirita aurífera, arsenopirita o pirrotina originan varios compuestos de arsénico, oro e iones solubles; también pueden originar oro esponjoso o mostaza. Mucho del oro liberado por oxidación de sulfuros es incorporado en minerales y compuestos amorfos que cementan los gossans, donde el oro está íntimamente mezclado con limonita, wad (óxidos de Mn) y otros agregados. Parte del oro se encuentra en eluvios y finalmente (si es grueso) en placeres aluviales. El oro muy fino (harina de oro; Ej. oxidación de teluros) puede tener gran movilidad en drenajes superficiales y ser transportado a gran distancia. Si la zona de oxidación es esponjosa y suelta, mucho oro fino puede moverse físicamente hacia abajo por gravedad o movido por aguas percolantes.

15 15 La precipitación del oro en ambiente supergeno puede ocurrir por: Precipitación por ion ferroso; Fe 2+ + Au + Auº + Fe 3+ Precipitación por ion manganoso 2Au + + Mn OH - 2Auº + MnO 2 + 2H 2 O Aumento o diminución del ph destruye los complejos sulfurados Adsorción y/o coprecipitación con gels de limonita. Enriquecimiento supergeno de oro en yacimientos chilenos En mucha vetas auríferas del norte de Chile se presenta una zona de oxidación que se extiende de 50 a 100 m de profundidad con leyes >20 g/t Au. Prácticamente toda la explotación histórica de depósitos vetiformes de oro se ha restringido a la zona de alteración supergena, puesto que las leyes primarias de oro normalmente están en el rango de 0,5 2,0 g/t Au y su potencia es menor en la zona primaria. El oro en las zona oxidadas está frecuentemente asociado con oxicloruros, limonitas y hematita y no se restringe a las vetas originales, sino que se extiende en las rocas de caja fracturadas adyacentes. Ej. en El Guanaco las vetas epitermales de 0,5 a 3,0 m de potencia han producido menas oxidadas con g/t Au, pero los halos silicificados en torno a las vetas alcanzan hasta 30 m de ancho con leyes de 0,5 a 7,0 g/t Au. En Sierra Gorda vetas de fisura (0,1 1,0 m de potencia) tienen 20 g/t Au, pero las rocas hasta 5 m de las fisuras contienen oro formando cuerpos mineralizados de 10 m de potencia con 8 g/t Au y 1500 g/t Ag dentro de los 40 m superiores de las vetas. En Sierra Gorda no existe un nivel de sulfuros supergenos enriquecidos y tampoco en San Cristóbal (solo existe una zona mixta de óxidos y sulfuros primarios). En El Guanaco sí existe una zona de sulfuros supergenos (calcosina, covelina) de 70 a 120 m de profundidad, la cual fue explotada por sus altas leyes de Cu (3-4% Cu), más que por el Au que varía de 0,5 a 5 g/t Au en esta zona. Los sulfuros hipógenos de El Guanaco son pirita aurífera, enargita, luzonita y calcopirita con <2,0 g/t Au. El estudio del enriquecimiento supergeno de oro en Sierra Gorda (Pohl, ) indica que éste aumentó las leyes de oro (2 a 10 veces) y la potencia de los cuerpos mineralizados (10 a 30 veces) desde cerca de la superficie y hasta m de profundidad. La asociación del Au con atacamita sugiere la participación de complejos clorurados de Au, pero también de Br; existe clorargirita y bromargirita en vetas con Ag. En yacimientos epitermales del Mioceno de las franjas de Maricunga y El Indio, los procesos supergenos tienen menos relevancia y en los depósitos explotados se ha beneficiado principalmente menas primarias con altas leyes de oro.

16 16 Regolitos en climas húmedos cálidos o tropicales En condiciones de clima húmedo cálido o tropical la meteorización química normalmente es intensa y profunda originando regolitos por descomposición del sustrato rocoso y la formación residual de lateritas en niveles superficiales. El regolito corresponde esencialmente a rocas argilizadas (saprolito y pedolito) por la meteorización y las lateritas son esencialmente óxidos de Fe y/o Al residuales prácticamente sin bases o silicatos primarios. El desarrollo de regolitos puede originar depósitos de interés económico debido a que ciertos materiales quedan atrás durante el proceso de descomposición y lixiviación de las rocas que corresponde a los depósitos residuales como las lateritas ricas en aluminio (bauxitas).y lateritas de níquel o cobalto (también existen lateritas de hierro, pero carecen de importancia económica). Regolitos con oro: Durante la lateritización en climas húmedos cálidos o tropicales la oxidación en el frente de meteorización debajo del nivel de aguas subterráneas produce condiciones neutras a ácidas. Esto destruye sulfuros o teluros hipógenos y su descomposición libera el oro, pero éste último permanece esencialmente inmóvil debido a la ausencia de ligantes para formar complejos solubles. Se produce dispersión lateral hacia el techo del perfil laterítico, particularmente en el horizonte ferruginoso y moteado de las lateritas. Esto puede deberse, en parte, a concentración residual y lavado superficial durante la denudación (dispersión física) y, en parte, a la movilidad ya sea en solución o en finas partículas (coloides), pero en los saprolitos el oro supergeno es esencialmente inmóvil. El oro puede provenir de distintos depósitos hipógenos de sulfuros que se descomponen durante el desarrollo de regolitos, pero el metal precioso queda como residuo de interés económico en estos últimos y su contenido se enriquece debido a la disolución y transporte de los materiales constituyentes de los sulfuros. Los saprolitos pueden alcanzar a decenas de metros de potencia, de modo que en sectores tropicales se originan cuerpos auríferos residuales supergenos que pueden tener gran relevancia económica. El saprolito es un material superficial blando que es explotable por rajo abierto, no requiere de gastos en molienda y el oro contenido está libre facilitando la metalurgia. Consecuentemente los saprolitos pueden explotarse económicamente incluso con leyes muy bajas de Au. Ej. Mina Omai en Guyana con ley de corte 0,4 g/t Au en saprolito. Los regolitos son resultado de procesos de meteorización superficial, consecuentemente en su mayor parte son recientes. Sin embargo, en Australia existe mineralización aurífera contenida en regolitos formados durante el Cretácico a Mioceno Medio en zonas que en la actualidad son áridas o semi-áridas, de modo que los saprolitos y eventuales mineralizaciones contenidas en ellos no son exclusivos de zonas con climas cálidos húmedos actuales, sino que en forma extraordinaria pueden existir regolitos fósiles como resultado de condiciones paleoclimáticas de una región. Lateritas: Las lateritas están constituidas por óxidos residuales y contrastan con los suelos arcillosos silicatados de las zonas de clima templado. Para que se formen depósitos importantes se requiere que la meteorización química sea intensa, lo cual ocurre en zonas planas con clima tropical y altas tasas de precipitaciones. En estas regiones las rocas se

17 17 descomponen a suelos en los que todos los materiales susceptibles de solubilizarse son disueltos y transportados por las aguas meteóricas, restando superficialmente solo hidróxidos de Fe y Al los que se conocen como lateritas. Las lateritas de Fe no tienen valor económico, pero las lateritas que están formadas casi por puros hidróxidos de Al se denominan bauxitas y constituyen la principal mena de aluminio. Cabe señalar que el aluminio es un elemento mayor de las rocas de la corteza terrestre, la que contiene en promedio 15,8 % en peso de Al 2 O 3, pero los fuertes enlaces del Al dentro de la estructura atómica de los minerales silicatados hace muy difícil y no económico extraerlo de estos minerales. Por otra parte, en las zonas tropicales las rocas ricas en Al y relativamente pobres en otros materiales como las sienitas o sienitas nefelínicas u otras rocas se descomponen a boehmita (AlO(OH)), gibbsita (Al(OH)3), diásporo (AlO(OH)) y otros óxidos hidratados de Al; estos minerales constituyen las bauxitas, las cuales son susceptibles de ser fundidas y el Al metálico puede recuperarse mediante electrólisis. La explotación mundial de bauxitas alcanzó a 97,2 millones de toneladas en 1994, la mayor parte para producir aluminio metálico, pero 4-5 Mt se usan en la industria de materiales refractarios, abrasivos, químicos con alúmina y la industria del cemento. Para ser económicas las bauxitas es crítico el contenido de sílice porque es muy difícil de separar; por otra parte para materiales refractarios el contenido de Fe debe ser bajo porque el Fe baja el punto de fusión de dichos materiales. En los cementos de alta alúmina, la bauxita reemplaza a las arcillas o puzolana en el cemento Portland y se mezcla con calizas. Este cemento especial resiste la corrosión por agua marina o aguas sulfatadas. Cabe mencionar, que desde hace años existe el proyecto Alumisa que intenta instalar una planta de procesamiento de aluminio en la Región de Aysén en la porción austral de Chile. El proyecto de Noranda involucraría la construcción de tres centrales hidroeléctricas y una planta de procesamiento de aluminio. El propósito de dicho proyecto no es explotar bauxitas inexistentes en Chile, sino que aprovechar el gran potencial hidroeléctrico de la XI Región para procesar bauxitas importadas, aprovechando eventual energía eléctrica barata, la cual es imprescindible para la recuperación del aluminio. La mayoría de los depósitos de bauxitas son del Cenozoico, debido a que son depósitos superficiales de metros a decenas de metros de potencia, lo que los hace muy vulnerables a la erosión. Sin embargo, existen ejemplos de depósitos del Paleozoico en la Federación Rusa (resultado de paleoclimas). Los productores principales de bauxitas son (producción de 1994): Australia (42,2 Mt), Jamaica (11,6 Mt), Brasil (8,7 Mt), China (6,5 Mt), India (4,8 Mt), Venezuela (4,8 Mt) y Surinam (3,8 Mt). Lateritas de níquel: La primera y mayor explotación de Ni del mundo provino de lateritas niquelíferas de Nueva Caledonia (isla del Pacífico Sur al NE de Australia y NW de Nueva Zelanda) donde comenzó a explotarse en 1876 y donde existen aproximadamente 64 Mt de níquel susceptibles de explotación económica, de los cuales un 70% se encuentra en

18 18 depósitos lateríticos. Cabe señalar, que actualmente el Distrito de Sudbury en Canadá, con depósitos ortomagmáticos de Ni-Cu ha desplazado a Nueva Caledonia como el mayor productor mundial de Ni, pero las lateritas niquelíferas siguen siendo relevantes como fuente de este metal. Las lateritas niquelíferas resultan de la intensa meteorización de rocas ricas, a nivel de trazas, en Ni, particularmente rocas ultramáficas (complejos de ofiolitas), como las peridotitas, dunitas y peridotitas serpentinizadas 1. En Nueva Caledonia gran parte de la isla está formada por intrusivos ultramáficas (dunita, saxonita y rocas asociadas), muchas de las cuales están total o parcialmente serpentinizadas. Estas rocas contienen 0,25% de Ni y los depósitos residuales de níquel resultan de la lateritización durante la cual el Ni pasa temporalmente a solución, pero rápidamente es re-precipitado ya sea en óxidos de Fe (goethita rica en Ni) dentro de la laterita o como garnierita (Ni,Mg)3SiO5(OH)4 y otros silicatos niquelíferos en la roca meteorizada debajo de la laterita. Esto resulta en que la laterita contiene 0,5-2% Ni en óxidos de Fe y el saprolito subyacente típicamente contiene 2-4% Ni en silicatos hidratados. El cobalto también puede concentrarse en lateritas niquelíferas, pero en general este se fija en wad (óxidos e hidróxidos de Mn). Los depósitos potencialmente económicos tienen 1 a 3% de Ni + Co y tonelajes de 10 a 100 Mt. 1 Las serpentinas son minerales secundarios de color verde moteado derivados de la alteración de minerales silicatados ricos en magnesio (especialmente olivino) los que tiene la fórmula (Mg,Fe) 3 Si 2 O 5 (OH) 4.

19 19

20 20 Lecturas recomendadas Ague, J.J. and Brimhall, G.H., Geochemical Modeling of Steady State Fluid low and Chemical Reaction during Supergene Enrichment of Porphyry Copper Deposits. Economic Geology, V. 84, pp Alpers, Ch.N. and Brimhall, G.H., Middle Miocene climatic change in the Atacama Desert, northern Chile: Evidence from supergene mineralization at La Escondida. Geological Society of America Bulletin, V. 100, pp Anderson, J.A., Characteristics of Leached Capping and Techniques of Appraisal. In: Titley (Editor) Advances in Geology of the Porphyry Copper Deposits. University of Arizona Press, pp Boric, R., Díaz, F y Maksaev, V., Geología y Yacimientos Metalíferos de la Región de Antofagasta, Boletín 40, SERNAGEOMIN, capítulo Procesos Supergenos, pp Boyle, R.W., Chapter IV. Oxidation and secondary enrichment of gold deposits. Geological Survey of Canada, Bulletin 280, pp Chavez, W.X., Supergene Oxidation of Copper Deposits: Zoning and Distribution of Copper Minerals. SEG Newsletter, Number 41, April Flores, R., Control del enriquecimiento supergeno en el yacimiento Chuquicamata, Chile. Actas del IV Congreso Geológico Chileno, pp Münchmeyer, C., Exotic Deposits Products of Lateral Migration of Supergene Solutions from Porphyry Copper Deposits. In: Camus et al. (Editors) Andean Copper deposits: New Discoveries, Mineralization Styles and Metallogeny, Society of Economic Geologists, Special Publication Number 5, pp Sillitoe, R.H. and McKee, E.H., Age of Supergene Oxidation and Enrichment in the Chilean Porphyry Copper Province. Economic Geology, V. 91, pp