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Elemental and isotope characterization of the Lithium-rich Tuff from the Macusani Volcanic Field, Puno, Peru
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-08-09) Ramirez Briones, Johan Santiago; Torró i Abat, Lisard
Las tecnologías ecoeficientes, en particular las baterías recargables de iones de litio, han provocado un aumento en la demanda de litio. El Proyecto de Litio Falchani, ubicado en el Campo Volcánico Neógeno de Macusani en el sureste del Perú es de tipo volcanogénico y contiene uno de los recursos de este metal más significativos a nivel mundial. El recurso de litio se aloja principalmente en la denominada Toba Rica en Litio, una lutita tobácea que se encuentra intercalada entre las unidades de Brecha Superior y Brecha Inferior, también ricas en litio. El objetivo principal de esta tesis es la caracterización geoquímica (elemental e isotópica) de la Toba Rica en Litio, con un enfoque principal en la petrogénesis del magma parental y las modificaciones post-depositacionales. La composición de elementos mayores y traza de la Toba Rica en Litio difiere de la de las tobas de flujo piroclástico reportadas previamente en el Campo Volcánico de Macusani. En cambio, se asemeja a la composición de obsidianas altamente evolucionadas y fuertemente peraluminosas conocidas como macusanita. La Toba Rica en Litio muestra la signatura geoquímica distintiva de granitos peraluminosos ricos en metales raros y pegmatitas de Li-Cs-Ta (LCT), con altos contenidos de F, Sn, W y otros metales raros como Nb, Ta, Li y Cs, además de un marcado empobrecimiento en Zr, Th, Y, tierrars raras (REE) y Sr en comparación con ejemplos arquetípicos de granitos peraluminosos con moscovita (MPG). De acuerdo a modelización geoquímica, los magmas parentales de la Toba Rica en Litio contenían aproximadamente un 15-30% de contribución de líquidos mantélicos istotópicamente similares a basaltos potásicos-ultrapotásicos del Mioceno tardío en la región. El restante 70-85% se atribuye a derivación/asimilación de paragneises proterozoicos y paleozoicos y/o metapelitas paleozoicas. El enriquecimiento temprano en elementos incompatibles en los magmas parentales de la Toba Rica en Litio se explica en parte por asimilación de metapelitas paleozoicas y cristalización fraccionada simultánea (AFC). Sin embargo, procesos metasomáticos en una etapa tardía pre-eruptiva, en presencia de fluidos exsueltos de un reservorio magmático rico en volátiles y altamente fraccionado, fueron clave para el enriquecimiento extremo en Li, Be, Rb, Nb y Ta. Dicho enriquecimiento, por lo tanto, no estuvo relacionado con procesos de alteración in-situ post-depositacionales conectados a la formación de arcillas y zeolitas.