Ingeniería Geológica

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40Ar/39Ar Geochronology of the lithium-rich tuff in the Macusani Volcanic field, Oriental Cordillera, Peru
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-10) Sanandres Flores, Mercy Kassandra; Torro I Abat, Lisard
Descubierto en 2017 en el Campo Volcánico Macusani, Puno, SE Perú, el Proyecto de Litio Falchani contiene recursos inferidos e indicados de 5,53 Mt de carbonato de litio equivalentes. El recurso de litio está alojado mayormente en una unidad llamada Lithium-rich Tuff. Esta unidad comprende principalmente lodolitas tufáceas y ha sido correlacionada estratigráficamente con la Formación Macusani, depositada entre ca. 10 y 6.5 Ma. En esta tesis presento las primeras dataciones radiométricas en Lithium-rich Tuff y tobas brechificadas coespaciales para evaluar su adscripción estratigráfica y contextualización de este evento magmático dentro de la evolución Neógena de los Andes Centrales. Las edades, obtenidas mediante el método 40Ar/39Ar en cristaloclastos de mica, están comprendidas entre 8.978 ± 73 ka y 8.717 ± 44 ka. Las muestras de toba brechificada arrojaron edades comprendidas en un estrecho rango entre 8.823 ± 9 ka y 8.815 ± 16 ka, que se encuentra dentro del intervalo de edad definido por las muestras de Lithium-rich Tuff. Las edades obtenidas representan edades de cristalización o enfriamiento de las micas y reflejan edades máximas de sedimentación. De acuerdo a estos datos, los cristaloclastos de mica se formaron o fueron expulsados durante un breve periodo de ca. 261 kyr (entre 144 kyr y 379 kyr considerando errores analíticos). Las edades obtenidas coinciden con el lapso de tiempo comprendido entre los dos ciclos eruptivos a 10 ± 1 Ma y 7 ± 1 Ma registrados para la Formación Macusani. En base a una exhaustiva recopilación de dataciones geocronológicas previas en la Cordillera Oriental de los Andes en el SE de Perú se demuestra que no existen unidades intrusivas, volcánicas o volcaniclásticas de edad equivalente. Por lo tanto, se concluye que el evento asociado a la formación o enfriamiento de las micas en la Lithium-rich Tuff ocurrió durante un periodo de muy baja o nula actividad magmática en la región.
Análisis de la actividad tectónica en la Cuenca de Moyobamba, durante el Cuaternario
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-07-01) Paucar Zuloaga, Juan José; Viveen, Willem
La cuenca de Moyobamba se ubica en la región norte del frente subandino peruano, en el departamento de San Martín. Esta pertenece a un sistema de cuencas asociadas a la orogénesis de los andes y sujetas a diversos procesos de deformación que modifican la morfología de la amazonia. A lo largo de esta cuenca impera un sistema fluvial caracterizado por la presencia de terrazas fluviales. La presente tesis pretende analizar los aspectos geomorfológicos, las implicancias tectónicas y climáticas en la formación de las terrazas aluviales ubicadas en el sector noroccidental de la cuenca. La tesis se enfoca principalmente en los ríos Naranjos, Naranjillos y Soritor ubicados en el sector norte de la cuenca de Moyobamba. La investigación se desarrolla en base a la interpretación de modelos digitales de elevación de la zona estudiada. Igualmente, se utilizan datos topográficos mediante la técnica de medición del sistema de posicionamiento global(GPS). Además, se desarrollaron dataciones por Luminiscencia ópticamente estimulada (OSL). A partir de los datos obtenidos se generan mapas de terrazas para cada río, perfiles longitudinales y el cálculo de tasas de incisión. El estudio realizado en esta región pretende proveer nueva información acerca de la geología de la cuenca y establecer una serie de parámetros que determinan la geomorfología encontrada en esta a partir del cálculo de la tasas de incisión de los ríos, el encajamiento del río en diferentes sectores de la cuenca, la evolución morfológica de la cuenca y su deformación a través del tiempo. Finalmente, a partir de los datos recopilados, se analizará el estado de deformación de la cuenca, el cual, aparentemente, sufre un basculamiento que provoca una configuración de los ríos hacia el este y determina la disminución de niveles de terrazas hacia el sur.
Análisis Petromineralógico, Geoquímico y Estructural de las fases magmática, tardi-magmática y post-magmática del Granito de Paita (Dominio Amotape-Tahuín): ¿Un sistema Greisen en el Norte del Perú?
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-08-13) Espinoza Otayza, Jorge Alvaro; Vallance, Jean François Victor
El Granito de Paita es un complejo ígneo plutónico que incluye stocks graníticos, cuerpos de pegmatita y aplita. El cuerpo plutónico principal consiste en un monzogranito de muscovitabiotita con textura hipidiomórfica, equigranular, de grano fino y con indicios de deformación probablemente sin-magmática. Los cuerpos de pegmatita presentan morfologías marginales, de pods, y de diques. Estos últimos incluyen adicionalmente diques de aplita y aplo-pegmatita bandeada que describen un arreglo de diques trenzados (braided dykes). Las características petrográficas y geoquímicas del Granito de Paita sugieren derivación de la fusión parcial de rocas pelíticas, en ausencia de vapor, y diferenciación magmática por fraccionamiento de plagioclasa, biotita, muscovita, zircón y monacita. Se propone un modelo de emplazamiento pasivo dominado por tectónica en un sistema transtensional de pull-apart, en un contexto geodinámico de extensión tectónica asociado cronológica y espacialmente al rifting Permo- Triásico del margen occidental de Pangea. A lo largo del Macizo de Paita se observó alteración hidrotermal en forma de albitización, turmalinización y greisenización. Las dos primeras son locales, mientras que la greisenización es más extensa y forma bandas ricas en cuarzo-muscovita. Esta alteración es temprana y coetánea con los pods de pegmatita desarrollados en el intrusivo principal, pero anterior al emplazamiento de los demás cuerpos de pegmatita, siendo los diques de pegmatita las últimas fases en la secuencia intrusiva. La clasificación de los magmas como de tipo S, las asociaciones de alteración hidrotermal descritas y los contenidos anómalos de estaño en el Granito de Paita sugieren potencial asociación con sistemas greisen Sn±W. Sin embargo, en las muestras de pegmatita y greisen estudiadas no se han reconocido minerales de mena metálicos (p.ej., casiterita, wolframita). Las características petrográficas y geoquímicas del Granito de Paita sugieren moderado grado de diferenciación magmática, limitada interacción con fluidos v hidrotermales y emplazamiento en profundidades mayores a los 8 km, características poco óptimas para el desarrollo de mineralización hidrotermal de gran escala. Se descarta también el potencial para encontrar mineralización hidrotermal encajada en la zona de cúpula debido al nivel profundo de erosión.
Caracterización geológica de un yacimiento sobreexplotado de hidrocarburos para determinar la capacidad de almacenamiento de CO2. Caso de estudio: Cuenca Talara - Lote I.
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-05-13) Aylas Zenteno, Erick Paul; Eusebio Mercedes, Ingol Blanco
El calentamiento global es un problema que afecta al sistema climático global. Este incremento de temperatura afecta a la naturaleza y la sociedad; sus efectos se ven reforzados por la emisión de gases de efecto invernadero, entre ellos el CO2. Para mitigar sus consecuencias de este problema se vienen empleando diversas tecnologías; la que aborda el presente trabajo es el Almacenamiento Geológico de Carbono (AGC). La presente tesis estudia el Lote I (compuesta por 18 yacimientos) en la provincia de Talara, departamento de Piura al Noroeste del Perú, dentro de la Cuenca Talara; en donde se busca caracterizar geológicamente el Lote I para conocer su capacidad para el AGC. La información se basa principalmente en informes provistos por la empresa PERUPETRO S.A.; asi como, literatura técnica sobre la zona de estudio (Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico [INGEMMET], revistas científicas, tesis, entre otros). Actualmente la información para determinar la capacidad de almacenamiento de CO2 no se encuentra sintetizada y sus propiedades geológicas e hidrogeológicas tampoco han sido evaluadas para este fin. La metodología se basa en un análisis cualitativo de las propiedades geológicas e hidrogeológicas del Lote I para almacenar CO2 y un cálculo del volumen disponible para el AGC. En la zona de estudio las trampas geológicas que presentan una roca reservorio con la profundidad mínima (800 metros) para la inyección de CO2 son dos pares de formaciones: i) Pariñas-Chacra, compuestas respectivamente por areniscas (roca reservorio) y lutitas con presencia de limolitas (roca sello) y ii) Mogollón-Palegreda, compuestas respectivamente por areniscas con conglomerados (roca reservorio) y lutitas (roca sello). Estas formaciones pertenecen al Eoceno inferior. Entre estas trampas geológicas, las formaciones Pariñas-Chacra cuentan con una roca reservorio con los principales parámetros adecuados para el AGC, debido a su porosidad (>18% de porosidad), permeabilidad (>100 miliDarcy, mD) y su capacidad de almacenamiento (>90 Mt, Mega toneladas). Por otro lado, la trampa Mogollón-Palegreda no es apta debido a que su roca reservorio presenta baja porosidad (<10%), baja permeabilidad (<1 mD) y poca capacidad de almacenamiento (<15 Mt). En el Lote I, el yacimiento con mejores características roca almacén para el AGC es Bellavista, en donde la formación Pariñas presenta una porosidad de 19.3%, permeabilidad de 930 mD y capacidad de almacenamiento de 98,667 Mt. Sin embargo, el análisis hidrogeológico se dio a partir de mapas con escala 1:2,000,000 del INGEMMET; lo que no permite identificar con certeza las propiedades hidrogeológicas de los yacimientos del Lote I. Por otro lado, su roca sello (formación Chacra) no cuenta con continuidad lateral uniforme, se ve afectada por fallas y fracturas, y no se conoce con precisión su permeabilidad y porosidad. No obstante, ha demostrado su efectividad como sello en los yacimientos que componen el lote I, al permitir que su roca reservorio (Fm. Pariñas) almacene hidrocarburos. Por lo tanto, son necesarios análisis de laboratorio para conocer las propiedades físicas de la roca sello y estudios a una escala menor para reconocer mejor la hidrogeología del Lote I.
Composición isotópica de azufre en sulfuros y de azufre y oxígeno en anhidrita masiva en el yacimiento de ZN-PB-AG-IN-SN-CU de Ayawilca, Pasco, Perú
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-06) Ramírez Briones, Johan Santiago; Torró I Abat, Lisard
Los yacimientos de tipo Cordillerano se desarrollan típicamente en las zonas periféricas y someras de sistemas tipo pórfido Cu(-Mo), o bien se superponen a estilos de mineralización de mayor temperatura durante el retraimiento térmico del sistema. En estos sistemas, los estudios isotópicos constituyen un excelente medio para trazar el origen de los fluidos hidrotermales asociados a la mineralización polimetálica y el origen de los metales. El depósito de Zn-Pb-Ag-In-Sn-Cu de Ayawilca en Pasco, Perú, aloja una mineralización de tipo Cordillerana con un recurso indicado de 19.0 Mt con 7.2 % Zn, 0.2 % Pb y 16.8 g/t Ag, un recurso inferido de 47.9 Mt con 5.4 % Zn, 0.4 % Pb y 20 g/t Ag, y un recurso inferido adicional de 8.4 Mt con 1.0 % Sn. Se han descrito 2 estilos de mineralización polimetálica: mantos de reemplazamiento y vetas. Ambos estilos están hospedados predominantemente en rocas carbonatadas del Grupo Pucará y en menor medida, en rocas detríticas del Grupo Goyllarisquizga. El presente estudio tiene como objetivo reevaluar las condiciones físico-químicas durante la mineralización, trazar el origen del S en los fluidos asociados a la mineralización económica y discutir el origen de niveles de anhidrita masiva hallados cerca del yacimiento. A partir de relaciones texturales y geoquímica mineral, se determinó que la mineralización de sulfuros durante el estadio A (predominantemente, pirrotina y esfalerita rica en Fe) comenzó a relativamente baja fugacidad de azufre (10-11-10-9 atm) en condiciones reductoras (fugacidad de oxígeno máxima entre 10-31 y 10-30 atm). Durante la etapa A, el sistema experimentó un descenso en la fugacidad de oxígeno hasta valores de 10-34 a 10-33 atm, probablemente como resultado de un eficiente tamponamiento por re-equilibrio químico entre los fluidos oxidantes y dolomías del Grupo Pucará y las subyacentes pizarras carbonosas del Grupo Excelsior. El posterior sellado de las estructuras mineralizadas y el agotamiento de la capacidad reductora de la roca caja durante el estadio A favoreció la evolución del sistema a un estado de sulfuración intermedia (estadios B – predominantemente pirita y marcasita – y C – predominantemente esfalerita con bajo a moderado Fe, galena, sulfosales de Ag, carbonatos Mn-Fe, caolinita, dickita y sericita). Se realizó termometría isotópica en pares minerales (sulfuros) en mantos de reemplazamiento y vetas. Las temperaturas resultantes son incoherentes y reflejan desequilibrio isotópico. El rango de valores de δ34S (-0.4 +6.2 ‰) en sulfuros es comparable con el de otros yacimientos polimetálicos (Providencia, Casapalca, Pasto Bueno, Cerro de Pasco, Colquijirca, San Cristóbal, Morococha, Galera), en los que el δ34S abarca un rango estrecho de valores casi en su totalidad positivos y/o cercanos al 0 ‰. El enriquecimiento en 34S determinado para el S total en los fluidos hidrotermales responsables de la mineralización de sulfuros en los mantos de reemplazamiento durante el estadio A en Ayawilca (+0.8 a +5.1 ‰) sugiere la participación de azufre predominantemente de origen magmático, con una posible contribución menor de S de origen evaporítico. La anhidrita masiva (seguramente ubicada estratigráficamente en la base del Grupo Pucará) en Ayawilca presenta composiciones de δ34S (+13.2 a +16.0 ‰) dentro del rango del sulfato marino en el Triásico-Jurásico, mientras que sus valores de δ18O (+10.9 a +13.7 ‰) son sistemáticamente menores. Dicho empobrecimiento en 18O es compatible con cierto grado de intercambio isotópico entre secuencias evaporíticas marinas del Triásico-Jurásico y fluidos con un δ18O considerablemente menor (p.ej. fluidos de origen meteórico, magmáticos y/o de circulación profunda). La anhidrita masiva en la base del Grupo Pucará pudo haber actuado como un sello impermeable, por lo menos de forma local, focalizando los fluidos mineralizantes a lo largo del contacto litológico entre los grupos Excelsior y Pucará. Sin embargo, la importancia de este control litológico en la mineralización de Ayawilca todavía tiene que evaluarse a escala regional ya que la presencia de niveles de anhidrita no ha sido detectada de forma continua a lo largo del yacimiento.
Contribución a la caracterización petromineragráfica-textural-geoquímica de las unidades litológicas mineralizadas del pórfido de cobre cuajone (sur del Perú) y su posible influencia en el Work Índex y la recuperación metalúrgica
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-06-01) Salcedo Núñez, Carlos Alonso; Vallance, Jean François Victor
The Cuajone porphyry copper-molybdenum deposit is located in the South-West of Peru, in the province of Moquegua (Torata district). It is operated by the company Southern Peru Copper Corporation and began its operations in 1976. The deposit belongs to the Metallogenetic Belt number XIII of Peru (Acosta et al., 2011). The mine has reserves of 1,883,081 Mt @ 0.503% Cu and 0.018% Mo (Cuajone Mine Geology, 2018). The operation has a plant capacity of approximately 100 kt/day of mineralized rock. The average metallurgical recovery of copper varies by lithological unit from 81.59% in the IA FIL PTK (IA porphyry with potassic-phyllic alteration) to 85.7% in the LP QS (LP porphyry with phyllic-argillic alteration). The recovery parameter is very important economically because if it was greater in 1% just in the BA PTK unit with a tonnage of 40 kt processed per day in the plant (usual for this subunit), at a copper price of 5,904.00 USD / t (average price for the last 5 years), 4.28 million dollars (USD) of extra profit will be obtained per year (calculations in section 9.1 of Annexes). This thesis aims to evaluate if the texture and mineralogy of gangue and chalcopyrite are affecting the metallurgical recovery and the Work index. The thesis makes a bibliographic review not only of the regional and local geological framework but also of the mining and metallurgy divisions. The methodology consists of: sampling; optical microscopy; X-Ray Diffraction - SWIR (Terraspec) and geochemistry (XRF, ICP-AES-MS). The discussion section deals with the following topics: Total Petromineragraphic Characterization and correlation of macroscopic-microscopic characteristics; mineralogy of fine-grained clays and phyllosilicates; maximum and average chalcopyrite grain sizes; types of chalcopyrite-opaque mineral and chalcopyrite-gangue mineral intergrowth textures; Rock Texture-Work index relationship; and latter a geometallurgical approach analysis. Finally, the present work generates a conclusion regarding the petrological classification based on geochemistry; a hypothesis of 3 factors that control the difference in recovery between the lithological units; and a recommendation is given on how to optimize these 3 factors to improve recovery and therefore economical revenue.
Distribución de metales estratégicos (In, Ge Y Ga) en vetas y cuerpos de reemplazamiento polimetálicos del distrito de Morococha, Junín, Perú
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-09-01) Valverde Rodríguez, Pablo Ernesto; Torró I Abat, Lisard
Las materias primas críticas o estratégicas, entre las que se incluyen el indio, germanio y galio, se caracterizan por una alta demanda y un elevado riesgo de suministro. Su disponibilidad futura es sumamente importante para el desarrollo de tecnologías digitales y ambientalmente sostenibles. Por ello, todo esfuerzo destinado a un mejor conocimiento de sus yacimientos minerales permitirá una exploración y explotación más eficiente. El presente trabajo de investigación busca contextualizar mineralógica, espacial y temporalmente las concentraciones de In, Ge y Ga en las mineralizaciones vetiformes y de cuerpos de reemplazamiento (tipo “manto”) del yacimiento de Morococha. Un total de 40 muestras fueron estudiadas mediante microscopía (óptica y electrónica de barrido) y la geoquímica mineral de algunas fases de mena fue determinada mediante microsonda electrónica. Las mineralizaciones estudiadas se agrupan en dos zonas particulares del distrito. La primera es periférica al intrusivo de Toromocho – San Francisco, y la segunda es aledaña al stock de Codiciada. Las secuencias paragenéticas son similares en vetas y “mantos” y se pueden subdividir a grandes rasgos en 3 estadios: i) estadio 1, caracterizado principalmente por la presencia de cuarzo y pirita; ii) estadio 2, caracterizado por la precipitación de minerales de Cu-Zn-Pb-Ag en diversas sub-etapas; y iii) estadio 3, dominado por la presencia de carbonatos y, en menor medida, cuarzo, yeso y anhidrita. La mineralización vetiforme presenta además un estadio preexistente al estadio 1 con pirrotina masiva reemplazada por marcasita y pirita. Asimismo, en las diversas mineralizaciones estudiadas se identificaron hasta 3 generaciones de esfalerita. La primera generación se caracteriza por contener finas diseminaciones de calcopirita (1ra generación), la segunda muestra superficies limpias y la tercera se presenta como agregados coloformes con superficies limpias y reflexiones internas pardo-rojizas a anaranjadas. ii Las concentraciones máximas de In se registran sistemáticamente en esfalerita, cristalizada en el estadio de metales base (sub-etapa de Fe-Cu-Zn-As-Sn), con hasta 0,39 y 0,53 wt.% In en granos de la primera y segunda generaciones, respectivamente. Las concentraciones de Ge y Ga son sistemáticamente inferiores a sus respectivos límites de detección. Los análisis muestran una fuerte correlación entre las concentraciones atómicas de In y Cu en esfalerita en una proporción de Cu/In = 1, coherente con una sustitución acoplada Cu+ + In3+ ↔ 2Zn2+. El Cu desempeña, de este modo, un papel fundamental en la incorporación del In en la estructura de la esfalerita. Las concentraciones más elevadas de In se han registrado en las zonas ricas en Cu y Cu-Zn, proximales al centro intrusivo de Toromocho – San Francisco, y disminuyen en las zonas periféricas ricas en Zn-Pb-Ag.
Distribución y comportamiento del Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, Ti, V y Zn en las aguas y sedimentos de la ensenada Ezcurra, bahía Almirantazgo, Antártida – Indicadores del retroceso glaciar
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-15) Tirado Romero, Eduardo Jesús; Dold, Bernhard Stefan; Rosas Lizárraga, Blanca Silvia
La ensenada Ezcurra (bahía Almirantazgo, isla Rey Jorge, Antártida occidental) presenta un contexto de generación de drenaje ácido de roca (DAR), producido por la oxidación de pirita en los afloramientos expuestos producto del retroceso glaciar en la masa continental de la caleta Cardozo. Este drenaje desemboca en las aguas de la ensenada a través de escorrentías y aguas subterráneas proporcionando un importante aporte de Fe, el cual se correlaciona con una mayor producción de fitoplancton cerca de la fuente. Los resultados geoquímicos en la columna de agua, el agua intersticial de los sedimentos y en los sedimentos mismos, han evidenciado la presencia de Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, Ti, V y Zn. Las altas concentraciones de estos elementos, con excepción de Cu y Zn, se correlacionan con un marcado cambio litológico en el sedimento a 90 cm de profundidad, donde se observa un aumento de materia orgánica, óxidos e hidróxidos de hierro, y presencia de pirita framboidal por encima de los 90 cm, indicando el inicio del DAR y junto a ello el retroceso glaciar. De acuerdo con la tasa de sedimentación propuesta previamente para la ensenada Ezcurra (0.33 cm/año), se estima que el DAR de caleta Cardozo podría haberse iniciado hace 273 años, lo cual coincidiría con el contexto de los albores de la Revolución Industrial. El aporte de Fe contribuiría en la precipitación de pirita framboidal en el sedimento en un contexto de microambientes reducidos, relacionados al proceso de reducción bacteriana de sulfato. Antes de la exposición de los sulfuros a la oxidación, la presencia de minerales de alta temperatura como clorita, epidota y pirita primaria evidencia una mineralización hidrotermal en la masa continental de la ensenada, que fue depositada por erosión glacial en los sedimentos a profundidades mayores de 90 cm.
El drenaje ácido de roca como fuente de Fe y su rol en el secuestro de Fe, S y C en el sedimento de Ensenada Ezcurra, Isla Rey Jorge, Antártida
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-16) Tasayco Davila, Gabriel Roberto; Rosas Lizarraga, Blanca Silvia; Dold, Bernhard Stefan
El hierro ha demostrado ser un elemento de gran importancia en el océano austral, una región con alto contenido de nutrientes, pero baja producción de clorofila (HNLC, por su sigla en inglés). En general, a pesar de los diversos modos por los que el hierro llega al océano, este se encuentra en bajas concentraciones, al punto de ser considerado un nutriente limitante para la vida. Además, este elemento está relacionado con la captura del CO2 atmosférico hacia el sedimento marino por parte de organismos. La presente tesis se basa en el estudio de la evolución del drenaje ácido de roca (DAR) generado en la caleta Cardozo, isla Rey Jorge, Antártida, con el fin de determinar qué procesos predominan sobre el hierro y sobre aquellos elementos que conforman complejos aniónicos. En el presente estudio se analizaron muestras de sedimento (mediante microscopía óptica, el determinador de carbono/azufre LECO CS230 y XRF), columna de agua y agua intersticial (mediante, IC, ICP-OES y HR-ICP-MS), en tres estaciones ubicadas a lo largo de la ensenada Ezcurra, entre caleta Cardozo y bahía Almirantazgo. Los resultados fueron comparados con los de muestras adquiridas en la bahía Esperanza, para el control analítico correspondiente. Las muestras de agua fueron adquiridas mediante una roseta CTDO equipada con botellas Niskin y las de sedimento, a través de un Piston Corer; en ambos casos durante la expedición peruana ANTAR XXVII (enero-marzo 2020). En las dos estaciones más cercanas a caleta Cardozo (AC1 y AC2), se observó que la estratificación del agua se puede identificar mediante los quiebres en las curvas de la concentración de Cl- y SO42-. La estación más cercana a bahía Almirantazgo (AC3) no mostró ninguna estratificación en el CTDO debido al upwelling de aguas provenientes del estrecho de Bransfield, lo cual se tradujo en concentraciones casi constantes de estos aniones. Por otro lado, el Br es afectado por procesos de deshielo y escorrentías al encontrarse en menores concentraciones. También se observó un enriquecimiento significativo de Fe y Co en la columna de agua en comparación con la bahía Esperanza (muestreo de control). En el caso del Fe, su concentración en el agua está determinada por la disolución de sólidos en suspensión, en la columna de agua, y por la disolución reductiva de hidróxidos, en el agua de poros. Asimismo, se determinó que la concentración de elementos que conforman oxi-aniones (Cr, Mo, W) y algunos complejos aniónicos (As, Cu, U y V) está determinada por la desorción de la superficie de sólidos en suspensión y del sedimento. Por otro lado, el Al precipita rápidamente en la costa bajo la forma de hidróxidos de color blanquecino, al entrar en contacto con el agua marina. Se determinó asimismo que la cobertura glaciar aisló la pirita primaria del oxígeno atmosférico hasta hace 270 o 690 años. Esta época se caracteriza por un aporte de sedimento de mayor granulometría y minerales primarios de hierro (pirita, magnetita, hematita y epidota) que no sufrieron intemperismo químico. Dichos minerales primarios son poco reactivos con el azufre reducido, por lo cual no se apreció pirita framboidal en el sedimento transportado en esta época. Posteriormente, el inicio del retroceso glaciar permitió la oxidación de pirita, lo cual generó DAR. Este drenaje ácido formó jarosita e hidróxidos de hierro de bajo grado de cristalinidad (como schwertmannita y ferrihidrita) en la costa de la ensenada Ezcurra, además de constituir un aporte importante de hierro disuelto hacia el mar. Estos minerales secundarios, a diferencia de los primarios, pudieron ser aprovechados por los organismos, permitiendo la floración de fitoplancton. Dichos restos orgánicos fueron soterrados, secuestrando CO2 atmosférico en el sedimento. Asimismo, la materia orgánica generó microambientes reductores, los cuales permitieron el secuestro de Fe y S mediante la precipitación de pirita framboidal. Se evidenciaría así la importancia del DAR generado en caleta Cardozo en el secuestro de C, Fe y S en el sedimento de la ensenada Ezcurra.
Estudio de la evolución tectónica de la cuenca inter-montañosa de Huancayo durante el Neógeno Tardío y el Cuaternario
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-08-19) Fuentes Espinoza, Manuel Alberto; Viveen, Willem
La cuenca de Huancayo se ubica entre la Cordillera Oriental y la Cordillera Occidental. A lo largo de esta cuenca discurre el río Mantaro hacia el SE y el río Cunas hacia el Este. La cuenca está bordeada por fallas inversas y activas en su flanco oriental y en su flanco sudoccidental. En 1969 se reactivó un segmento de falla cerca del nevado Huaytapallana, y ello ocasionó la muerte de 130 personas. La cuenca se ubica sobre una zona de sutura producida por la acreción del “Terrane de Paracas” con el Complejo del Marañón, o sobre el límite del “Peruvian Forearc sliver” según el modelo de “continental slivers” o fragmentos de continente; además, el último mapa sísmico del IGP (2017) muestra actividad sísmica reciente en la cuenca. Todo esto sugiere que esfuerzos tectónicos compresivos están actuando sobre la cuenca, deformando a los depósitos fluviales de los ríos Cunas y Mantaro, generando pliegues cuya dirección de eje es N30°W. En esta tesis se analiza un Modelo Digital de Elevación (DEM) combinado con observaciones de campo, medición de elevaciones de terrazas y análisis de marcas de disolución en gravas de caliza. Se observaron pliegues de sedimentos del Plioceno-Cuaternario en el sector suroeste y la ausencia de éstos en el sector centro y sureste de la cuenca. Se obtiene una dirección de máxima compresión tectónica promedio de N72ºE a partir del análisis de gravas extraídas del pliegue más cercano al límite occidental de la cuenca, de una unidad de abanico aluvial del Plioceno-Cuaternario. No se encontraron marcas de disolución en las gravas del Cuaternario del río Cunas en el centro de la cuenca. El acortamiento en los pliegues estudiados aumenta desde el centro hacia el extremo Oeste de la cuenca. Todos estos resultados sugieren que los esfuerzos compresivos disminuyen desde el borde Oeste hacia el centro de la cuenca y que los esfuerzos compresivos son disipados y/o transformados en esfuerzos de cizalla por una falla de rumbo sinestral inferida, que se desarrolla a lo largo de la zona de sutura del “Terrane de Paracas” o el límite de la “Peruvian Forearc Silver” según el modelo de “Continental slivers”.
Estudio sedimentológico de columnas estratigráficas de la Formación Jumasha en los alrededores de la mina Uchucchacua y del proyecto de plata Yumpag
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-03-20) Olivera Torres, Valeria; Alarco Sánchez, Raúl Gonzalo; Rosas Lizarraga, Blanca Silvia
La Formación Jumasha es una secuencia de rocas carbonatadas que se extiende en el centro y norte del Perú y es conocida por ser roca huésped o estar relacionada a ciertos yacimientos minerales, algunos de los cuales se han convertido en proyectos o incluso minas. Esta investigación presenta un estudio sedimentológico detallado de esta secuencia carbonatada en la provincia Daniel Alcides Carrión en Pasco, donde se encuentra el proyecto Yumpag. El objetivo general es describir las facies sedimentarias de esta formación levantando dos columnas estratigráficas y correlacionarlas, permitiendo entender de mejor manera el sistema de deposición sedimentario en el área de estudio y poder definir posibles nuevas áreas de interés. Se identificaron 10 facies sedimentarias relacionadas a 4 ambientes de deposición dentro de una rampa carbonatada, producto de un evento transgresivo de gran escala con otros transgresivos y regresivos de menor escala. El Jumasha Inferior está compuesto principalmente de dolomías, calizas de grano fino y margas. El Jumasha Medio lo componen calizas de grano medio a grueso, peloidales y bioclásticas en la base y con algas y miliólidos en el techo. La base del Jumasha Superior está formada por calizas de grano grueso ricas en Perouvianella Peruviana, miliólidos, algas y gasterópodos, y su techo presenta predominancia de calizas de grano fino con foraminíferos planctónicos y equinodermos. Cada uno de los miembros se encuentra delimitado por sus respectivas secuencias marcadoras margosas con contenido de cuarzo detrítico tamaño limo. Por otro lado, el techo del Jumasha Medio y la base del Jumasha Superior serían las zonas más prospectivas por eventuales cuerpos minerales de importancia económica, ya que por sus litologías son más propensas a reaccionar con los fluidos hidrotermales, además de presentar horizontes de rocas menos permeables que evitan el paso de los fluidos, actuando como sello para la mineralización.
Evaluación de índice de trabajo, (work index); en un yacimiento tipo pórfido de cobre y su implicancia geometalúrgica
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-12-03) Rojas Lava, Jorge Daniel; Alfaro Delgado, Edmundo Abdul
En términos de CAPEX y OPEX los costos para la conminución mineral son los más significativos en un proceso minero, por ello es importante estudiar las carectirísticas geológicas que influyen en el proceso de la conminución. En el presente trabajo se propone una interpretación geometalúrgica basada en resultados de pruebas de Work Index y su relación con minerales presentes en un yacimiento tipo Pórfido de Cobre. Los valores de Work Index están expresados en kilowatt-hora por tonelada corta y fueron obtenidos de pruebas de laboratorio. Dichos valores fueron relacionados con el contenido porcentual de un grupo de silicatos específicos que son competentes en términos de dureza. El estudio tomó en consideración las zonas de alteración características en este tipo de yacimientos. Se concluyó que la mineralogía del yacimiento no influye en el Work Index y que se sugiere analizar el factor textural para la obtención de posibles correlaciones.
Evaluación de modelos digitales de elevación (DEMS) mediante geomorfología tectónica: ejemplo de la Cuenca Moyobamba
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-11-03) Vidal Villalobos, Raul Andres; Viveen, Willem
Digital elevation models (DEMs) are used recurrently to obtain geomorphological information with which interpretations are made regarding the tectonic evolution of a region. Most studies evaluating the accuracy of these DEMs focus on comparison with terrestrial GPS datapoints and other vertical and horizontal accuracy references. Nevertheless, few studies have used geomorphological analysis for DEM validation, and none have been carried out in Peru. This study seeks to evaluate the performance of free access DEMs with 1 arc-second (30 m) resolution: SRTM3, ASTER GDEM3, ALOS World 3D 30m (AW3D30), Copernicus DEM, and the 0.4 arcsecond (12 m) commercial DEM TanDEM-X. The analyses applied in the present study were channel profile analysis and hypsometry. These were applied in the region of the Moyobamba watershed, a tectonically active piggyback basin, on three different scales: the complete basin, the sub-basins of the tributaries and the individual tributary rivers, separated into steady-state segments when necessary. At the scale of the complete basin channel profile analysis gave solid results regardless of the DEMs. Copernicus DEM has the least amount of error due to its river flow corrections. However, at the level of sub-basins and individual rivers AW3D30 shows less noise in high slope tributaries and shows less variability in the concavity index. ASTER GDEM3 had the worst performance on each scale of analysis. Hypsometry results did not vary significantly between DEMs.
Geología, geoquímica y mineralogía del yacimiento portador de indio de Ayawilca, Pasco, Perú
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-07-24) Quispe Cardenas, Christian Patrick; Torró I Abat, Lisard
El indio (In) es un metal estratégico importante para la economía global, siendo esencial en la manufactura de equipos para tecnologías digitales y verdes para fomentar un crecimiento medioambientalmente sostenible. El yacimiento tipo “cordillerano” de Zn de Ayawilca, localizado en la región de Pasco, aloja un promedio de 0.81 millones de toneladas (Mt) de Zn cuya ley es 6.9 % en los recursos indicados. Además, presenta otros metales como In y Sn. El contenido de In alcanza un valor de 983 toneladas (t) con una ley de 84 ppm en los recursos indicados, mientras que, en el caso del Sn, se ha reportado aproximadamente 0.09 Mt con una ley de 0.63 % en los recursos inferidos. El objetivo de la presente tesis es caracterizar mineralógicamente y establecer espacial y temporalmente los contenidos de In en este yacimiento. Ayawilca presenta dos estilos de mineralización: vetas, que se agrupan en dos dominios (NO y NE), y mantos. A grandes rasgos, la secuencia paragenética en ambos estilos de mineralización puede dividirse en tres estadios. El estadio A comprende la cristalización de cuarzo, pirrotina (excepto en las vetas del NO), casiterita (sólo en los mantos), esfalerita rica en Fe, calcopirita, arsenopirita, wolframita (restringida a las vetas del NE), estannita y herzenbergita (los dos últimos no se han identificados en las vetas del NO). El estadio B comprende la cristalización de pirita, marcasita y producto intermedio, que reemplazan las fases mineralógicas del estadio A. El estadio C comprende la cristalización de carbonatos de Fe-Mg-Mn, esfalerita pobre en Fe, arsenopirita, galena y sulfosales de Ag (pirargirita y estefanita), y está asociada a una alteración de caolinita-dickita. En los mantos se han diferenciado cuatro generaciones de esfalerita, las tres primeras cristalizadas en el estadio A y la última, en el estadio C: i) la 1ra se presenta como finas diseminaciones en forma de estrella dentro de calcopirita; ii) la 2da presenta finas diseminaciones de calcopirita, pirrotina y mackinawita; iii) la 3ra presenta superficies limpias con ínfima presencia de diseminaciones de calcopirita; iv) la 4ta es pobre en Fe y ha reemplazado a la arsenopirita desde sus intersticios. En las vetas del NE se han identificado dos generaciones de esfalerita: i) la 1ra en forma de inclusiones tipo estrella dentro de calcopirita; y ii) la 2da es reemplazada por estannita desde sus bordes y, en algunos casos, se puede observar relictos de esfalerita en los granos de estannita. En las vetas del NO se han identificado dos generaciones de esfalerita: i) la 1ra es rica en Fe y es reemplazada desde sus bordes por pirita/marcasita y ii) la 2da es pobre en Fe. De acuerdo a esta secuencia, la mineralización de Ayawilca registra una progresión desde un ambiente de baja sulfuración (LS) a uno de sulfuración intermedia (IS). Las concentraciones más elevadas de In han sido detectadas en la esfalerita del estadio A de los mantos (hasta 1.58 wt. % en granos de la 2da generación y 1.46 wt. % en granos de la 3ra generación). La estequiometria sugiere que la incorporación de In en la esfalerita sería en forma de una substitución emparejada Cu++In3+↔2Zn2+. Las concentraciones de In en esfalerita tienden a aumentar en profundidad tanto en mantos como en las vetas situadas al NE. Las concentraciones de In en estannita son de hasta 0.5 wt. %. De acuerdo a los resultados obtenidos para esta tesis, en yacimientos de tipo cordillerano enriquecidos en Zn y Sn, el In se encontrará principalmente alojado en la estructura cristalina de la esfalerita y la estannita. Hasta el momento, en Ayawilca no se ha reconocido la presencia de fases propias de In. Las mayores concentraciones de In en estos dos minerales se encuentran en una etapa temprana de la secuencia de cristalización, en un ambiente de baja sulfuración, y éstas tienden a aumentar con la profundidad. La presencia de Cu en el sistema mineralizante es necesaria, ya que posibilita la incorporación de In en la estructura de la esfalerita. Aquellas etapas y zonas de mineralización con disponibilidad de Cu en los fluidos mineralizantes son, por lo tanto, especialmente prospectivas para In.
Mineralogy of the lithium-rich tuff in The Macusani Volcanic Field, cordillera oriental, southern Peru
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-12) Segovia More, Mariana Kelly; Torró I Abat, Lisard
El litio es un metal de gran importancia económica y una materia prima clave para la transición energética desde una generación de energía basada en combustibles fósiles hacia una basada en fuentes renovables. En este sentido, el descubrimiento de nuevos yacimientos de litio es fundamental para abastecer la creciente demanda de este metal. La compañía Macusani Yellowcake, subsidiaria de American Lithium, anunció un importante recurso que asciende a 0,9 Mt Li en el Proyecto de Litio Falchani, en el Campo Volcánico de Macusani, Puno, SE Perú. El recurso está alojado en tobas volcánicas y brechas neógenas pertenecientes a la Formación Macusani. Con contenidos de Li que oscilan entre ~2000 y 4000 ppm, la unidad denominada Lithium-rich Tuff contiene el principal recurso. En esta tesis se ha realizado una caracterización mineralógica general y de alta resolución de muestras de Lithium-rich Tuff utilizando difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido con espectroscopía de rayos X de energía dispersiva (SEM-EDS) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Las muestras estudiadas están compuestas por cuarzo, plagioclasa, feldespato potásico, micas trioctaédricas (zinnwaldita y lepidolita), minerales del subgrupo de la caolinita y esmectitas (montmorillonita - beidellita), además de zeolitas (mordenita y mutinaita) y cristobalita en algunas muestras. Los contenidos más altos de Li (3000-4200 ppm Li) se encuentran en la porción central de la secuencia del Lithium-rich Tuff, que se caracteriza por contener micas + caolinita ± mordenita. En los dominios superior e inferior de la secuencia, los contenidos de Li alcanzan valores de 2000 ppm y la mineralogía está dominada por mica + esmectita dioctaédrica ± caolinita ± halloysita. La integración de estos datos con resultados de ensayos metalúrgicos proporcionados por Macusani Yellowcake respalda que, además de en micas trioctaédricas primarias, parte del Li en el Proyecto de Litio Falchani puede estar adsorbido o en posiciones interlaminares de minerales arcillosos secundarios. Se descarta la existencia de arcillas con Li tipo hectorita. Estos datos permiten una clasificación tentativa del proyecto de litio de Falchani como un depósito volcanogénico ‘mixto’ mica primaria – minerales secundarios de arcilla.
El papel de los cuerpos masivos de anhidrita en la mineralización polimetálica de tipo cordillerano del distrito de Morococha, Perú: modelamiento geológico 3d, estudio mineralógico e isotópico
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-02) Stipetich Santillan, Silvana Janeth; Vallance, Jean Francois Victor
En el distrito minero de Morococha, cuerpos masivos de anhidrita hospedados en las rocas carbonatadas de la base de la Formación Chambará, próximos al contacto discordante con el Grupo Mitu, presentan indicios de haber sufrido fases de disolución, reemplazamiento y removilización, alguna de las cuales, estaría asociada a un proceso de mineralización polimetálica de tipo Cordillerana. La posición estratigráfica de los sulfatos y el agrupamiento de la mayoría de los valores de δ13C, δ18O, 87Sr / 86Sr y δ34S (0.28 a 1.88 ‰; 20.99 a 23.43‰; ~0.7081; y de 13.9 a 16.3 ‰, respectivamente) sugieren que los cuerpos de anhidrita corresponden a evaporitas marinas del Noriano de la base del Grupo Pucará. Los valores más altos de δ34S (hasta 22.3 ‰) y 87Sr / 86Sr (hasta 0.7161) son registrados localmente en anhidrita espacialmente asociada a vetas mineralizadas, y reflejan una interacción entre fluidos magmático-hidrotermales del Mioceno y las rocas del basamento. Los estudios de microscopía óptica en vetas y cuerpos de reemplazamiento (Veta Morro Solar y Manto Ivette, respectivamente) indican un primer estadio de mineralización de cuarzo-pirita seguido por un estudio de cristalización de minerales de metales de base y subsecuentemente por un estadio rico en carbonatos hidrotermales acompañados por sulfosales y telururos ricos en Ag. Las firmas de isótopos de azufre de los sulfuros coexistentes a los sulfatos estudiados sugieren una contribución dominante de azufre de origen magmático, probablemente mezclado con una proporción menor de azufre de sulfato evaporítico reducido a alta temperatura en las partes profundas del sistema hidrotermal. Este reconocimiento de la relación genética y espacial de los cuerpos de anhidrita con la mineralización polimetálica abre un nuevo campo prospectivo en el distrito de Morococha, con potencial para aplicarse en otros yacimientos con contenidos importantes de niveles de evaporita.
Sedimentología del abanico aluvial de Lima relacionada a sus paleoambientes y procedencia
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-09) Bravo Lembcke, Carlos Gustavo; Viveen, Willem
Bajo la ciudad de Lima se encuentra un extenso y potente abanico aluvial que se formó durante el Cuaternario. Su sedimentación está controlada por los paleoclimas a los que estuvo sujeto, y estos se ven reflejados principalmente en las tendencias granocrecientes y granodecrecientes presentes en la estratigrafía. La investigación se basa en los afloramientos del abanico que se presentan en el borde costero de la ciudad. Aquí se ubica un acantilado constando de 62.5 m de altura en el distrito de Magdalena y otro de 34 m en el distrito de Chorrillos, donde la formación aflora y queda expuesta para estudiar la estratigrafía. En Magdalena, se levantó una columna estratigráfica a detalle y se midió los diámetros de 5000 clastos a lo largo de un perfil vertical para estudiar en más detalle las secuencias granocrecientes-decrecientes. Se recolectaron 10 muestras a distintas alturas del sector frontal del abanico (Magdalena) y 3 del extremo lateral sur (Chorrillos), para realizar dataciones pIR IRSL y análisis geoquímicos de fluorescencia y difracción de rayos X (XRF y XRD). Los análisis geoquímicos se emplearon para correlacionar la composición del abanico con sus fuentes sedimentarias ubicadas en las cuencas hidrográficas de los ríos Rímac y Chillón. A partir del análisis del contado de clastos en Magdalena, se presentan tendencias granocrecientes y granodecrecientes de manera cíclica cada 5 a 6 m aproximadamente. Los resultados demuestran una alta correlación en cuanto a episodios paleoclimáticos de la región en los últimos ⁓121 ka. Las secuencias granocrecientes-decrecientes siguen en parte las oscilaciones orbitales en el tambaleo del eje terrestre con ciclicidades de ~26 ka que se conoce como los ciclos de la precesión. Pero la mejor correlación existe con los ciclos climatológicos suborbitales de duraciones de 3 a 5 mi años, especialmente durante los últimos 50 ka cuando se dieron los llamados eventos Heinrich. Estos ciclos influyeron en el paleoclima del Perú, con más precipitación durante los picos altos de la precesión y menos precipitación durante los picos bajos, ocasionados principalmente por el Sistema Monzónico Sudamericano (SASM, por sus siglas en inglés) según la escala temporal definida. Anterior a ello, se discute que el final del Eemiense y el inicio del último Glacial fue un importante desencadenante para la rápida deposición de gran parte del abanico. Entre 121 ka y 105 ka se depositó un espesor de 30 m de sedimentos, mientras que en un intervalo de tiempo más largo comprendido entre 105 ka y 0 ka se depositó los otros 30 metros de sedimentos. Por el lado de la proveniencia, se refleja un alto nivel de parentesco entre la composición mineralógica y geoquímica de los sedimentos del abanico y el Batolito de la Costa, así como una serie de evidencias químicas y mineralógicas de poco transporte sedimentario. Esta investigación es un aporte al conocimiento sobre el comportamiento de los abanicos aluviales y sus respuestas ante los diversos cambios climáticos de la historia; tanto a nivel local como global. Además, es el estudio con mayor nivel de detalle granulométrico de la formación hasta la fecha.
Texturas y composición de elementos traza en esfalerita de mena de yacimientos tipo Mississippi Valley: yacimientos de San Vicente y Shalipayco, Perú
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-06-28) Millán Núñez, Andrea Julieta; Torró I Abat, Lisard
El germanio (Ge) y el galio (Ga) son elementos estratégicos esenciales para la producción de tecnologías digitales y medioambientalmente sostenibles. Por este motivo, en los últimos años ha crecido su demanda, a la par que el interés por conocer sus concentraciones en diversas tipologías de yacimientos minerales. En la presente investigación se llevó a cabo un análisis petrográfico de muestras de mena de los depósitos tipo Mississippi Valley (MVT) de San Vicente y Shalipayco con el objetivo de catalogar las diferentes generaciones y tipos texturales de esfalerita, que en yacimientos MVT es el principal mineral portador de estos dos elementos estratégicos. El estudio petrográfico sirvió de base para la contextualización paragenética de los análisis geoquímicos de elementos mayoritarios, minoritarios y traza utilizando microsonda electrónica y LA-ICP-MS. Se identificaron 7 generaciones/tipos texturales de esfalerita en las muestras de San Vicente. Éstas se diferencian principalmente por su color en muestra de mano y el color de sus reflejos internos, así como por sus relaciones texturales con otras generaciones/tipos texturales de esfalerita y/u otros minerales presentes en las muestras estudiadas bajo el microscopio de luz reflejada. Se encontraron concentraciones destacables de Ge (de hasta 1861 ppm) y Ga (de hasta 997 ppm). En San Vicente, las mayores concentraciones de Ge (rango intercuartil [RIC] = 1207-39 ppm) y Ga (RIC = 200-5 ppm) fueron encontradas en esfalerita de color naranja. En Shalipayco, las concentraciones más elevadas de Ge fueron encontradas en esfalerita marrón amarillenta (RIC = 510-56 ppm) y las de Ga, en esfalerita amarilla parduzca (RIC = 23.14-0.16 ppm). En ambos depósitos, la esfalerita más rica en Ge ocupa una posición intermedia a tardía en las respectivas secuencias paragenéticas. Teniendo en cuenta correlaciones entre proporciones molares de los elementos analizados se concluye que la incorporación de Ge y Ga en la estructura cristalina de la esfalerita fue mediante substituciones acopladas como 3Zn2+ <-> Ge4+ + 2Ag+, (Cu + Ag) +1 + (In + Ga) +3 + (Sn + Ge) +4 <-> 4Zn2+ y (Cu + Ag)+1 + Ga+3 + (Sn + Ge) +4 <-> 4Zn2+. Los resultados obtenidos refuerzan la idea de que los depósitos MVT son particularmente atractivos para la exploración de metales y metaloides estratégicos como Ga y Ge.
Texturas y geoquímica de elementos traza en minerales de mena del yacimiento de sulfuros masivos volcanogénicos de María Teresa, Huaral, Perú
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-06-14) Ortiz Benavente, Brayam Andre; Torró I Abat, Lisard
Los yacimientos tipo sulfuro masivo volcanogénico (VMS) son una fuente importante de Zn, Cu, Pb, Ag y Au y, además, pueden contener concentraciones relevantes de elementos como In, Ge y Ga, considerados críticos por organismos internacionales debido a su gran demanda, importancia económica y riesgo de suministro. A pesar de ello, son de interés marginal para la mayoría de empresas mineras que operan en el país. En el presente trabajo de investigación se ha desarrollado una caracterización petrográfica de la mineralización en el yacimiento VMS de María Teresa en Huaral (Lima) como base para la determinación de la composición de elementos mayoritarios, minoritarios y traza en esfalerita, galena, calcopirita y cobres grises. Las mediciones de ablación láser acoplada a espectrometría de masas con fuente de plasma de acoplamiento inductivo (LA-ICP-MS) indican que In y Ga se concentran principalmente en esfalerita (rango intercuartil Q1-Q3 [RIC] de 4.39-79.4 ppm y hasta 415 ppm In, y RIC de 10.6-31.9 ppm y hasta 94.2 ppm Ga). La concentración de Ge es sistemáticamente baja en los cuatro minerales analizados, a excepción de concentraciones localmente elevadas en calcopirita de hasta 79.6 ppm. Las correlaciones entre concentraciones de elementos traza sugieren que In y Ga se incorporaron a la red cristalina de la esfalerita a través de sustituciones acopladas que involucran Cu y, de forma subordinada, también Sn y Ag. La disponibilidad de Cu, favorecida en fluidos mineralizantes de relativamente alta temperatura (>300 °C), es, por lo tanto, fundamental para el enriquecimiento de In y Ga en esfalerita. En cuerpos de sulfuro masivo que han experimentado “zone refining”, la esfalerita más rica en In se forma dentro o cerca de la zona de calcopirita en el núcleo del cuerpo. En María Tersa, los valores de In, Ge y Ga son sub-económicos; sin embargo, el estudio de su distribución permitió determinar vectores guía para la exploración de VMS.
Texturas y geoquímica de elementos traza en minerales de mena en mineralizaciones polimetálicas alojadas en cuerpos de Skarn del distrito de Morococha, Perú
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-06-28) Culqui Puerta, Johann Purificación; Torró I Abat, Lisard
El crecimiento exponencial de las economías emergentes y la innovación tecnológica dan lugar al aumento de la demanda mundial de los denominados metales críticos dentro de los que encontramos el indio (In), germanio (Ge) y galio (Ga). Comprender sus expresiones mineralógicas y su distribución espacio-temporal en yacimientos minerales facilitará su exploración y explotación. El presente trabajo de investigación tiene como objetivo caracterizar texturalmente muestras de mena y contextualizar espacio-temporalmente las concentraciones de In, Ge y Ga en algunas fases en mineralizaciones polimetálicas alojadas en cuerpos de skarn (Ombla Inferior, Porvenir y Manto Italia) del distrito minero de Morococha. Un total de 23 secciones gruesas pulidas fueron estudiadas mediante microscopía óptica y electrónica de barrido. La composición química de esfalerita, calcopirita y galena fue determinada mediante microsonda electrónica y ablación láser conectada a espectrometría de masas de sector magnético acoplada inductivamente a una fuente de plasma. En Ombla Inferior se identificaron dos estadios de mineralización: 1) skarn hidratado (serpentina y magnetita) y 2) mineralización polimetálica (pirrotina, pirita, esfalerita, calcopirita y trazas de marcasita, bornita, tennantita, wittichenita, bismutinita, tsumoíta y covelina). Porvenir se caracteriza por la presencia mayoritaria de serpentina, magnetita y esfalerita. En Manto Italia, el estadio de skarn hidratado/reemplazamiento de carbonatos presenta una primera sub-etapa dominada por magnetita, pirrotina, arsenopirita y pirita y una segunda sub-etapa que comprende esfalerita, galena y calcopirita. Se identificaron hasta 2 generaciones de esfalerita en Ombla Inferior y Manto Italia. La primera generación se caracteriza por presentarse en forma de diminutas inclusiones en forma de estrella diseminadas en calcopirita con macla de transformación y, principalmente, en forma de masas anhedrales conteniendo finas diseminaciones orientadas de calcopirita, mientras que la segunda generación se caracteriza por no presentar calcopiritosis. En las muestras estudiadas, la esfalerita es el principal mineral hospedador de In y Ga con concentraciones de hasta 459 y 169 ppm, respectivamente. El Ge presenta concentraciones muy bajas en todas las fases mineralógicas estudiadas (<2 ppm). Las secuencias paragenéticas de los cuerpos polimetálicos estudiados reflejan que las concentraciones más elevadas de In aparecen en la segunda generación de esfalerita, mientras que los contenidos más elevados de Ga se dan predominantemente en esfalerita de la primera generación. La estequiometría y la correlación positiva entre las concentraciones molares de In y Cu en proporciones ~1:1 sugieren que el principal mecanismo de incorporación del In en la estructura cristalina de la esfalerita es una sustitución acoplada Cu+ + In3+ <-> 2Zn2+. En tal sentido, la disponibilidad de Cu en los fluidos mineralizantes del distrito de Morococha a partir de los cuales cristalizó la esfalerita jugó un papel importante en la distribución del In a lo largo de la secuencia paragenética y el distrito.