Distribución de metales estratégicos (In, Ge Y Ga) en vetas y cuerpos de reemplazamiento polimetálicos del distrito de Morococha, Junín, Perú

Abstract

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.