Texturas y composición de elementos traza en esfalerita de mena de yacimientos tipo Mississippi Valley: yacimientos de San Vicente y Shalipayco, Perú

Abstract

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.