Distribución, límites de incorporación y especiación de la Ag en sulfuros en depósitos de Cu de la Cordillera de la Costa del Norte de Chile, Región de Antofagasta, Chile.

Abstract

Los yacimientos de Cu de la Cordillera de la Costa de la Región de Antofagasta, denominados depósitos “Tipo Manto” o “estratoligados de Cu” se encuentran hospedados en las rocas Jurásicas de la Formación la Negra. Éstos constituyen la tercera fuente fundamental de Cu en Chile, además de poseer concentraciones subordinadas de Ag, de la cual poco se sabe respecto de su incorporación y distribución. Factores tales como la estructura cristalina, los límites de solubilidad de Ag en los distintos minerales, la saturación de los fluidos parentales, la especiación, e incluso factores climáticos, pueden influir en la incorporación de Ag en otros minerales o en la cristalización de minerales de Ag. En esta memoria, combinando análisis de espectrometría de masa de ionización secundaria (Secondary-Ionization Mass Spectrometry, SIMS) y microsonda electrónica (Electrón MicroProbe Analysis, EMPA) se estudió la incorporación de Ag, y otros elementos en traza, en los sulfuros de Cu y Cu-Fe, calcopirita, bornita, covelina y calcosina, provenientes de los depósitos Mantos de la Luna, Susana-Lince y Mantos Blancos, actualmente considerado un depósito tipo pórfido pero históricamente considerado el mayor estratoligado. Se determinó que los sulfuros que presentan mayores concentraciones de Ag, y otros elementos en traza, son la bornita y la calcopirita de grano fino. Las bornitas medidas contienen 81,1 a 730 ppm de Ag con promedios de 432,15 ± 19,34 ppm de Ag, mientras que las calcopiritas incorporan de 0,61 a 2211 ppm de Ag con promedios de 321 ± 33,32 ppm de Ag. La calcosina por su parte, presenta concentraciones entre 0 y 827 ppm, alcanzando un promedio de apenas 31,24 ± 371 ppm de Ag. La forma de incorporación corresponde en la mayoría de los casos a solución sólida donde la plata se incorpora a los sulfuros de Cu con la sustitución Ag+1 = Cu+1,pudiendo ser una sustitución simple o una sustitución acoplada con As, Te y/o Sb, del tipo:Ag+ + Sb+3 + ((2As-1 ),Te-2 ) = Cu+ + Fe+3 + S-2 Ag+ + (As+3Sb+3) + Te-2 = Cu+ + Fe+3 + S-2, donde el estado de oxidación del As está sujeto a la fugacidad de O del medio. En el caso de las calcopiritas y calcosinas se presentan microinclusiones (<2 µm, <10 µm respectivamente) con concentraciones de Ag superiores a los 975 ppm, con lo cual se marca un límite de incorporación de Ag en calcopirita. Las inclusiones pueden corresponder a Ag nativa (Ag0 ) o a algún mineral de Ag, por ejemplo la acantita Ag2S (Ag+1). Además, en las calcosinas, se observan inclusiones de fases ricas en I y Ag, probablemente iodargirita, mineral típico de climas áridos, además de una alteración a fases cloruradas en los bordes y fracturas, correspondientes a atacamita. La presencia de estas inclusiones incluso en el centro de los granos de calcosina indica contemporaneidad para su génesis. Las fases cloruradas, junto con la presencia de I indican aportes salinos externos al sistema convencionalmente propuesto. El origen de estos aportes corresponde a salmueras que ascienden gracias a la existencia de fallas de basamento sísmicamente activas que interactúan con la roca caja, concentrando metales y generando el depósito actual de atacamita y calcosina, en algunos casos con inclusiones de iodargirita. En base a esto, se concluye que, en concordancia con lo planteado por Reich et al. (2008), la alteración supérgena no marca su fin con el cambio en las condiciones climáticas a hiperáridas, sino que, es un proceso actual y que no requiere de la presencia de aguas meteóricas.