Geoquímica de metales preciosos y metaloides en depósitos de sínter silíceo: implicancias en la incorporación de elementos a fases silíceas

Abstract

Geoquímica de metales preciosos y metaloides en depósitos de sínter silíceo: Implicancias en la incorporación de elementos a fases silíceas Los depósitos de sínter silíceo están compuestos por rocas sedimentarias químicas, ricas en sílice, formadas por el sobre enfriamiento de un fluido alcalino clorurado de pH neutro. Su ocurrencia está asociada a zonas de up-flow de sistemas geotermales y a los niveles superficiales de depósitos epitermales de oro-plata de baja sulfuración. En el sínter se reconocen difernetes grados de cristalinidad de la sílice, junto con variados minerales accesorios que co-precipitan a partir del fluido hidrotermal. Además, diversas especies metálicas pueden ser incorporadas a la matriz silícea. A pesar de que se han registrado diversas concentraciones geoquímicas en el sínter, la relación entre los grados de cristalinidad de la sílice y los enriquecimientos/empobrecimientos en metales preciosos y metaloides no ha sido bien estudiada. Para estudiar la posible relación entre las fases silíceas y las concentraciones de especies metálicas a nivel traza, se investigó el depósito de sínter del campo geotermal de Puchuldiza en el Altiplano del norte de Chile, el cual presenta concentraciones metálicas en el fluido hidrotermal y en los depósitos de sínter y paleo sínter (asociado a fuentes termales inactivas). En esta investigación se combinaron análisis de difracción de rayos X, de microscopía electrónica de barrido (SEM) y de espectrometría de masas por plasma inductivamente acoplado utilizando ablación láser (LA-ICP-MS); para determinar los grados de cristalinidad y minerales accesorios, definir las micro-morfologías de cada fase de sílice y cuantificar la geoquímica en cada fase, respectivamente. En el depósito de sínter de Puchuldiza se reconoce una secuencia diagenética completa para las fases de sílice (ópalo A, ópalo A/CT, ópalo CT y cuarzo), entre fases amorfas hasta micro cristales de cuarzo, con valores del Full Width at Half Maximum (FWHM) variables entre 9.52-0.11 º2Ɵ. Las fases amorfas exhiben morfologías formadas por micro esferas de sílice de 1 a 6 μm, con superficies lisas y concentraciones promedio de Au de 0.23 ppm, Ag 0.74 ppm, As 133-10809 ppm y B 328-3015 ppm; las fases intermedias presentan micro esferas de superficies rugosas-hojosas de 5 a 20 μm con concentraciones promedio de Au de 13.47 ppm, Ag 46 ppm, As 274 ppm y B 65.6 ppm. Finalmente, las fases cristalinas se caracterizan morfológicamente por micro cristales de cuarzo sin orientación, con concentraciones promedio de 22 ppm de Au, 46 ppm de Ag, 11.2-28.4 ppm de As y 58 ppm de B. El grado de cristalinidad de las fases silíceas presenta una marcada correlación con el enriquecimiento en metales, las fases amorfas están enriquecidas en metaloides y las fases cristalinas en metales preciosos. Factores deposicionales durante la formación del sínter como la aglomeración de nano-micro esferas de sílice y la co-precipitación de minerales accesorios favorecerían la incorporación de especies metálicas a las fases amorfas. Posteriormente, factores post deposicionales como los cambios morfo-cristalográficos de las fases de sílice promoverían la incorporación de metales preciosos como oro y plata, y su aglomeración en fases maduras; por lo que la transición diagenética de la sílice se considera preponderante en el tipo de enriquecimiento de metales en depósitos de sínter silíceo. El bajo orden cristalográfico de la fase amorfa de ópalo A coincide con los valores previamente publicados para El Tatio. Esta característica sería una propiedad común de los sínter emplazados en el Altiplano, producto de la posible influencia ambiental en la precipitación de sílice y de la incorporación de especies metálicas a nano escala.