Ocurrencia de cobalto y su asociación en la mineralización de hierro en el yacimiento Bronce Sur, Distrito Pleito, Región de Atacama

Abstract

El yacimiento ferrífero Bronce Sur de propiedad de la Compañía Minera del Pacífico (CMP) se encuentra localizado a 75 km al sur de Vallenar, III Región de Atacama. Forma parte del Distrito Minero El Pleito, que incluye depósitos tipo Magnetita-Apatito (iron oxide apatite - IOA) pertenecientes a la Franja Ferrífera Chilena (Ruiz et al., 1965). Preliminarmente, se maneja la hipótesis que el cobalto (Co) se puede encontrar como impureza dentro de algunos sulfuros como piritas, calcopiritas, pirrotinas, etc. Debido a esto, el principal objetivo de este estudio es identificar la ocurrencia y contenido de cobalto en el yacimiento Bronce Sur y establecer una relación temporal con la mineralización de hierro (Fe) predominante en el distrito. Para lograr este objetivo, se validó con un estudio trazable desde el levantamiento geológico, revisión de sondajes y finalmente, análisis químicos a través de digestión con metaborato de litio y análisis ICP MS/OES para 10 elementos mayores, 45 menores, incluidas tierras raras, análisis mineraloquímico QEMSCAN® y cuantitativo de microsonda electrónica (EMPA) de cortes pulidos/transparentes hechos en muestras con abundante presencia de piritas. Para el manejo de datos se discriminó la mena de hierro entre maciza, brechosa y diseminada. Las piritas reconocidas en el yacimiento están fuertemente ligadas a la mineralización de Fe; se reconocieron piritas con un hábito cúbico más pulido en desmedro de otras piritas, relacionadas a la mena de alta ley de Fe, las cuales son de dimensiones menores y de color más amarillo. Las presumibles piritas cobaltíferas son más pálidas y al microscopio presentan una leve anisotropía. A partir de los resultados de los análisis químicos para muestras con Fe macizo se evidencia que la concentración promedio de cobalto es 275,5 ppm de Co. Además, se observa una correlación positiva entre cobalto y azufre, no así para elementos siderófilos como el Ni, Cr, Au, As, Mo. Los estudios de microsonda electrónica realizados a cristales de piritas indican contenidos de Cobalto de hasta 1,65 wt % con una media de 0,8 wt %. La distribución y concentración del Co es heterogénea, los peaks se dan por lo general en los bordes de los cristales, lo que permite suponer una zonación en la mineralización de Co. Además, gracias a las asociaciones minerales observadas, estas piritas enriquecidas en Co están relacionadas a un evento hidrotermal de carácter mesotermal producto de los fluidos salinos exsueltos por el enfriamiento de la fase hidrotermal en donde ocurrió la mineralización de magnetita maciza. El evento relacionado al Co presenta minerales como feldespato potásico, epidota, cuarzo, calcita, calcopirita, magnetita y menor yeso, este fue posterior a la mineralización maciza de magnetita. El evento precipitó el Co que estaba en solución para concentrarlo en piritas. Por otro lado, este metal está sustituyendo al Fe en la estructura de la pirita en concentraciones bajas. Finalmente, los resultados de este estudio confirman el rol de la pirita como un repositorio de elementos trazas. Además, entrega información útil para los estudios sobre la génesis de los depósitos IOA