El mecanismo de adsorción como promotor de la precipitación de oro en sistemas hidrotermales

MÉNDEZ, C.; DI MARCO, A.; MUTTI, D.; FERNÁNDEZ SILVA, C.

Buenos Aires

Jornada; Primera Reunión sobre Fluídos y Deformación; 2016

IGEBA

La formación de los depósitos metalíferos requiere para su análisis de tres factores críticos: 1. La fuente de la solución (fluido) y de los metales y ligantes.2. El mecanismo de transporte, mediante el cual los metales en solución pueden circular en equilibrio con el sistema que promoverá su precipitación.3. Una trampa ambiental para que los metales puedan ser precipitados en un intervalo confinado de tiempo y espacio, la cual conduce al grado o ley del depósito. Dicha trampa ocasiona la inestabilidad química en el sistema de transporte.En particular, la trampa ambiental de adsorción que es motivo del análisis de este trabajo según casos estudiados por los autores en yacimientos de Argentina y Ecuador, puede ser considerada como uno de los procesos físico-químicos que participa y afecta la solubilidad de los ligantes responsable del transporte del Au en solución. En los casos investigados este mecanismo sistemáticamente, promovió el mejoramiento de la ley de Au° asociada a sulfuros de metales base.Los restantes mecanismos de precipitación mencionados de modo general, comprenden: 1. variación de la temperatura en el fluido o solución (ej. aplicable a la precipitación de Au a partir de soluciones cloruradas en depósitosde tipo pórfiro); 2. variación de la presión en el fluido o solución (ej. aplicable a la precipitación de Au en depósitos orogénicos); 3. reaciones redox (ej. aplicable a la precipitación de oro transportado como Au(HS)2-aq); 4. cambio de pH (ej. aplicado a la precipitación de oro transportado como AuCl2- en depósitos de alta sulfuración); 5. separación de fases por ebullición o efervecencia (ej. precipitación de Au en depósitos de pórfiro transportado como AuCl2-aq); 6. mezcla de fluidos asociada con dilusión (ej. precipitación de Au a partir de AuCl2- en depósitos de skarn); 7. reacción fluido/roca (ej. aplicable a la precipitación de Au a partir de Au(HS)2- en depósitos epitermales); y 8. procesos biológicos (ej. precipitación de Au en depósitos de sulfuros marinos).El proceso de adsorción es aquel mediante el cual los iones o moléculas disueltos de un metal se acumulan en la interfase agua - sólido al quedar unidos a la superficie de una fase sólida (Drever 1982). Este modo de precipitación se desencadena a partir de un fluido cuya concentración en el elemento se encuentra por debajo de su límite de saturación, de modo tal de producir la adherencia del ión en solución en la superficie del sólido (mineral) en contacto. Para ello, la superficie del mineral debe contener cargas no balanceadas por no estar satisfecha su coordinación con el anión (ej. S-), creándose así la posibilidad de una coordinación con el metal a adsorber. Se diferencia del proceso de absorción, porque en este último los elementos se difunden a través de la superficie mineral dentro de su estructura (Krauskopf y Bird 1995), quedando en definitiva como una impureza intracristalina.La adsorción está relativamente bien estudiada en condiciones de baja temperatura y soluciones de pH elevado en contacto con óxidos e hidróxidos de Al, Mn y Fe, sistema atribuido a procesos supergénicos o de aguas meteóricas (Drever 1982). Sin embargo, en todos nuestros casos analizados, su accionar se correlaciona además, con fases minerales de sulfuros (galena, calcopirita, esfalerita y pirita) precipitadas entre los 300° C y 200° C, temperaturas definidas a partir del estudio de inclusiones fluidas en el cuarzo gris coeval a la mena metalífera (véase fig. 1). Además, los casos observados corresponden a sistemas hidrotermales controlados por múltiples reactivaciones de las zonas de cizalla simple que los alojan. Estos depósitos metalíferos son atribuidos tanto a modelos orogénicos (Distritos mineros Ulapes - Sierra de las Minas y Candelaria de las provincias de La Rioja y Córdoba respectivamente), como epitermales de sulfuración intermedia y baja (Distritos Alto de la Blenda de la provincia de Catamarca y Zaruma Portovelo de Ecuador).Las investigaciones de Baranova y Zotov (1998) indican que los complejos hidrosulfurados AuHS° y Au(HS)2- son las especies dominantes en el proceso de adsorción, debido a que el Au puede satisfacer el mecanismo de adsorción, en función del pH principalmente, y demuestran experimentalmente que a pH < 3 la especie que lo transporta es HS-, mientras el (HS)2-3 comienza a ser más importante en soluciones de baja acidez a neutras. Este último ligante es el que más avala la participación de Au en el estadio hidrotermal que depositó los sulfuros de Fe, Pb, Zn y Cu, seguido por Auº en las menas aquí estudiadas.