Los yacimientos supergénicos son una fuente significativa de cobre, además de oro, plata y zinc en el mundo, con una zonación de la alteración definida (gossan, zona de oxidación, zona reductora y zona hipógena), y concentraciones atractivas de Cu en el techo de la zona reductora. La mineralización está controlada por las condiciones oxidantes y ácidas en subsuperficie, y condiciones reductoras bajo la freática, que fluctúan con el levantamiento, los cambios del nivel freático del sistema y regímenes de lluvias de la zona. Estos sistemas ofrecen blancos exploratorios claros, como el límite entre la zona reductora y oxidante.
Elementos de interés y leyes
Cu y [Au, Ag, Zn]
3,5wt% Cu (Segun Robb para La Escondida, Chile)
Ambiente tectónico: Áreas continentales
Rocas/depósitos asociados:
Mineralogía:La mineralogía está sujeta a las condiciones de pH y Eh y se presenta de acuerdo a la siguiente zonación:
Zona de oxidación (Gossan): Goethita (FeO(OH)), limonita (FeO(OH)·nH2O) y hematita (Fe2O3)
Zona de oxidación:Oro, malaquita (Cu2(CO3)(OH)2), azurita (Cu3(CO3)2(OH)2), cuprita (Cu2O), tenorita (CuO), cobre, calcantita (CuSO4⋅5H2O), atacamita (Cu2Cl(OH)3·H2O), crisocola ((Cu,Al)4H4 (OH)8 Si4O10 ·nH2O), smithsonita (ZnCO3), cincita (ZnO), desclozita (Pb3Cu2(OH)2(CO3)2), lepidocrosita (Fe2O3·H2O), cerusita (PbCO3), anglesita (PbSO4), vanadinita (Pb5(VO4)3Cl), carnotita (K2(UO2)2(VO4)2·3H2O), autinita (Ca(UO2)2(SiO3OH)2·6H2O), wulfenita (PbMoO4), powellita (Ca(UO2)2(AsO4)2·3H2O), antlerita (Cu3(SO4)(OH)4).
Zona de cementación: Covelina (CuS), calcosina (Cu2S), acantita (Ag2S).
Zona hipógena: Calcopirita (CuFeS2), Bornita (Cu5FeS4), Esfalerita (ZnS), Pirita (FeS2), Galena (PbS), Magnetita (Fe3O4).
Esquema de las asociaciones minerales estables modeladas en función del tiempo en la zona meteorizada sobre un depósito de pórfido de cobre. La mena primaria hipogena (menos alterada) es comparada con la capa supergénica suprayacente y la zona oxidante lavada. Notar que con el tiempo (desde los estadios 1 a 4) las asociaciones minerales evolucionan a medida que ciertas fases minerales son consumidas y otras precipitan. Tomado de Robb, L.J., 2005. Introduction to Ore-Forming Processes. Blackwell Science LTD. Cap. 4.
Estructuras tipo celdas que quedan en las rocas cuya mineralización original sulfurada fue oxidada y lixiviada. Las celdas pueden ser relativamente regulares, angulosas o redondeadas. Se desarrolla principalmente en el gossan.
En la zona de oxidación, la galena es muy estable en condiciones oxidantes con el ácido sulfúrico, formando una textura de reemplazo concéntrico, al oxidarse pasa a anglesita, si la oxidación va acompañada de un aumento de pH la anglesita va a ser reemplazada por cerusita. Formando las denominadas “Papas de galena”.
Otras texturas que pueden presentarse en este tipo de depósito pueden ser los diseminados y masivos.
La alteración supergénica consiste en un proceso de reequilibrio de los minerales primarios (mena hipogena) frente a las condiciones acidas y oxidantes presentes cerca de la superficie.
Para que se forme este tipo de depósito es necesario que se den una serie de factores:
Au: Inmóvil Queda retenido en zona de oxidación
Fe, Al, Ti, Cr, Mn, Ni, Co, Pb, Mo, U: Poco móviles. Forman óxidos (fosfatos, vanadatos, arseniatos, molibdatos) en la zona de oxidación.
Cu, Ag: Móviles. Forman sulfatos solubles y vuelven a precipitar formando minerales supergénicos en zona de cementación. El Cu puede quedar retenido en zona de oxidación como óxido o carbonato (medio alcalino).
Zn: Muy móvil. Raramente se redeposita en zona de cementación (esfalerita supergénica). Puede quedar retenido en zona de oxidación como carbonato.
Prospección: Puede realizarse la prospección de este tipo de depósitos mediante geofísica aprovechando el potencial espontáneo que se genera al estar una parte del cuerpo mineralizado en condiciones oxidantes y otra en condiciones reductoras.
Ejemplos: VMS Cerro Maimón: El Au en la zona de oxidación es muy puro (posible refinación química). La Ag ocurre como iodargyrita (AgI), bromargirita (AgBr) y clorargirita (AgCl) en agregados botroidales.
En San Juan se dan depósitos supergénicos de pórfidos de cobre.
