Enriquecimiento supergénico por soluciones descendientes (vadosas)
Depósitos de Níquel laterítico
Descubiertas por Jules Garnier en 1863 en la isla de Nueva Caledonia.
Su explotación inició en 1876.
Nueva Caledonia tiene la producción más grande de Níquel: 3.5Mt.
Las rocas ultramáficas de Nueva Caledonia son parte de una ofiolita gigante obtenida del Eoceno.
Estos depósitos se forman por meteorización intensa de rocas ultramáficas enriquecidas de Níquel y Cobalto.
Se distinguen 2 tipos de Níquel laterítico:
Tipo óxido en la parte superior del regolito.
Tipo silicato en la parte inferior del regolito (sección saprolítica).
Enriquecimiento supergénico de mineralización preexistente
Cuando los yacimientos de baja ley son afectados, el enriquecimiento supergénico puede ser beneficioso.
Los minerales primarios a profundidad se mejoran con las soluciones filtradas.
Este proceso es de gran importancia económica para minerales:
Sulfuro de Cobre y Plata.
Óxidos de hierro.
Depósitos de mineral de Uranio.
Proceso de enriquecimiento supergénico
El enriquecimiento supergénico el mineral sulfurado
Oxidación de sulfuros en la superficie
Causada por el agua meteórica que se filtra.
Otros agentes:
Oxígeno disulto
Microbios (catalizadores autorreplicantes).
Se cultivan en plataformas de lixiviación o cubas grandes
Descomponen los minerales de sulfuro de Oro, Cobre, Níquel y Cobalto.
Formación de enriquecimiento secundario de mineral de Cobre
Más metales nobles (cobre) reemplazan a los metales más comunes (hierro).
El hierro y el sulfato disueltos se transportan fuera del sistema.
Parte del sulfato es reducido por microbios.
Muchos depósitos son económicamente rentables debido al enriquecimiento supergénico.
Proceso de enriquecimiento secundario
Depósitos de mineral de hierro como producto del enriquecimiento supergénico
Son una parte importante de los suministros mundiales de mineral de hierro.
Los protores son formaciones de mineral de hierro en bandas del paleoproterozoico (BIF).
60-63% de hierro.
Depósitos de martita-goethita de grado medio.
Depósitos de hematita de alta ley.
68% de Fe.
1500 m de profundida.
3000 Mt, la mayoría de 200 a 300 Mt
La oxidación del hierro ferroso a férrico tiene lugar sin la presencia de oxígeno libre.
La magnetita se reemplaza por martita o maghemita.
Multiplica la solubilidad de la sílice y otros minerales son reemplazados por goethita.
La acidez provoca la transformación de las bandas de esquisto BIF en horizontes marcadores de caolinita en el mineral.
El cuerpo crece ascendente desde la profundidad.
Neogénesis del silicato de Níquel en la zona de Saprolita
Reacciones esquemáticas que describen la oxidación supergénica de Pirita y Calcopirita
Pirita
La Pirita reacciona con 15 moléculas de oxígeno, 8 de agua y dióxido de carbono dando como resultado oxi-hidróxido de hierro lll, ácido sulfúrico y ácido carbónico.
Pirita Oxidada
Calcopirita
La calcopirita reacciona con 17 moléculas de oxígeno, 6 de agua y dióxido de carbono para dar como resultado oxi-hidróxido de hierro, sulfato de cobre acuoso, ácido carbónico y ácido sulfúrico.
Calcopirita
Los resultados son soluciones ácidas que mueven el Cu disuelto, Ag, Zn y otros metales hacia el agua subterránea.
Los hidróxidos de hierro en superficie forman el "gossan"
Son rocas de sulfuros (limonita-hematita) sometidas al proceso de alteración supergénica (compuestos oxidados).
Indicadores de presencia de mineral de sulfuro oculto.
Son guías de prospección.
En los sulfuros primarios puede haber metales trazas como: Ag, Pb, Cu, Zn, Cd, Mo, Ni, As, Sb.
Debajo del gossan se desarrolla una zona de erosión de silicatos.
Por encima del nivel freático se muestra una paragénesis multicolor para:
Cobre nativo
Óxidos de cobre (Cuprita, Tenorita)
Carbonatos (Malaquita, Azurita)
Sulfatos (yeso)
Cloruros (atacamita)
Silicatos (crisocola)
El agua de filtración se encuentra con el nivel freático y se alcanza el frente de reacción activo.
Oxidación exotérmica de sulfuros primarios.
Enriquecimiento secundario.
La eficiencia del enriquecimiento secundario depende de:
La conservación del medio ácido.
Condiciones hidráulicas favorables (permeabilidad).
Los carbonatos y otras rocas básicas amortiguan la acidez.
Inhiben los procesos orgánicos e inorgánicos.
Poco enriquecimiento secundario.
Formación de metales nativos por intercambio de electrones
Reacción Redox, más metales nobles (Plata, Cobre y Oro), en este caso Plata y Hierro, también ocurren en forma nativa.
La molécula de Plata sufrió una reacción de reducción ya que ganó un electrón y el Hierro se oxidó porque perdió un electrón.
La meteorización prolongada de un depósito mineral de sulfuro da como resultado la zonificación vertical.
Zona de lixiviación (oxidación).
Zona de cementación rica en metales (manto supergénico).
Metales nativos