Elementos del Grupo del Platino en Pórfidos_A.Carrazana

ESPECIALIDAD: MATERIALES GEOLÓGICOS, PROCESOS Y RECURSOS Asignatura: Procesos Metalogenéticos

Ariana Carrazana Di Lucia Diciembre, 2010. Pág. 1

MÁSTER OFICIAL DE GEOLOGÍA

Sesión:

Elementos del Grupo del Platino en Depósitos de tipo Pórfido

Profesor: Joaquín Proenza

By Ariana Carrazana Di Lucia

Año 2010




INTRODUCCIÓN

Antes de iniciar el capítulo de PGE en Depósitos tipo Pórfidos, me resultó muy útil para poder

desarrollar el tema, hacerme 4 preguntas básicas para comprender, porqué se está empezando a

estudiar y buscar este tipo de elementos en yacimientos que no responderían al modelo típico de

génesis de menas de Elementos del Grupo del Platino.

Primera Pregunta: Que es lo que queremos estudiar? Los Elementos del Grupo del Platino.

Los EGP son un grupo de seis elementos metálicos que constituyen las dos últimas triadas del

grupo VII de la tabla periódica: Rutenio (Ru), Rodio (Rh), Paladio (Pd), Osmio (Os), Iridio (Ir) y Platino (Pt).

Estos metales son raros, escasos y costosos y poseen unas características geoquímicas que los hacen

especialmente interesantes desde el punto de vista petrogenético. Se los suele agrupar según sus

puntos de fusión y afinidad geoquímica en dos subgrupos: 1. elementos del subgrupo del Iridio (EGPI:

Os, Ir y Ru) y 2. elementos del subgrupo del platino (EGPP: Rh, Pt y Pd) (Gonzáles Jiménez, 2009).

El 98% de los recursos mundiales se localizan en dos tipos de yacimientos:

A. Yacimientos ligados a complejos estratiformes: Yacimientos tipo REEF y Concentraciones

en capas de cromitita. Contienen el 90% de los recursos mundiales donde se explotan los

EGP (Complejo de Bushveld, Gran Dique de Zimbawey Stillwater).

B. Yacimientos de sulfuros de Ni-Cu: Contienen el 8% de los recursos mundiales; se explota

Ni y Cu con EGP como subproducto (Noril’sk-Talnakh, Sudbury).

El 2% restante de los recursos mundiales identificados se localiza en otros complejos

ultramáficos tales como los de tipo Alaska-Ural y los placeres derivados de ellos (región de Tagil, Urales,

Rusia; Distrito de Chocó, Colombia, Distrito de Goodnews Bay, Alaska) (tomado de notas de clase de

Proenza, 2010).

Los elementos de interés en este apartado corresponden al subgrupo EGPP: Platino y Paladio,

principalmente.

Segunda Pregunta: Por que explorar EGP? Factores Económicos, de Limitación de Mercado y

Aplicaciones Tecnológicas.




PLATINO

El Platino tiene muchas propiedades. Es resistente a la corrosión y a la abrasión, no se oxida en

el aire y es resistente a ataque químico. Su temperatura de fusión es elevada (1775 grados) pero es más

dúctil y maleable que el oro.

Más de la mitad de la producción mundial de platino se utiliza en la fabricación de catalizadores

para la industria del automóvil; es un catalizador en los sistemas de escape para reducir los vertidos de

compuestos tóxicos (sólo un 20% del platino es utilizado por la industria de la automoción desde el

reciclaje de tubos de escape). Menos de una cuarta parte de la producción de platino se utiliza para

hacer joyería. El resto de la producción se utiliza en química, en la fabricación de vidrio, electricidad y

electrónica y petróleo, sólo el 1% de la producción Mundial de platino se utiliza para la inversión. El

platino es también utilizado como un catalizador para las pilas de combustible para convertir el

hidrógeno y el oxígeno en electricidad.

El platino se utiliza en múltiples y esenciales aplicaciones, mientras que nuevos usos para el

platino se desarrollan constantemente.

Demanda de platino por aplicaciones en 2006

Fuente: Elaboración propia UNCTAD basado según estadística da Johnson Matthey platinum.

Productores de platino

Sudáfrica y Rusia producen el 90% de la producción mundial de platino, Sudáfrica por sí solo

representa las tres cuartas partes de la producción mundial de platino. Tiene una producción de platino

líder a través de Bushveld Complex, que contiene el yacimiento de platino más grande del mundo. Sin

embargo, Rusia es el primero que ha utilizado sus grandes depósitos de los Urales a principios del siglo

XIX. El resto de la de platino del mundo se produce principalmente por los EE.UU. y Canadá. Las minas

de platino son más raras y de meros distribución geográfica.

Oferta de platino por áreas geográficas (%), media de 2002 a 2006





Demanda de platino por áreas geográficas (%), media de 2002 a 2006


En 2007, la producción mundial de platino fue de 6,5 millones de onzas de platino, lo que

representa menos de doce veces la producción mundial de oro (80,3 millones de onzas de oro) y 100

veces menos que la plata del mundo (659 millones de onzas de plata).

El precio de una onza de platino por año

Desde 1960, el precio de una onza de platino, ajustada por la inflación, ha sido testigo de tres

olas de aumento:

• N º 1 1968-1969: dos años.

• N º 2 1978-1980: tres años

• N º 3 2000-2008: ocho años.

En el gráfico se ve claramente que la ola se inició en 2000, y que continúa hasta el día de hoy

con muchos más sólidos cimientos. No se cree que esta ola de expansión será efímera como las dos

anteriores porque los orígenes son diferentes. La zona de 600 dólares por onza de platino es una

importante área de apoyo de más de 48 años.

Fuente: Dr. Thomas Chaize http://www.dani2989.com/gold/platinum1008es.htm

El precio de una onza de platino por día

El precio de una onza de platino en el 2008 llegó ligeramente por debajo de los 1.100 dólares.

Este valor de 1.000 dólares la onza de platino es un apoyo no sólo para el análisis técnico, sino también

un importante umbral psicológico. Es difícil saber exactamente cual será el nivel de rebote, y tal vez

corresponda a una base temporal que puede decender muy rápido.





El precio del platino en euros y libras

En el 2008, cuando se realizó este análisis, el precio del platino en libras fue también un área de

apoyo (inversión) importante, a 600 libras la onza de platino. El precio del platino en la zona euro fue de

800 euros por onza de platino. Consciente de que 31.103 oz gramos, el precio de un gramo de platino

era de 46 euros. El platino es un metal precioso más raros que el oro, y un producto útil que los

inversores olvidan demasiado a menudo, en 1000 dólares, 800 euros y 600 libras la onza de platino (en

el año 2008), es un metal que merece mucha más atención.


PALADIO

Aunque el paladio se considera un metal precioso, y también se utiliza en joyería, las

aplicaciones más importantes del paladio son de naturaleza industrial. El sector de catalizadores es el de




mayor y más creciente demanda de paladio, representando en 2006 el 49% de la demanda total de

paladio.

Demanda de paladio por aplicaciones en 2006


Actualmente, la producción de paladio está concentrada en unas pocas áreas del mundo,

principalmente en la Federación Rusa y Sudáfrica. Esta concentración de la producción llena el mercado

de incertidumbres en lo que se refiere a precios y disponibilidad de oferta.

Oferta de paladio por áreas geográficas (%), media de 2002 a 2006

Fuente: Elaboración propia UNCTAD basado según estadística da Johnson Matthey platinum

Demanda de paladio por áreas geográficas (%), media de 2002 a 2006

Fuente: Elaboración propia UNCTAD basado según estadística da Johnson Matthey platinum

Como resultado del boom en el mercado del paladio, se están desarrollando fuera de la

Federación de Rusia, particularmente en América del Norte, nuevas minas y exploraciones. Se trata de

una respuesta a la errática oferta rusa y los consiguientes altos precios del paladio. Hay una necesidad

de diversificar fuentes de paladio y alejarse de la fuerte dependencia del paladio ruso. Además, con

precios altos, es altamente beneficioso explorar y extraer paladio.




Precios de referencia y mecanismo de fijación de precios

El paladio es principalmente un metal industrial aunque se considera un metal precioso. Los

precios del paladio responden principalmente a factores de oferta y demanda, como ocurre con otros

metales no preciosos. Sin embargo, dado que la oferta de paladio es muy limitada, los precios del

paladio son mucho más volátiles que los de otros metales industriales. Los factores clave que pueden

influir en los precios del paladio son las políticas de los principales países productores, particularmente

Sudáfrica y la Federación de Rusia; el tamaño y la disponibilidad de las reservas de paladio del Estado

ruso y la situación económica en los principales países consumidores, como Japón, Estados Unidos y

Europa.

Los precios de otros metales preciosos también pueden jugar un papel importante en el

mecanismo de fijación de precios del paladio, ya que puede haber efectos de sustitución entre ellos. El

principal precio de referencia internacional para el paladio es el London Fix. La cotización se realiza dos

veces al día y la mayoría de los tratos se basan en este precio. El precio de referencia (fixing) se

transmite por las agencias de prensa internacional y se usa como referencia por los industriales y

productores de todo el mundo.

El procedimiento de fijación del precio es simple: al principio de cada sesión, el presidente

anuncia un precio de apertura a los miembros de la sala de transacciones, que seguidamente lo

transmiten a sus clientes. Cuando los dealers reciben las órdenes de sus clientes, los miembros se

declaran como vendedores o compradores y anuncian la cantidad que desean intercambiar. Si las

cantidades no son iguales, los precios se ajustan al alza o a la baja y el proceso se repite. El precio Fixing

sería aquél en el que todas las órdenes coinciden. El presidente declara cuándo ocurre esto. La

liquidación se produce dos días hábiles después de la fecha del contrato.

Sin embargo, hay un gran número de agentes que utilizan paladio que intentan comprar el

metal directamente a los pocos productores que hay en el mundo, sin pasar por los mercados de

metales. Norilsk Nickel, la mayor empresa minera, también está intentando establecer contratos a largo

plazo, directamente con los clientes. De hecho, debido al dominio de la Federación de Rusia sobre la

oferta de paladio, no solamente a través de Norilsk Nickel, sino también mediante las ventas de

reservas, este país tiene un gran poder en la fijación de los precios de paladio en el mercado.

Precios históricos

Precio del paladio (US$/onza), 1968-2005


El grafico aquí arriba muestra la volatilidad del paladio, que depende al mismo tiempo de

factores económicos por su papel de metal industrial y también de la ley del mercado por su aspecto de

metal noble. Por eso, durante el periodo 1998-2002, la volatilidad de los precios del paladio (que es un

índice directo de la instabilidad y, por entonces del riesgo) llega 23.41% a pesar que en el mismo periodo

las volatilidades de los precios del oro y del platino están, en ese orden, de solo 3.1 % y 12.2%. Al primer




trimestre 2001, el paladio alcanza su más alto histórico con 1090 dólares/oz mientras que estaba de 142

dólares el 25 de abril 2003 lo que representa una baja de 87% en poco más de 2 años.

A pesar de la diferencia obvia de los niveles de precios del paladio y del platino, un progreso

tecnológico en el sector de los catalizadores debería modificar esta divergencia. En efecto, en abril 2004,

la empresa Umicore ha cumplido la elaboración de una tecnología que permite el uso del paladio en la

construcción de sistemas catalizados para vehículos diesel. Eso podría amenazar la posición privilegiada

del platino que se usa de manera tradicional para detener las emisiones contaminantes sulfurosas.

Precio del paladio (US$/onza) comparado con otros metales nobles, 1990-2006

Fuente: Elaboración propia UNCTAD basado según estadística da Datastream.

Por entonces, los términos del mercado de los platinoides deberían cambiar con una parte de la

demanda de platino a uso catalítico que se moviera hacia el paladio. Esta tendencia debería estar

apoyada por el crecimiento de las ventas de vehículos diesel en Europa. La consecuencia debería tener

un impacto en ambos precios (platino y paladio), aquellos deberían convergir.

Como resultado de los altos precios del paladio y de la incertidumbre sobre la oferta rusa de

paladio, algunos de los principales fabricantes de coches han almacenado paladio en los últimos años

para poder hacer frente a su futura demanda.

EXTRACCIÓN Y METALURGIA DEL PLATINO Y EL PALADIO

La minería del platino presenta dificultades extremas. La extracción, concentración y el refinado

del metal requieren procesos de gran complejidad que pueden durar hasta seis meses. Se estima que de

cara a producir una sola onza de platino, se deben procesar entre 7 y 12 toneladas de mineral.

• Extracción

Normalmente la minería del platino se realiza de manera subterránea, aunque también hay minería

a cielo abierto. Generalmente, los grados de BIC (medida del contenido de metales del grupo del

platino en el mineral) están entre 4 y 7 gramos por tonelada. Una vez en la superficie el mineral se

machaca y pasa por el molino para obtener partículas rocosas más pequeñas y descubrir los

minerales que contienen los metales del grupo del platino. En un proceso de "flotación de espuma",

estas partículas se mezclan con agua y agentes especiales. Cuando se bombea aire al líquido

resultante se obtienen burbujas, a las que las partículas que contienen los metales del grupo del

platino se adhieren, y flotan hacia la superficie. El concentrado de flotación se separa como una

espuma jabonosa. En este momento, el contenido de metales del grupo del platino varía entre 100

y 1000 gramos por tonelada. El material que no ha flotado pasa por un segundo proceso de molino

y flotación para poder obtener la mayor cantidad posible de metales de grupo del platino.




Fuente: http://www.unctad.org/infocomm

• Concentración

El concentrado de flotación, una vez seco, se funde en un horno eléctrico a temperaturas que

pueden superar los 1500º C. Seguidamente, la pasta que contiene los metales de valor se separa de

los minerales no deseados, que son desechados. Después se golpea la pasta periódicamente y se le

sopla aire en los convertidores para separar el hierro y el azufre. El contenido de metales del grupo

del platino de la pasta resultante de los convertidores es superior a 1400 gramos por tonelada.

• Refinado

En la refinería de metales de base se separan el níquel, el cobre y el cobalto de los metales del

grupo del platino por medio de técnicas electrolíticas estándar. En el proceso se obtienen residuos

en los que los metales del grupo del platino están muy concentrados. La última fase de la

producción de platino requiere la separación y la purificación de los metales del grupo del platino,

aparte del oro y de pequeñas cantidades de oro. Esta es la parte más difícil y minuciosa del proceso,

en la que se combinan las técnicas de extracción de solvente, destilación e intercambio de iones.

Finalmente, se obtienen los metales solubles, que se disuelven en ácido hidroclórico y gas clorino:

primero se obtiene el oro y más tarde el paladio y el platino. Los metales insolubles son los últimos

que se extraen.

• Reciclado El platino se puede recuperar de gran diversidad de residuos después de su consumo. No hay

ninguna técnica universalmente aplicable para reciclar y generalmente la técnica utilizada depende

de la proporción de platino que haya en los residuos. La mayor parte del platino reciclado proviene

del sector de catalizadores para automóviles. Normalmente, para fusionar el sustrato del




catalizador y disolver los metales de grupo del platino, se funde a muy alta temperatura con hierro

o cobre. De la aleación resultante se disuelven el cobre o el hierro y se extrae el concentrado de

metales del grupo del platino, que se refina en un proceso similar al descrito anteriormente.

MERCADOS Y CONTRATOS DE FUTUROS

Las opciones y los futuros de platino y paladio se intercambian principalmente en:

• NEW YORK MERCANTILE EXCHANGE (NYMEX): http://www.nymex.com

• TOKYO COMMODITY EXCHANGE (TOCOM): http://www.tocom.or.jp

Las especificaciones de los contratos de futuros y opciones de platino y paladio se pueden

consultar en las direcciones anteriormente mencionadas.

Principales mercados físicos

El principal mercado físico que regula al Platino y al Paladio es el London Platinum and

Palladium Market: http://www.lppm.org.uk

El London Platinum and Palladium Market se estableció en 1987 con el propósito de formalizar

el comercio informal que se había producido durante años. Las cotizaciones de este mercado se

extendieron y alcanzaron el grado de precio de referencia completo (full Fixing) en 1989. Las principales

organizaciones mundiales en el sector de metales del grupo del platino están representadas en este

mercado.

Los miembros del mercado del paladio cotizan precios de compra y venta spot. Las variaciones

en estos precios dependen de la oferta y la demanda, lo que resulta en un mecanismo de fijación de

precios transparente. Los intercambios se producen durante las horas laborables de Londres y Zurich.

Los repartos ocurren normalmente en una cámara especificada por el miembro, a no ser que ambas

partes acuerden otras condiciones. También hay instalaciones para almacenaje. Para fechas específicas,

también se cotizan precios forward, de tal forma que productores y consumidores industriales se

puedan cubrir frente a condiciones volátiles del mercado.

La lista London/Zurich Good Delivery List es una lista de fundiciones y empresas aceptadas por

el Mercado para facilitar el intercambio. El uso de este mercado es de menor importancia para el

paladio que para el platino, dado que la mayor empresa productora, Norilsk Nickel, intenta fijar

contratos a largo plazo con los clientes. Por lo tanto, la cantidad de paladio disponible para el mercado

spot es limitada.

Precio del Platino y Paladio al 2 de agosto de 2010

El Platino XPT= cotizaba en 1.579,50 dólares la onza en comparación a los 1.566,55 y el Paladio XPD=

cotizaba en 496,35 dólares en comparación a la última jornada 491 dólares.

Fuente: http://forex.negocio-internacional.net/tag/preico-del-platino-hoy-2-de-agosto-2010/

Precio del Platino y Paladio al 26 de Noviembre de 2010.

Fuente: http://www.lppm.org.uk/




Evolución semanal del paladio y platino desde junio de 2008 hasta Abril de 2010

Fuente: http://www.saladeinversion.com/assets/images/content/Graficos/paladio-platino-sala-inversion-america-04-22-10.jpg

Enlaces de precios del Paladio - Platino South African Chamber of Mines: http://www.bullion.org.za/

Kitco, Inc.: http://www.kitco.com/market

A-Mark Precious Metals: http://www.amark.com

Alaron Trading: http://www.alaron.com

Platinum Guild International: http://www.platinumguild.org

Johnson Matthey's Platinum Today: http://www.platinum.matthey.com/prices/index.html

US Geological Survey: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum

CNNfn: http://cnnfn.cnn.com/markets/commodities.html#metals

Reuters: http://www.reuters.com

The Bullion Desk: http://www.thebulliondesk.com

The Mining Web: http://www.theminingweb.com

Metalprices.com: http://www.metalprices.com

Bloomberg: http://www.bloomberg.com

Quoteline: http://www.quoteline.com/

Commodity Library: http://commodities.thefinancials.com

Empresas Mineras de Platino y Paladio

Anglo American Platinum Corporation (AMPLATS): http://www.angloplatinum.com

Impala Platinum (IMPLATS): http://www.implats.co.za

Lonmin Platinum: http://www.lonmin.com

Northam Platinum: http://www.northam.co.za

Aquarius Platinum: http://www.aquariusplatinum.hstprdweb01.perthix.net

Norilsk Nickel: http://www.nornik.ru

Stillwater Mining Company: http://www.stillwatermining.com

INCO: http://www.inco.com

ZIMPLATS: http://www.zimplats.com

Empresas de Exploración de Platino y Paladio

Aquiline Resources: http://www.aquiline.com/




Pacific Northwest Capital Corporation: http://www.pfncapital.com/s/default.asp

Trend Mining Co.: http://www.trendmining.com/

Prize Mining Corp. (ex-Muskox Minerals Corp.): http://www.prizemining.com

Santoy Resources Ltd.: http://www.santoy.ca

Mustang Minerals Corp.: http://www.mustangminerals.com/index.html

Refinerías y Empresas Procesadoras

Johnson Matthey & Co, Ltd: http://www.matthey.com

Engelhard Corporation: http://www.engelhard.com

Kitco Minerals and Metals: http://www.kitco.com

Tanaka Kikinzouku Group: http://www.tanaka.co.jp/products-e/index.html

Refinity Corporation: http://www.eastern-smelting.com

Republic Metals Corporation: http://www.republicmetalscorp.com/indexe.html

Sabin Metal Corporation: http://www.sabinmetal.com

Degussa-Huls Corporation (dmc2): http://www.degussa.de

Tercera Pregunta: Cómo incrementar la producción de EGP? Explorando yacimientos no

convencionales para estos elementos. “Los Yacimientos tipo Pórfidos”.

Los pórfidos cupríferos son esencialmente depósitos minerales de baja ley y gran tonelaje. Se

denominan pórfidos porque frecuentemente, pero no exclusivamente, se asocian con rocas ígneas

intrusivas con fenocristales de feldespato en una masa cristalina de grano fino. La textura porfírica

indica que los magmas intruyeron y cristalizaron cerca de la superficie y debido a su naturaleza

relativamente poco profunda se denominan intrusivos epizonales, pero ellos pueden ser equigranulares

con grano moderadamente grueso.

Los depósitos de pórfido se pueden subdividir en distintos tipos considerando su contenido

metálico: Cu-Mo, Cu-Au, Cu, Mo, Au. En general los pórfidos ricos en Cu o Au se asocian a intrusivos

derivados por cristalización fraccionada de magmas máficos originados en fusión parcial del manto en

márgenes convergentes de placas (márgenes continentales activos y arcos de islas). Los pórfidos de

molibdeno se asocian a intrusiones félsicas derivadas de magmas con una importante componente de

corteza continental re-fundida. Los sistemas de tipo pórfido cuprífero representan la principal fuente de

cobre y molibdeno conocida, con varios casos notables que superan los 1000 MT de mineral con leyes

de cobre arriba de 0.5% (Richards, 2003).

Tipo de Pórfidos Marco tectónico

Pórfidos Cu-Mo Márgenes continentales activos

Pórfidos Cu-Au Arcos de islas

Pórfidos de Mo Parte interna de arcos magmáticos

Pórfidos de Sn-W Tras-arco

Márgenes convergentes de placas y arcos magmáticos ligados a subducción

De acuerdo con las numerosas ocurrencias de mineralización de este tipo en el mundo, parece

claro que los sistemas de pórfido cuprífero están relacionados con regiones caracterizadas por la

presencia de abundante magmatismo calco-alcalino asociado a márgenes de subducción.

Los pórfidos cupríferos son la fuente principal de cobre, contribuyendo más de la mitad de todo

el cobre de mina en el mundo, y también son una fuente importante de oro. Estos depósitos son la

fuente más importante de molibdeno y renio, este último un elemento del grupo del platino asociado a

la estructura cristalina de la molibdenita. Además, se recupera plata y otros metales, incluyendo

tungsteno, estaño, plomo y zinc en algunas operaciones de pórfidos.

La formación de este tipo de depósitos involucra un proceso magmático, que incluye un

mecanismo denominado "segunda ebullición" o "ebullición retrógrada", por el cual el agua (y otros

volátiles) saturan un magma como resultado de su cristalización. Con el progreso de la cristalización de

un magma, el volumen de agua disuelta en la masa silicatada fundida aumenta proporcionalmente,

dado que el agua no se incorpora en los silicatos en cristalización. Por ejemplo, suponiendo que un




magma tiene un 2% de agua disuelta en volumen, para cuando haya cristalizado un 50% de este magma

en minerales silicatados, el magma remanente tendrá un contenido de agua disuelta de 4% en volumen.

Modelo tectónico esquemático de una zona de subducción en un margen de tipo andino mostrando la evolución del magma,

desde su origen inicial en la cuña de manto astenosférico, hasta el ambiente volcánico y sub-volcánico involucrado en la

generación y emplazamiento de los pórfidos de cobre. Valencia-Moreno et al., 2006.

Debido a que el agua hierve a 100º C y el magma tiene temperaturas que superan 600-700ºC, el

exceso de agua es esencialmente expulsada en forma gaseosa (de ahí el término de segunda ebullición)

si es liberada cerca de la superficie terrestre. Cuando se libera esta agua, elementos como el azufre,

cobre, molibdeno y oro pueden concentrarse en solución en ella. Cuando la parte acuosa del magma es

expulsada por ebullición el exceso de presión produce brechización y fracturamiento de las rocas

intrusivas y rocas de caja, lo que provee vías permeables para que las soluciones hidrotermales de

derivación magmática fluyan a través de las rocas y depositen su carga metálica.

Modelo geológico esquemático del mecanismo de segunda ebullición y la interacción con las fases acuosas.

El subsecuente enfriamiento del magma intrusivo produce la circulación de aguas subterráneas

en las rocas de caja circundantes en torno al centro de calor, generando celdas convectivas similares a

las que existen en los fondos oceánicos, cuyos conductos de emisión forman los depósitos de sulfuros

masivos. Sin embargo, el rol principal que se asigna a estas celdas convectivas en los pórfidos cupríferos

es el de producir un rápido enfriamiento del sistema a niveles someros, proveyendo una trampa fría




para desestabilizar complejos iónicos clorurados que transportan metales y consecuentemente

precipitar sulfuros metálicos concentrando mineralización.

La mineralización y alteración pueden presentarse tanto en intrusivos, como en las rocas de

caja. El núcleo del sistema mineralizado presenta la alteración hidrotermal más intensa, la que se

denomina potásica debido a que se agrega potasio a las rocas afectadas por esta alteración. En la zona

potásica se desarrollan biotita, feldespato potásico y cuarzo a expensas de minerales previamente

existentes en las rocas. El predominio de biotita o feldespato potásico depende esencialmente de la

disponibilidad de Fe o Mn en las rocas alteradas o en el fluido hidrotermal, de modo que rocas más

máficas con alteración de este tipo presentan usualmente dominio de biotita, mientras rocas más

félsicas dominio de feldespato potásico.

Esquema idealizado de Lowell y Guilbert (1970) para describir los pórfidos cupríferos. Estos autores propusieron un modelo

relativamente sencillo caracterizado por un zoneamiento lateral y vertical de la mineralización y de la alteración, el cual está

centrado en un intrusivo generalmente de textura porfídica.

La zona potásica grada hacia fuera a una zona fílica que contiene cuarzo y sericita, usualmente

en una variedad de grano fino, que es en realidad una fase intermedia entre illita y muscovita. La zona

fílica pasa hacia fuera a una zona argílica donde se desarrollan minerales de arcilla y cuarzo. La

alteración hidrotermal más externa corresponde a la zona propilítica que contiene clorita, epidoto y

carbonato, la cual grada hacia fuera a rocas inalteradas o frescas. Todas estas zonas de alteración no

necesariamente se presenta en todos los depósitos de tipo pórfido: cualquiera de ellas puede estar

ausente.

Generalmente la mineralización presenta un núcleo de baja ley que contiene pirita diseminada

que grada hacia fuera en una zona de mena. En la zona de mena se presentan vetillas y diseminación de

pirita con calcopirita subordinada (mena de cobre) y molibdenita (mena de molibdeno). Es frecuente el

desarrollo de una zona de pirita externa la que pasa hacia fuera a roca no mineralizada. La zona de mena

en los pórfidos cupríferos usualmente se presenta dentro del núcleo de alteración potásica y puede

extenderse dentro de la zona fílica, Frecuentemente en el sector más interno se presenta una mayor

proporción de sulfuros ricos en cobre como bornita, gradando hacia fuera a una mayor proporción de

calcopirita, para finalmente en el sector más externo solo sulfuros de Fe (pirita).

Algunos datos importantes del transporte hidrotermal a tener en cuenta:

• Temperatura: la temperatura de transporte del oro va desde 175 a 500° C.

• Presión: el rango de presiones para el transporte de oro va desde la correspondiente a una

columna de agua a 2,5 Km. y a 350° C (depósitos hidrotermales), hasta rocas con unos 8Kb

para profundidades de sobre los 4km (depósitos metamórficos, ej. Venas de Au-Qz en

esquistos verdes) . • Potencial de oxidación: los ligantes transportantes de oro generalmente necesitan un bajo

estado de oxidación del fluido hidrotermal.

• Composición del fluido: el rango de salinidad del fluido varia desde menos de un 1% hasta

un 12% (pórfidos) . • pH: generalmente el pH de fluidos bajos. • Bajo condiciones ácidas el oro se transporta en el complejo [AuCl2]-.

• Bajo las condiciones alcalinas los complejos de oro [Au(S2O3)]- y [Au(CN)2]- son móviles.




• En los Pórfidos, el Au se introdujo por fluidos de alta salinidad y temperatura.

Para entender la relación de los elementos del Grupo del Platino con los yacimientos tipo

Pórfidos, algunos autores realizaron mediciones de inclusiones fluidas, como es el caso de McDonald et

al., 1999 que concluyó que el Pt y Pd se movilizan bajo condiciones fuertemente oxidantes, en fluidos

moderadamente ácidos (pH 4-5) como complejos de cloruro, en temperaturas de 200 a 300° C (en

Economou-Eliopoulos, 2005).

También se ha concluido que la mayor concentración de Pt y Pd se materializa en ambas

condiciones ácidas y oxidantes y que el cloruro es el ligando más abundante en las soluciones

hidrotermales, formando complejos fuertes con Pt y Pd, y que a su vez es un ligando potencialmente

importante para transporte acuoso de estos metales (Wood, 2002 en Economou-Eliopoulos, 2005).

Por otra parte, se hace hincapié en que en la presencia de importantes concentraciones de

iones metálicos, como el Ca2+, Mg2+, Fe2+ y el Cu+, reduciría la actividad de los complejos de cloruro

de, lo que resulta en la solubilidad reducida de los minerales de Pt y Pd. Por otro lado, elementos como

As, Bi, Sb, Se y Te formar compuestos muy insolubles con los EGP. Hanley et al., 2005 han demostrado

que fluidos calientes, moderadamente oxidados e hipersalinos pueden disolver Pt y Au en

concentraciones del orden de partes por millón, lo que confirma que los fluidos ortomagmáticos

derivados de magmas de arco son capaces de transportar y emplazar cantidades significativas de estos

metales (Economou-Eliopoulos, 2005).

Más concretamente, los datos experimentales de Gammons et al., 1992 en Economou-

Eliopoulos (2005) indicaron que alrededor de 300° C, la solubilidad de Pt y Pd como complejos de

cloruro se limitan a:

a) las condiciones oxidantes (en el ámbito de la estabilidad de la hematita) en un rango

de pH menor a 6

b) ambiente muy ácido con pH inferior a ~3 (en el campo de estabilidad de la pirita o

pirrotina)

La presencia de los principales telururos de Pd en depósitos de pórfidos de Cu ± Mo en los

límites de grano, o exclusivamente como inclusiones en calcopirita y bornita, indica que el Pd y Pt fueron

depositadas durante la etapa principal de mineralización de la deposición de Cu y sugieren que el

cloruro fue el ligando principal de cantidades significativas de transporte acuosos de ambos metales

básicos y preciosos en estos sistemas de formación de minerales (Tompouloglou 1981; Eliopoulos y

Economou-Eliopoulos 1991; Tarkian et al., 1991; Tarkian y Koopmann 1995; Frei, 1995 en Economou-

Eliopoulos 2005).

Las descripciones geológicas muestran que, en general, los depósitos de pórfido de Cu-Au-Pd ±

Pt se asocian con rocas alcalinas, en particular con los sistemas de pórfidos alcalinos caracterizados por

SiO2 <65 pesos % (Economou-Eliopoulos 2005).

Todas la serie de EGP tienen afinidad con Co, Fe y Ni y la tendencia a preferir la formación de

enlaces metálicos sobre los enlaces iónicos, comportamiento que los coloca en la clasificación de

siderófilos. Los EGP también pueden compartir con Cu, Ag y Au una tendencia a favorecer la formación

de enlaces covalentes con el azufre, y por este comportamiento se los coloca en el grupo de elementos

calcófilos (Barnes & Maier, 1999 en Mungall, 2005). Por otra parte, los EGPP siguen siendo

incompatibles con los minerales de silicato y óxido en todas las circunstancias, con la posible excepción

de Platino en clinopiroxeno (Mungall, 2005).

La presencia de elevadas concentraciones de Co, Ni y Cr, ya sea en el análisis de roca total o de

minerales (serie de solución sólida linnaeita-siegenita-carrollita y Ni-Co-pirita) en los conjuntos de

magnetita-bornita, calcopirita y pirita-calcopirita; y la presencia de magnetita con Cr (Strashimirov 1982;

Tarkian et al., 2003), puede aportar pruebas para la incorporación de los EGP, Cr, Co, Ni como material

enriquecido en la fuente del manto y/o durante el ascenso y aumento de magma en la corteza antes de

la depositación final (Waite et al., 1997; Hattori y Keith, 2001; Maughan et al., 2002 en Economou-

Eliopoulos, 2005).

En cuanto a la mineralogía de los EGP en pórfidos, el teluro de paladio, merenskyita, ha sido

descripto como el mineral principal dentro de los depósitos Cu-Au-Pd-Pt, como es el caso de Skouries,

Santo Tomás II, Biga, Elatsite, Madjadanpek, Mamut (Tarkian et al., 2003 Economou-Eliopoulos, 2005).

Se presenta sobre todo como inclusiones en calcopirita y bornita, en forma de cristales euhedrales al

margen de la calcopirita o cerrado entre electrum y hessita en calcopirita. La Merenskyita puede tener

sólo trazas de platino, o puede ocurrir como un miembro de la serie de solución merenskyita-moncheita




sólida, con un contenido reducido de Ni, Bi, y Ag. Intercrecimientos de merenskyita (PdTe2) con

kotulskita (PdTe) y fases no identificado como (Pd, Ag) 3Te4 y el teluro de plata, hessita (Ag2Te),

también son comunes (Tarkian et al., 1991; Piestrzynski et al., 1994; Tarkian y Koopmann, 1995 y 1999;

Tarkian et al., 2003; Strashimirov et al., 2003 en Economou-Eliopoulos, 2005).

Imagen de electrones retrodispersados de una muestra de perforación del depósito de pórfido Skouries, mostrando

las relaciones texturales entre los metales base y los minerales de metales preciosos y minerales accesorios. En la

figura f se puede notar intercrecimiento de electrum, (Pd, Pt, Bi) Te y hessita en calcopirita.

El estudio de los orígenes de los depósitos EPG está intrínsecamente vinculado con el estudio

más general de la petrogénesis de los magmas basálticos y la mayoría de los datos que se tienen sobre

estos elementos derivan de tales estudios.

Como se dijo anteriormente, los pórfidos están comúnmente asociados a rocas de composición

granodiorítica a tonalítica por lo que la comprensión del comportamiento de los minerales y elementos

del grupo del platino, no es claro todavía. Por ello continuamos desarrollando la cuarta y última

pregunta.

Cuarta Pregunta: Qué más podemos hacer para obtener mejores resultados? Comparar con

otros yacimientos tipo pórfidos, a estos elementos, para encontrar criterios de búsqueda más

acertados.

Los Drs. Tarkian y Stribrny de la Universidad de Hamburgo, llevaron a cabo en la década del 90,

un estudio de un total de 33 depósitos tipo Pórfido en todo el mundo.

Mapa de Ubicación de los yacimientos tipo pórfidos estudiados por EGP. Tomado de Tarkian y Stribrny, 1999.




El contenido de los EGP, Au, Cu y MGP se han investigado en 42 muestras (19 de concentrados

de flotación y 23 de sulfuros separados a partir de muestras de mineral de las zonas de mineralización

hipógena). La mayoría de las muestras presentan altos contenidos de calcopirita y pirita. En cantidades

mayores o menores, bornita, magnetita, hematita y en ocasiones, calcocina y covelina supergénicas. La

molibdenita se encuentra sólo en trazas (Tarkian, Stribrny 1999).

Todas las muestras analizadas por Au están por encima del límite de detección. El Pd muestra

una concentración por encima del límite de detección (8 ppb) en 23 depósitos y el Pt en 10 depósitos. El

contenido de Os, Ir, Ru y Rh están por debajo de los límites de detección en todas las muestras. El

contenido de Pd y Pt de hasta 15 ppb en el concentrado se puede considerar como normal. Contenidos

de Pd especialmente elevados se han analizado en muestras de Elatsite, Mamut y Ok Tedi en 760-1900,

1180-1600 y 650-980 ppb de Pd, que también presentan altos valores de Au con 27, 17 y 28 ppm,

respectivamente. Los valores de Pd de Majdanpek (130 a 240 ppb), Skouries 160 ppb, Medet (160 ppb) y

Bozshakol (245 ppb) se pueden considerar excepcionales (Tarkian, Stribrny 1999).

Tabla que muestra los depósitos tipo pórfidos de cobre con los valores más altos obtenidos del análisis de EGP.

Nótese que la mayoría corresponde a depósitos de tipo arco de islas. Tomado de Tarkian y Stribrny, 1999.

Los MGP que se han identificado están como inclusiones en la calcopirita en Elatsite (16

granos), Majdanpek (3 granos), Mamut (2 granos), Biga y Skouries (1 grano cada uno). El tamaño de

estas inclusiones varía de 2 a 50 μm. Estas son soluciones de MGP sobre todo de merenskyita o

soluciones sólidas de moncheita-merenskyita. El contenido de Pt en merenskyita en las muestras de

Elatsite es significativamente más alto que en los depósitos de Majdanpek y Skouries. En las muestras de

merenskyita de Elatsite frecuentemente se observan columnas de cristales aciculares de 50 a 100 μm de

longitud, la forma y distribución sugieren exsolución de sulfuros de Cu-Fe (Tarkian, Stribrny 1999).

La figura de la izquierda muestra el predominio de minerales con composición de Paladio (merenskyita) más que

Platino. La figura de la derecha muestra las exsoluciones de merenskyita dentro de calcopirita. Tomado de Tarkian y

Stribrny, 1999.




En una muestra del depósito Mamut la sperrylita y un teluro no identificados Pd-Sb ocurren

como inclusiones de calcopirita. Debido al tamaño de grano muy pequeño este teluro se ha analizado

sólo de manera semicuantitativa. La composición probablemente corresponde a Pd(Sb,Te)2. La sperrylita

lleva 1,3 pesos de Rh% (Tarkian, Stribrny 1999).

Otras observaciones importantes surgen del contexto geotectónico. Así resulta destacar que de

las siete anomalías con alto contenido de Pd, seis corresponden al tipo pórfidos de arcos de islas,

(Mamut, Ok Tedi, Majdanpek, Elatsite, Medet, Bozshakol) y sólo uno (Skouries) es de tipo de margen

continental. Tomando un valor de 45 ppb Pd como la línea de corte entre los grupos, los contenidos de

Pd son relativamente altos en 11 de los 14 arcos de islas, pero sólo en uno de los 17 depósitos de tipo

margen continental. La comparación con los valores de Pt son en su mayoría bajos (Tarkian, Stribrny

1999).

Grafico que muestra el contenido de Oro, Paladio y Platino en los pórfidos y sus distintos contextos geotectónicos.

Tomado de Tarkian y Stribrny, 1999.

Estos resultados sugieren que el aumento de las concentraciones de Au, Pd y Pt se puede

esperar en los yacimientos tipo pórfidos de cobre asociados a arco de islas y no en pórfidos de margen

continental. Sin embargo, no existe una relación directa entre el contenido de EGP y el contexto

geotectónico en el caso de los cinco depósitos de Bulgaria investigados; estos forman parte del tipo arco




de islas, pero sólo dos (Elatsite y Medet) muestran un alto contenido de EGP; los otros tres son pobres

en estos elementos. Otros aspectos de las rocas intrusivas, como la edad geológica, composición

química y el tipo de magma no parecen influir en el contenido de EGP. Observaciones similares han sido

reportadas por Sillitoe (1979 y 1993) en cuanto al contenido de Au, ya que varios pórfidos ricos en Au

corresponden a depósitos del tipo margen continental y no presentan concentraciones de Pd y Pt

(Tarkian, Stribrny 1999).

De igual manera resulta importante destacar de este estudio que existe una correlación positiva

entre el Pd y Au, y esto es particularmente pronunciado en pórfidos de arcos de islas. También hay una

correlación tentativa entre Pt y Au, así como Pt y Pd. En general ni el Pt, Pd y Au se correlacionan muy

bien con el Cu. Solamente correlaciones débiles de Cu con Au y Pd son evidentes en los depósitos de

tipo arco de islas (Tarkian, Stribrny 1999).

En la figura de la izquierda se muestra un Plot de los valores de Pd y Pt respecto del Au según el contexto

geotectónico de cada yacimiento. En la figura de la derecha se muestra un Plot de los valores de Au, Pd y Pt

respecto del Cu según el contexto geotectónico de cada yacimiento. Tomado de Tarkian y Stribrny, 1999.




Sin embargo, a partir de los resultados del presente estudio hay una tendencia obvia que

sugiere que un mayor contenido de Pd y Pt se asocia con un alto contenido de Au. Así, pórfidos ricos en

Au son prometedores objetivos de exploración de Pd y Pt. La correlación geoquímica de Au, Pd y Pt

apunta hacia un origen común (Tarkian, Stribrny 1999).

Está bien establecido experimentalmente que el Pd y Pt son mucho más soluble y

remobilizables en condiciones hidrotermales y baja temperatura en comparación con los que otros

elementos del grupo del platino (Ru, Os, Ir), y que el cloruro es una de las formas predilectas de

transporte de estos EGP en este tipo de soluciones. A altas temperaturas (300-400° C), Pt y Pd sólo son

muy solubles en fluidos ácidos, ricos en Cl y oxidantes (Wood 1987, Gammons et al., 1992, Gammons,

1996 en Augé et al., 2005).

El factor común en los MGP derivados de los procesos hidrotermales (sea cual sea la

temperatura de la formación y el origen del líquido) parece ser la asociación de Pd (y, en menor medida,

Pt) con elementos tales como Te, Sb, Bi, As, Hg, Sn, etc. Por lo tanto, es razonable prever que estos

elementos se concentren en soluciones hidrotermales y que se precipiten como complejos MGP

(Evstigneeva y Tarkian 1996 en Augé et al., 2005).

La derivación principal de los EGP debe atribuirse a la composición química del manto superior

o de la corteza oceánica subducida, la fusión parcial y la diferenciación que llevan a la formación de las

rocas intrusivas huéspedes de los pórfidos de cobre. La concentración de los EGP también depende de

los procesos de fraccionamiento y diferenciación en el magma. Una condición importante que debería

cumplirse es la ausencia de principios de fraccionamiento de los sulfuros magmáticos y, en

consecuencia, la disponibilidad de los EGP para el posterior transporte por los fluidos hidrotermales y la

concentración en el sistema tipo pórfido. Thompson et al., 1999 postulan una alta fugacidad de oxígeno

en el magma como una explicación de los contenidos altos de EGP en los pórfidos de la serie alcalina de

los arcos de islas de British Columbia (Tarkian, Stribrny 1999).

Esquema que muestra una de las posibles fuentes de enriquecimiento de los EGP en los magmas félsicos de los

pórfidos de cobre. Tomado de Economou-Eliopoulos, 2005.

El hecho de que el 43% de los pórfidos de arcos de islas, pero sólo el 6% de los pórfidos de

margen continental investigados aquí, llevan un alto contenido de Pd puede ser atribuido a la

probabilidad de la reducción de EGP por "dilución" debido a contaminación del magma con la corteza.

En los entornos de arcos islas la corteza siálica suele ser delgada o estar ausente, por lo que la

contaminación o dilución de los EGP es mínima. Caso contrario ocurre en los márgenes continentales.

Los magmas que sufren contaminación por material de la corteza pueden añadir azufre y causar la

precipitación de sulfuros, por lo que se produce la retirada de Au y EGP del resto del fundido silicatado.

También una precipitación temprana de sulfuro puede ser causada por procesos de mezcla de magmas.




Estos supuestos deben, sin embargo, considerarse especulativos en la fase actual de estas

investigaciones (Tarkian, Stribrny 1999).

Aunque los depósitos tipo pórfidos de cobre de diferentes entornos geotectónico puede tener

algunas características comunes, sus mecanismos de formación puede ser diferente en lo que respecta a

derivación, lugar de formación y desarrollo de los magmas de origen. Varios factores pueden ser

responsables de enriquecimiento de Au y EGP en los depósitos de pórfidos de cobre, por ejemplo,

subsaturación de azufre en el magma de modo que el Au y EGP permanecer en el fraccionamiento del

fundido silicatado, antes de su emplazamiento definitivo, sumado a un elevado potencial de oxidación

que produce una solubilidad del azufre que le impide precipitar como sulfuros, los cuales son

removilizados por los fluidos hidrotermales en una etapa posterior (Tarkian, Stribrny 1999).

En el modelo del depósito Elatsite se describieron tres tipos de poblaciones de inclusiones

fluidas en venillas de cuarzo asociados con MGP-magnetita-bornita-calcopirita-pirita que se formaron

por procesos similares. También se concluyó que el Pd y Pt fueron transportados en forma conjunta

como complejos de cloruro en soluciones magmático-hidrotermal de alta salinidad y a temperaturas de

entre de 700 a 340° C, y que el paladio se movilizó con más fuerza que el platino (Tarkian et al., 2003 en

Augé et al., 2005).

Según Hanley et al., 2010 en los depósitos tipo pórfidos de la serie alcalina de la Cordillera de

Canadá se reportó un inusual contenido de Pt y Pd en pirita, sobre todo en piritas ricas en Co y Ni.

Además se identificó que el Pt se asociaba a las piritas ricas en Co y el Pd a las piritas ricas en Ni. Los

análisis de elementos traza de pirita (LA-ICP-MS) muestran que hasta un 90% de la masa de Pd + Pt en

las muestras mineralizadas se produce dentro de este mineral de acogida atípico (hasta 90 ppm de Pd y

20 ppm de Pt). Los picos de abundancia correlacionan espacialmente al Pt con Co (hasta un 4% en peso)

en los núcleos de los granos de pirita, mientras que el pico de Pd se correlaciona espacialmente con Ni

(hasta 1% en peso) y se concentra en los bordes de los granos de pirita (Hanley et al., 2010).

El enriquecimiento temprano de Co-Ni-EGP en estos depósitos implica una contribución de

fuentes máficas e implica una cristalográfica de sustitución, mecanismo por el cual la división de Pd y Pt

en la pirita es promovido durante la cristalización a alta temperatura de la pirita cuando que maximiza el

sitio vacante del Fe2 + en la red de la pirita (Hanley et al., 2010).

Histograma de la relación Pd/Pt en muestras de pórfidos (negro), pirita temprana con contenidos de EGP (rojo) y

fundido silicatado incluido en flujos basálticos (azul) para el sistema tipo pórfido de Afton en Canadá. Tomado de

Hanley et al., 2010.

Con estos datos, estos autores introducen un nuevo concepto desde la perspectiva de la

evaluación de recursos, ya que esta inusual asociación puede llevar a la tergiversación de las leyes de

EGP si sólo se centran los estudios en el análisis de concentrados de cobre o si el muestreo durante la

exploración se centra en los intervalos de ensayo que contienen calcopirita.

Desde el punto de vista de la exploración, el reconocimiento de altas anomalías Co no será útil

porque la pirita no es el único mineral que controla la abundancia de Co transportado en el sistema. Por

otro lado, el reconocimiento de piritas ricas en Co (detectable por microsonda de rutina) puede ser una

herramienta viable para discriminar entre sistemas EGP-áridos y EGP-ricos, ya que sólo la pirita rica en

Co-Ni se asocia con enriquecimiento de Pd y Pt (Hanley et al., 2010).




APECTOS DESTACADOS DEL ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN PRESENTADA:

1. Los EGP que se encuentran en los pórfidos cupríferos son Paladio principalmente y en menor

concentración Platino.

2. Ambos se asocian a la fase principal de mineralización dentro de la alteración potásica,

asociados a minerales portadores de Cobre y Oro.

3. Las series alcalinas de pórfidos en contextos de arcos islas son las que portan preferentemente

a los EGPP.

4. La asociación calcopirita, bornita, pirita y magnetita es la asociación mineralógica donde los

EGPP se encuentran incluidos, como merenskyita principalmente.

5. Los elevados contenidos de Paladio tiene una alta correlación con los elevados contenidos de

Oro en los depósitos tipo pórfidos asociados a arcos islas.

6. La presencia de Co y Ni enriqueciendo la composición de la pirita, hace que el Pd y el Pt estén

presentes con esa asociación, en algunos depósitos estudiados.

7. Actualmente se intenta explicar la presencia de estos elementos en las fases fluidas

hidrotermales por removilización a partir de un fundido silicatado que contiene a los EGPP sin

precipitar.

8. Los posibles fenómenos que pueden producir un enriquecimiento de EGPP en pórfidos se

intentan explicar por fluidos con alta fugacidad de oxígeno y acidez elevada, asociados a un

enriquecimiento en Cl y alta salinidad, que permite que el Pd y el Pt sean transportados como

complejos clorurados, para luego precipitar como teluros principalmente, junto a las menas de

sulfuros.

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Elementos del Grupo del Platino en Pórfidos_A.Carrazana

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