Mineralogía del oroMineralogía del oroy métodos de estudioy métodos de estudio

Luis H. Chirif R. Laura R. Pascencia E.Luis H. Chirif R. Laura R. Pascencia E.Laboratorio de Mineralogía de la Universidad Nacional de IngenieríaLaboratorio de Mineralogía de la Universidad Nacional de Ingeniería

El elemento oroEl elemento oro– Minerales de oroMinerales de oro– Oro como impurezasOro como impurezas

Metalogenia del oro en el PerúMetalogenia del oro en el Perú– Tipos de yacimientos auríferosTipos de yacimientos auríferos– Principales asociaciones mineralógicasPrincipales asociaciones mineralógicas

Métodos de estudioMétodos de estudio– Microscopio de luz reflejadaMicroscopio de luz reflejada– Microscopio y microsonda electrónicaMicroscopio y microsonda electrónica

IA 0

IIA IIIA IVA VA VIA V IIA

IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB

H He

Li Be B C N O F Ne

Na Mg Al Si P S Cl Ar

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Rb Sr Y Zr Nb Mo Te Ru Rh Pd Ag Cd I n Sn Sb Te I Xe

Cs Ba La Hf Ta W Re Os I r Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

Fr Ra Ac Ku Ha

1 2

3 4 5 6 7 8 9 10

11 12 13 14 15 16 17 18

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

87 88 89 104 105

58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

LANTANIDOS

ACTINIDOS

TABLA PERIODICA

Pd46

Pd 0 = 1,37

Pd+4 = 0,65Pd+2 = 0,80

Ni28

Ni 0 = 1,24Ni+2 = 0,69

Pt78

Pt 0 = 1,38

Pt+4 = 0,65Pt+2 = 0,80

Cu29

Cu 0 = 1,28

Cu+2 = 0,72Cu+1 = 0,96

Ag47

Ag 0 = 1,44

Ag+2 = 0,89Ag+1 = 1,26

Au79

Au 0 = 1,44

Au+3 = 0,85Au+1 = 1,37

O8

O-2 = 1,40

S16

S-2 = 1,74

Se34

Se-2 = 2,00

Te52

Te-2 = 2,11

RADIOS IONICOS

VIIIB IB

V IA

GRUPOS MINERALOGICOSGRUPOS MINERALOGICOS

COBRE PLATA ORONativo Nativo NativoSulfuro Sulfuro (Sulfuro)Sulfosal SulfosalOxido Telururo Telururo

CarbonatoSulfato

MINERALES MINERALES DE ORODE ORO

Oro Nativo Au CúbicoElectrum (Au,Ag) CúbicoAuroestibita AuSb2 CúbicoCuproaurita Cu3Au RómbicoAmalgama (Au,Ag)Hg CúbicoRhodita Au2Bi CúbicoRozhkovita (Cu,Pd)3Au2 Rómbico (?)Weishanita (Au,Ag)3Hg2 HexagonalZvyagintsevita (Pd,Pt,Au)3(Pb,Sn) CúbicoLlujinyinita Ag3AuS2 TetragonalUnterbogaardita Ag3AuS2 TettragonalNagagita Pb5Au(Te,Sb)4S5-8 Rómbico (?)Criddierita TlAg2Au3Sb10S10 MonoclínicoFischersserita Ag3AuSe2 CúbicoPenzhinita (Ag,Cu)4Au(S,Se)4 HexagonalPetrovskaita AuAg(S,Se) MonoclínicoCalaverita AuTe2 MonoclínicoKrennerita (Au,Ag)Te2 RómbicoPetzita Ag3AuTe2 CúbicoSilvanita AgAuTe4 MonoclínicoMontbrayita (Au,Sb)2Te3 TriclínicoKostovita CuAuTe4 MonoclínicoBogdonovita Au5(Cu,Fe)3(Te,Pb)2 Rómbico (?)Bezsmertnovita (Au, Ag)3Hg2 RómbicoBilibinskita (Pd, Pt, Au)3(Pb, Sn) Pseudocúbico

Basado en Fleischerr (1987), Tarkjan & Leissmann (1990), Harris (1990)Basado en Fleischerr (1987), Tarkjan & Leissmann (1990), Harris (1990)

MINERALES DE ORO MAS MINERALES DE ORO MAS IMPORTANTESIMPORTANTES

Elementos Oro Nativo Au CúbicoNativos Electrum (Au,Ag) Cúbico

Calaverita AuTe2 MonoclínicoTelururos Krennerita (Au,Ag)Te2 Rómbico

Petzita Ag3AuTe2 CúbicoSilvanita AgAuTe4 Monoclínico

ORO INVISIBLEORO INVISIBLE

Inclusiones Inclusiones submicrossubmicros--cópicascópicas

Impurezas Impurezas químicasquímicas

Cuarzo SiO2

Pirita FeS2

Arsenopirita FeAsS2

Covelita CuSEnargita-Luzonita Cu3AsS4

Tenantita-Tetraedrita (Cu,Fe)12(As,Sb)4S13

Esfalerita (Zn,Fe)SGalena PbSCalcopirita CuFeS2

Proustita-Pirargirita Ag3(As,Sb)S3

Cinabrio HgSEstibnita Sb2S3

Pirrotita Fe1-XS

METALOGENIA METALOGENIA DEL ORODEL ORO

Epitermales de Alta Epitermales de Alta SulfuraciónSulfuración

Mesotermales Batolito Mesotermales Batolito de Patazde Pataz

Mesotermales Batolito Mesotermales Batolito de la Costade la Costa

Epitermales de Baja Epitermales de Baja SulfuraciónSulfuración

PlaceresPlaceres OtrosOtros

0°S

500 km

8°S

80°W

72°W

PRINCIPALES ZONASAURIFERAS DEL PERU

Epitermales alta sulfuraciónEpitermales baja sulfuraciónAsociados al Bat. de PatazAsociados al Bat. de la CostaPlaceres

YACIMIENTOS AURIFROS YACIMIENTOS AURIFROS PERUANOSPERUANOS

TIPO ALGUNOSYACIMIENTO EJEMPLOS AURIFEROS ACCESORIOS GANGASEpitermales de Yanacocha py, (Au), (clv) en, cv cz, sílice,Alta Sulfuración Sipán al, bar

PierinaEpitermales de Orcopampa Ag, Au, cp, CGRs rdc, cac,Baja Sulfuración Shila Electrum PRJs rdn, bar

Caraveli cz, ser, adlMesotermales Nazca-Ocoña Au py cz, ser

Batolito de Ishihuincala Costa Saramarca

Mesotermales Poderosa Au, py py, apy, cz, serBatolito de Pataz Horizonte po, CGRs

Retamas gn, ef, cpPlaceres Madre de Dios Au py cz

Ananea-SandiaSantiago

MINERALES

EAS64%

P12%

MBP11%

EBS10%

Ot3%

EL MICROSCOPIO DE POLARIZACION EL MICROSCOPIO DE POLARIZACION DE LUZ REFLEJADADE LUZ REFLEJADA

Fuente luminosaFuente luminosa PolarizadorPolarizador Prisma o espejo Prisma o espejo

semireflectorsemireflector Muestra (sección pulida)Muestra (sección pulida) Platina giratoriaPlatina giratoria ObjetivoObjetivo AnalizadorAnalizador OcularOcular

PROPIEDADES MINERALOGICAS QUE SE PROPIEDADES MINERALOGICAS QUE SE ESTUDIAN CON EL MICROSCOPIO DE ESTUDIAN CON EL MICROSCOPIO DE POLARIZACION DE LUZ REFLEJADAPOLARIZACION DE LUZ REFLEJADA

AIRE ACEITE

ColorColorPleocroismoPleocroismoReflectanciaReflectanciaBirreflectanciaBirreflectanciaDurezaDurezaTamaño, texturaTamaño, texturaAnisotropíaAnisotropíaReflejos internosReflejos internos

Mineral S.C. Color % R BR H A Otros (Aceite) ( A c e i t e )

Oro Nativo Cúb. am.brillante 66-89 NO > gn NO XXs anh. cp inalter. < ef

Calaverita Mon. bco.-am.mr. 64,4 dé-cl > prg dé-cl X X s e u h . (bco.-cr.am.) (56 | 63,7) < gn < krn

Krennerita Rómb. bco.-cr. 72 dé > prg cl: clivaje (cr.bco.-ver.cr.) (57,7 | 73) > clv ver|mr. maclas

Silvanita Mon. cr.bco. 49,7 | 58 cl > arg cl: X X s e s q . (cr.bco.-cr.mr.) (44,9 | 57) < prg az.|mr clivaje

Petzita Cúb. bco. 37,1 NO < clv N0 c l i v a j e (ver.bco.-vio.rs) (39 | 40,5)

PROPIEDADES DE LOS PRINCIPALES PROPIEDADES DE LOS PRINCIPALES MINERALES DE OROMINERALES DE ORO

200 m

Luz reflejada, nícoles paralelos.Luz reflejada, nícoles paralelos.Pirita con inclusiones de oro nativo en cuarzoPirita con inclusiones de oro nativo en cuarzocon diseminaciones de oro. Pataz.con diseminaciones de oro. Pataz.

pyAu

cz

Luz reflejada, nícoles paralelos.Luz reflejada, nícoles paralelos.Cristal euhedral de calaverita.Cristal euhedral de calaverita.

50 m

clv

Au

cz

Luz reflejada, nícoles paralelos.Luz reflejada, nícoles paralelos.Oro nativo entre cristales de Oro nativo entre cristales de

arsenopirita.arsenopirita.

50 m

apyAu

cz

cz

Luz reflejada, nícoles paralelos.Luz reflejada, nícoles paralelos.Oro nativo entre cristales de cuarzo.Oro nativo entre cristales de cuarzo.

100 m

Au

cz cz

Luz reflejada, nícoles paralelos.Luz reflejada, nícoles paralelos.Oro nativo intercrecido con pirita.Oro nativo intercrecido con pirita.

200 m

Au

cz

cz

py

Luz reflejada, nícoles paralelos.Luz reflejada, nícoles paralelos.Venilla de pirita, cobre gris y oroVenilla de pirita, cobre gris y oronativo en cuarzo.nativo en cuarzo.

200 m

CGRs

Aucz

cz

py

Luz reflejada, nícoles paralelos.Luz reflejada, nícoles paralelos.Oro nativo intercrecido con pirita yOro nativo intercrecido con pirita yvetillas de oro nativo en cuarzo.vetillas de oro nativo en cuarzo.

200 m

Au

Au

cz

Au

py

400 m

Au

Au

cz

cz+ser

400 m

Au

cz

ser

Au

cz

cz+ser

Au

cz

ser

Luz transmitida,Luz transmitida,nícoles paralelos nícoles paralelos

(arriba)(arriba)y cruzados (abajo).y cruzados (abajo).Oro nativo diseminadoOro nativo diseminadoen roca cuarzo-en roca cuarzo-

sericítica.sericítica.Ocoña.Ocoña.

EL MICROSCOPIO DE BARRIDO (TEM) Y EL MICROSCOPIO DE BARRIDO (TEM) Y LA MICROSONDA ELECTRONICA (SEM)LA MICROSONDA ELECTRONICA (SEM)

Gran cantidad de Gran cantidad de aplicacionesaplicaciones

Aumentos de 18X a Aumentos de 18X a 300000X300000X

Alta resolución de Alta resolución de imagenimagen

Medición cualitativa y Medición cualitativa y cuantitativa de áreas de cuantitativa de áreas de pocos mmpocos mm22 hasta 1 hasta 1 mm22

Microanálisis químicos Microanálisis químicos puntuales, perfiles y puntuales, perfiles y mapas.mapas.

-+

Filamento

Anodo

Apertura

Condensadores

Detector deelectrones

Muestra

Bombade vacio

Microscopioóptico

Cristalanalizador

Detector

Detectorde energiadispersiva

(SiLi)

ESQUEMA DE LA MICROSONDA

Choque elástico de electrones Choque elástico de electrones incidentes con electrones de los incidentes con electrones de los elementos constituyentes de la elementos constituyentes de la muestra.muestra.

Los electrones incidentes son Los electrones incidentes son retrodispersados. Los electrones retrodispersados. Los electrones desplazados de la muestra desplazados de la muestra (secundarios) originan vacancia (secundarios) originan vacancia en su nivel de energía.en su nivel de energía.

La vacancia es ocupada por un La vacancia es ocupada por un electrón de un nivel de mayor electrón de un nivel de mayor energía. El salto origina una energía. El salto origina una radiación X de energía y longitud radiación X de energía y longitud de onda características para ese de onda características para ese salto y para ese elemento.salto y para ese elemento.

¿Qué sucede en ¿Qué sucede en la muestra?la muestra?

ElectrónincidenteElectrón

retrodispersado

Electrónsecundario

Rayos X

Radiación primariade electrones

(20 KeV)

¿Qué radiaciones se originan ¿Qué radiaciones se originan y cómo se detectan?y cómo se detectan?

Radiación luminosaRadiación luminosaSISTEMA OPTICOSISTEMA OPTICO

Electrones retrodispersados BSEElectrones retrodispersados BSE(imagen con tonos de grises: (imagen con tonos de grises: elementos ligeros oscuros y elementos ligeros oscuros y elementos pesados claros)elementos pesados claros)

Electrones secundariosElectrones secundarios(imagen de la superficie de la (imagen de la superficie de la muestra con gran resolución)muestra con gran resolución)DETECTOR DE ELECTRONESDETECTOR DE ELECTRONES

Radiación AugerRadiación Auger Radiación X (microanálisis químico)Radiación X (microanálisis químico)

EDX WDXEDX WDX

2

2

Detector dispersivo de longitud de onda de rayos XDetector dispersivo de longitud de onda de rayos XLímites de detección más bajos (ppm). Equipo muy costoso.Límites de detección más bajos (ppm). Equipo muy costoso.Colimadores y cristal analizador de 2d conocido se mueven sincró-Colimadores y cristal analizador de 2d conocido se mueven sincró-nicamente con el detector. Para cada valor de 2nicamente con el detector. Para cada valor de 2 el equipo evalua el equipo evaluasi existe el elemento que satisfaga la ley de Bragg (nsi existe el elemento que satisfaga la ley de Bragg (n = 2dSen = 2dSen))y en que concentración.y en que concentración.

Aplausos!Aplausos!