Oxidación y enriquecimiento supergénico

CAPÍTULO 5

OXIDACIÓN Y ENRIQUECIMIENTO SUPERGÉNICO

Cuando un mineral queda expuesto por la erosión, es meteorizado junto con las rocas que lo encierran. Las aguas superficiales oxidan los minerales metálicos, produciendo disolventes que disuelven a la vez otros minerales. Un yacimiento metálico queda de este modo oxidado y generalmente desprovisto de muchos de sus materiales valiosos hasta el nivel de la capa de aguas freáticas o hasta una profundidad donde no puede producirse la oxidación. La parte oxidada se denomina zona de oxidación.

Los efectos de oxidación pueden extenderse más debajo de la zona de oxidación, cuando las soluciones disolventes, frías y diluidas se filtran hacia abajo pueden perder una o la totalidad de su contenido metálico en la zona de oxidación y dar origen a depósitos de mineral oxidado.

Si las soluciones que se filtran hacia abajo penetran en la capa de aguas freáticas, su contenido puede precipitarse en forma de sulfuros secundarios y dar a una zona de enriquecimiento secundario o enriquecimiento sulfuroso supergénico. La parte que no resulta afectada se le denomina zona primaría o hipogénica.

La oxidación Supergénica y el enriquecimiento se producen conjuntamente. Sin oxidación no puede haber aporte de los disolventes a partir de los cuales puedan precipitarse más tarde los minerales en las zonas de oxidación o de sulfuros supergénicos, el proceso comprende tres fases:

1. oxidación y solución en la zona de oxidación.

2. deposición en la zona de oxidación.

3. deposición de sulfuro supergénico

5.1. Oxidación y solución en la zona de oxidación. Los minerales se alteran y la estructura de la mismos, las substancias metálicas son lavadas o alteradas hasta dar nuevos compuestos, la textura y el tipo de depósito primitivo quedan obscurecidos y los minerales compactos se hacen cavernosos; La limonita lo obscurece todo e imprime la corteza oxidada el conocido color oriniento y llama mucho la atención del minero.

El agua con oxígeno disuelto y entremezclado es el reactivo oxidante más poderoso, pero el anhídrido carbónico desempeña un papel muy importante, localmente los yoduros, cloruros, y bromuros reaccionan con ciertos minerales dando disolventes poderosos, tales como el sulfato férrico y ácido sulfúrico, este último reacciona a su vez con el cloruro de sodio, dando ácido clorhídrico, con el hierro produce cloruro férrico, que es un poderosos oxidante.

5.2. Cambios químicos. Dentro de la zona de oxidación hay dos cambios químicos principales:

1. La oxidación, solución y la eliminación de minerales valiosos.

2. La transformación in situ de los minerales metálicos en compuestos oxidados.

Las siguientes reacciones.

• El ácido sulfúrico ataca también a varios sulfuros, dando sulfatos de sus metales y se forman cloruros, yoduros y bromuros, principalmente de plata.

• La mayor parte de los sulfatos que se forman son fácilmente solubles, y estas soluciones frías y diluidas se filtran lentamente hacia abajo a través del depósito hasta que producen las condiciones necesarias para el depósito.

• Si la pirita está ausente en los yacimientos que experimentan la oxidación, sólo se forma una pequeña cantidad de disolventes, se produce poca solución, y los sulfuros tienden a convertirse in situ en compuestos oxidados, y los sulfuros hipogénicos no se enriquecen, la pirita ha hecho que la calcopirita se convierta en carbonato de cobre y los sulfuros supergénicos carecen de importancia.

• Un muro de caliza tiende a impedir la migración de ciertas soluciones de sulfato, inmediatamente reacciona con el sulfato de cobre e impidiendo así todo enriquecimiento de sulfuro supergénico.

• La tendencia general de los cambios químicos en la zona de oxidación es descomponer los minerales complejos y formar minerales simples. Los metales nativos pueden ser atacados, el cuarzo es resistente, pero la sílice liberada durante la oxidación, se disuelve generalmente y los carbonatos se descomponen con facilidad y la mayor parte de los silicatos se alteran, transformándose en unos cuantos minerales.

• Solubilidad y solución. Los sulfuros son simples son ligeramente solubles en agua fría y su orden de solubilidad ha sido clasificado por Weigelen en la siguiente tabla:

Tabla.8. Solubilidad y Solución

Sulfatos comunes Carbonatos comunes Sulfuros comunes

(Precipitados).

SO4 Mn CO3 k2 SMn

SO4 Zn CO3 Na2 SZn

SO4 Mg CO3 Cu Sfe

(SO4)3Al2 CO3 Mn Sco

SO4 Fe CO3 Fe Sin

SO4 Cu CO3 Mg SCd

SO4 Na2 CO3 Zn S3 Sb2

SO4 K2 CO3 Ba SPb

SO4 Ag2 CO3 Ca Scu

SO4 Ca S3As2

SO4 Pb Sag2

S3Bi

SHg

El ácido sulfúrico diluido, son atacadas la pirrotina, calcopirita, bornita, blenda y galena; la pirita, y los compuestos de plata sólo resultan ligeramente atacados, no son atacados los minerales como la covelita, calcosina y molibdenita sin embargo el sulfato férrico disuelve con facilidad a la mayoría de ellos.

Los carbonatos son de baja solubilidad y los sulfatos muy solubles, siendo excepciones los sulfatos de plomo y de bario, (ver tabla del comportamiento ante la oxidación de los minerales metálicos comunes).

5.3. Coberteras y sombreros de fierro. Las coberteras indican lo que hay debajo de la superficie, excepto en las regiones heladas la mayor parte de los yacimientos presenta un sombrero o cobertera de oxidación, esto puede anunciar el hallazgo o descubrimiento de un yacimiento de gran riqueza.

El sombrero de oxidación es el afloramiento de una masa celular de limonita y ganga situada encima de los depósitos de sulfuro, la tendencia actual es también llamarlos coberteras, principalmente cuando tenemos la presencia de depósitos diseminados.

5.4. Materias que integran

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