Geología, geoquímica y mineralogía del yacimiento portador de indio de Ayawilca, Pasco, Perú

Abstract

El indio (In) es un metal estratégico importante para la economía global, siendo esencial en la manufactura de equipos para tecnologías digitales y verdes para fomentar un crecimiento medioambientalmente sostenible. El yacimiento tipo “cordillerano” de Zn de Ayawilca, localizado en la región de Pasco, aloja un promedio de 0.81 millones de toneladas (Mt) de Zn cuya ley es 6.9 % en los recursos indicados. Además, presenta otros metales como In y Sn. El contenido de In alcanza un valor de 983 toneladas (t) con una ley de 84 ppm en los recursos indicados, mientras que, en el caso del Sn, se ha reportado aproximadamente 0.09 Mt con una ley de 0.63 % en los recursos inferidos. El objetivo de la presente tesis es caracterizar mineralógicamente y establecer espacial y temporalmente los contenidos de In en este yacimiento. Ayawilca presenta dos estilos de mineralización: vetas, que se agrupan en dos dominios (NO y NE), y mantos. A grandes rasgos, la secuencia paragenética en ambos estilos de mineralización puede dividirse en tres estadios. El estadio A comprende la cristalización de cuarzo, pirrotina (excepto en las vetas del NO), casiterita (sólo en los mantos), esfalerita rica en Fe, calcopirita, arsenopirita, wolframita (restringida a las vetas del NE), estannita y herzenbergita (los dos últimos no se han identificados en las vetas del NO). El estadio B comprende la cristalización de pirita, marcasita y producto intermedio, que reemplazan las fases mineralógicas del estadio A. El estadio C comprende la cristalización de carbonatos de Fe-Mg-Mn, esfalerita pobre en Fe, arsenopirita, galena y sulfosales de Ag (pirargirita y estefanita), y está asociada a una alteración de caolinita-dickita. En los mantos se han diferenciado cuatro generaciones de esfalerita, las tres primeras cristalizadas en el estadio A y la última, en el estadio C: i) la 1ra se presenta como finas diseminaciones en forma de estrella dentro de calcopirita; ii) la 2da presenta finas diseminaciones de calcopirita, pirrotina y mackinawita; iii) la 3ra presenta superficies limpias con ínfima presencia de diseminaciones de calcopirita; iv) la 4ta es pobre en Fe y ha reemplazado a la arsenopirita desde sus intersticios. En las vetas del NE se han identificado dos generaciones de esfalerita: i) la 1ra en forma de inclusiones tipo estrella dentro de calcopirita; y ii) la 2da es reemplazada por estannita desde sus bordes y, en algunos casos, se puede observar relictos de esfalerita en los granos de estannita. En las vetas del NO se han identificado dos generaciones de esfalerita: i) la 1ra es rica en Fe y es reemplazada desde sus bordes por pirita/marcasita y ii) la 2da es pobre en Fe. De acuerdo a esta secuencia, la mineralización de Ayawilca registra una progresión desde un ambiente de baja sulfuración (LS) a uno de sulfuración intermedia (IS). Las concentraciones más elevadas de In han sido detectadas en la esfalerita del estadio A de los mantos (hasta 1.58 wt. % en granos de la 2da generación y 1.46 wt. % en granos de la 3ra generación). La estequiometria sugiere que la incorporación de In en la esfalerita sería en forma de una substitución emparejada Cu++In3+↔2Zn2+. Las concentraciones de In en esfalerita tienden a aumentar en profundidad tanto en mantos como en las vetas situadas al NE. Las concentraciones de In en estannita son de hasta 0.5 wt. %. De acuerdo a los resultados obtenidos para esta tesis, en yacimientos de tipo cordillerano enriquecidos en Zn y Sn, el In se encontrará principalmente alojado en la estructura cristalina de la esfalerita y la estannita. Hasta el momento, en Ayawilca no se ha reconocido la presencia de fases propias de In. Las mayores concentraciones de In en estos dos minerales se encuentran en una etapa temprana de la secuencia de cristalización, en un ambiente de baja sulfuración, y éstas tienden a aumentar con la profundidad. La presencia de Cu en el sistema mineralizante es necesaria, ya que posibilita la incorporación de In en la estructura de la esfalerita. Aquellas etapas y zonas de mineralización con disponibilidad de Cu en los fluidos mineralizantes son, por lo tanto, especialmente prospectivas para In.