Publicación entrega nuevos antecedentes del rol de los hidrocarburos en la formación de depósitos de cobre

24Sep '20

Publicación entrega nuevos antecedentes del rol de los hidrocarburos en la formación de depósitos de cobre

(NMTM, 24 de septiembre de 2020) Una investigación liderada por Andrea Herazo, doctorante del Núcleo Milenio Trazadores de Metales, fue recientemente publicada en la revista Ore Geology Reviews, de la prestigiosa editorial Elsevier.  La investigación revela el rol de los hidrocarburos en la formación de los depósitos de cobre en Chile (Cu), tomando como caso de estudio el depósito Lorena en el norte de Chile.

 

«Assessing the role of bitumen in the formation of stratabound Cu-(Ag) deposits: Insights from the Lorena deposit, Las Luces district, northern Chile» es el nombre de la publicación que específicamente estudió el rol del bitumen, “el cual es un tipo, generalmente sólido o viscoso, de materia orgánica de coloración oscura que suele ser un producto remanente del hidrocarburo, y es formado cuando este último es sometido a cambios de presión y temperatura”, comentó la autora principal de la publicación.

 

La importancia del estudio del bitumen radica en que tanto “en Chile como en otras zonas del mundo suele estar asociado a depósitos minerales; y este suele ser rico en metales y en elementos que podrían ser de interés en la formación de depósitos minerales tales como el azufre (este último es fundamental porque por ejemplo, los minerales de Cu y otros metales cuando se precipitan lo hacen como sulfuros, es decir, se combina el azufre con otro elemento metálico como Cu, Pb, Zn, Fe, etc.). Además, por su estado sólido, registra información de su origen y de los procesos a los que estuvo expuesto, en pocas palabras podemos ver hacia el pasado a través de él”, dijo Andrea Herazo.

 

La geóloga del Núcleo Trazadores de Metales, relata que se trabajó más de tres años en esta investigación. El proceso comenzó con las tomas de muestras en terreno, las que posteriormente fueron clasificadas y analizadas con técnicas micro-analíticas. Un punto importantante de esta investigación es que para el analisis contó con la colaboración de distintos laboratorios, tanto en Chile como en Estados Unidos, Brasil, Argentina y Australia, lo cual si bien extendió los tiempos de trabajo es sin duda una muestra de cómo la ciencia que se está desarrollando desde el Núcleo presenta un estándar de excelencia e impacto internacional.

En relación con las metodologías utilizadas en este paper, Andrea comentó que se utilizó una combinación de técnicas micro-analíticas para estudiar el bitumen. “Por ejemplo, inicialmente utilizamos microscopios convencionales y electrónicos para poder estudiar las diferencias texturales o formas del bitumen y poder agruparlos. Posteriormente, nos centramos en estudiar la química mineral in situ del bitumen utilizando microsonda electrónica. Cabe resaltar que esta información complementa los pocos datos existentes en la literatura sobre el tema, resultado de que el bitumen es un compuesto orgánico y muchos equipos pueden tener problemas técnicos al analizar este tipo de material, por lo que tradicionalmente los análisis no se realizan in situ o de manera puntual. Adicionalmente, aplicamos técnicas espectroscópicas mediante sincrotron para dilucidar el estado de oxidación del azufre dentro del bitumen, siendo la primera medición de este tipo a través del uso de un sincrotrón en bitumenes de Chile”

 

El rol de los hidrocarburos en la formación de depósitos minerales

“Tratando de entender el rol de los hidrocarburos particularmente en algunos depósitos de Cu en Chile, se planteó este trabajo de investigación. En general y a muy grandes rasgos, los depósitos minerales requieren para su formación una fuente que provea los metales, un medio que los transporte y una “trampa” que permita que actualmente los encontremos preservados en profundidad. Teniendo en cuenta ésto, los hidrocarburos al ser compuestos orgánicos son excelentes agentes reductoresy por ende son capaces de precipitar metales al contacto con un fluido que los transporte. Por ejemplo, si tenemos cobre disuelto en un fluido acuoso y este fluido entra en contacto con materia orgánica (hidrocarburos u otros compuestos), de manera rápida podremos formar minerales de cobre.

Además, como los hidrocarburos se presentan mayormente en estado líquido, poseen una alta capacidad de movimiento que podría implicar además del transporte de grandes distancias, llevar consigo partículas en suspensión, metales y/o elementos “claves” (como el azufre por ejemplo) disueltos dentro del mismo y que podrían potencialmente jugar un papel fundamental en la formación de depósitos minerales.

Depósitos Cu-Ag (Cobre y Plata)

Consultada Andrea Herazo sobre las razones por las cuales se estudian estos depósitos, explicó que éstas son variadas. “Una es porque presentan una relación íntima entre materia orgánica y mineralización y/o precipitación de sulfuros de Cu y otros metales. Por lo tanto entender su rol en estos depósitos es un tema geológicamente interesante y fundamental para comprender su génesis”.

“Adicionalmente, estos depósitos se extienden a lo largo de gran parte del territorio Chileno, en la Cordillera de la Costa desde Santiago a Antofagasta, y si bien han históricamente han jugado un rol preponderante como fuente de Cu y Ag en Chile (representando actualmente la tercera fuente de Cu en el país), su origen ha sido muy controversial. Por lo anterior, intentamos aportar nuevos datos e interpretaciones que ayuden a dilucidar los procesos involucrados durante su formación”, agregó.

En relación con el aporte de esta investigación para el conocimiento de la formación de depósitos de Cu- Ag, la geóloga del Núcleo indicó que “los depósitos estratoligados de Cu-Ag en Chile tienen la particularidad de presentar bitumen asociado a la mineralización metálica y su presencia ha sido tradicionalmente interpretada como coincidencial y se le ha atribuido un rol “pasivo” donde este actuaría como un agente reductor que permite la precipitación de metales, como fue comentado anteriormente. Sin embargo, en este trabajo planteamos que quizás el bitumen podría jugar un rol más activo en la formación de estos depósitos, no solo como agente reductor sino que potencialmente podría aportar importantes concentraciones de azufre y metales al sistema”.

Al finalizar se le consultó a la doctorante si ¿habrá hidrocarburos en otros depósitos estratoligados del Jurásico? “Desde hace un tiempo ésta y otras inquietudes se pasean por mi cabeza. En todo el mundo, las rocas de edad Jurásica no son particularmente una fuente de hidrocarburos. Sin embargo, en esa época sí abundaban los mares sulfurosos (ricos en azufre) a lo largo de muchas costas y en Chile en ese tiempo se depositaron lechos ricos en fósiles. Entonces no podemos descartar totalmente que los hidrocarburos hayan sido generados en esta zona, y hayan tenido un rol más extendido”.

Además, agregó que otras preguntas de investigación que se abrieron con esta publicacion “haría referencia a indagar cuál fue la roca o rocas que generaron el petróleo y sus derivados en esa área. Otros estudios futuros podrían estar orientados a la realización de análisis experimentales que permitan corroborar que metales disueltos, particularmente el Cu, pueda ser efectivamente ser transportado en el hidrocarburo en concentraciones importantes”, concluyó.

 

Información de la publicación:

Herazo, A; Reich, M; Barra, F; Morata, D; Del Real, I. Pagès, A: «Assessing the role of bitumen in the formation of stratabound Cu-(Ag) deposits: Insights from the Lorena deposit, Las Luces district, northern Chile»; Ore Geology Reviews, Volume 124, September 2020. DOI https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103639