Factores Clave en la Alteración Supergena: Minerales, Geología y Procesos Biológicos
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Factores Clave en la Alteración Supergena de Depósitos Minerales
El Rol del FeS₂ (Pirita) en la Alteración Supergena
La pirita (FeS₂) se meteoriza en la zona de oxidación a sulfato férrico (Fe₂(SO₄)₃) y ácido sulfúrico (H₂SO₄). Estos compuestos, al disolverse en las aguas percolantes, forman iones SO₄²⁻, H⁺, Fe³⁺ y Fe²⁺. Dichos componentes actúan como lixiviantes, produciendo la disolución de metales en forma de sulfatos y su posterior movilización y transporte descendente.
Por debajo del nivel freático, la pirita actúa como mineral huésped para la deposición de menas. Esto se debe a su relativa solubilidad y a su capacidad de aportar generosamente aniones de azufre (S²⁻) a los cationes invasores de cobre (Cu) o plata (Ag).
Importancia de la Estructura Geológica en el Proceso Supergeno
La estructura geológica es fundamental en este proceso, ya que las zonas de falla o fracturas proporcionan la permeabilidad necesaria para la percolación de las aguas superficiales hasta niveles relativamente profundos de los depósitos. Frecuentemente, las zonas de falla incluyen volúmenes de rocas fracturadas y porosas, lo que facilita el desarrollo de los procesos supergenos.
Además, estas estructuras pueden albergar una mayor proporción de minerales sulfurados, los cuales son susceptibles de ser descompuestos o modificados por los procesos supergenos.
Relevancia de la Roca Caja en la Alteración Supergena
En cuanto a la composición de la roca caja, las reacciones con sus componentes alcalinos neutralizan o alcalinizan las soluciones descendentes. Por ejemplo, la hidrólisis de feldespatos potásicos o plagioclasas puede inducir la precipitación del contenido metálico en la zona de oxidación, y lo mismo sucede con ciertos componentes de la ganga.
Si las rocas o menas contienen calcita (CaCO₃) u otros carbonatos, las soluciones oxidantes pueden neutralizarse completamente antes de alcanzar el nivel de aguas subterráneas, originando una zona oxidada enriquecida con carbonatos de cobre (malaquita, azurita).
Por el contrario, la lixiviación en la zona de oxidación será más intensa en ausencia de minerales reactivos con los fluidos percolantes, por ejemplo, en rocas silicificadas o con alteración cuarzo-sericítica.
El Rol de las Bacterias en la Oxidación de Minerales
La actividad de estos microorganismos es crucial en el proceso de oxidación natural de cuerpos mineralizados. Su existencia ha impulsado el desarrollo de tecnologías de procesamiento metalúrgico de menas mediante biolixiviación.
Estos procesos se han aplicado a menas cupríferas mixtas (sulfuros con óxidos) que, al ser tratadas con métodos tradicionales de flotación o lixiviación ácida, ofrecen bajas recuperaciones de cobre. Asimismo, la biolixiviación se ha empleado en menas con oro refractario (generalmente ocluido en pirita o arsenopirita) para oxidar los sulfuros y liberar el metal precioso.