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NUEVA ÁREA FAVORABLE DE FOSFATOS EN PASCO PARA SU APROVECHAMIENTO EN EL SECTOR AGRARIO

Por: Jesús Fuentes y Jhonny Torre, Instituto, Geológico Minero y Metalúrgico.


Resumen

En el estudio de prospección de recursos de rocas y minerales industriales (RMI) que viene realizando el Instituto, Geológico Minero y Metalúrgico (Ingemmet) a nivel país, es en la región Pasco, que se han encontrado nuevas evidencias de ocurrencias de fosfatos, al sur de Ticlacayán, zona de gran interés lito-estratigráfico emplazado en secuencias sedimentarias jurásicas de la parte superior de la Formación Aramachay, equivalente a lo registrado en el yacimiento de fosfatos Mantaro de la región Junín, consideradas como litotectos por constituir o ser una roca hospedante de sustancias minerales de mucha importancia económica, capaces de tener una gran injerencia en el desarrollo económico del país.

La Formación Aramachay es el miembro intermedio del Grupo Pucará, está conformado por calizas de color gris oscuro a bituminoso con niveles margosos y pelíticos negros; hacia la parte superior contiene horizontes clásticos cuya litología es arenisca cuarzosa con algunos granos de mineral de fosfato.

Estudios de geoquímica han reportado importantes valores de P2O5 que varían entre 2.09 y 4.89%, siendo el principal mineral presente la fluorapatita.

Los minerales de fosfatos, a través de diversas presentaciones, se usan principalmente en la agricultura, debido a su gran importancia como fertilizante en los cultivos, teniendo una relación directa con la calidad de frutos o rizomas.

Introducción 

El fosforo obtenido a partir de minerales de fosfatos, constituye un elemento químico esencial e insustituible para todos los seres vivos. En los últimos años, en la agricultura moderna es de vital importancia para mantener el alto rendimiento de los sistemas agrícolas, convirtiéndose en uno de los fertilizantes más importantes para mantener la seguridad alimentaria mundial. Su uso de ha intensificado desde el siglo XX y se considera como un recurso finito (GreenFacts Scientific Board, 2016). 

Es conveniente investigar nuevas ocurrencias de diversos minerales industriales, así como los fosfatos que tienen gran importancia económica como una de las materias primas principales para la producción agrícola. 

La investigación, servirá como información científica básica para iniciar nuevos trabajos de exploración en minerales industriales como es el fosfato, ya sea por compañías nacionales o internacionales. 

El presente estudio será de mucha utilidad para investigadores, docentes y estudiantes debido a que aporta información relevante sobre una nueva área de fosfatos en la región Pasco. 

El problema que da lugar al desarrollo del presente trabajo es que: recientemente se viene pronosticando una crisis alimentaria global en corto plazo que podría durar años, lo cual responderá a la insuficiencia de fertilizantes para atender la gran demanda mundial. Según la revista inglesa The Economist (2020), el problema se ha originado desde la cuarentena por la COVID-19 de 2020, pandemia que ha dificultado el comercio internacional. 

Entre los fertilizantes previstos en la escasez se encuentran los fosfatos, que tienen mucha demanda debido a que el fósforo es el nutriente fundamental en la etapa de crecimiento de las plantas que se cultivan en el sector agrario. 

El presente trabajo de investigación responde a la pregunta: ¿Existen nuevas áreas favorables por fosfatos en Pasco – Perú, para su aprovechamiento en el sector agrario?

Objetivos

Demostrar que existe una nueva ocurrencia de fosfatos en la parte central del Perú con las características geológicas, químicas y mineralógicas favorables, cuyo hallazgo puede constituir una nueva oportunidad de inversión que puede convertirse en el descubrimiento de un gran yacimiento aprovechable.

Dar a conocer que nuestro país tiene una diversidad de recursos minerales, siendo uno de ellos los fosfatos considerados como mineral industrial de mucha importancia en el sector agrario y que tiene una incidencia económica importante para el desarrollo social de la región y el país.

Fundamentación conceptual

La investigación se ha realizado bajo los siguientes marcos conceptuales:

Las rocas fosfóricas proveen el principal recurso para producir fertilizantes fosforados y químicos fosfáticos; son casi insustituibles y reciclables; ocupan el segundo lugar entre las sustancias que se comercializan a nivel internacional (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2007).

Los fosfatos, clasificados como fertilizantes químicos, son uno de los nutrientes que más determina la producción de los cultivos, luego del nitrógeno, el fósforo está considerado como el segundo elemento químico esencial para el óptimo crecimiento y desarrollo de las plantas (Inecol, 2021). El fosforo es un factor de precocidad, activa el desarrollo inicial y tiende a acortar el ciclo vegetativo, favoreciendo la maduración, por ello, resulta importante para los cultivos tempranos. Asimismo, aumenta la resistencia de la planta al frío y a las enfermedades (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2007).

El fósforo es absorbido desde el suelo y la carencia afecta no solo el crecimiento de la planta y al desarrollo y rendimiento de la cosecha, sino también a la calidad del fruto y a la formación de semillas (Figura 1). Igualmente, su ausencia retrasa la maduración de las cosechas, con lo que se posterga la recolección y se pone en riesgo la calidad del producto (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2007).

Más del 75% de los recursos de rocas fosfóricas son de origen marino (depósitos sedimentarios), 10 a 15% tienen procedencia ígnea (depósitos ígneos) y solo una pequeña proporción se encuentra en los depósitos de guano (depósitos de islas), (Van Kauwenbergh, S.J., 2010).

En Perú, existen rocas de fosfato que se encuentran relacionadas a la unidad estratigráfica denominada Grupo Pucará cuya extensión abarca la parte norte y central de los Andes, está compuesta por tres unidades geológicas: Chambará, Aramachay y Condorsinga, siendo La Formación Aramachay el miembro intermedio que contiene fosfatos (Notholt A.J.G., Sheldon R.P. & Davidson D.F., 2005).

Metodología de trabajo

Para cumplir los objetivos del estudio se ha realizado un trabajo sistematizado, iniciando con la etapa pre-campo, luego campo y finalmente post-campo.

La etapa pre-campo, básicamente fue la revisión bibliográfica sobre fosfatos y la preparación de los mapas geológicos con las zonas a visitar.

En la etapa de campo, se han realizado las visitas a las zonas predeterminadas, identificación del horizonte con fosfatos, evaluación del área y toma de muestras para los análisis geoquímicos y mineralógicos.

En la etapa post campo, se han realizado los estudios de las muestras colectadas, que incluyen el análisis geoquímico usando la técnica analítica de ICP-OES para la determinación de elementos mayores (Al2O3, CaO, Fe2O3, K2O, MgO, MnO, Na2O, P2O5, SiO2, Ti2O) y menores (Ag, Al, As, Ba, Bi, Ca, Cd, Cl, Co, Cr, Cu, Fe, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Sb, Si, Rb, Sr, Ti, Tl, V, W, Y, Zn y Zr). El tipo de disolución usado es multiácida (HCl, HNO3, HClO4).

La técnica ICP-MS ha sido usado para la determinación de elementos traza (Be, Ce, Cs, Dy, Er, Eu, Ga, Gd, Hf, Ho, In, Lu, Nb, Nd, Pr, Sm, Ta, Tb, Th, Tl, Tm, U, W y Yb).

El estudio de los componentes minerales de cada una de las muestras se ha realizado por difracción de rayos X.

Obtenidos los resultados analíticos y estudios de mineralogía, se ha realizado la interpretación y elaboración del informe.

La población está constituida por cuatro muestras tipo rock chip, las cuales han sido tomados en la unidad de análisis Formación Aramachay que se encuentra expuesta en la región Pasco.

Resultados de la investigación

Entre los sectores de Ticlacayán y Tambocancha (Figura 2), localizados a 38 km de la ciudad de Cerro de Pasco, se ha evidenciado dos mantos de rocas fosfatadas dentro de la Formación Aramachay de edad Jurásico inferior.

El primer manto es un conjunto de horizontes delgados de 0.20 metros de grosor en promedio, intercalados con laminaciones de lutitas de 0.20 metros de grosor, la secuencia se repite en un grosor total de 12 metros (Figura 3); litológicamente está compuesto por areniscas de grano medio con contenido de arcillas y limos entre los intersticios, el fosfato se encuentra como pequeños pellets de color marrón con ligero tono verde oscuro entre los granos de cuarzo.

Hacia el piso está delimitado por areniscas de color verde olivo, grano medio y, esta a su vez, descansa sobre calizas Grainstone de color beige con tono pardo; el techo está limitado por calizas margosas y areniscas muy meteorizadas, el manto de roca fosfatada se extiende por 4 kilómetros de longitud siendo su rumbo N24° O y 48° NE.

El segundo manto se encuentra a 6 metros por encima del primero, y ocurre muy similar a este, siendo un conjunto de delgados horizontes entre 0.10 a 0.30 metros de grosor, que en general, la sumatoria de solo los horizontes fosfatados alcanzan a 1.8 metros de grosor; litológicamente son areniscas cuarzosas de color beige con ligero tono pardo oscuro, grano fino, con pequeños granos de fosfatos de color verde a pardo, se encuentran interestratificadas con dos horizontes de areniscas de color verde claro de 1.5 metros de grosor cada una. El manto con horizontes repetitivos de rocas fosfatadas alcanza un grosor de 4.8 metros (Figura 4).

De acuerdo con los análisis geoquímicos, los mantos de roca fosfatada en la zona de Ticlacayán – Tambocancha varían en P2O5 entre 2.09 a 4.89%, valores considerados muy importantes para una etapa de investigación inicial, a excepción del valor bajo de 0.67%, el cual corresponde a una muestra con alteración supérgena (Tabla 1). Los valores altos en: SiO2, CaO y Al2O3, son típicos de las areniscas cuarzosas con arcillas y calcita entre los intersticios de los granos componentes.

Los estudios de mineralogía revelan que el mineral de fosfato presente en los mantos es la fluorapatita (Tabla 2). Asimismo, el cuarzo, la caolinita y la calcita son parte componente mayoritario de los mantos de roca fosfatada, los últimos dos se encuentran entre los espacios que existen entre los granos de cuarzo. 

Los resultados de los estudios geoquímicos y mineralógicos (Tablas 1 y 2), demuestran la existencia de fosfatos en el sector Ticlacayán – Tambocancha, estos se encuentran como mantos silicoclásticos fosfatados dentro de la Formación Aramachay.

En los diagramas de comparación analítica (Figura 5), se puede apreciar que: 

El P2O5 se incrementa cuando crecen los valores de SiO2 y el CaO, existiendo una relación positiva. Sucede lo contrario cuando los valores de Al2O3 y Fe2O3 se incrementan, siendo una relación negativa.

Discusión de resultados

Los valores de fosfatos (P2O5) encontrados no representan lo suficiente como para iniciar una explotación, sin embargo, son de mucha importancia para iniciar mayores trabajos de investigación.

En el depósito de fosfatos Mantaro, localizado entre Aco, Quicha y Aramachay, las muestras superficiales reportan concentraciones entre 0.58 a 3.11% de P2O5 (Carpio, M., Torre, J. & Fuentes, J., 2019), mientras que en profundidad alcanzan valores entre 10.36 a 16.05% en P2O5 (Mantaro Perú, 2011). 

Los valores superficiales de 2.09 a 4.89% en P2O5, encontrados en el presente estudio reflejan una similitud a los valores superficiales del proyecto de fosfatos Mantaro y no se descarta su similitud en profundidad. 

Conclusiones

1. En la región central del Perú existe un gran potencial de recursos de rocas fosfáticas que aguarda mayores trabajos de prospección y exploración, teniendo altas posibilidades de llegar a la cartera de proyectos mineros más importantes del país.

2. Es conocido que la Formación Aramachay del Grupo Pucará constituye una unidad estratigráfica fundamental para la prospección de fosfatos. 

3. Los trabajos de investigación regional que realiza el Ingemmet aportan conocimiento geológico de las diferentes unidades y su relación con las rocas y minerales industriales con el fin de, que cualquier tipo de inversionista, pudiera realizar mayores trabajos de exploración y así tal vez descubrir un nuevo depósito de minerales industriales.

Recomendaciones

Se recomienda realizar mayores trabajos de prospección y exploración en la zona evidenciada, con el objetivo de conocer detalladamente su extensión y sus concentraciones de P2O5

Bibliografía

Carpio, M.; Torre, J. & Fuentes, J. 2018. Prospección de recursos de rocas y minerales industriales en la región Pasco. INGEMMET, Boletín Serie B: Geología Económica, 52, 324 p., 2 mapas.

Carpio, M., Torre, J. & Fuentes, J. 2019. Investigación de calizas para el desarrollo de la región Junín. INGEMMET, Boletín, Serie B: Geología Económica, 65, 343 p., 3 mapas.

GreenFacts Scientific Board. 2016. Fertilizantes fosfatados y seguridad alimentaria (en línea), (consulta 27 junio 2022). Disponible en: <https://www.greenfacts.org/es/fosfato-recurso/index.htm#1>

Inecol. 2021. La nueva era de los fertilizantes (en línea), (consulta 15 junio 2022). Disponible en: < https://www.inecol.mx/inecol/index.php/es/2017-06-26-16-35-48/17-ciencia-hoy/1107-la-nueva-era-de-los-fertilizantes> 

Notholt, A.J.G.; Sheldon, R.P. & Davidson, D.F. 2005. Phosphate deposits of the world: World phosphate rock resources. 2ª. Ed. New York: Cambridge University Press. pp 131-136, 2 vol.

Olivares, P. 2011. Proyecto de Fosfatos Mantaro. En: Semana Geológica, Lima, 2011. Presentación PPT. Lima: Universidad Nacional Mayor de San Marcos.

Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación. 2007. Utilización de las rocas fosfóricas para una agricultura sostenible. FAO, Roma, Boletín Fertilizantes y Nutrición Vegetal, 13, 155 p.

The Economist. 2022. The coming food catastrophe (en línea). Londres: The Economist (consulta 10 junio 2022). Disponible en: <https://www.economist.com/leaders/2022/05/19/the-coming-food-catastrophe>.

Van Kauwenbergh, S.J. 2010. World Phosphate Rock Reserve and Resources. Alabama: International Fertilizer Development Center (IFDC). 44 p. 

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