Por: Antonio Ramos, Nexa Resources, y Nils Sarmiento y Peter Cerna, independientes.

Resumen

El depósito de sulfuros masivos volcanogénicos (VMS) de Cerro Lindo, de ~ 106 Ma, está constituido por cuatro tendencias de sulfuros subparalelas, alargadas de NO-SE con débil inflexión en la parte sur, compuestas por pirita y barita semimasivas a masivas, con mineralización de Zn-Cu-Pb-Ag y zonas puntuales con metales preciosos superpuestas por eventos tardíos debido a la reactivación del sistema hidrotermal. 

En esta etapa de la evolución mineralógica, se marca una fase donde cp II-ef II es reemplazado y englobado por cp III, principalmente en las tendencias Pahuaypite, Milpo y Casuarinas-OB, afectando principalmente a los cuerpos mineralizados (OB), OB1, OB5, OB6, OB7. Esta zonificación se da tanto vertical como horizontalmente, reflejando el gradiente térmico y químico durante la formación del yacimiento. 

Ello provoca dificultades en la metalurgia, ya que el zn queda encapsulado en los concentrados de Cu, siendo importante la sectorización de estas zonas para optimizar la producción y mejorar la calidad del concentrado.

Introducción 

El yacimiento VMS de Cerro Lindo es un depósito con aproximadamente 49.09 MT en reservas (probada + probable) con leyes de Zn (1.75%), Cu (0.67%), Ag (21.1 gr/Ton) y Pb (0.2%), teniendo una producción diaria de 20 mil ton/día, generando concentrados de calidad Premium. 

Por ello la importancia de conocer más a fondo la paragénesis, evolución, y zoneamiento actual, luego de los diversos procesos hidrotermales, tectónicos y metamórficos sufridos. Esta configuración nos permitirá optimizar el proceso productivo del minado, haciendo más predictivo los sectores con minerales que implican dificultades en el proceso de recuperación en la planta, así como elementos contaminantes. 

De igual forma conocer las diversas etapas paragenéticas que nos permita identificar zonas potenciales de exploración para incrementar la vida útil de la mina.

Marco geológico 

Cerro Lindo se encuentra emplazado en el segmento sur (La Libertad – Ica) de la franja de VMS del cretáceo, donde se desarrollan las secuencias volcanosedimentarias del grupo Casma, está dominada por fallas regionales NW-SE del sistema tapacocha – conchao – cocachacra, asociado a esta franja se desarrollan también los depósitos Perubar, Aurora Augusta, María Teresa, Palma, Balducho y Cerro Lindo.

Geología local

El VMS de Cerro Lindo está emplazado en secuencias dacíticas a riodacíticas de la formación Huaranguillo (Albiano – 106.2 Ma), estas a su vez son cortados por domos rioliticos locales (105 Ma) y diques dioriticos, esta porción de la cuenca ha sufrido un fuerte tectonismo debido a la intrusión de las superunidades Catahuasi e Incahuasi, ambas de composición granodioritica, generando un metamorfismo de contacto, siendo el sector oeste donde se tiene una franja de metavolcánico en contacto con la superunidad Incahuasi, como último evento se reconoce el emplazamiento de diques de composición andesíticas de textura porfirítica totalmente secos.

Como dominios locales, debido a su génesis, se tiene las secuencias dacíticas (VD) y sulfuros semimasivos (SSM), cuya característica principal es que su composición será entre 25 a 50% de sulfuros (mena y ganga), mayormente se presentan como halos de los cuerpos mineralizados principales. El sulfuro primario de pirita (SPP), con contenido de sulfuro debe ser >50%, teniendo principalmente mineralización de Cu. El sulfuro primario de baritina (SPB) debe contener baritina >12% con mineralización de sp – gn – py – cpy, el estilo de mineralización de este dominio se da en parches y bandas. Actualmente, se está considerando el volcánico mineralizado (VM) que es un dominio asociado a un proceso de removilización, en el cual el fluido ingresa por las fracturas infiltrándose en la roca, reemplazándola parcialmente.

Control estructural

El control estructural en Cerro Lindo es un factor dominante ya que la mineralización está ligada a cuatro trends de rumbo NW-SE, los cuales favorecen a la geometría de los cuerpos mineralizados, la intersección de estas estructuras y el sistema N-S generaron la apertura para el emplazamiento de la mineralización primaria, estos en diversos pulsos y reactivaciones estructurales. Asimismo, se tiene un sistema NE-SW, el cual está relacionado a un último pulso de mineralización asociado al proceso de removilización, teniendo mayor importancia al sur del yacimiento donde marca una inflexión hacia el E, finalmente las estructuras E-W post mineral, las cuales no presentan mayor desplazamiento, afectando principalmente la zona sur del yacimiento.

Paragénesis y zoneamiento 

Evolución paragenética

En Cerro Lindo se puede identificar hasta 5 fases paragenéticas iniciando con una etapa temprana de formación de gangas ricas en fierro y de alta temperatura, dominada por el ensamble mgt-po-ru-py de granulometría fina y relacionada a sistemas estructurales profundos, con ocurrencia de As-Mo como límite hacia la etapa de formación de minerales de mena, en la cual suceden diversos procesos de reemplazamiento y relleno de cp-ef principalmente, siendo de especial importancia el evento de reemplazamiento de ef II con diseminación de cp II y reemplazamiento por cp III dejando encapsulado la ef II, posteriormente se tiene la presencia de galena marcando el enfriamiento del sistema. La tercera fase es más un proceso de reactivación con un incremento en la temperatura con precipitación en bandas de cobres grises y ef II arrastrando algunos volátiles que marcan un zoneamiento local restringido al sistema NE-SW. La Fase IV trayendo elementos nativos como Ag, Au, Bi, y precipitación de sulfosales de Cu, Ag, Pb. Finalmente, una etapa cobre secundario y óxidos de fierro por lixiviación por aguas meteóricas y DAR producto de la misma operación.

Ensamble de mineralización crítico

La muestra CL-MINER-034 está conformada por agregados de pirita I (11%) diseminados entre las gangas, con relictos de rutilo (traza) y pirrotita (traza) a manera de inclusiones, así como también presenta calcopirita I (traza) en sus oquedades. Los cristales de esfalerita II (traza) presentan finas diseminaciones de calcopirita II (traza), han reemplazado a los cristales de pirita I y, a su vez, han sido reemplazados y englobados por calcopirita III (8%). Cristales de esfalerita III (1%), galena (traza) y cobres grises (traza) han reemplazado a la calcopirita III desde sus bordes y oquedades.

Zoneamiento de Zn – Cu

Este zoneamiento se da en la segunda fase, en la cual la calcopirita va reemplazando a la py-po-mgt y, a su vez, van interactuando con la esfalerita reemplazando y rellenando. Este zoneamiento está relacionado a los sistemas NW-SE y N-S, por lo cual presenta un desarrollo desde profundidad y alongándose en dirección NW-SE.

Cabe mencionar que debido a la constante interacción de fluidos hidrotermales y procesos metamórficos sufridos, la granulometría de los minerales tanto ganga como mena se van desarrollando.

Metalurgia y calidad de concentrados

El yacimiento de Cerro Lindo está caracterizado por producir, luego del proceso metalúrgico, concentrados de Zn, Cu y Pb con contenidos de Ag de alta calidad.

Se han realizado estudios de recuperaciones de Zn y Cu en los diferentes dominios mineralógicos (sulfuro primario de pirita, sulfuro primario de baritina y sulfuro semimasivo), teniendo la presencia de minerales de Cu secundario (calcosina, covelita), los cuales están presentes con una textura en la cual ocurre una invasión de la covelita en las microfracturas de los cristales de la esfalerita, producto de esto se genera la presencia de Zn en el concentrado de Cu. Finalmente, bajo este escenario, resulta imposible la separación por medios físicos en la planta concentradora (Figura 5).

Por otro lado, se realizaron análisis de la recuperación de Cu y Zn, cuando ingresan al proceso metalúrgico de estos ensambles mineralógicos, obteniendo resultados perjudiciales tanto en la calidad del concentrado de Cu (presencia de Zn), como a la recuperación de Zn que se activa en el proceso de flotación Bulk.

La presencia de este mineral de Cu secundario, tiene una cinética de flotación lenta, propia de sus características físicas. Actualmente, solo se utilizan atenuantes para no alterar la recuperación de Zn y Cu, recordando que, por el tipo de textura de estos ensambles mineralógicos, no se puede separar por procesos de molienda (Figura 6 y 7).

Optimización de la producción

La producción en Cerro Lindo ha empezado a desarrollarse en las zonas de los bordes de los cuerpos principales y las áreas altas del yacimiento, por este motivo es importante conocer el zoneamiento según los ensambles mineralógicos que puedan generar problemas en el tratamiento de los concentrados, y tratarlos bajo otras metodologías, generando mayor valor al producto final (Figura 8).

El proceso de recuperación deberá mantenerse y aumentarse para no afectar la producción de concentrados que se ha venido teniendo, por ello estamos identificando zonas características de estos ensambles mineralógicos, para determinar si se incluyen en el programa de minado de los próximos años sin tener complicaciones en la planta concentradora.

Conclusiones y recomendaciones

1. El desarrollo y zoneamiento de la mineralización está asociado a los controles estructurales.

2. La evolución paragenética nos define cuatro fases principales de formación y posiblemente asociada a la invasión de aguas meteóricas o agua con ph ácido generada por la operación de la mina.

3. Dentro de la segunda fase en la cual la ef II presenta diseminación de cp II y es reemplazada por cp III, nos define el ensamble crítico para la recuperación y calidad del concentrado.

4. Sectorizar estos ensambles nos permitirá ser más predictivos en la calidad de mineral enviado a planta y así optimizar la recuperación.

5. Realizar muestreo en nuevos targets exploratorios para hacer análisis paragenético y vectorizar mejor estos objetivos.

Agradecimientos

Agradecemos a la empresa Nexa Resources por permitirnos usar la información para realizar el presente trabajo, al igual que a la Gerencia de Geología por su constante apoyo en los trabajos de investigación.

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