Manganese oxides in the onshore forearc pisco basin: Mineralogy, composition, and origin

• Autor: Carcamo Valencia, Ivana Carina
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Pontificia Universidad Católica del Perú
• Repositorio: PUCP-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/29825
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.12404/29825
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Óxidos de manganeso; Nódulos de manganeso; Estratigrafía; Ríos--Perú--Pisco (Ica : Provincia); https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.05.06

El emergente y exponencial crecimiento en el campo de las tecnologías avanzadas y "verdes" contribuye a un aumento global en la demanda de materias primas críticas de origen mineral, como lo son el manganeso y el cobalto. Los nódulos de manganeso han ganado reconocimiento recientemente como fuentes potenciales de estos elementos y otras materias críticas. Sin embargo, su presencia en los fondos marinos representa un dilema para los responsables políticos debido a su ubicación, con frecuencia más allá de las zonas económicas exclusivas de las naciones, y a las posibles amenazas de la minería submarina para los ecosistemas marinos abisales. La presente tesis tiene como objetivo realizar una caracterización estratigráfica, textural, mineralógica y composicional de los óxidos de Mn, incluidos los nódulos y concreciones, recubrimientos y venillas en la cuenca onshore de antearco Pisco en Perú. Los óxidos de manganeso son estratoligados y principalmente estratiformes —con la excepción de venillas discordantes—, y se concentran sobretodo a lo largo de niveles de arenisca, limolita y toba de las formaciones Chilcatay y Pisco. Es probable que capas masivas de anhidrita hayan actuado como sello para los fluidos mineralizantes y, por lo tanto, pueden también haber ejercido un control estratigráfico sobre la mineralización. Los óxidos de Mn constituyen tanto el cemento de granos detríticos angulosos, así como también reemplazan restos de organismos (diatomeas, turritelas, madera, otros) y/o el molde de los mismos en el substrato (icnofósiles). Los análisis de roca total muestran un enriquecimiento en CoO (media = 0.21 wt%; hasta 0.80 wt%). Se distinguen dos tipos mineralógicos: criptomelano/hollandita y todorokita. Los análisis de microsonda electrónica sugieren una predominancia de criptomelano sobre hollandita, y muestran contenidos medios y máximos de CoO de 0.46 wt% y 2.64 wt%, respectivamente. El control estratigráfico, las texturas de reemplazamiento biomórfico y la mineralogía concuerdan con un origen diagenético de la mineralización de óxidos de Mn. La descomposición de materia orgánica acoplada a la reducción de Mn y Fe, la consiguiente concentración de estos elementos en el agua intersticial y la posterior circulación de fluidos ricos en Mn a lo largo de estructuras (sistemas de fracturas y chimeneas) y niveles permeables dio lugar a precipitación consecuente de los minerales antes mencionados, bajo condiciones oxigenadas, probablemente relacionadas al levantamiento tectónico durante el Plioceno tardío y la emersión consecuente de la cuenca Pisco Este. El enriquecimiento de cobalto en los óxidos de Mn sigue siendo materia de interés. Tentativamente, podría atribuirse a la circulación de fluidos originados en la zona de subducción, a través de rocas cercanas del basamento, posiblemente enriquecidas en Co, o a la ubicación del área de estudio cerca al Nazca Drift System, el cual influyó en la metalogénesis en los Andes. Esta tesis demuestra que los óxidos de Mn de origen diagenético pueden representar una fuente potencial de Co.