Metales de batería en yacimientos peruanos: Fuentes, mecanismos geológicos de concentración y expresión mineralógica

El Perú aloja una amplísima variedad de tipologías de yacimientos minerales metálicos, algunos de ellos con un alto potencial para concentrar metales y semi-metales usados en tecnologías digitales y verdes. En este proyecto se estudiarán aspectos básicos de yacimientos minerales enriquecidos en metales de batería (Li, Co, Ni, Mn) tales como su expresión mineral, fuente de los metales y mecanismos geológicos de concentración. Se han seleccionado tres casos de estudio: i) yacimientos volcanogénicos de Li en el Campo Volcánico de Macusani; ii) nódulos de manganeso en la Cuenca Pisco Oriental; y iii) sulfuros en yacimientos epitermales polimetálicos (estilo Cordillerano) en Domo de Yauli. Para el estudio de la expresión mineral se combinarán técnicas analíticas clásicas como microscopía óptica y electrónica de barrido (SEM-EDS) con técnicas de vanguardia como microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM). Los estudios texturales de macro-, meso y nano-escala serán la base para determinaciones geoquímicas puntuales sobre superficies minerales mediante microsonda electrónica (EMPA) y ablación láser conectada a ICP-MS (LA-ICP-MS). Se aplicará por primera vez el uso de un espectrómetro de emisión de rayos X blandos (SXES) en EMPA a muestras de roca (i.e., material natural) para evaluar la distribución de elementos livianos y fuerzas de enlace. La fuente de los metales y procesos geológicos serán acotados mediante geoquímica elemental e isotópica de roca total y mineral e inclusiones fluidas (microtermometría y composición de fluidos). Se explorará el uso combinado de relaciones isotópicas de litio medidas con ICP-MS con multicolector (MC-ICP-MS) y microsonda iónica (SIMS) para contribuir al perfeccionamiento de este método de punta todavía en desarrollo. Finalmente, se precisará la contextualización de los sistemas minerales que formaron los yacimientos estudiados dentro de la orogenia Andina en el Perú mediante la datación de eventos geológicos con isótopos radiogénicos (p.ej., 40Ar/39Ar; U-Pb) y cosmogénicos/isótopos de corta vida (p.ej., 230Th, 10Be). Los análisis se realizarán en laboratorios nacionales e internacionales, incluyendo aquéllos de las instituciones que participan en la propuesta. El equipo multi-disciplinario de trabajo agrupa especialistas en las áreas de Geología (Geoquímica, Mineralogía, Petrología, Yacimientos Minerales) y Química (Electroquímica, Ciencias de los Materiales, Cristaloquímica) en Perú (PUCP, UNSA), España (Universidad de Barcelona) y Suiza (Universidad de Ginebra). El equipo de trabajo cuenta con experiencia de trabajo conjunta previa. El proyecto también permitirá el fortalecimiento de las capacidades analíticas de laboratorios en universidades peruanas mediante la adquisición de un separador magnético isodinámico Franz. Además, contribuirá a la formación de talento mediante la realización de una tesis de doctorado, una tesis de maestría y un mínimo de tres tesis de pregrado en PUCP y UNSA.