Cos'è un gossan?

Come si forma un gossan

Molti giacimenti metalliferi sono fatti di solfuri: pirite, calcopirite, sfalerite, galena. Sono stabili in profondità ma non in superficie. Dove pioggia e ossigeno li raggiungono, si ossidano. La pirite in particolare, degradandosi, produce acido solforico, e l'acido attacca i minerali circostanti.

Rame, zinco e altri metalli mobili si sciolgono e vengono trasportati verso il basso dall'acqua acida. Il ferro si comporta diversamente. Precipita quasi subito sotto forma di ossidi e idrossidi, soprattutto goethite ed ematite, spesso con il solfato giallo jarosite. Ciò che resta in superficie è una massa porosa color ruggine di minerali di ferro e silice: il gossan, in italiano cappellaccio o cappello di ferro. La parola viene dai minatori della Cornovaglia.

Che cosa c'è sotto

Un corpo a solfuri alterato ha di solito un ordine verticale. In alto ci sono il gossan e una zona lisciviata da cui la maggior parte del metallo è stata rimossa. Più in basso, intorno alla falda, parte del metallo disciolto può depositarsi di nuovo. Nei sistemi a rame questa zona supergenica può essere più ricca della roccia originaria, con minerali come la calcocite che rivestono i solfuri primari. Sotto si trova la mineralizzazione primaria non alterata.

Per questo un gossan conta per chi esplora, e per questo può anche trarre in inganno. La roccia in superficie può non contenere quasi nulla del metallo cercato, mentre lo stesso sistema lo porta decine di metri più in basso.

Leggere un gossan

I geologi cercano da tempo di capire dal cappellaccio che cosa c'era prima dell'alterazione. Si usano tre tipi di evidenze.

• Tessitura. Quando un granulo di solfuro si scioglie, l'ossido di ferro depositato lungo le sue fratture può conservare il contorno del granulo in un “boxwork” a celle. Solfuri diversi lasciano boxwork diversi.
• Colore e mineralogia. Le proporzioni di goethite, ematite e jarosite riflettono quanto è stata acida l'alterazione, e quindi quanta pirite conteneva la roccia.
• Chimica. Alcuni elementi restano quando i metalli principali se ne vanno. Piombo, arsenico, antimonio, bismuto, oro e argento tendono a rimanere nel cappellaccio e fanno da elementi indicatori (pathfinder) di ciò che è stato lisciviato.

Non tutti i gossan stanno sopra un giacimento

Le rocce ricche di ferro in superficie sono comuni e la maggior parte non sta sopra un giacimento. La pirite sterile si altera in un gossan dall'aspetto del tutto convincente. Croste ferruginose lateritiche, sedimenti ferruginosi e zone di faglia arrossate dal ferro possono apparire simili sul terreno. Sono a volte chiamati falsi gossan.

Accade anche l'errore opposto. Un giacimento può trovarsi sotto una copertura trasportata, senza alcun gossan, o sotto un cappellaccio così lisciviato da non mostrare alcun segno visibile di rame o zinco. Conta anche il clima: i profili di alterazione profondi e antichi delle regioni aride e tropicali si comportano diversamente da quelli sottili dei terreni di recente glaciazione.

I gossan nell'esplorazione moderna

Un tempo i cercatori trovavano i gossan camminando. Oggi si cartografano anche dalle immagini satellitari, perché gli ossidi di ferro e i minerali argillosi che li circondano hanno firme spettrali caratteristiche. Questo rende economico trovare molti candidati e, di conseguenza, importante selezionarli.

Selezionare significa combinare evidenze: la chimica del cappellaccio, la geologia e la struttura circostanti, e ciò che la geofisica dice della roccia sottostante. Un gossan con elementi indicatori, posto su una struttura cartografata sopra un'anomalia geofisica, è tutt'altra cosa rispetto a un affioramento arrossato dal ferro che non ha nulla di tutto ciò. Questo passaggio, da un segno visibile a un target in ordine di priorità, è descritto nell'analisi di prospettività e nei target di perforazione.

Perché questo nome

Gossan prende il nome da questa roccia: la parte di un sistema minerale che si vede in superficie, e che va letta con attenzione prima che qualcuno si impegni a perforarvi sotto.