Sesin 7

BRECHAS Y SU EVOLUCION, EJEMPLOS DE CHILE CENTRAL M. Alexandra Skewes

Los Pelambres, Ro Blanco-Los Bronces y El Teniente son yacimientos gigantes (Fig. 7.1) de megabrechas de Cu que se formaron durante el Mioceno y Plioceno y su gnesis est estrechamente asociada con el ambiente tectnico en los que ellos se sitan (Sesin 6). . Fig. 7.1. Mena versus Cu en millones de toneladas mtricas para los depsitos de megabrechas de Chile central, Los Pelambres, Ro Blanco-Los Bronces y El Teniente , yacimientos de Cu de los Andes de Chile y Per y del suroeste de Norteamrica. Los Pelambres, Ro Blanco-Los Bronces y El Teniente son depsitos de Cu y Mo, pobres en Au que se caracterizan por la presencia de grandes brechas mineralizadas (Fig. 7.2). Ellas estn sobreimpuestas unas sobre otras, pero el estudio en detalle, en especial en Ro Blanco-Los Bronces y Teniente, demuestra que existe una secuencia de brechas hidrotermales que comienza con brechas de actinolita seguidas por brechas de biotita, anhidrita, turmalina, y trmina con brechas de polvo de roca. Cada etapa de brechizacin crea su propio tipo de vetillas y alteracin de clastos y de la roca de caja Esta secuencia puede repetirse ms de una vez en los yacimientos y en algunos casos puede no estar completa. La superimposicin de brechas mineralizadas es lo que produce yacimientos gigantes y tambin lo que oblitera la naturaleza de la roca caja y de las brechas tempranas.

Fig. 7.2. Muestra de brecha mineralizada con matriz de turmalina, tpica de los Andes. Las brechas con matriz de turmalina ocurren en los tres depsitos y comnmente tienen leyes muy altas de Cu hipgeno, las que pueden en sectores superar el 10% de Cu. Los sulfuros de cobre (calcopirita y bornita) se concentran en la matriz de estas brechas y en guas dentro y alrededor de las brechas. Afloramiento de Brecha Donoso en Los Bronces.

Me concentrar en las brechas de los yacimientos de Ro Blanco-Los Bronces y El Teniente. Ro Blanco-Los Bronces, est situado en la alta cordillera, al este de la ciudad de Santiago. Este gran yacimiento est dividido en dos propiedades mineras, Ro Blanco propiedad de CODELCO y Los Bronces de Anglo American (Fig. 7.3). Ro Blanco- Los Bronces tiene una dimensin de 6 km de largo por 2 km de ancho (Fig. 7.3) y ms de 20 brechas hidrotemales y posee ms de 49 millones de toneladas de Cu (Waarnars et al., 1986, Serrano, et al., 1996, Vargas et al, 1999; y Skewes et al., 2003, Frikken et al, 2005). La roca de caja plutnica en Ro Blanco-Los Bronces es una roca leucocrtica.

Fig. 7.3. Mapa superficie con los rasgos ms importantes del depsito Ro Blanco-Los Bronces. Lavas Cenozoicas intruidas por plutones del Batolito de San Francisco del Mioceno. Numerosas brechas, mineralizadas y algunas estriles cortan a los intrusivos y lavas. Prfidos flsicos del Plioceno, ahora expuestos en superficie, se emplazan en las brechas mineralizadas. Este yacimiento tiene tres minas centradas en brechas, dos minas abiertas, Los Bronces y Sur-Sur y Ro Blanco una mina subterrnea. Las brechas en Ro Blanco-Los Bronces, al igual que en Teniente son mltiples y estn sobreimpuestas unas sobre otras, lo que dificulta su estudio. Las brechas ms jvenes son fciles de identificar y las ms antiguas estn cortadas por brechas e intrusivos ms jvenes lo que dificulta su reconocimiento. El Teniente tiene 3 km de largo y 2 km de ancho y tiene numerosas brechas que estn sobreimpuestas unas sobre otras lo que ha dificultado el reconocimiento no solo de las brechas hidrotermales sino que tambin el de la roca de caja (Fig. 7.4). Teniente es el yacimiento de cobre ms grande del mundo, tiene 98 millones de tonelada de Cu fino (reservas + extrado). La roca de caja corresponde a intrusivos mficos, gabros, diabasas y prfidos baslticos (Skewes y Arvalo, 2000; Skewes et al., 2002). Las brechas de estos yacimientos son identificadas por el mineral primario ms abundante de su matriz. El mineral primario de la matriz es el mineral que ha precipitado en espacios abiertos dentro de la matriz.

Ro Blanco-Los Bronces

Fig 7.4. Planta del nivel 5 en el yacimiento El Teniente. El rango dominante es la Brecha Braden. La mineralizacin de 95x106 de Cu fino est en vetillas, brechas y diseminada en un rea inferior a 6km2. Planta de la Superintendencia Geologa Teniente publicado en Skewes et al, 2002). Brechas de Actinolita-Magnetita Las brechas ms antiguas en estos dos depsitos de cobre son de actinolita-magnetita (Fig. 7.5). Estas brechas por lo general son monolticas y poseen clastos de los intrusivos que las hospedan. Actinolita y magnetita son los minerales dominantes de la matriz, en cantidades menores pueden tener biotita, cuarzo y apatito. Ellas son pobres en sulfatos, sulfuros, cobre y molibdeno. Alrededor de estas brechas existen vetillas de magnetita, actinolita y feldespatos. Estas brechas generalmente se encuentran obliteradas y solo cuando estn situadas en la periferia de los yacimientos son claramente identificables

Fig. 7.5. Brecha con matriz con actinolita-magnetita y clastos de granodiorita de color claro del Ro Blanco-Los Bronces. Las brechas de actinolita generan guas de actinolita-magnetita en su entorno y los minerales gneos de la roca de caja estn reemplazados por actinolita. Estudios radiomtricos de Ar-Ar (Skewes, et al., 2003) ndican que estas brechas son las ms antiguas en Ro Blanco-Los Bronces. Los fluidos responsables de la formacin de su matriz tenan temperaturas superiores a los 350C, altas salinidades (>42-52% de NaCl equivalente) y no estaban en ebullicin (Tabla 1). La informacin geolgica junto al estudio de inclusiones fluidas, revela que estas brechas se formaron a profundidades superiores a 3 km bajo la paleosuperficie. Brechas de Biotita Las brechas de biotita tienen una matriz rica en biotita (>30 a 95%) con cantidades subordinadas de anhidrita, feldespatos, cuarzo y sulfuros de cobre. Estas brechas pueden ser muy ricas en cobre hipgeno (>1% a 10%), los sulfuros ms comunes son calcopirita, bornita, con calcosina subordinada.

Fig. 7.6. Brecha con matriz de biotita, anhidrita y calcopirita y clastos de Tonalita de color claro de Teniente (Skewes, et al., 2002). Guas de calcopirita-anhidrita y guas de cuarzo cortan a la brecha. Las brechas de biotita son de fcil identificacin cuando estn hospedadas en rocas de composicin intermedia a cida y poseen clastos de estas (Fig. 7.6). Sin embargo su reconocimiento es ms difcil cuando la roca de

caja es mfica ya que el contraste de color entre la matriz dominada por biotita y los clastos y rocas de cajas oscuras es muy bajo (Fig. 7.7). Ellas pueden ser monolticas o multilticas. Las brechas de biotita cortan a las de actinolita y son cortadas por brechas de anhidrita y prfidos flsicos. Alrededor de las brechas de biotita guas de biotita calcopirita sulfuros de Cu alteran la roca de caja a biotita.

Fig. 7.7. Brecha con matriz con matriz de biotita, anhidrita y calcopirita y clastos oscuros de gabro en El Teniente (Skewes, et al., 2002). Guas de anhidrita cortan a la brecha. En la matriz de las brechas de biotita existen dos tipos de inclusiones fluidas que coexisten y se homogenizan EN un mismo rango de temperaturas (320 a >500C). Un tipo de inclusin es rico en lquido, con cristales de halita y salino (>35% NaCl eq) y el otro es rico en vapor y de salinidades bajas (

. Tabla 1 Minerales de la Matriz

Temperatura (C)

Salinidad (% en peso equivalente)

Origen Ebullicin Ley de Cu

Sulfuros Sulfatos Origen Profundidad de formacin

Actinolita, magnetita

>350C 42 a 52 Ausente Baja No No > 3km

Biotita, feldesptos, anhidita

315 a >500 37 a 52 Igneo Presente Alta Calcopirita y bornita

Si Igneo

Anhidrita Igneo Presente Alta Calcopirita, bornita y molibdenita

S Igneo

Ignea Igneo Baja a media

Calcopirita, molibdenita

S Igneo

Turmalina 25 a 58 Igneo Presente Alta Calcopirita, molibdneita, pirita

Si Igneo >1.5 km

Polvo de Roca

Brechas de Polvo de Roca Las brechas de polvo de roca son heterolticas y constituida por una matriz de polvo de roca (Fig. 7.10). Son ricas en sulfuros, particularmente pirita. Ellas poseen leyes variables de cobre, pero inferiores a las brechas de turmalina, anhidrita y biotita. Los clastos en estas brechas estn fuertemente argilizados y sericitizados. Las inclusiones fluidas en ellas son de temperaturas inferiores a los 350C y la mayora de ellas son de baja salinidad (

REFERENCIAS

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DIFERENCIAS ENTRE MEGABRECHAS DE COBRE DEL CENTRO DE CHILE Y LOS TIPICOS DEPOSITOS DE COBRE DEL SW DE NORTE AMERICA

MEGABRECHAS de Cu

Cu entre 25 and > 75x106 Cu Leyes hipgenas 1% Cu Extensin vertical de leyes de Cu > 1% es > 2 km Brechas son dominantes Cu en y en guias alrededor de brechas Alteracin esta relacionada a brechas Alteracin producida por fluidos magmticos Las brechas se generaron a partir de cmaras magmticas

profundas > 4 km, sin volcanismo asociado Las rocas igneas y metales tienen caractersticas

isotpicas del manto Sistemas de larga duracin > 2 Ma de mltiples eventos de

alteracin y mineralizacin

PORFIDOS DE Cu Cu < 10x106 Cu Leyes hipgenas < 0.6% Extensin vertical de leyes de Cu < 2 km Brechas presentes pero no son el rasgo dominantes Cu en y alrededor de plutones felsicos Alteracin y mineralizacin zonada concentricamente alrededor

de plutones flsicos Alteracin producida por fluidos de afinidades magmticas y

metericas Prfidos de Cu generados en camaras magmticas

subvolcnicas someras < 4km Rocas gneas y metales con caractersticas isotpicas

corticales

del depsito de cobre El Teniente, Chile central, IX Congreso Geolgico Chileno, Puerto Varas, Actas 1, 380-384

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