Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes...

71
Depósitos IOCG y estratoligado Semestre Primavera 2015 Joseline Tapia-Paulina Durán

Transcript of Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes...

Page 1: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Depósitos IOCG y estratoligado

Semestre Primavera 2015Joseline Tapia-Paulina Durán

Page 2: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

IOCGDepósitos de Fe, Cu, Au

Page 3: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Generalidades

Page 4: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Definiciones● Según Hitzman et al. (1992) los depósitos de hierro, cobre y oro (IOCG):

○ Corresponden a yacimientos de Cu y/o Au constituidos por abundantes óxidos de hierro: magnetita y/o hematita.

Figura 1. Distribución de los distritos tipo IOCG en el mundo (puntos rojos). Fuente: home.hiroshima-u.ac.jp.

Page 5: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Características generales

● Depósitos epigenéticos caracterizados por contener grandes cantidades de óxidos de Fe (principalmente magnetita y hematita) asociados a sulfuros de Fe-Cu ± Au, Ag, U, REE1, CO3, F, Ba, Mo, Bi, Co.

● Depósito mineral relacionado a procesos magmáticos e hidrotermales, dentro del cual es posible reconocer diversos tipos de depósitos.

● De gran importancia económica, incluye algunos de los yacimientos minerales más grandes del mundo.

1REE: rare earth elements o elementos tierras raras (escandio, itrio y los 15 elementos del grupo de los lantánidos lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio)

Page 6: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Figura 2. Modelo de formación de depósitos tipo IOCG. Fuente: Groves et al., 2010, Econ Geol, 105(3): 641-654.

Page 7: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Miembros extremos

● Los depósitos metalíferos incluidos en esta clase constituyen una familia con un amplio rango de composición.

● Miembros extremos de esta familia:○ IOCG○ Magnetita-Apatita

(Tipo Kiruna)

Figura 3. Miembros extremos de los depósitos tipo IOCG. Fuente: Groves et al., 2010, Econ Geol, 105(3): 641-654.

Page 9: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Ambiente tectónico IOCG

● Variable○ rift intracontinental○ márgenes

continentales etc.○ asociados a

ambientes extensionales

● Control estructural○ asociados a

sistemas de fallas regionales.

Figura 5. Esquema de los sistemas mineralizados tipo IOCG que ilustra la ubicación relativa generalizada de los tipos de depósitos y la distribución idealizada de los

commodities críticos (y otros) en y alrededor de los depósitos. En la lista de commodities, azul es crítico, negrita subrayada productos principales, negrita

subproductos usualmente recuperados, subrayado con recuperación limitada y texto normal indica commodities que son anomalías geoquímicas pero que no son

recuperados. Fuente: Gobierno de Australia, www.ga.gov.au.

Page 10: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Ambiente tectónico IOCG

● Localizados en márgenes continentales o cratónicos Proterozoicos y con frecuencia, espacial temporalmente asociados con fenómenos de tectónica extensional.

● Se pueden originar en numeroso ambientes geológicos y tectónicos donde ha ocurrido extensión cortical, alto flujo calórico y actividad ígnea.

Page 11: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Figura 6. Diferentes ambientes geológicos del Proterozoico de depósitos tipo IOCG. Fuente: Williams y Pollard, 2003, Expl Min Geol, 10(3): 191-213..

Page 12: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Edad, tamaño y morfología

● Edad:○ Proterozoico-Plioceno

● Tamaño:○ ocurrencias menores ○ a yacimientos gigantes

● Formas: ○ muy variables○ vetas○ chimeneas de brecha○ estratiformes○ irregulares, etc.

Figura 7. Ambiente magmático de algunos depósitos tipo IOCG. Fuente: Groves et al., 2010, Econ Geol,

105(3): 641-654.

Page 13: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Factores que controlan la morfología

● La morfología de los cuerpos es muy variable y están fuertemente controlada por:○ la permeabilidad de estructuras regionales como de estratificación○ discontinuidades○ fallas○ zonas de cizalla○ contactos intrusivos

● Estos sistemas pueden llegar a tener dimensiones verticales de más de 3 a 5 km, por lo que la presencia en el afloramiento de los distintos estilos de mineralización es fuertemente dependiente del nivel de erosión.

Page 14: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Figura 8. Edad y localización de depósitos tipo IOCG. Fuente: Groves et al., 2010, Econ Geol, 105(3): 641-654.

Page 15: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Figura 9. Edad, mt de hierro, mt de cobre y t de oro de depósitos tipo IOCG. Fuente: Groves et

al., 2010, Econ Geol, 105(3): 641-654.

Page 16: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Figura 10. Sección transversal simplificada de los depósitos tipo IOCG de (a) Bacaba, (b) Castanha, y (c) Bacuri en Brasil (modificado de Vale, no-publicado) Fuente: Moreto et al., 2015, Miner Depos, 50(5): 517-546.

Page 17: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Origen● Hidrotermal asociado a actividad magmática● Magmas de afinidad petrológica variable calcoalcalinos, shoshoníticos, alcalinos● Magmas relativamente oxidados, alta razón SO4/H2S, ricos en CO2, Cl, F, P

Figura 11. Tipo de magma, mena y % de cobre de algunos

depósitos tipo IOCG. Fuente: Groves et al., 2010, Econ Geol,

105(3): 641-654.

Page 18: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Mineralogía y mena de IOCG

● Mineralogía de mena: magnetita, hematita, calcopirita, bornita, calcosina

● Abundante carbonato● Bajo contenido de pirita,

pirrotina● Alteración hidrotermal

asociada: magnetita maciza, alteración Na-Ca

● Composición química de la mena: Fe, Cu, Au, Ag, U, (Co, REE)

Figura 12. Mena de magnetita-calcopirita. Fuente: Ernest Henry, www.portergeo.com.au.

Page 19: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Mineralogía y mena de IOCG

● Mineralogía dominada por óxidos de hierro, hematita y/o magnetita pobre en Ti (<0.1%) esta última típicamente asociada a apatito.

● La magnetita siempre aparece en los niveles más profundos mientras que la hematita se sitúa en los más someros.

● Suelen contener minerales de B, F, P y carbonatos a veces muy abundantes, así como sulfuros sencillos de Cu (calcopirita, bornita, covelina, calcosina).

● Contienen cantidades anómalas a potencialmente explotables de REE, tanto contenidos en el apatito como bajo la forma de minerales de tierras raras.

Page 20: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Fluidos hidrotermales de IOCG

● Hipersalinas:○ > 30% NaCl

equivalente.● Temperatura:

○ >250 °C● Ricas en

○ Cl○ F○ Fe○ Na○ Ca

Figura 13. Fuente de los fluidos en un depósito tipo IOCG rico en uranio (U). Fuente: Hitzman y Valenta, 2005, Econ Geol, 100(8): 1657-1661.

Page 21: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Figura 14. Características de los fluidos hidrotermales de diferentes depósitos tipo IOCG encontrados en el mundo. Fuente: Hunt et al., 2007, Expl Min Geol, 16(3-4): 209-232..

Page 22: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Control estructural

● Los depósitos fanerozoicos aparecen primariamente ligados a ambientes de arco continental así como a áreas de extensión tras-arco.

● En la mayoría de los depósitos se observa un fuerte control estructural.● Típicamente se localizan a lo largo de estructuras subsidiarias relacionadas

a sistemas de fallas mayores de carácter cortical.● Desarrollada durante eventos orogénicos tempranos● Fallas reactivadas durante la formación del depósito de Cu-Au● Ocurren a lo largo de intersección de lineamientos estructurales mayores

(importante guía de exploración).

Page 23: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Ejemplos tipo

Page 24: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Olympic Dam, Australia

Figura 15. Mina Olympic Dam, Australia. Izquierda: ubicación; derecha: vista aérea de la planta. Fuente: www.world-nuclear.org

Page 25: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Olympic Dam, Australia

● El yacimiento Olympic Dam, se ubica en el sur de Australia.● Es propiedad de BHP Billiton.● Es el mayor IOCG conocido del mundo.● Es el mayor depósito de uranio, con los costos de producción más bajos del

mundo.● Características:

○ Edad 1.588 ± 5 Ma (Proterozoico Medio).○ 2.66Bt @ 1.2% Cu, 0.5 g·t-1 Au, 2.7 g·t-1 Ag, 0.4 kg·t-1 U3O8○ En Olympic Dam los sulfuros de Cu y Fe junto con uraninita ocurren diseminados en una

brecha hematítica.○ Posee reservas totales de 3.800 Mt con leyes medias de 1.1% Cu, 0.5 g·t-1 Au, 3.5 g·t-1 Ag y

0.4 kg·t-1 U3O8○ 450 Mt de reservas medidas e indicadas en zonas mineralizadas aledañas con leyes medias

de 2.5% Cu, 0.08% U3O8, 6 g·t-1 Ag, 0.02% Co y 0.6 g·t-1 Au con ~2000 g·t-1 La y ~3000 g·t-1 Ce.

Page 27: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Kiruna, Suecia

Figura 17. Ubicación de los depósitos de hierro de Kiruna, Suecia. Izquierda: ubicación general; derecha: sistema de transporte y puertos principales. Fuente: fatprophets.com.

Page 28: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Kiruna, Suecia

● 2.000 Mt, 60% Fe● Magnetita- Apatita● Proterozoico● Alojado en rocas

volcánicas basálticas-riolíticas

● Mineralogía y alteración:○ Magnetita○ Sericita potásica○ Actinolita-albita○ Sericita-hematita

Figura 18. Depósito de hierro de Kiruna, Suecia. Fuente: hubpages.com.

Page 30: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Figura 20. Otros depósitos de hierro tipo Kiruna en Suecia. (A) Mapa de Fennoscandia donde se indican el distrito minero de Grängesberg (GMD), la provincia de Bergslagen y el distrito minero de Kiruna-Malmberget. (B) Mapa geológico de la zona de mena principal del GMD. © Sección vertical (línea X–Y en la letra B) del cuerpo de mena principal del GMD. Fuente: Jonsson et al. 2013,

Nature, 3, 1644: 1-8, Modificado de sets de datos del Geological Survey of Sweden (SGU) y A. Hallberg, SGU.

Page 31: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Depósito IOCG en Chile

Page 32: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Historia ● A mediados de los ochenta se descubre Candelaria y Manto Verde en la Cordillera de la Costa de la III Región.

● Estos depósitos presentan mineralización de Cu y Au asociada a minerales de hierro.

● Adquieren notable importancia económica y atracción para la exploración.

Figura 21.- Mina Candelaria Cu-Au. Fuente: www.metallurgium.com.

Page 33: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Recursos

● Recursos estimados:○ 201 T Au 6.45 M oz,

aprox. 4% del total de recursos conocidos

○ 20 Mt Cu, aprox. 6% del total de recursos conocidos

Figura 22. Grado y tonelaje del oro característicos de VHMS, pórfido de oro (Au), pórfido e IOCG. Fuente: Kirkham y Sinclair (1996), Galley et al.

(2005)

Page 34: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Ambiente tectónico y magmático

● Arco magmático ensiálico.● Basamento paleozoico, sin

interés económico● Rocas ígneas:

○ intrusivas > rocas volcánicas

● Magmas:○ calcoalcalinos, primitivos

● Rocas plutónicas:○ serie de la magnetita,

gabros a granito● Rocas volcánicas:

○ Basaltos-andesitas > dacitas

Figura 23. Roca de depósito tipo IOCG de Chile. Fuente: geociencias.ing.puc.cl

Page 35: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Forma y roca de caja de los yacimientos● Vetas

○ Estratoligados (estratiformes)

○ Chimeneas de brechas /Brechas hidrotermales

○ Irregulares● Roca de caja

○ Intrusivos○ Rocas volcánicas

Figura 24. Diagrama esquemático de los estilos de mineralización tipo IOCG en los

Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: www.brodiesutherland.com.

Page 36: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Franja de IOCG en Chile

● Rocas plutónicas definen franjas de orientación norte-sur con edades decrecientes desde el oeste y hacia el este

● A cada evento magmático se asocia un evento de mineralización

● Formación:○ Jurásico - Cretácico Inferior (205-99

Ma)● Ambiente tectónico:

○ Subducción tipo Mariana● Los yacimientos de Cu tipo manto y los

de IOCG del Jurásico Superior están genéticamente relacionados.

Figura 25. Ubicación de depósitos IOCG en Chile. Fuente: www.nextminingboom.com.

Page 37: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Franja de IOCG en Chile

● Posición de la franja IOCG de los Andes centrales del norte de Chile-sur del Perú con respecto al arco magmático del Jurásico-Cretácico Inferior.

● Serie de cuencas de trasarco interconectadas a lo largo del borde oriental.

● Ubicación aproximada de los segmentos de arco y las cuencas de trasarco y antearco.

● Depósitos IOCG post Cretácico Inferior al E de la franja IOCG principal, ejes principales de los depósitos de magnetita masivos tipo Kiruna.

● Concentraciones de depósitos de Cu-(Ag) tipo manto

Figura 26. A. Ubicación de depósitos IOCG ricos en cobre, tipo manto más importantes y de hierro en Perú y Chile (de Clark et al., 1990; Hawkes et al., 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al., 2003; Benavides et al., 2007; y Chen et al., 2010a). B. Posición de la franja IOCG de los Andes Centrales del norte de Chile y sur del Perú (de Sillitoe, 2003). Fuente: Chen et al., 2013, Econ

Geol, 108(1): 37-44..

Page 38: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Relación depósitos tipo IOCG y tipo Kiruna

● Relación genética entre los yacimientos de hierro del tipo magnetita apatita y los de óxidos de hierro-cobre-oro es sugerido por:○ La estrecha relación espacial y

temporal entre ambos tipos de depósitos

○ La similitudes entre sus patrones de alteración y mineralogía de mena

○ La existencia de yacimientos de hierro con zonas ricas en Cu y Au

● Un razonamiento similar es posible realizar para sugerir una relación genética entre los yacimientos de hierro y los mesotermales de oro presentes en la franja ferrífera.

Figura 27. Ubicación de la Franja de Hierro de Chile. Fuente: Mathur et al., 2001, Econ Geol, 97(1): 59-71.

Page 39: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Conclusiones

● Los yacimientos IOCG presentes en la Cordillera de la Costa del norte de Chile están genéticamente relacionados con la actividad magmática del Jurásico y Cretácico Inferior○ Ellos forman parte de un gran sistema mineralizador cuya parte más profunda

corresponde a yacimientos de hierro.○ Los yacimientos mesotermales de oro/cobre y los de óxidos de IOCG ricos en magnetita

ocupan una posición intermedia.○ Los yacimientos de Cu tipo manto junto con los yacimientos de óxidos de IOCG ricos en

hematita ocupan las partes más altas de estos sistemas.

Page 40: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Figura 28. Continuum entre los depósitos de hierro (más profundos), mesotermales de cobre/oro e IOCG ricos en magnetita (posición intermedia) y mantos de cobre junto a IOCG ricos en hematita (posición más superficial del sistema). Fuente: Richards y

Mumin, 2013, Geology, 41(7): 767-770..

Page 41: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

IOCG Jurásico● Principalmente vetiformes● Mineralización:

○ óxidos de Cu, limonitas, Au, calcosina, covelina, calcopirita, hematita, magnetita, bornita, pirita

● Alteración:○ Actinolita-apatito

● Alojados en rocas plutónicas● Asociados a fallas● Edades similares a las rocas de

caja (generalmente)● 400-560°C, 40-68% NaCl eq.

(Kojima et al., 2003)

Figura 29. Mapa de ubicación que muestra los depósitos de cobre estratiforme estudiados y la

geología general del la cordillera de la costa del norte de Chile (modificado de Boric et al. 1990; Vivallo and

Henríquez 1998). Fuente: Kojima et al., 2003, Mineral Dep, 38: 208-216..

Page 42: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

IOCG Cretácico Inferior● Representados de manera

importante a partir de los 25ºS hacia el sur

● Estilo de mineralización más variable que sus equivalentes del Jurásico

● Cuerpos irregulares, vetas, brechas

Figura 30. Estilos de mineralización del depósito Mantoverde. Fuente: Rieger et al., 2010, Econ Geol, 105(7): 1271-1299.

Page 43: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Ejemplos de depósitos tipo IOCG en Chile

Page 44: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Ubicación

● Los yacimientos IOCG se distribuyen a lo largo de la provincia metalogénica de la Cordillera de la Costa:○ Mantoverde○ Candelaria○ Punta del Cobre

Figura 31. Mapa estructural de distritos mineros de tipo IOCG de Chile (La Candelaria, Punta del cobre, Manto verde). Fuente:

Arévalo et al., 2006, Econ Geol, 101(4): 819-841..

Page 45: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Mantoverde

● 250 MT, ∼ 0,75% Cu● Roca de caja: andesita

(Jurásico)● Control estructural: falla

Mantoverde (SFA)● Mena Hipogena: calcopirita-

pirita-especularita● Alteración: k-feld; sericítica,

carbonatos cpy-py-mgt● Edad en sericita: 121-117 Ma● T° (IF): 180-320°C, (Gelcih,

2003: 126,4 Ma)● Salinidad: 30-40% NaCl eq

Figura 32. Marco geológico del depósito tipo IOCG Mantoverde. Fuente: Rieger et al., 2010, Econ Geol, 105(7): 1271-1299.

Page 46: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Candelaria

● Recursos: 470 Mt, ∼ 0.95% Cu; 0.22g/t Au; 3.1g/t Ag

● Roca de caja: andesita● Mineralogía de mena:

hematita-magnetita-calcopirita-pirita-Au

● Alteración: albítica, carbonática, silícica, epidota-clorita

● Vetas de Oxidos de Fe-Cu-(Au)● Edad evento mineralizador:

116-115 Ma● Edad alteración: 140-160 Ma● Edad roca de caja: >180 Ma

Figura 33. Ubicación Mina Candelaria. Fuente: www.sec.gov.

Page 47: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Figura 34. Distritos de depósitos tipo IOCG de Chile La Candelaria y Punta del cobre. Izquierda: geología y ubicación del perfil A-A’; derecha: perfil esquemático de la transecta A-A’ presentada en el mapa geológico distrital. Fuente: queensminedesign.miningexcellence.ca.

Page 48: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

EstratoligadoDepósitos tipo Manto Chileno

Page 49: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Generalidades

Page 50: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Definición

● Los yacimientos estratoligados de Cu, con Ag subordinada, hospedados en rocas volcánicas fueron tradicionalmente la segunda fuente de cobre producido en Chile.

● A mediados de los 80 se descubrieron grandes yacimientos de tipo IOCG (Candelaria, Manto Verde) desplazándolos en importancia económica a un tercer lugar.

● Las primeras explotaciones en este tipo de depósito se desarrollaron en cuerpos estratiformes (mantos), por lo tanto se les conoció como:○ "mantos chilenos" => “Chilean manto-type”

● Posteriormente se les llamó:○ estratoligados:

■ cuerpos irregulares■ chimeneas de brecha■ vetas subordinadas■ discordantes con los estratos volcánicos huéspedes

Page 51: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Estratoligados en Chile

● Existen dos fajas de depósitos estratoligados de cobre en Chile:○ Faja del Jurásico de la Cordillera de la Costa de la

Región de Antofagasta.○ Faja del Cretácico Inferior de la porción central de

Chile entre la III Región y la Región Metropolitana.

Figura 35. Bosquejo geológico mostrando la distribución de las rocas volcánicas jurásicas de la Formación La Negra, rocas plutónicas jurásicas y distribución de los

depósitos y/o distritos considerados en este trabajo. Los yacimientos vetiformes están alojados en rocas intrusivas y los estratoligados en rocas volcánicas. Sobre la

base del Mapa Geológico de Chile a escala 1:1.000.000 (1982). Fuente: Vivallo y Henríquez, 1998, Rev Geol Chile, 25(2): 199-228.

Page 52: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Estratoligados en Chile

● Estos depósitos se hospedan en rocas volcánicas del Jurásico y Cretácico Inferior y, en menor medida, en rocas piroclásticas o rocas sedimentarias con aporte volcánico del Cretácico Inferior (Maksaev y Zentilli, 2002).

Figura 36. Depósitos estratoligado de Cu (Ag) hospedados en rocas volcánicas del Jurásico Superior en la Cordillera de la Costa del norte de Chile (22 a 26°S; simplificado de Boric et

al., 1990). Fuente: Maksaev y Zentilli, 2002, Chilean stratabound Cu-Ag deposits: an overview, 2: 185-205.

Page 53: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Franja de estratoligados del Jurásico

Page 54: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Franja del Jurásico

● Los autores coinciden que corresponde a un volcanismo suprasubducción.● Las interpretaciones apuntan a un arco magmático desarrollado en un marco tectónico

extensional y transtensional (Dallmeyer et al., 1996).● Las rocas volcánicas jurásicas están afectadas por un metamorfismo/alteración regional de

bajo a muy bajo grado, con minerales como: prehnita, pumpellita, epidota, clorita, calcita, cuarzo, albita.

● En general estos minerales secundarios se concentran en las porciones vesiculares y brechosas de las rocas volcánicas y la textura original de las mismas está preservada (Boric et al., 1990).

Page 55: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Depósitos del Jurásico

● Depósitos principales○ Mantos Blancos○ Buena Esperanza○ Susana (Distrito de Michilla)○ Juarez○ Mantos del Pacífico○ Mantos de la Luna○ Santo Domingo

● La mayoría de ellos están alojados en coladas de lavas y brechas volcánicas basálticas y andesíticas, pero el mayor de ellos Mantos Blancos incluye, también, lavas, tobas y brechas dacíticas y riolíticas.

Page 56: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Figura 37. Depósito Mantos Blancos. Arriba izquierda geología y ubicación de perfiles EW y NS; arriba derecha: perfil NS; abajo: perfil EW. Fuente: Ramírez et al., Miner Deposita, 2006, 41: 246-258..

Page 57: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Forma de los cuerpos mineralizados

● Los cuerpos mineralizados en general son compuestos incluyendo cuerpos irregulares, tabulares, estratiformes (mantos), lentes y chimeneas de brechas. Son concordantes o discordantes con la estratificación existiendo morfologías simples o compuestas (estratiforme – chimenea de brecha, estratiforme – irregular, etc.)

Figura 38. Depósito Mantos Blancos. A. Brecha magmática-hidrotermal riolítica; B. Enclave diorítico al interior de granodiorita mostrando

contactos convolutos (C, D); E. Brechas magmáticas-hidrotermales granodioríticas en las que las características hidrotermales dominan; F.

Brechas magmáticas-hidrotermales dioríticas a granodioríticas donde dominan las características magmáticas. G. Dique de guijarros. Fuente:

Ramírez et al., Miner Deposita, 2006, 41: 246-258..

Page 58: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Mineralización y alteración

● La mineralización hipógena se caracteriza por la presencia de calcosina y bornita con cantidades menores de calcopirita, covelina y digenita; aunque no se describen minerales específicos de plata, los yacimientos típicamente presentan contenidos subordinados de este metal.

● La ganga incluye cuarzo, hematita, pirita, clorita y calcita.● La mineralización es típicamente de sulfuros ricos en Cu, sugiriendo una baja actividad de azufre

en los fluidos mineralizadores.● La alteración no destruye la textura original de las rocas y las volcanitas que hospedan la

mineralización tampoco muestran macroscópicamente un aspecto particularmente diferente al de las rocas volcánicas a escala regional.

● La alteración es especialmente intensa en Mantos Blancos donde se ha documentado metasomatismo con aporte de Na, Fe y Mg (Chavez, 1985).

Page 59: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Origen

● Origen => controversial.● Primeros depósitos explotados fueron estratiformes y Ruiz et al. (1965, 1971) sugirieron un origen

singenético para ellos, planteando que los sulfuros de cobre habrían cristalizado junto con las lavas encajadoras (argumento: lavas tenían un contenido anómalo de cobre 200-300 ppm Cu, estudios posteriores mostraron valores de 66-168 ppm Cu para lavas de la Formacón La Negra).

● El hallazgo posterior de cuerpos de menas discordantes y otras evidencias indican claramente que los depósitos estratoligados de cobre son epigenéticos.

Page 60: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Origen

● El origen epigenético tiene distintas posturas, que son básicamente● a) Origen metamórfico hidrotermal (Losert, 1973; Sato, 1984; Sillitoe, 1990). Los yacimientos se

habrían formado por lixiviación de cobre contenido en la secuencia volcánica, durante los procesos de metamorfismo y se habría concentrado en sitios favorables controlado por estructuras, niveles porosos y/o intrusiones subvolcánicas.

● b) Origen hidrotermal asociado a intrusivos subvolcánicos (Espinoza, 1982, Espinoza et al., 1996; Chavez, 1985; Palacios, 1986). En esta postura los yacimientos estratoligados de cobre y la alteración hidrotermal estarían directamente relacionados al emplazamientos de pequeños cuerpos intrusivos subvolcánicos (cuellos volcánicos, filones-mantos, diques), que representarían los conductos del volcanismo Jurásico. El cobre y otros elementos habrían derivado del mismo magma que generó los intrusivos, pero estos en general no presentan mineralización económica.

Page 61: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Origen

● Vivallo y Henriquez (1998) plantearon, en base a una comparación química e isotópica, que los depósitos estratoligados de cobre en rocas volcánicas jurásicas tendrían un origen hidrotermal común con vetas mesotermales de cobre del Jurásico Medio a Superior emplazadas en batolitos Jurásicos de la Cordillera de la Costa de Antofagasta (Minita-Despreciada, Toldo-Velarde, Naguayán-El Desesperado, Julia, Montecristo).

● Estas vetas cupríferas se caracterizan por estar formadas por actinolita, magnetita, calcopirita, pirita, bornita, arsenopirita, turmalina, cuarzo, feldespato potásico y clorita y representan los conductos hidrotermales más profundos de los sistemas que habrían mineralizado las lavas suprayacentes.

Page 62: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Franja de estratoligados del Cretácico Inferior

Page 63: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Cretácico Inferior

● El segundo grupo de depósitos estratoligados de cobre se presenta en rocas volcánicas del Cretácico Inferior que afloran entre la III Región y la Región Metropolitana.

● La mayor parte de ellos se presentan en rocas volcánicas: ○ lavas o brechas de andesita○ basalto○ riolita○ dacita○ traquita.

Figura 39. Depósitos estratoligado de la franja del Cretácico Inferior mostrando la gran variedad de depósitos existentes. Fuente: Maksaev y Zentilli, 2002,

Chilean stratabound Cu-Ag deposits: an overview, 2: 185-205.

Page 64: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Cretácico Inferior● Las rocas mineralizadas constituyen cuerpos irregulares o estratiformes principalmente en la porción

superior de coladas, rellenando vesículas o pequeñas fracturas, matriz de brechas piroclásticas o niveles de brechas de coladas, pero también como diseminación fina a media en la masa fundamental de rocas volcánicas.

● Los depósitos mayores son irregulares y corresponden a El Soldado y Lo Aguirre en la zona central de Chile.

Figura 40. Ubicación de depósitos tipo manto Chileno en la zona central de Chile, 3. Lo Aguirre, 4. El Soldado. Fuente: Carrillo-Rosúa et al., 2014, Ore Geology Reviews, 56, 13-24..

Page 65: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

El Soldado

● Yacimiento en explotación● Localizado a 100 km al

norte de Santiago● La mineralización está

diseminada y en venillas o microvenillas dentro de andesitas, traquitas y tobas constituyendo numerosos cuerpos irregulares separados dentro de un área de 1800 m de largo en sentido N-S y 700 m de ancho.

Figura 41. Cianuración en pila en las instalaciones de la mina El Soldado (V Región) Fuente: www.aulados.net.

Page 66: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Figura 42. Estratoligado del El Soldado. A. Ubicación; B. Perfil W-E de estructuras y

mineralización; C. Planta a 830 m. Fuente: Wilson y Zentilli, 2003, Econ Geol, 98(1), 163-

174..

Page 67: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

El Soldado

● Existe control estructural de los cuerpos de mena y ellos se orientan paralelos a los sistemas de fallas N-S y N-E.

● Los sulfuros hipógenos corresponden a calcopirita (60%), bornita (25%), pirita (10%), calcosina (5%)

● La ganga es de calcita, hematita, clorita, epidota, albita, feldespato potásico.● Existe una zonación de sulfuros hipógenos con núcleos de bornita – calcosina – hematita

rodeados por zonas de calcopirita, calcopirita – pirita y halos con pirita externos a los cuerpos de mena.

● La alteración hidrotermal asociada a la mena incluye carbonatación, cloritización, silicificación, albitización.

● Estudios de inclusiones fluidas revelan que son altamente salinas de 2 o 3 fases (líquido-vapor y líquido-vapor-sólidos) con un promedio de 34% NaCl eq., sin evidencias de ebullición.

Page 68: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Lo Aguirre

● El yacimiento Lo Aguirre se ubica en las cercanías del túnel Lo Prado al oriente de Santiago y fue explotado por la Compañía Minera Pudahuel, pero actualmente está agotado.

● El cuerpo mineralizado era irregular de 600 m de largo, 200 m de ancho y 150 m de alto (11,1 Mt con 2,14% Cu; ley de corte 0,8% Cu), encajado en rocas volcánicas andesíticas de la Formación Veta Negra (Aptiano–Albiano) con disposición NS/40°E.

Figura 43. Ubicación del estratoligado Lo Aguirre. Fuente: Saric et al., 2003, Rev Geol Chile, 30(2): 317-331..

Page 69: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Lo Aguirre● La mineralización hipógena correspondía a una diseminación de calcosina y bornita con halos hacia

fuera de bornita – calcopirita, calcopirita – pirita y pirita.● Los minerales de ganga incluyen calcita, epidota y cuarzo. La alteración asociada corresponde a

hematización, argilización, cloritización y epidotización.

Figura 44. Secciones transversales esquemáticas del yacimiento Lo Aguirre. Fuente: Saric et al., 2003, Rev Geol Chile, 30(2): 317-331..

Page 70: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Bibliografía

Page 71: Depósitos IOCG y estratoligado - pepeline.cl · estilos de mineralización tipo IOCG en los Andes (modificado de Sillitoe, 2003). Fuente: . ... 2002; Sillitoe, 2003; Oyarzun et al.,

Bibliografía recomendada

● Maksaev, V. Yacimientos de Fe-Cu-Au Chilenos, Apuntes Metalogénesis, Departamento de Geología, Universidad de Chile.

● Maksaev, V. Yacimientos estratoligados de Cu (Ag) Chilenos, Apuntes Metalogénesis, Departamento de Geología, Universidad de Chile.