Pórfidos Auríferos

Integrantes:Ignacio CamposCarlos PradesJosé Escribano

Termodinámica y Transporte Condiciones generales del transporte hidrotermal

Temperatura: la temperatura de transporte del oro va desde 175 a 500ºC

Presión: el rango de presiones para el transporte de oro va desde la correspondiente a una columna de agua a 2,5 km y a 350ºC (depósitos hidrotermales), hasta rocas con unos 8Kb para profundidades de sobre los 4km (depósitos metamórficos, eg. Venas de Au-qz en esquistos verdes)

Potencial de oxidación: los ligantes transportantes de oro generalmente necesitan un bajo estado de oxidación del fluido HT

Composición del fluido: el rango de salinidad del fluido varia desde menos de un 1% hasta un 12% (pórfidos)

Ph: generalmente el ph de fluidos bajos

Como se transporta?

El oro asi como la mayoría de los metales se transporta mediante complejos disueltos en los fluidos HT, la estabilidad de estos complejos va a depender principalmente del Ph, la presion y la composicion del fluido HT, para esto:

Estado de oxidación del oro: el oro tiene dos posibles estados de oxidacion Au+ y Au3+ siendo el primero menos estable pero mucho mas abundante (a 400ºC aAu3+=10-40.6 y a aAu+=10-11.7)

Complejos: el oro al ser un metal blando (Au+), al igual que el As, Cu, Ag, Hg, etc.. Prefiere ligantes blandos como el CN-, I-, HS-, SCN-, etc… sin embargo aveces es mas importante la disponibilidad de complejos que su estabilidad.

Ionizacion del agua (Temperatura)

…los complejos principales

Los principales complejos que transportan el oro son los complejos sulfurados, pero tambien estan los cianurados y clorurados, es decir Cl-, CN-, HS- :

+ Au(HS)2: epitermales, baja sulfidizacion, Ph alto

+Au(HS)o: mesotermales, alta sulfidizacion

+Au(Cl)2: mucho menos estable a temperaturas medias y bajas (no se conoce su comportamiento a altas temperaturas) y menos común en FHT que los sulfurados

+Au(CN)2

y la estabilidad de los complejos?......el Ph y la fO El estado de oxidación es fundamental para la estabilidad de los

complejos que transportan el oro ya que estos son estables solo bajo ambientes reductores, de tal manera que al oxidarse el fluido HT, ya sea por la ebullición, la mezcla de aguas, etc..

Esto genera la siguiente reacción:

H2S (aq) + 2O2 (aq) <=> 2H+ + SO42-

lo que hace perder la estabilidad del ligante H2S y la posterior precipitación, además esto produce una acidificación del fluido.

Esta acidificacion favorece el equilibrio de ligantes de oro, pero al encontrarse con minerales bufer neutros o alcalinos como por ejemplo carbonatos en la roca de caja, estos se disuelven y reducen el fluido:

CaCO3 (s) + 2H+ (aq) <=> Ca2+ (aq) + H2CO3

La otra principal causante de la desestabilización de los complejos es la precipitación de sulfuros. Ya que estos bajan la actividad de azufre y se llevan el azufre de los complejos con lo que obligan al oro a precipitar, por ejemplo:

ZnCl(aq) + H2S (aq) <=> ZnS (s) + 2H+ + nCl-

Adonde tengo estas condiciones?……Pórfidos cupriferos:

Estas condiciones de Ph, T, fO, fS, etc... Que son especialmente propicias para el transporte (concentración) y posterior precipitación del oro se dan en los

magmas tipo I, es decir los que se dan en ambiente de subducción como los que hay en el cinturón del Pacífico, que es donde se encuentran principalmente estos porfidos de cobre oro y los porfidos de cobre oro molibdeno

Sillitoe & Gappe desarrollaron un modelo, basado en el estudio de 48 sistemas de pórfidos cobre-oro de las Filipinas, hospedados en intrusiones calco-alkalinas y rocas volcánicas.

Aunque la mineralización es muy similar a la del modelo de Lowell & Guilbert, el modelo de Sillitoe & Gappe posee las siguientes características distintivas:

• Presencia de diatremas.

• Sistema de pórfido alargado verticalmente

• Alteración SCC (Sericita, arcillas, clorita) que ocurre en vez de la alteración fílica, la cual aparentemente representa una transición desde zona de alteración potásica a argílica avanzada.

• Sombrero de alteración argílica avanzada.

MODELO DE PÓRFIDO COBRE-ORO

Modelo conceptual de sistemas de pórfidos Cu-Au de la Filipinas

MODELO DE SUPERPOSICIÓN DE EVENTOS EN LOS SISTEMAS DE COBRE-ORO EN EL SUROESTE DEL ANILLO CIRCUMPACÍFICO

Estudios hechos en pórfidos de la Filipinas (Mitchell and Leach, 1991), indican que los sistemas magmático-hidrotermales son formados en periodos prolongados de tiempo, y están caracterizados por un emplazamiento inicial del intrusivo, exolución de fluidos desde el fundido enfriado, seguido por influjo de aguas meteóricas a temperaturas progresivamente menores.

Los depósitos de pórfidos de cobre-oro, son formados por sistemas hidrotermales dinámicos sometidos a continuos cambios, lo cual implica una múltiple sucesión de eventos.

Esto está implícito en el modelo de Sillitoe & Gappe, donde se encuentra desde arcillas de baja temperatura a sericita de alta temperatura en la zona SCC, lo cual indica que distintas etapas de alteración están superpuestas, ya que son formadas bajo diferentes condiciones físico-químicas.

De manera similar para Beane & Titley (1981) y Reynolds & Beane (1985), existen dos eventos mayores durante la evolución de un sistema de pórfido de cobre-oro:

Prograda: Secuencia de eventos asociados al emplazamiento y enfriamiento de un fundido en niveles someros de la corteza (< 2 km profundidad), que correspondería a una apófisis de una cámara magmática de mayor tamaño. Ocurre exolución de fluidos magmáticos y metales desde los niveles altos de éste stock porfídico. Este evento prógrado puede ser dividido en dos etapas, una inicial en que ocurre la formación de una zona potásica- propilítica (Etapa I), y otra en que hay desarrollo de vetas de cuarzo y alteración argílica avanzada (Etapa II).

Retrograda: Continúa el enfriamiento del intrusivo hasta que el stock porfídico y su roca de caja llegan a ser un buen ambiente de depositación de metales (Etapa III). La gran mayoría de la mineralización de los sistemas de pórfidos de cobre-oro ha ocurrido durante este evento retrógrado a temperaturas entre los 250º-350ºC.

Etapa I: Transferencia de calor y alteración zonada

Etapa II: Exolución de fluidos magmáticos

Cristalización, exolución de fluidos llevan al fracturamiento de los alrededores del intrusivo. Esto implica la formación de enrejados de vetas (stockwork) y de sistemas paralelos de vetas (sheeted-vein).

La mayoría de los pórfidos de cobre-oro están asociados a magmas calco-alkalinos, y por esto, típicamente el cuarzo es la ganga más abundante en estos sistemas de vetas.

Los fluidos que forman estas vetas son enriquecidos en metales. Hematina, magnetita y minerales de cobre, ocurren como diminutas inclusiones en las vetas.

La secuencia general de eventos asociados a esta etapa es la siguiente:cuarzo→ minerales silicatados (alteración potásica, propilítica y SCC) → Fe óxidos/sulfuros→mineralización (Cu-Au ± Mo, Pb, Zn) → sulfatos/carbonatos

Etapa III: Etapa de enfriamiento tardío, y depositación de metales

Estos minerales (y mineralización) se encuentran:

En fracturas formadas en la etapa I, y en vetas de la Etapa II

En fracturas antiguas reabiertas

En espacios abiertos de las vetas de cuarzo formadas en la etapa II (comúnmente en la parte central de las vetas)

Asociados a la alteración de feldespatos y minerales máficos primarios y/o secundarios pre-existentes de la roca huésped.

La fase de minerales silicatados se encuentra zonada de temprana y profunda, a tardía y somera, de la siguiente manera:Minerales de alteración potásica (biotita y feldespato-K)→minerales calco-silicatados (act, epi y ceo) → clorita→sericita→illita→kaolinita

Etapa III: Etapa de enfriamiento tardío (Etapa IIIa), y depositación de metales (Etapa IIIb).

Franja Maricunga

Ubicada en la tercera región entre las latitudes 26º y 28ºS

Mineralización de Cu Au y Ag atribuida a un periodo de actividad magmática Miocénica.

Principales eventos mineralizadores:

22 Ma: Refugio y La Coipa

12 Ma: Marte, Lobo Aldebaran y Cerro Casale

Principales Yacimientos

Refugio:

- Consta de tres depósitos auríferos, Verde, Pancho Y Guanaco

- Verde, el mas estudiado, corresponde a un pórfido aurífero del Mioceno inferior

- Mineralización de baja ley y alto tonelaje

- Litología incluye un pórfidos Dacitico, Dioritico y Brecha intrusiva

Minería de Refugio

Faena perteneciente a Cia. Minera Maricunga

Operaciones entre 1996 – 2001 Produjo 920 Moz Reapertura de la operación a fines de 2004 Procesamiento de 40000 tpd, con una

producción entre 225 a 260 Moz anuales Explotación mediante rajo

Modelo de mineralización de 6 etapas sucesivasa.-Intursión contemporánea de diversas fases de pórfido en el núcleo de un

centro volcánico y desarrollo de la brecha de intrusión en la zona de contacto.

b.- Alteración hidrotermal temprana

c.- Silicificacion moderada de los pórfidos y posterior generación de vetillas de cuarzo

d.- Intrusión posmineral de granodioritas tardías.

e.- Alteración argilica alrededor y sobre los pórfidos silicificados, con alteración parcial a total de los minerales formadores de roca y desarrollo de un esquema epitermal en la zona alta del sistema

f.- Erosión de las rocas del entorno, las que son cubiertas por rocas piroclasticas posteriores y alteración supergena superficial

Cerro Casale

- Ubicado en el flanco SW del edificio volcánico Jotabeche

- Complejo mineralizado de Stocks subvolcanicos dioriticos, brechas ígneas y brechas hidrotermales

- En este deposito se observan dos tipos de alteraciones hipógenas que se encuentras asociadas a la mineralización de oro

Alteraciones mineralizadoras

a.- Alteración Potásica, consta de biotita, albita, magnetita, hematita y cuarzo, menor pirita, calcopirita y anhidrita, trazas de bornita y molibdenita

- En los pórfidos y rocas volcanicas estos minerales se presentan diseminados y en vetillas

- Desarrollo de un intenso stockwork de cuarzo con contenido de magnetita, hematita, oro y menor pirita.

- Granos de oro entre 5 – 50 micrones, presentes principalmente en cuarzo y ocasionalmente como inclusiones en pirita y magnetita

b.- Alteracion Clorita – Sericita, Consiste en una diseminación y vetillas de cuarzo, clorita, sericita, pirita y epidota

- Durante esta etapa se desarrolla una segunda brechización hidrotermal.

- Granos de oro entre 5 – 20 micrones, ocurre en cuarzo y ocasionalmente incorporado a cristales de pirita

Minería de Cerro Casale

Faena minera perteneciente a Cia. Minera Cerro Casale.

Producción anual de 975 Moz de Au y 130 Mton de Cu

Vida útil de 18 años

Reservas de algunas minas de la zona

Mina ReservasLa Coipa 1.9 M oz de Au, 1.09 grs/ton

48 M oz de Ag, 62.7 grs/ton

Refugio 6.2 M oz de Au, 0.79 grs/ton

Cerro Casale 25 M oz de Au, 0.71 grs/ton

6.4 B oz de Cu, 0.26%

Marte/Lobo 5.8 M oz de Au

Mina Lobo, Vista SW

Mina Marte, Vista NE

Mina La Coipa, Vista general

Mina La Coipa, Rocas amarillentas denotan una alteración argilica avanzada con abundante alunita