Metalogénesis. estudio del origen de depósitos minerales metálicos, submetálicos y no-metálicos, con énfasis en relaciones espacio-tiempo, rasgos geológicos regionales (tectónicos, petrográficos..), etc. Provincia Metalogénica. es un área caracterizada por una agrupación de depósitos minerales o por uno o más tipos característicos de depósitos. Depósitos de cobre, junto a epitermales Au, por ejemplo ahí hay dos franjas en esa provincia. Época Metalogénica. Es una unidad de tiempo geológico favorable para la depositación de menas o caracterizada por una agrupación particular de depósitos minerales. Épocas metalogenéticas de pórfidos hay varias, desde paleozoico (subeconómicos) a mioceno, pasando por cretácico, y los de 30-40 Ma (grandes), entre otras. Algunos son muy antiguos, vms, bushveld, etc. Metalotecto. Término que se refiere a una determinada característica geológica que ha contribuido a la formación de

depósitos minerales; puede ser estructural, estratigráfico, litológico, geomorfológico, etc. y puede combinar espacio y

tiempo. Ej. Orógeno Andino, una caldera volcánica, una falla regional, etc.

Depósitos metalíferos: constituyen concentraciones anómalas de uno o más elementos de rendimiento económico en la

corteza terrestre. Pero también en el núcleo por ej. está el depósito más importante de Fe de la tierra. España exceso de

mercurio, Chile exceso de Cu. Un yac. Económico debe estar concentrado (esta concentración depende del precio de

metal) muy por encima de su abundancia media en la corteza terrestre, y en un volumen significativo.

0,1% son 1000ppm. Por ejemplo el Cu (50 ppm promedio en corteza) está concentrado sobre 200 veces en yacimientos

con leyes superiores al 1%. Au (4 ppb promedio en corteza) necesita unas 250 veces para ser explotable. El plomo y el

cromo necesitan estar concentrado miles de veces sobre la media. El Fe, contenido promedio en corteza de 5%, requiere

un factor de concentración igual a 5. Ley promedio mínima explotable para Cu es hoy 0,4%, depende de factores de

mercado (Carmen de Andacollo 0,4% en el hipógeno, tratan de dar valor agregado con el Au). Por ejemplo Dayton, ley

cercana a 1g/t (ley mínima explotable), hace 5 años atrás tuvo que parar por el precio. *El valor de fondo corresponde a

la media, anomalía positiva es 2 desviaciones estándar sobre los valores de fondo.

Clasificación de procesos mineralizadores.

Procesos endógenos, internos de la tierra

-Cristalización magmática (ppt mx de mena a partir de un magma, como segregaciones o diseminaciones) diamantes

diseminados en kimberlitas, tierras raras en carbonatitas, pegmatitas de Li-Sn-Cs, pegmatitas uraniníferas como en

Canadá o las pegmatitas de acá del paleozoico tardío. Rocas ornamentales.

-Segregación magmática. ppt mx de mena por cristalización fraccionada (capas cromita Gran Dique de Zimbabwe y

Complejo Bushveld Sudáfrica, donde no sólo son UM, sino tb hay diferenciación con rocas ácidas donde puede haber Sn)

e inmiscibilidad de líquidos y precipitación de sulfuros (Sudbury Cu-Ni en Canadá, titanio Allard Lake).

-Hidrotermal. Pórfidos Cu, Sn, Mo. Evolución magma tardimagmático que genera soluciones hidrotermales y

fenocristales que sufren alteración secundaria, donde ya empieza a generarse la mineralización, y van ocurriendo

eventos de vetilleo que se van cortando, va bajando la salinidad y temperatura. En zonas propilíticas, últimos eventos,

hay vetas tardías con temperaturas epitermales que pueden estar asociadas a metales preciosos.

-Metamórficos. Depósitos de skarn. Distrito cuprífero San Antonio, tb hay skarn Cu en Canadá y EEUU. Tb

metamorfismo regional y de contacto produce materiales industriales.

Diagramas clásicos de la

literatura rusa para relacionar

con la P y T.

Procesos transicionales endógenos-exógenos, vienen del interior pero se emplazan en el exterior.

Exhalativos superficiales volcanogénicos. Depósitos de nitratos en el N de Chile, endógenos por sols. HT, evaporación y

depositación. Tipo Kuroko en Japón, mercurio de Almaden España (mena cinabrio y tb Hg masivo, sistema con actividad

hidrotermal por un lado y asociado a metachert entre granos redondeados cuarzo) entre otros.

Procesos exógenos. Sedimentarios (placeres), meteorización (residuales, lateritas, supérgenos y exóticos).

Ferrous metals Fe, Mn, (Cr)

Light metals Al, Mg, (Ti)

Base metals Cu, Zn, Pb, (Ni, Co, Sb)

Rare metals Sn, W, Mo, V, Nb, REE

Very rare metals Ta, Be, Ga, Ge, In

Radioactive metals U, Th,

Precious metals Au, Ag, Pt group (PGE)

Metalloids As, Sb, Se, Te

Alkaline & alkaline Li, Rb, Cs

CONSIDERACIONES GENERALES DE TECTÓNICAS Y CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS

Mitchell y Garson ya en los 70s proponen esta relación con su trabajo “depósitos minerales y configuraciones tectónicas

globales”. Y el siguiente esquema, más moderno, apertura del ciclo de Wilson, que después cierra y abre, un ciclo.

Inclusión con CO2 líquido, vapor CO2 y líquido agua (AQ), para validar eso, si al calentar sobre

los 38-42°C ocurre la homogenización, se transforma en una sola burbuja, significa que es

CO2 pq corresponde con esa T° crítica. Ambiente mixto fluidos HT ricos NaCl y ricos en CO2,

ambos intervinieron para generar la mineralización. En las pegmatitas puede verse algo parecido, pero en Chile no se

ven mucho.

Otro tipo. Se sabe que ¿ es otra cosa porque al ir subiendo la T, pasa los 700°C y no

homogeniza, entonces quizás anhidrita, pero no silvita ni halita (funden alrededor de

600°C-650°C) porque funden antes, entonces es algo distinto.

Tb hay una técnica de emisiones de rayos X inducidos por protones, técnicas muy

sofisticadas no disponibles en Chile, que permite hacer análisis por elementos para

saber con toda certeza la composición de las inclusiones. Tb hacer análisis químicos junto a consideraciones de T de

homogenización puede dilucidar su composición.

Inclusiones Fluidas, repaso en clases: se ven en Qz, calcita, anfíbol, px, granate (skarn). En yac. de Fe, en apatito, pero

difícil de detectar inclusiones. En minerales de mena como la casiterita y la blenda (es más fácil pillarlas en blendas con

r.i. amarillos que las con r.i. rojos), permite averiguar en qué condiciones se formó la mena misma (T, salinidad, etc.).

Para indicar datos de termometría y salinidad, las inclusiones que no sirven son las monofásicas. Tienen utilidad:

Bifásicas, donde domina líquido sobre vapor, son útiles para termometría. Bifásicas ricas en vapor, las polifásicas, ricas

en halita o silvita, útiles, si se encuentra CO2 también es útil.

Si encontramos solamente inclusiones bifásicas ricas en líquido y en menor grado ricas en vapor, indica un depósito

epitermal, tanto de alta como de baja. También asociado a depósitos tipo Kuroko.

En las inclusiones polifásicas, la halita es verdosa y la silvita es más rosada. Al calentar, disminuye la burbuja porque hay

más líquido que vapor, disminuye la halita y la silvita, de acuerdo a los puntos de fusión y el contenido salino, primero se

disuelve la silvita y después la halita. Esas T de disolución definen el contenido de NaCl eq. y KCl eq., si al final queda

solamente líquido, cuando termina de desaparecer la burbuja esa es la T de homogenización, entonces Th va a ser

mayor que la T de disolución. Puede que la burbuja homogenice primero y después ocurra la disolución. Después en

diagramas Th vs salinidad, ahí se encuentra la curva empírica del componente NaCl eq. en el diagrama de Nash. Tipo III

de halita se ven en los pórfidos Cu-Mo típicamente. Tb puede haber en skarn pero no tan frecuente. Cuando se

encuentra silvita generalmente indica ambiente de alteración potásica.

Inclusiones con vidrio, se observa como unos bordes de esquirla, tiene un gas atrapado adentro, se calienta en una

platina y homogeniza a T° de 800-900°C y al final queda sílice solamente. Las inclusiones mayor utilidad para definir

depósitos metalíferos son la tipo I,II,III y IV.

Tipo I Moderada Salinidad

• Fase fluida líquida + pequeña burbuja de vapor(ppalmente H2O).

• salinidad (por punto de congelación): 23 - 0 % en peso de NaCl equiv.

• Pueden presentar pequeños minerales hijos, insignificantes como fases metálicas y no metálicas (dawsonita,

anhidrita).

Tipo II Ricas en Gas

• fase fluida liquida + 60% de vapor.

• Puede presentar insignificante hematita (hija).

• La salinidad del liquido esta en el rango entre 0.4 y 7 % en peso de NaCl equivalente.

Tipo III Relativa a Halita

• cubos de halita + otros de minerales hijos. Un segundo mineral puede ser: silvita, hematita, anhidrita, calcita

• salinidad: >23 a 80 % en NaCl equivalente.

• Se observan en vetas de Qz y en Qz de pórfidos ígneos, típicos de pórfidos Cu-Mo. T° entre 225 y 725°C.

Tipo IV Ricas en CO2

• tercera fase fluida, de CO2 líquido,

• salinidad: 2 a 30 % en peso de NaCl equivalente.

• %CO2 eq. se determina volumétricamente. Indican sistema hidrotermal efervescente.

Solo con observaciones ya se tienen muchos datos, pero si se quiere definir con precisión salinidades y T, se recurre al

lab. Equipos con platina calentadora-enfriadora (bombona con nitrógeno líquido), la platina tiene mangueras para la

entrada y salida del gas. Equipo fotográfico. Microscopio binocular, importante tener buena iluminación transmitida

mejorada gracias al condensador. Se van registrando los datos de inclusiones en tablas, paragénesis metálicos y

alteración y los que están con inclusiones, tamaños, si son primarias o seudosecundarias, y tipos. Se tabula en planillas y

hay una ecuación con la que se determina la salinidad, según el punto de fusión de la solución encuentro % peso NaCl eq

y en base a la disolución de la halita encuetro % peso de NaCl de las inclusiones. Luego pueden hacerse gráficos

Frecuencia n de inclusiones versus T de homogenización, y fijándose en los peak, por un ejemplo un peak de 600°C se

relaciona a fenocristales tardimagmáticos, y peaks de más baja T pueden indicar alt. HT principal tb en fenocristales, y

más baja temperatura ya casi mesotermales, dos peak mesotermal alto y otro bajo, y estas observaciones nos indican

que el sistema está relacionado a pórfidos Cu-Mo, o quizá una relación de skarn. Gráficos salinidad vs frecuencia, las

inclusiones en fenocristales de Qz se asocian a eventos tardimagmáticos al estar saturados. Y al considerar las

inclusiones bifásicas en fenocristales y vetillas, se indica que el sistema ha ido predominando hacia la fase mesotermal

hidrotermal principal y está asociado a pórfido cuprífero. T vs Salinidad (izquierda): se ven por un lado ricas en liquido y

las ricas en vapor, y uno ve que ambas pueden

tener altas temperatura, hay otras q bajan de

temperaturas. Entonces puede haber un fluido

parental que va generando inclusiones bifasicas de

baja salinidad y migra para formar fluidos saturados

con inclusiones ricas en halita. Esto sirve para ver

como varia en cotas por ejemplo, si no hay

estructuras que disloquen el depósito, entonces

quizá pueden indicar algún gradiente hidrotermal. T

vs Salinidad (derecha): Si las inclusiones están

encajadas dentro del cuadrángulo azul (área típica

para inclusiones fluidas en sistema de pórfido según

Wilkinson), representan a un pórfido cuprífero. Rojo

son inclusiones de alta T, azul son inclusiones de

baja T y verde son inclusiones polifásicas (Chuqui)

Diagrama para determinar la presión de Atkinson. Si se puede encontrar la temperatura de la ebullición en base a

inclusiones polifásicas de halita, uno se situa en la curva de salinidad correspondiente y puede determinar la P. Puedo

definir tb la profundidad de formación teniendo la P. La profundidad de atrapamiento se calculó a partir de la ecuación

simplificada de Shepherd et al. (1985), según: Ha = P / (2.7 o 1.0) x 0.0981

donde Ha = Profundidad de atrapamiento, en m; P = Presión, en bars. 0.0981= Aceleración de gravedad, en dynes cm-2

2.7 ó 1.0 = Densidad del material. Litostática (columna de roca de densidad de 2.7 g/cm3) ó hidrostática (columna de

agua con 1.0 g/cm3). La presión hidrostática es la presión ejercida por una columna de agua en la inclusión, con una

densidad calculada sobre la base de la temperatura, salinidad y densidad de la solución, de la inclusión fluida apropiada.

Mezcla de aguas magmáticas y meteóricas explican la disminución de la T hacia cotas mayores, en el epitermal de alta

sulfidación La Coipa Au-Ag. Se observan dos poblaciones de inclusiones, una con una fase epitermal y otra más

mesotermal.

Inclusiones Generalidades:

Pequeñas porciones de fluidos que quedan atrapados en cavidades o imperfecciones en la red cristalina en la etapa de

formación de minerales Representan muestras de fluidos hidrotermales formadores de depósitos minerales Importantes

para conocer el carácter, origen, evolución y el rol de las soluciones en procesos: magmáticos hidrotermales,

sedimentarios-diagénéticos, metamórficos-skarn. Minerales que las hospedan comúnmente son Qz, fluorita, halita,

calcita, apatito, dolomita, esfalerita, barita, topacio, casiterita, piroxeno. Se clasifican según origen como primarias P,

secundarios S y seudosecundarias PS. Primarias : atrapadas durante el crecimiento del cristal a partir de un fluido

hidroterma l. Secundarias : atrapadas después del crecimiento de cristal (en planos de fracturas y otros). La distinción

entre inclusiones primarias y secundarias es un problema mayor en la investigación de inclusiones fluidas. El origen de la

inclusión debe determinarse claramente, sino los resultados analíticos no tienen significado geológico (no son reales).

Las inclusiones primarias son aquellas que están aisladas dentro de un cristal sin relación obvia con cualquier estructura que permita el escape o entrada de gas o líquido. Las inclusiones secundarias están generalmente en planos (abiertos o cerrados) donde la fuga pudo ser posible y representan fluidos atrapados con posterioridad a la formación del cristal. Existen también las inclusiones pseudosecundarias , las que se forman durante el crecimiento del cristal en microfracturas o planos de crecimiento del cristal. Si las inclusiones se relacionan a zonas de crecimiento del cristal (Ej. cristales zonados de cuarzo) entonces se trata de inclusiones primarias aunque tengan una distribución planar. Si se asocian a fracturas del cristal se consideran secundarias. Cabe hacer notar que las inclusiones aisladas no necesariamente significa que sean primarias, debe hacerse un estudio previo de los cristales que presentan inclusiones

para determinar su naturaleza. Es frecuente que no se sepa la naturaleza de una inclusión, pero si este es el caso los datos que puedan obtenerse a partir de ella tampoco se sabrá que significan. Según las fases se clasifican:

Las suposiciones básicas para el uso de las inclusiones fluidas son: 1. La inclusión atrapa un fluido hidrotermal homogéneo antes de enfriarse (dentro de una inclusión fluida actual hay un conjunto de fases, pero fue un solo un fluido en el momento del atrapamiento a temperaturas elevadas). Dentro de las inclusiones pueden haber cristalizado fases sólidas o minerales hijos al disminuir la temperatura y presentarse una burbuja de gas, pero originalmente los componentes estaban disueltos en un fluido homogéneo. 2. m = K; el sistema es cerrado, no hay pérdidas de fluido y la masa ha permanecido constante. 3. v = K; el volumen ha permanecido constante.

En el laboratorio, primero se enfría hasta encontrar el punto de congelamiento, y dp se calienta hasta que se genere la primera fusión (eutéctico), y cuando ya no queda hielo es el punto de fusión final, y con este valor, después de aplicar las correciones del equipo, se determina la salinidad. Luego se calienta hasta que las fases se homogenicen y se obtiene la T de homogenización.

PÓRFIDOS CUPRÍFEROS

Al ingeniero Jackling se le ocurrió compensar una baja ley de cobre con la extracción de grandes volúmenes de mineral,

cambiar la escala de las operaciones. Lo aplicó exitosamente en Bingham Canyon, USA.

pórfido cuprífero: comprende a un tipo de depósito metalífero de gran tamaño (400 a 3.250 millones de tons.) de bajas

leyes de cobre (0,2 – 2 % Cu) y menores valores recuperables de Mo, Au, Ag. La mineralización, se distribuye en forma

diseminada y en densas fracturas polidireccionales (stockworck), asociada a intensa alteración hidrotermal, que se

relaciona a pulsos de cuerpos intrusivos perimagmáticos soméros e hipabisales. Estos cuerpos intrusivos, son afines a

pórfidos de monzonitas cuarcíferas, dacíticos o riolíticos, desarrollados tectónicamente en arcos plutónico-volcánicos,

generados por mecanismo de subducción, en sistemas de placas en compresión.

Los Pórfidos Cupríferos proporcionan más del 50% del cobre del mundo, con más de 100 minas productoras. Otros

pórfidos, principalmente de Mo, producen 70% de la molibdenita del mundo. Además, hay pórfidos de Au y Sn. Los

pórfidos de Cu, ocurren en cadenas volcánicas de márgenes de zonas de subducción, generados mayormente en el

Mesozoico-Cenozoico. Excepciones corresponden a depósitos alojados en cordones orogénicos Paleozoicos, en la ex

U.S.S.R, Australia y Estados Unidos. La concentración más grande en estos depósitos en el mundo están en el suroeste

de U.S.A, con 88 depósitos que se han formado hace unos 58-72 m.a., así como en la Cadena Andina, en que se destaca

Chile, con 14 depósitos importantes.

Modelos

-Modelo de Lowell y Guilbert.

-Hay otros pórfidos que tienen razón sílice/álcalis baja que caen dentro del modelo diorítico de Evans (arcos de isla

pacífico suroccidental), caracterizado por: intrusiones de dioritas, monzonitas y sienitas; ausencia de zonas fílica y

argílica; presencia ubicua de magnetita y carácter aurífero por sobre molibdenífero.

-Otra clasificación se basa en las relaciones de la roca de caja y el intrusivo, propuesta por McMillan y Panteleyev:

Clásico:

Ocurre en niveles altos de plutones

intrusivos, a profundidades de 3 a 4

Km. La mineralización puede tener

una extensión entre 0.5-2 Km2. Esta,

se genera por con múltiples pulsos

de fluidos hidrotermales que migran

fuera, como también, dentro del

stock. Los yacimientos más

recientes, del Cenozoico,

especialmente del SW de U.S.A, son

de este tipo, aunque también

pueden ser del Mesozoico-Terciario.

Las rocas de cajas pueden ser

volcánicas o de otras litologías. La

secuencia de alteración-

mineralización, es la clásica,

incluyendo a la argílica, con

desarrollo terminal de brechas,

domos y diatremas post-

mineralización. Control estructural a

veces intersección de fallas

regionales o distritales.

Volcánico:

Ocurren en las raíces de zonas

volcánicas. La alteración-

mineralización, se emplaza tanto

en parte de las andesitas, como en

plutones intrusivos, de

composición calco-alcalina. Las

intrusiones conforman filones

mantos, diques o “tarugos”, de

extensión entre 0.2 a 10 Km2

. Son

superficiales, (1,5-2 km.) y con

varios pulsos. Unos más

mineralizados que otros, y

algunos, estériles. Poseen brechas,

tanto hidrotermales, como

piroclásticas en el edificio

volcánico (ver Fig.). Característica

es la presencia de brechas de

turmalina con óxidos de Fe. Las

rocas volcánicas son intermedias, y

en menor grado básicas.Los plutones intrusivos son calco-alcalinos y más raramente alcalinos. Estos depósitos ocurren

más en el Mesozoico, en particular en la Cordillera Canadiense. A diferencia del modelo anterior, el control estructural

de intrusivos, se limita a zonas de fallas y fracturas radiales. La propilítica es más extensa y la potásica más restringida.

La alteración fílica y argílica, son locales y como costras, distribuidas en zonas de mayor permeabilidad. La forma de los

cuerpos mineralizados es en lentes en la vertical o en masas irregulares elongadas. La mayoría de estos depósitos

contiene mayormente calcopirita, y en menor grado, bornita y molibdenita. Las gangas metálicas son magnetita y

abundante pirita, dispersa en un amplio halo.

Plutónico:

Ocurren asociados a batolitos (>100 Km2), con mineralización en una o más fases de rocas plutónicas, de composición

calco-alcalina, y con texturas porfídica a fanerítica. La mineralización-alteración hidrotermal, se relaciona a bordes de

cuerpos plutónicos, generados entre 2 a 4 Km de profundidad, cercanos a rocas volcánicas comagmáticas.

Tectónicamente, se emplazan en ámbitos cordilleranos (especialmente en los Andes y Canadá) Principalmente son de

edad Mesozoico, con emplazamientos plutónicos diferenciados con forma de diapiros (Fig. ). La mineralización ocurre

en stockworks, y en menor grado en brechas y en fallas. Se observa una zonación con enriquecimiento de Cu hacia

adentro y Fe hacia la periferia, dada por: bornita, calcopirita, pirita, molibdenita. La alteración es más fílica-argílica y

propilítica, que potásica. Las brechas están asociadas a etapas: pre, intra y post mineralización, con algo de especularita

y turmalina.

Chuquicamata (más de 2mil millones tons, 1.3%), El Teniente (3250millones tons, 0.87%), El Abra (1500 millones tons, 0.8%), Bingham Canyon (1400 millones tons, 0.71% cobre). El 2012 la producción mundial de cobre fue de alrededor de 18 millones de tons métricas de Cu fino, mientras que en 1900 no se alcanzaba a producir ni medio millón. Los mercados de alto consumo de cobre son el eléctrico y el de las comunicaciones, que se han desarrollado vertiginosamente. Clasificación: Yacs. Gigantes (más de 10 millones tons cobre fino contenido, Radomiro, La Escondida, Los Bronces, Chuquicamata, El Teniente), Intermedios (entre 10 y 1 millón de tons como El Abra o Spence) y están los menores (menos de 1 millón de tons cu fino). Producción de Cu Chile 2010 fue de casi 5millones y medio de tons. Region que más produce es la II, seguida por la I y la III. Chile mayores reservas (150millones tons métricas) principal productor mundial y mayor consumidores son USA, dp China, dp Japón. El precio del Cu ha ido en ascenso general desde el 2000 a la fecha, con una caída el 2009 que dp se recuperó. El precio del molibdeno fue subiendo desde el 2000 y llegó a su precio más alto el 2005, tuvo una pequeña caída el 2006, se recuperó pero después tuvo una fuerte caída el 2009 y gradualmente se ha ido recuperando. Estados unidos es principal productor de molibdeno desde minas primarias de molibdeno, y Chile es el principal productor de molibdeno como subproducto, encabezando con Codelco Norte. La mayor parte del molibdeno del mundo viene como subproducto. China mayor productor, seguido de USA y Chile (39000 tons Mo fino 2010). El molibdeno se consume en principalmente en aceros, en menor medida como catalizador o metal puro, entre otros. Principales consumidores son Europa, Asia y USA. Mayores reservas están en China, seguido por USA y Chile (1.1 millones tons métricas). Chile produce cerca de 40mil kg de Au y alrededor de 1.300.000 kg de Ag al año, y casi 6 millones de tons de Fe. Menciona el pórfido Sn de Llallagua y dice que nosotros podemos averiguar más. El precio del Sn comenzó a aumentar desde el 2007.

Marco tectónico y rocas ígneas asociadas. Los pórfidos cupríferos ocurren en ámbitos tectónico-magmático del tipo arco de islas o en margen continental activo, relacionados con fenómenos de subducción. Las rocas intrusivas asociadas a los pórfidos cupríferos en margen continental va desde dioritas a granodioritas. Son comunes los tipos litológicos como: tonalitas, monzonitas cuarcíferas y granodioritas. En los marcos tectónicos tipo arco-isla, predominan las composiciones dioríticas. Estas pertenecen a la categoría de granitoides tipo I, y presentan razones isotópicas (Sr87/Sr86 ) que sugiere un origen mantélico. Estas razones varían en un rango de 0,703 a 0,709. Los valores más altos corresponden a intrusiones en márgenes continentales activos que implican mayor contaminación. Por otra parte, las rocas encajantes van desde materiales sedimentarios hasta metamórficos, aunque lo común son rocas volcánicas que pueden ser incluso comagmáticas con las intrusivas.

El gráfico muestra que los valores de 87Sr/86Sr sobre 0.707 ya indican magmas con contaminación cortical mayor en la generación de pórfidos. Los relacionados con arcos volcánicos más recientes como Japón tienen menor contaminación, y el Salvador, Chuquicamata, Andacollo se encuentran en un estado intermedio pero más cercano a las características de los arcos de islas. En el fondo la subducción empieza con arcos de isla y cuenca de trasarco y después evoluciona y migra para formar depósitos de pórfido en un ámbito más continental.

En Chile los pórfidos se conocen ya en el ciclo gondwánico, que se inicia en el Devónico Superior y finaliza en el Triásico. En este Ciclo, se formaron pórfidos de Cu (11), en un sistema tectónico compresivo. De estos pórfidos, sólo se preservan las partes más profundas, por lo que económicamente, son denominados marginales o subeconómicos, para la explotación. Se reconoce un sistema antiguo (320 a 250 Ma) que generó pórfidos durante la fase de subducción gondwánica, desde áreas cordilleranas de Copiapó a Mendoza. Un sistema más joven (250-190 Ma), marca el fin de la subducción gondwánica, con pórfidos emplazados al norte de la cordillera de Copiapó. Le gusta Lorencito, Alcalde, Imilac justo límite Argentina, Alcaparrosa, San Jorge y La Voluntad.

Ciclo tectónico Gondwánico

Formación de arco magmático de borde continental en el margen pacífico de Gondwana asociado a subducción de la placa Protopacífica.

Extensión y magmatismo de origen cortical Acá en la región se puede relacionar mineralización de Au tipo pórfido, la fuente puede estar en intrusivos o en pórfidos, algunos intrusivos en el área de Sta Juana dieron valores anómalos de Au, entonces probablemente a partir de un sistema que fue erosionado se generaron los lavaderos de Au. PÓRFIDOS CUPRÍFEROS EN CHILE Los pórfidos cupríferos chilenos, enriquecidos en Cu, Mo, además de As, Se y Re (se encuentra en la molibdenita), se distribuyen en cuatro franjas, temporalmente distintivas. Franja Cretácica <144-65 Ma>. Ejs. Antucoya (137-132), Puntillas-Galenosa (132-118), Domeyco (106-97), Pajonales (97), Los Loros (91), Carmen de Andacollo (104-98). También al S de Chile, Galletué, donde hay sectores con sulfuros de Cu que se encuentran justo por una zona donde se desarrolló todo un sistema glacial que habría erosionado la mineralización. Franja Paleocena <65-55 Ma>. Ejs. Cerro Colorado (53), Sierra Gorda (60), Spence (57), Lomas Bayas (57). Franja Eocena-Oligocena <42-24 Ma>. Ejs. Quebrada Blanca (37), Collahuasi (36), El Abra (37), Radomiro Tomic (32), Chuquicamata (33), Escondida (36), Zaldívar (33), El Salvador (42). Más importante. Franja Mioceno-Plioceno <20-4 Ma>. Ejs. Los Pelambres (10), El Teniente, Río Blanco-Los Bronces (5-4). Pórfidos y relación con estructuras Clusters espaciales y cronológicos Lineamiento Arequipa (150km): depósitos Paleocenos (Cuajones, Cº Verde, Quellaveco, Toquepala) Sistema de fallas de Domeyko (125km): depósitos Eoceno-Oligoceno (Chuquicamata, El Abra, Collahuasi), tipo stockwork controlados por lineamientos. Depósitos Pliocenos (130km): Los Bronces-Rio Blanco y El Teniente con brecha pipe, sin control estructural mayor.

Ambiente tectónico extensional-Mariana → Yacimientos de Fe (magnetita-apatita) → Estratoligados de Cu, Cu-Ag, Cu-Fe-Au Ambiente tectónico contraccional-Chileno → Sistemas porfíricos de Cu-Mo, Cu-Au y Au

ETAPA CONTRACCIONAL (CRETÁCICO SUPERIOR-RECIENTE) Fase compresiva Mochica (Albiano Superior-Campaniano). Inicio de deformación contraccional e inversión de las cuencas de trasarco. Velocidad de convergencia de placa Farellón en placa sudamericana: 12 cm/año.

Fase compresiva Peruana → alzamiento del basamento paleozoico de la cuenca de Tarapacá → Protocordillera de Domeyko (20°-27° S) Todo esto relacionado a la mineralización de pórfidos de Cu de 132-73Ma. Faja del Cretácico (132-72 Ma), con un “potencial de 4.6 millones tons Cu fino” Conforman tres grupos según Camus:

- Antucoya y Galenosa-Puntilla, al E de Tocopilla → oxidados de Cu → leyes económicamente marginales → controlados por fallas NE (ZFA)

- Andacollo, Domeyko, Pajonales y Los Loros, al E de la Serena → Andacollo se explota enriquecimiento secundario. Control estructural. → Domeyko, zona enriquecida de calcosina

- San José, Polcura y Galletué, al E de Concepción → mineralización de Cu primaria → importancia económica limitada Pórfido Cuprífero de Antucoya El yacimiento de Antucoya, de baja ley de Cu 0.45 %, se ubica a 20 km al SW de la salitrera de Pedro de Valdivia y a 130 km al NE de Antofagasta, en la Serranía de Buey Muerto, flanco oriental, de la Cordillera de la Costa. Se encontró bajo una cobertura salina. El rasgo estructural más importante, lo constituye el sistema de Falla Atacama, de rumbo general norte-sur, con movimiento en la horizontal sinestral. A partir de este sistema se producen fallas transtensionales nor-oeste que controlan el emplazamiento de los pórfidos mineralizados. A escala mesoestructural, se desarrollan fracturas, diaclasas, que favorecen el desarrollo de venas polidereccionales. La geología del área (Tapia y Crespo, 1997), comprende escasos afloramientos de rocas intrusivas y volcanoclásticas, las cuales, en gran parte, están cubiertas por depósitos salitrales y clásticos modernos. La secuencia volcanoclástica son andesitas y areniscas volcánicas de la Fm. La Negra de edad Juarásica. Estas rocas son intruidas por dioritas que varían en composición a monzogranitos. Las dioritas son escasas y se restringen al noreste del yacimiento. El complejo porfídico denominado “Buey Muerto”, con una extensión de 1.6 x 1 km, consiste en una serie de cuerpos de composición granodiorítica a monzonítica de 137 a 132 Ma, que se relacionan con la mineralización. Cuerpos filoneanos estériles, postminerales de composición dacítica a latítica, son los últimos intrusivos. La alteración consiste en cuerpos irregulares con alteración potásica central, dada principalmente por ortoclasa, y más escasamente por biotita fina y anhidrita.La alteración cuarzo-sericítica domina en el área y en parte, encubre las demás alteraciones. La alteración propilítica se desarrolla más hacia los bordes con dominio de clorita y epidota, sobre albita y calcita. Alteración argílica principalmente con caolinita, menos montmorillonita y más escasamente illita y vermiculita, alteran feldespatos, no es supergénica sino más inicial, matriz y se concentran en fallas y zona lixiviada y de oxidación. Problema en la planta piloto con arcillas, se determinan por DRX. La mineralización se presenta zonada verticalmente. En profundidad, los sondajes revelan una mineralización hipógena que consiste principalmente en calcopirita, en dominio sobre pirita, y contenidos menores de bornita, digenita, tetraedrita y molibdenita. Diseminadamente, también ocurre magnetita, hematita y rutilo. En la superficie ocurre una zona lixiviada de corto espesor, dada por especularita, goetita y jarosita, seguida por aproximadamente unos 300 m de una zona de oxidación en que ocurre abundante brochantita, crisocola, atacamita, menos paratacamita, malaquita, neotocita y cuprita. Parcialmente entremezclada con óxidos y en zonas irregulares bajo los óxidos hay desarrollo de calcosina y covelina, producto de enriquecimiento secundario. Neotocita: (Cu Mn Fe SiO2) (Anderson, 1982). “Copper pitch” (silicato con mezcla de Cu, Fe, Mn), “copper wad” (mezcla

de cobre y oxihidratos de manganeso, Mote et al. 2001). Inclusiones Fluidas, ocurren principalmente en cuarzo, de

diversas etapas de alteración, y muestran características de yacimientos tipo pórfidos. Dominan las inclusiones tipo III,

(L+V+h+s y/o hm, sulfuros), sobre las tipo I (L+V), y más escasamente las tipo II (V+L). La microtermometría refleja una

moda de T en 450 ºC, con 30-58 % en peso de NaCl designada como hidrotermal temprana principal, ligada en general a

la alteración potásica y sulfuros hipógenos. Asociado al pulso dominante hidrotermal temprano principal, también

ocurren inclusiones bifásicas con salinidades variables entre 20 y 1 % en peso de NaCl. En el rango mesotermal,

principalmente con inclusiones tipo I que reflejan temperaturas entre 350 a 200 ºC con salinidades entre 15 y 1 % en

peso de NaCl, se observa una pobre mineralización de sulfuros de cobre. Inclusiones tipo III, con T > 500 ºC, y THl>TDh,

reflejan principalmente a mineralización de magnetita, hematita, con escasos sulfuros primarios. Este pulso, se

considera como tardimagmático. Inclusiones con evidencias de ebullición, indican profundidades de formación entre

774 a 736 m, en condiciones litostáticas y 2090 a 1980 m en condiciones hidrostáticas. Debieran prevalecer más las

primeras.

Sillitoe (1973), en un modelo ya clásico, propone que el emplazamiento de los pórfidos cupríferos ocurre dentro del

ambiente subvolcánico que se desarrolla inmediatamente por debajo de la actividad volcánica andesítica- dacítica

superficial, conectando así ambos fenómenos.

Otro aspecto destacable en este tipo de yacimientos es el carácter de las intrusiones, las cuales parecen más bien de

tipo pasivo que de emplazamiento forzado (Evans,1987) y múltiples (en varios pulsos magmáticos) más que simple. Esto

último se encuentra bien ejemplificado en El Salvador (Chile) (Gustafson y Hunt, 1975; Course, Team, 1976), donde los

procesos de alteración-mineralización se encuentran fundamentalmente relacionadas con la intrusión de tres pórfidos

granodioríticos. En Antucoya, en cambio, es algo forzado.

Los depósitos presentan en general, formas cilíndricas, con stock compuestos, cuyas dimensiones tienden a ser de 1.5 x

2 km en diámetro.

Los procesos de alteración–mineralización metálica, en un pórfido cuprífero se encuentran íntimamente ligados. La

“Piedra angular” en la comprensión de las relaciones entre ambos fenómenos la constituyó el denominado “modelo de

Lowell y Guilbert”, en el cual los autores utilizaron el yacimiento de San Manuel – Kalamazoo, como marco de referencia

para describir las relaciones espaciales entre las fases sulfuradas y silicatada en los depósitos tipo pórfidos cupríferos.

Uno de los problemas comunes que enfrenta un geólogo en yacimientos del tipo pórfido cuprífero, es diferenciar los

distintos procesos de alteración que han ocurrido en éste, dada la superposición de episodios hidrotermales, y los

procesos supergénicos.

La mayor parte de los estudios fundamentales de los procesos de alteración, fue llevada a cabo por Meyer y Hemley

(1967), quienes por métodos experimentales desarrollaron los diagramas de fase necesarios para entender los

fenómenos físico-químicos involucrados en los procesos de alteraciones hidrotermal.

Los fluidos residuales generados en la fase póstuma de la cristalización magmática son especialmente los responsables

de provocar la alteración, cuando varían las condiciones de equilibrio.

El tipo más común de reacción durante los procesos de alteración hidrotermal es la hidrólisis, la cual implica la remoción

de hidrogeniones (H+) del fluido y cationes como: K

+1, Na

+1, Ca

+2, Mg

+2, o Fe

+2 de la roca.

La hidrólisis puede ser fuerte, en la caolinitización del feldespato o débil, como en la cloritización de la biotita. En

cualquier caso, estas reacciones producen un aumento en el pH de las soluciones debido al consumo de hidrogeniones.

Las reacciones más comunes de interacción solución hidrotermal- roca silicatada se encuentran representadas en la

tabla 2.

1) Formación de feldespato patásico secundario:

Plagioclasa + K+ ------- Feldespato Potásico + (Na

+, Ca

+2)

2) Formación de biotita secundaria:

Hornblenda + (H+, Mg

+2, K

+) ----- Biotita + (Na

+, Ca

+2)

3) Sericitización del feldespato potásico:

3 KAlSi3O8 + 2H+ ----- KAl3Si3O10(OH)2 + 6SiO2 + 2K

+

4) Caolinitización de la sericita:

4KAl3Si3O10(OH)2 + 6H2O + 4H+ ---- 3 A14Si4O10(OH)8 + 4K

+

5) Alunitización de la sericita:

KAl3Si3O10(OH)2 + 4H+ + 2(SO4)

-2 ---- KA13(SO4)2(OH)6 + 6 SiO2

6) Alunitización de la caolinita:

Al2Si2O5(OH)4 + 2K+ + 6H

+ + (SO4)

-2 ---- 2 KA13(S04)2(OH)6 + 6SiO2 + 3H2O

7) Cloritización de la biotita:

Biotita + H+ ----- Clorita + Cuarzo + K

+

8) Epidotización y albitización de la plagioclasa:

Plagioclasa + Cuarzo + H2O + Na+ ---- Epidota + Albita + H

+

Mineralización Primaria, Hipógena:

Es la mineralización primaria, ligada zonas de alteración hidrotermal. En un pórfido cuprífero se pueden distinguir las

siguientes zonas de mineralización (Lowell y Guilbert, 1970; Craig y Vaughan, 1981):

a)Núcleo o zona interna de baja ley ( 0,3 % Cu), caracterizada por pirita, calcopirita (1:2), magnetita, con menos

molibdenita e ilmenita;

b) Núcleo externo de baja ley, caracterizada por pirita, calcopirita, con menos bornita y molibdenita;

c) Zona mineralizada como concha envolvente (ore shell) de mejor ley ( 0,5 % Cu). Presenta pirita, calcopirita (1:1), con

cerca de 1% en la roca, con bornita diseminada intercrecida con calcopirita y molibdenita y en venas;

d) Zona pirítica (pyrite shell) (>10% vol.), con razones pirita:calcopirita (10:1) y leyes de cobre que decrecen a 0,1-0,5%,

con calcopirita (0,1-3% vol.) y trazas de molibdenita;

e) Zona pirítica exterior (low pyrite shell) (2-6%). La mineralización consiste de pirita principalmente en venillas y

concentraciones locales de venillas de sulfuros de metales base, tales como pirita, calcopirita, galena, esfalerita,

tetrahedrita, tenantita.

En la figura, la zona mineralización metálica se asocia con la zona potásica y parcialmente con la fílica, en tanto que las

zonas pirítica y pirítica exterior se encuentran restringidas a las zonas filica y propilítica respectivamente. La ocurrencia

de la mena es de diseminaciones o venas polidireccionales, de tipo stockwork con leyes que comúnmente varían entre

de 0.4-1.5 % Cu con algo de Mo y Au.

Mineralización Secundaria, Supérgena:

Los procesos de oxidación y enriquecimiento supergénico juegan un rol relevante en los pórfidos cupríferos en cuanto a

la explotabilidad de éstos. Si se desarrolla un buen proceso de enriquecimiento supérgeno y las leyes primarias de cobre

son muy bajas, ello favorecerá el recurso. Dado los precios de este metal, cuando se forman zonas de enriquecimiento

secundario importantes, la explotación de éstos, resultan generalmente factible.

Sulfuros secundarios típicos formados en la zona supergénica son covelina y calcosina. La zona de oxidación puede

presentar una variadad de minerales oxidados de cobre, que entre otros incluyen: sulfato como la bronchantita,

antlerita, chalcantita y krohenkita; carbonatos como la malaquita y azurita, fosfato como la turquesa, libetenita;

oxicloruros como la atacamita; arseniatos como la chenivixita; óxidos como la cuprita y tenorita; y así una amplia gama

de minerales, que sería larga de enumerar.

La fuente de los metales en los pórfidos, se relaciona a procesos de subducción en la evolución de arcos magmáticos del

denominado Cordón de Fuego del Pacífico.

La petroquímica de los sistemas porfídicos andinos indica que son de filiación calcoalcalina, derivados por diferenciación

de magmas sobre la placa subductada a partir de la fusión parcial en el manto superior.

La alta razón de La/Yb (notable en pórfidos gigantes), que indica depresión en elementos de tierras raras, además de la

ausencia de anomalía de Eu, refleja magmas en condiciones de alta presión, donde el granate es estable como fase

residual (Kay y Kurtz, 1995).

Estos magmas, ascienden, son fraccionados y entre 1 y 3 km de la superficie, generan plutones polifásicos. Estos

intrusivos de textura porfídica, son ricos en fenocristales de biotita y anfibola, que indican alto contenido de agua

magmática (3 a 4 % en peso), Burnham (1979). Este autor, también expresa que la fusión parcial de corteza oceánica

basáltica (con 400 ppm de S, 87 ppm de Cu, etc.) puede dar lugar a un líquido enriquecido en cobre.

Los magmas más tempranos básicos a intermedios son premineral, en tanto que los tardíos más ácidos y ricos en sílice

conllevan mineralización (Cornejo et al. 1997).

En los tardíos se generan las etapas de alteración tardimagmática (FK, Bt, Anh), transicional (venas Qz con delgadas

venas de St), hidrotermal principal y tardía.

Sillitoe (2010), considera que aunque estos depósitos han sido ampliamente estudiados y actualmente se tienen

modelos genéticos y herramientas de exploración que generan alta confiabilidad, prevalencen varias preguntas. Por

ejemplo:

¿Todos los magmas calco-alkalinos de arco tienen el potencial para generar PC?,

¿Qué factores de la corteza o del manto determinan la formación de pórfidos de Cu gigantes?,

¿En dondese adquiere el contenido de volátiles y metales necesario para formar un PC?,

¿Quéinfluencia o aporte tienen las recargas máficas al contenido de volátiles y metales delos magmas?,

¿Cuales de estos procesos son determinantes en la formación de pórfidos de clase mundial?

Inicialmente se investigó el efecto de fases sulfurosas en el comportamiento geoquímico de elementos calcófilos (Cu, Ni)

y siderófilos, debido a que el S comúnmente ocurre como sulfuros en sistemas magmáticos.

Los resultados de estas investigaciones se usaron para modelar la eliminación de sulfuros en fuentes mantélicas y la

precipitación de sulfuros en fundidos en la cristalización (Mungall, 2002, Jugo 2005).

Investigaciones recientes apuntan a que los magmas de arco en su fuente se encuentran oxidados y subsaturados en

sulfatos (Chambefort et al., 2008). El descubrimiento de anhidrita ígnea primaria en pumicitas traquiandesiticas

producto de la erupción del volcán el Chichón (México) en 1982 (Luhr, 2008), revaluó el concepto de la presencia de S en

sistemas magmáticos sólo como fases sulfuro. Nuevas investigaciones llevaron a reconocer la importancia de la anhidrita

como indicador de alto contenido de azufre magmático y altas fugacidades de oxigeno (e.j: Chambefort et al., 2008).

Inca de Oro:

El pórfido de Cu-Au-Mo Inca de Oro, se ubica en la Región de Atacama, Chile, unos 70 km al norte de Copiapó. Su

mineralización de Cu, Au y Mo, se encuentra asociada a un yacimiento del tipo pórfido, que se encuentra subyaciendo a

gravas postminerales de bajo grado de consolidación. La génesis del pórfido habría estado relacionada con el

emplazamiento de una sucesión de pulsos de composición tonalítica a granodiorítica, de edad paleocena (59 M.a.). El

cuerpo que contiene la mineralización más importante es de forma cilíndrica, con leve elongación al NE, emplazado en

secuencias volcano-sedimentarias de edad jurásica a cretácica, asociadas a la formación Punta del Cobre. Los pórfidos

provienen de un magmatismo calcoalcalino, subalcalino, de ambiente tectónico correspondientes a granito de

arco I. Análisis de inclusiones fluidas muestran tres eventos térmicos, en los que dos de ellos, tardimagmático e

hidrotermal, están asociados a la mineralización metálica de cobre y molibdeno, en rangos de temperaturas entre 700°-

450° Y 450°-300° respectivamente (Pérez, 2009).

Pórfidos Au:

Sillitoe (1979) define como pórfidos cupríferos ricos en Au todos aquellos que poseen una ley media ≥ 0,4 ppm Au. •

Ejemplos: Bajo de La Alumbrera, Argentina; Saindak, Pakistán; Ok Tedi y Panguna, Papúa – Nueva Guinea.

Estos pórfidos ricos en Au, según Sillitoe(1979), se

caracterizan por:

- Valores altos de Au, contenidos en la zona de alteración potásica.

- Leyes de Cu y Au con variación proporcional.

- Au asociada principalmente a Calcopirita (y/o Bornita)

- Abundante Magnetita y zonas de alta silicificación.

Cox (1986), Singer y Cox (1986) y principalmente Cox y Singer (1988) analizando el contenido de Cu, Mo y Au de 55

depósitos, observaron una variación continua entre pórfidos de:

1.- Cu – Au (Mamut, Malasia Tanamá, Puerto Rico).

2.- Cu – Mo – Au (Andacollo, Chile; Bingham, Utah; Island Cooper, Canadá).

3.- Cu – Mo (El Teniente y Chuquicamata, Chile; Morenci, Arizona).

Considerando esta variación de Au y Mo, Cox y Singer (1988) señalaron que la división entre pórfidos cupríferos ricos y

pobres en Au no debe depender solamente del contenido de Au en el sistema sino, más bien, debe tomarse en cuenta la

ley de Mo en cada caso, basado en la relación Au(ppm)/Mo(%) ≥ 30.

Los Pórfidos Cupríferos (Cu-Mo-Au): Depósito metalífero de Cu-Fe gran tonelaje (400 a 3.250 tons ) ley de millones de

tons.) y baja Cu (0,2 – 2.5 %) y cantidades menores recuperables de Mo, Au, Ag.

Cerro Casale Cu-Au: Los pórfidos ricos en Au tendrían su origen en un ambiente más oxidados para la formación de los

magmas, lo que impediría la formación temprana de sulfuros que podrían retener todo el Au en la

fuente. Ello se puede dar en un ambiente de subducción de alto ángulo o por condiciones

excepcionales en un ambiente de subducción de bajo ángulo (Franja Maricunga).

Terreno

Pórfido Los Bronces

Edad: +- 5 Ma Franja Mioceno-Plioceno, Dominan rocas volcánicas (Fms. Farellones y Abanico) Clasificación

McMillan y Panteleyev 1998 (Tipo Volcánico), intruidas por el Batolito San Francisco. Principales sulfuros: calcopirita,

molibdenita, bornita, covelina, calcosina. También hay alta sulfidización e intermedia sulfidización. SX/EW

(electroobtención-electrorefinación). Ahora expansión de 142 mil Ton/día. Reserva: 824 Mt 0.32%, Recurso: 3982 Mill

Ton 0.39%. 0% de la mineralización está contenida en la matriz de brechas + 30% stockwork. Bx Donoso: clastos más

angulosos de composición Qzo-monzodiorita con matriz mayoritariamente de turmalina, acompañada de cuarzo y

sulfuros (cpy > py). Bx Central: polvo de roca más turmalina, clastos mas redondeados, por lo tanto más energía

compuesta por clastos qzo-monzodioritico en una matriz con turmalina con menor cuarzo, especularita, sulfuros (py >

cpy) y en menor grado anhidrita, etapa hidrotermal mas componente explosiva. Mineralización en 3 etapas: 1. Pórfido

(formación stockwork, diseminación) 2. Bx múltiples 3. Vetas N60°E mesotermal hay cpy-tenantita (Cu-As) + trazas de

Ag, Zn, Pb. Enriquecimiento secundario: calcosina, covelina de alta ley, en la parte más sur del distrito. Inclusiones

fluidas:Th: a 325°C presenta evidencias de ebullición.Salinidad: 53,2% en inclusiones polifásicas.

Pórfido Carmen de Andacollo

Pórfido Cu-Mo perteneciente a la Franja del Cretácico (Grupo II, 4.6 Mt), Ley: 0.47% Cu. Pórfido alojado en intrusivo y

volcano-sedimentaria (Fms. Arqueros y Quebrada Marqueza). SHWASITA: serie tenantita-tetraedrita, pero con mas Hg.

Lixiviación y flotación. Yacimiento presenta característica hibridas con yacimiento de tipo pórfido y estratoligado (rocas

mas porosas). Más importantes son alteración K asociada a la mineralización y Albitica asociada a mineralización ppal. de

cpy. Pero también viene Au + tardío asociado con baja sulfidización, asociado probablemente con Dayton. Alteración

argílica supérgena, lixiviación natural. Óxidos de Cu no existen, zona reductora si hay. Con cpy, py, calcosina secundaria.

Secundario fuerte : calcosina-py y no calcosina-bornita o calcosina-cpy. En terreno se observa: DUFRENITA (sulfato de

color verde) Fe5(PO4)3(OH)5

DEPOSITOS DE SEGREGACIÓN MAGMÁTICA DE BUSHVELD, AFRICA DEL SUR

Los complejos estratiformes o de segregación magmática, son grandes cuerpos lopolíticos ultrabásicos-básicos, como el

de Bushveld, Africa del Sur, que pueden alcanzar 480x380 km, con mineralización de cromita, segregada en la roca

plutónica, en estructura bandeada, debida esencialmente a fenómenos de cristalización-diferenciación magmática. Los

económicamente importantes son arcaicos (2600-1700 Ma) y proterozoicos (1700-600 Ma), emplazados en áreas

tectónicamente estables. También se conocen en América del Norte y Sur, Europa, India. El platino en estos cuerpos, es

el subproducto más apreciado. Stillwater A. del Norte, Campo Formoso A. del S, Kemi Finlandia, Gran Dique Zimbabwe y

Bushveld.

El Cu está en Cpy, covelita y Bn. Ni está en niquelina, pentlandita. PGE (Pt, paladio, iridio, rodio, rutenio, osmio) sulfuros

de platino, como braggita([Pt, Pb, Ni] S) y cooperita(PtS), y spirralita (PtAs2). La fuente principal es la cromita, Cr2O4Fe.

Otros minerales de menor importancia son: espinelas cromíferas (Mg, Fe)(Cr, Al, Fe)2 O2, estictita Mg6 Cr2 [OH]16 [CO3]

4H2O, crocoíta PbCrO4, cromita fenicrocoíta Pb[CrO4]2O, vauquelinita Pb2Cu[CrO4] [PO4], uvarovita Ca3Cr2[SiO4]3,

kemmererita (Mg, Fe)5 (Al, Cr)[AlS3O10][OH]8, wolchonskoíta (Cr, Fe, Al)4[Si4O10][OH]8 2H2O. Su producción empieza a

causa de su principal uso, los aceros (principal constituyente acero inoxidable). Tb ladrillos refractarios, cintas de

grabación, nicrom. Los compuestos de cromo (VI) son tóxicos y deben manejarse con mucho cuidado. Provocan

irritación en la piel y las mucosas y es débilmente cancerígeno. Cromita puede contener varios elementos, incluso Ti, y

puede estar más enriquecida en un extremo composicional o más empobrecida. Cromita (Mg, Fe2+

)(Cr, Al, Fe3+

)2O4

Influye lo anterior en los usos y muchas veces hay castigos por algunos elementos (Mg por ejemplo). Casi la totalidad de

la producción (95%) es para fines metalúrgicos, donde se requiere más puro, ley Cr2O3 sobre 45%, refractario 40 a 43%

y químicos puede ser bajo 35%. La producción restante 5% es para químicos y refractarios. Sudáfrica es el mayor

productor, seguido por India y Kazakhstan. En menor medida Brasil, Rusia, entre otros. El precio depende de la relación

ferrocromo y el HC depende si son altos en carbono o bajos, para venderlos en la fabricacion de aceros. 1.5-1 dólar la

libra con ferrocromo 60-65% HC.

Platino catalizadores para vehículos y joyería, entre otros. Antes era más caro casi 2mil dólares onza troy, más caro que

el Au, aunque hoy tiene casi tienen el mismo valor 1500-1600 dólares la onza troy.

Bushveld, comprende principalmente 4 series + zona marginal (borde enfriado de 150 m de espesor), constituido por noritas de grano fino y sills de piroxenitas. Inferior:1000 a 1800 m. Es una interestratificación de dunitas, harzburgita y ortopiroxenitas, y techo con capa de cromita principal.

Critica:1200 m. Son horizontes de norita, ortopiroxenita y anortosita con capas hacia la base de cromitita, dunita y harzburgita. Hacia el techo se encuentra el Merensky Reef (piroxenita rica en minerales de Pt). Principal: 3800 m. Es la zona de mayor potencia. Son interestratificaciones monótonas de gabro de hipersteno, norita y anortosita, con cromita y olivino, ausentes. Superior: 2200 m. Son anortositas, gabros y ferrodioritas. La base es definida por la aparición de cumulus de magnetita .

Principal piroxeno relacionado con la mineralización es la broncita, del grupo de las enstatitas. La génesis de las cromitas, se ha considerado el producto de cristalización fraccionada a partir de uno o dos magmas (mezcla de magmas) o por sucesivos pulsos magmáticos. En la columna estratigráfica ve diversos pulsos que van desde lo más UM hasta lo más ácido. Mezcla de magmas: A: Entrada de un magma denso. B: El magma inyectado sufre un súbito descenso. C: Si el pulso de magma es ligero, este se eleva a través del magma residente al techo de la cámara magmática. D: Alto grado de mezcla, originando cristalización de plagioclasa. En la generación del horizonte Merensky Reef, hay una relación cíclica de los sulfuros que son posteriores a la mineralización de cromo. Se propone: PGE están relacionados a sulfuros. Los sulfuros están relacionados de las unidades cíclicas, marcadas por la reaparición de de fases cumulares de alta presión ( cromita + olivino). Existen discontinuidades locales en la bases de las unidades conocidas como “potholes”. Desarrollo de rocas pegmatíticas. Según estudios de 87Sr/86Sr, la cristalización de sulfuros del Merensky Reef está asociada a mayor contaminación cortical (valores de hasta 0.709) que el resto de la mineralización en las distintas zonas.

Propuestas de Krueger, reciente: Isótopos de Sr en secuencias estratificadas indican la evolución de dos estados mayores, en la cámara magmática: “Estado de Integración” en el inicio del sistema abierto inferior, y “Estado de Diferenciación”, en el sistema superior cerrado para generar estos sulfuros con Pt. En el “Estado de Integración” que afectó a la Zona Crítica Inferior, hubieron varios influjos de magmas de composición isotópica contrastante, con concomitante: mezcla, cristalización y depositación de cúmulos de capas, que implicaron cambios en asociaciones minerales, con desarrollo de segregaciones, roca-mineral. En el “Estado de Diferenciación”, en las Zonas Superior y Sup. Principal, no hubo mayor adicción de magma, generándose mayormente una cristalización fraccionada.

El Gran Dique de Zimbabwe corresponde a diques por inyección magmática, no es un complejo estratificado ni un filón

manto clásico. Corresponde a un complejo de 4 diques de composición máfica a UM subparalelos delgados. De

orientación NNE y 550 km de largo.

Eventos ppales de mineralización (se saltó esta diapo…): Evento primario depositacional asociado a los mayores flujos magmáticos (Platreef y Merensky reef). Mayor mineralización. Proceso magmático secundario de diferenciación y acumulación, que concentró significativamente la mineralización (Cromititas y Merensky reef). Proceso magmático Sub-liquidus, sucede la redistribución y reconstitución de las rocas, dando la forma al depósito. Finalmente, Procesos de alteración de baja temperatura. los minerales magmáticos principales se alteraron (formación de serpentinita y talco). Redistribución local de metales y en algunos casos obliteración de los primeros 3 eventos (cambios mineralógicos y estructurales).

Indicador d34

SCDT , para saber origen del S. 0 por mil es el estándar del Cañón del Diablo. Por ejemplo menor a -10 por mil, significa origen más distal, mezcla de S de sedimentos y de exhalación. De -10 a +10 por mil, origen magmático, de 0 a +10 por mil indica “muy magmático”. Valores de 0 a +5 por mil se asocia a pórfidos de Cu (¿), de -5 a +5 por mil valores típicos de epitermales de alta Sulfidación. Más de +20 por mil en baritinas en tipo Kuroko puede indicar actividad biogénica. +20 por mil indica origen en agua de mar.

87Sr/86Sr mantélico valor típico 0.702 a 0.705. Rocas corticales viejas, de 0.705 a 0.720.

Pórfido cuprífero de Chuquicamata

El pórfido cuprífero de Chuquicamata, se emplaza en la franja de

cobres pórfídicos de edad Eoceno Superior-Oligoceno.

La franja, de dirección N-S, está limitada por la falla Domeyko y es la

de mayor potencial de cobre; 220 millones de tons. de Cu fino

(Camus, 2003), y molibdeno.

Misma franja de la escondida.

Claramente visible por satélite =)

Se ve bien el pit de la mina, el raajo. Más arriba está R. Tomic, M&M

que ahora es MH (Ministro Hales; esta operación a rajo abierto se

encuentra en plena construcción para entrar en operaciones en 2013.

Además de cobre será un importante productor de plata). Mina Sur

que es el exótico de Chuqui.

Siguiendo lineamiento de falla Oeste (mismo segmento de falla

Domeyko) Genoveva, Toki y Opache, nuevos, gracias a trabajos

prácticamente basados en geología de exploración.

Chuqui descubierto desde tiempo de los incas donde sacaban algunas

turquesas interesantes al igual que en Salvador. Entonces este cluster

de abajo es nuevo.

Consideraciones Geotectónicas

Los Andes Centrales, desde el Triásico Superior, constituye un margen convergente de placas.

La interacción entre una corteza oceánica en permanente subducción y una corteza continental continuamente

deformada, conforman un sistema único, que ha permitido a través de su evolución, generar excepcionales

concentraciones de recursos minerales.

Algunas de ellas destacan por su gran potencial económico y filiación genética a cuerpos magmáticos hipabisales,

controlados por fallamientos.

Chuquicamata es un depósito localizado dentro del sistema de Falla de Domeyko, que se emplazó durante el Eoceno

tardío (40-36 Ma). Varios pulsos de intrusivos muy bien datados por la gente de Chuquicamata.

El yacimiento presenta un control estructural de dimensión regional, que corresponde a la “Falla Oeste” (dentro de la

falla de Domeyko, como cemento melón? 2:20) la cual limita la mineralización y alteración alojada en los intrusivos

pórfidicos del bloque oriental, de las rocas estériles del bloque occidental.

Yacimiento bajo su ley inicial. Fue muy rico en zona de oxidación y zona de enriquecimiento secundario, gracias a este

control de fallamiento, profundizo un poco esta zona de enriquecimiento secundario. Hoy en día este pit se expandio

gracias a este método de explotación en bancos tan grandotes como los que se indican abajo. Con toda una

infraestructura tremenda de explotación que a nivel mundial es envidiable =)

Chuquicamata, se explota cielo abierto con extensión cercana a 4,1 km. de largo, 2,8 km. de ancho, y unos 800 m. de

profundidad. Se explota en bancos simples de 16 a 18 m y dobles de 26 m. Para los trabajos de extracción se cuenta con

una flota de unos 130 camiones con capacidades entre las 170 a 300 toneladas y una planta concentradora que posee

una capacidad de tratamiento de hasta 102.000 TM/día.

Este pit hoy en día ya no alcanza más?, todo lo que era estéril incluso cubrió hospitales, poblaciones que existían, para

expandir y seguir explotando el pit dándole mas potencial. Pero ya a la fecha esta todo listo para entrar en método de

explotación de subterraneo como el del Teniente. Sistema de block-cave? o de bloques que caen por gravedad

seguramente van a aplicar aca. Los otros son de room and pillar?, etc etc. Van a seguir comiendo las partes más ricas del

rajo pero en profundidad entra la explotación en forma subterránea.

Hessel: Hay buenas leyes en cuanto a la zona de sulfuros en Chuquicamata? Sí. Las leyes son 0,6% promedio. Y

molibdeno es bastante interesante, como uds. saben el modelo de Lowell y Gilbert, en la fase de mineralización

primaria, asociado con la alteración potásica, generalmente dominan los minerales como bornita, cpy( no es tan intensa

en brindar buenas leyes), tambien digenita e importante tambien el subproducto molibdeno asociado principalmente a

vetillas que están mas relacionadas con alteración potásica que con alteración filica. Así que molibdeno le da un super

valor agregado a esto.

En cuanto a la geología del yacimiento, las rocas más antiguas son metamórficas (migmatitas y anfibolitas), de edad

Paleozoico (parte de estas rocas tienen algo de mineralización de cobre, de modo que al parecer, los intrusivos tambien

afectaron en profundidad a parte de estos paquetes de rocas metamórficas, generando una mineralización que no es

económica pero si se presenta en estas rocas que hemos visto en algunos cortes, ricas en anfíbol, intruidas por el

Granito Mesa y granodiorita Este del Paleozoico Superior.

Sobreyacente, hay rocas sedimentarias marinas y continentales asignadas al Jurásico y andesitas, brechas andesíticas,

dacitas y riolitas del Cretácico Superior.

Sobreyacente, se disponen series continentales , con gravas, conglomerados, lentes de cenizas y areniscas del Plioceno ,

además de calizas arenosas y tobas calcáreas del Plioceno-Pleistoceno.

Unidades más jóvenes comprenden rocas volcánicas y sedimentos cuaternarios.

Rajo afectado por la falla oeste, estarían estos complejos intrusivos, las rocas metamórficos del paleozoico, tambien

estaría la formación arca que es del cretácico inferior. De modo que de alguna manera estos cuerpos intrusivos brindan

mineralización no solamente en lo que es básicamente pórfido Chuquicamata (que tiene diorita los picos, granodiorita

fortuna, granodiorita elena y pórfido chuqui), sino que tambien afecta a las rocas de caja y en profundidad puede afectar

suavemente o levemente con algo de mineralizacion a las rocas metamórficas, y en alguna medida tambien a las otras

formaciones sobreyacientes a las cuales han afectado estos pulsos intrusivos. De modo que puede tener algo de clásico

y algo más de intrusivo según los modelos que hemos visto anteriormente.

Toda la geología sigue algo parecido, después en

lo que es el sector donde ya esta mansamina,

bajando a calama el sector de opache, Genoveva,

etc.

La geología regional no cambia mucho.

Desde el punto de vista de rocas intrusivas y magmáticas,

Chuquicamata tambien tiene datos de como estaría

relacionado a magmas subcorticales, menos contaminados que

lo que reflejan algunos depósitos norteamericanos, y un poco

cercanos con los que son de arco de isalas como los de la zona

de filipinas, indonesia, japon. Los valores de Chuquicamata se

escapan un poco hacia la derecha en relación al salvador, andacollo, parecido a toquepala y quizás eso lo hace un poco

diferente a los otros pórfidos, porque como vamos a ver posteriormente chuquicamata no es un pórfido clásico de alta

temperatura con salinidades muy intensas, sino que es mas bien de carácter mesotermal que un hipogeno hidrotermal.

De acuerdo a las relaciones que se pueden

definir en un intrusivo para ver profundidades

de formación, que se expresan en este trabajo

de camus 2003, uno puede discriminar

profundidades de formación en base al

contenido de sílice y las razones de La/Yb. Uno

los puede obtener con isp en cualquier trabajo

de geoquímica. Chuquicamata a diferencia de

estos miocenos (donde esta teniente, rio blanco-

los bronces), en parte se mezclan con estos

otros, Chuquicamata estaría precisamente en

ese campo de distribución. Se apartan un

poquito, tambien de lo que son los otros

pórfidos, el abra, rio blanco-los bronces, el

salvador, el teniente, como se indica en este

cuadro.

La magnitud del deposito, porque son gigantes, algunos

están indicando que estos magmas por ser relacionables

a una señal adakitica, tambien pueden tener una relación de

gigantismo en base a otros que son mas chicos como yacimientos

mocha, sierra gorda, lomas bayas, que están en la otra franja

diferente a la del oligoceno-eoceno, en este caso paleoceno-limite

eoceno. Según estos autores (2001) habría una relación con la

pendiente de subducción, en eoceno-paleoceno mas inclinada, y

después se suaviza un poco durante la formación de Chuquicamata,

escondida, quebrada blanca, el abra, el salvador, potrerillos.

Concepto de magmas adakiticos, contenido de sílice > 56%....

Tiene unas caracteristicas importantes en contenido de elementos

mayores y elementos trazas donde entran algunas tierras raras

tambien.

En base a esos contenidos se les ocurrió plotear esto, Y en ppm

versus Sr/Y para ver que pasaba con estos depósitos en la franja

chilena. Y aquí ya tenemos que estaría escondida adakitico total,

despues Chuquicamata en este campo pero hay algunos valores

que entran a este otro campo típico de arco, entonces habría a lo

mejor una mezcla entre estas dos relaciones y quizás eso haría de

Chuquicamata un yacimiento especial tambien. Aparte de todo los

otros que están expresados en el cretácico en círculo sin llenar.

Tambien pueden haber alguna razon al respecto, y habría que

seguir investigando en este sentido porque hay muchos que

discuten todos estos datos de estos magmas adakiticos y todavía

hay algunos que piensan que este pórfido obedece mas a lo clásico

que a estos diagramas discriminantes que pueden ser un poco mas

diversos.

En cuanto a los complejos intrusivos hay dos características aca; en esta falla W tenemos todo éste sector a la derecha

muy bien mineralizado, y el complejo intrusivo fortuna prácticamente no tiene mineralización. Entonces aquí hay una

gran diferencia. El complejo intrusivo Chuquicamata con las denominaciones locales de Gdi E, Gdi Elena, están mas

ligadas a éste sector del yacimiento. EL pórfido E en manchones diseminados, y lo mas abundante el gris que tambien

corresponde a parte del pórfido E.

Hay tambien otros pórfidos menores, pórfido banco, color mas violeta y tambien presenta parches diseminados en el

yacimiento. Son pequeñas digitaciones que van teniendo sus pulsos en diferentes etapas temporales de tiempo???

Jajajaja flaite

Edades en millones de años variando de 31 en pórfido W….

Todo esto muy bien datado en este yacimiento, y el método y

minerales en los que se ha hecho estas investigaciones tambien esta

ahí muy bien en las columnas…. Bla bla. La fuente en la ultima

columna, esto viene de estudios desde los norteamericanos hasta

actual.

Pablo: La geoquímica en general es parecida dentro del pórfido? Esto de que sean adakiticos… - Yo creo que entra

dentro de la geoquímica de los pórfidos en términos generales pero la señal adakitica tiene un comportamiento

particular.

-Pablo: Pero eso se observa en las distintas digitaciones? – NO, aca en las digitaciones aun no han hecho estudios para

discriminar directamente en cada pulso. Yo creo que lo han hecho en forma general no mas. Porque aca estos estudios

agarran de uno de otro lado y con esos datos lanzan una publicación, por eso tambien tienen sus discusiones y

sugerencias… Hay algunos tan patuos que fabrican datos.

La alteración aca no esta como esta famosa

esferoide con capas concéntricas de tipo

Lowell y Gilbert, sino que esta relacionada

tambien desde la falla W hacia la derecha.

Una alteración que ellos denominan sericita

con fondo potásico en zona central, una

alteración propilitica-cloritica de tonos mas

verdosos, y en la zona mas pegada a la falla donde hay mas juego de friccion

y movimiento, en esta dinámica de reactivación hay una intensa alteración

cuarzo sericita.

Esta obedecen mas a un control estructural del segmento de esta falla W en

este yacimiento.

Hessel: La alteración cuarzo sericitica pegada a la falla estaba tambien sobre

una brecha, y esa brecha es mas fácil alterarla. Quizas antes hubo una

alteración potásica a la que se sobreimpuso esta alteración qz-sericita. – Yo

creo que claro, esto es efecto de la explotación en superficie, pero en

profundidad esta disminuye, se acuña y abajo se encuentra mas la alteración

potásica.

En todo caso hay algunos que piensan que MH, la mina ministro hales, que esta mas al sur y que esta al otro flanco de la

falla, al parecer seria la otra continuación de Chuquicamata por corrimiento de la falla. Osea no es una falla de bloque,

sino que tambien tiene un corrimiento en la horizontal…

Katy: Ese yacimiento esta considerado como supergigante? –Yo creo que fue presentado en su oportunidad como el

gran yacimiento a explotar en este tiempo, como un recurso futuro de grandes dimensiones. Ahora, tan grande como

Chuquicamata, en ese tiempo no tenían toda la información de cubicación, de reservas probadas de cuan grande era

este deposito de MyM en su tiempo, pero se cambio de nombre despues con las nuevas... Pero yo creo que se acerca a

un gigante. Es de Codelco, radomiro Tomic tambien. Escondida es el único privado, consorcio japoneses, australianos.

40

Ar/39

Ar; Feld K 40

Ar/39

Ar; TGA Biotita

32.1 0.2 31.9 0.2

Sericítica-Potásica

40

Ar/39

Ar; Feld K 40

Ar/39

Ar; TGA Biotita 40

Ar/39

Ar; Feld K 40

Ar/39

Ar; TGA Biotita

33.7 0.2 35.2 0.2 33.4 0.4 33.9 0.3

Clorítica 40

Ar/39

Ar; Feld K 40

Ar/39

Ar; TGA Biotita

33.4 0.2 32.8 0.2

Potásica Método/Mineral

Estas alteraciones tambien están datadas

entonces uno puede ver temporalmente

cuando se fueron generando. Se puede

seguir la relación de migración de

alteración.

En esta zona de falla es de esperar que la

alteración entra en los últimos capítulos

para tener mas favorable la entrada que lo

otro que entro anterior.

Cuando las soluciones hidrotermales son

mas tardías van afectando a los espacios

que son más favorables y los más

favorables se van a encontrar en este

sector, no de brecha hidrotermal como en los bronces de qz-turmalina, sino de brecha tectónica por efecto de la

friccion.

Ahí la zona de alteración qz-sericita es la dominante en profundidad y va

llevando con estas zonas de brechas. Se ve claramente con los triangulitos

como va afectando esta alteración por esos planos de fallas. Después la

alteración sericitica sobre la potásica en colores rosados, y la potásica en

colores oscuros. La propilitica con bastante chl seria la que esta mas a la

derecha.

Zona de mineralogía de mena esta en casi todas partes pero

favorece mucho el enriquecimiento secundario con mineralización supergena

en estos sectores pegado a la falla. Ahí es donde se encuentra la mejor mena

y ahí esta toda esta zona de alteración con mineralización hipogena. Mena primaria con cpy un poco menos intensa

estaría hacia la derecha con color amarillo.

Mineralización Secundaria, Supérgena:

Los procesos de oxidación y enriquecimiento supergénico juegan un rol relevante en los pórfidos cupríferos en cuanto a

la explotabilidad de éstos. Si se desarrolla un buen proceso de enriquecimiento supérgeno y las leyes primarias de cobre

son muy bajas, ello favorecerá el recurso. Dado los precios de este metal, cuando se forman zonas de enriquecimiento

secundario importantes, la explotación de éstos, resultan generalmente factible.

Sulfuros secundarios típicos formados en la zona supergénica son covelina y calcosina. La zona de oxidación puede

presentar una variadad de minerales oxidados de cobre, que entre otros incluyen: sulfato como la bronchantita,

antlerita, chalcantita y krohenkita; carbonatos como la malaquita y azurita, fosfato como la turquesa, libetenita;

oxicloruros como la atacamita; arseniatos como la chenivixita; óxidos como la cuprita y tenorita; y así una amplia gama

de minerales, que sería larga de enumerar.

En estos procesos de oxidación y enriquecimiento supergeno que son clásicos en pórfidos cupríferos, aqui se dio con

mayor intensidad que ninguno de los otros, incluso lo que se refiere a la zona de oxidación. Aca se expresa mucho con

sulfatos como Brochantita, antlerita, chalcantita y krohenkita. Grandes sectores clasicos en esta zona de oxidación.

Interviene tambien en menor grado malaquita y azurita y hay bastante fosfato como la turquesa que fue bien

interesante porque junto con crisocola llevan algo de oro y eso lo hacia atractivo en tiempo de los incas para hacer sus

joyas clásicas y orfebrería jajaja.

Libetenita que tambien es un fosfato, abunda mucho cloruro atacamita, chenevixita, oxidos como cuprita y tenorita y un

monton de sales raras que acompañan a esta zona de oxidación como coquimbita, copiapita, santlerita, etc etc. Hay un

librito particular para todos los minerales detectados en Chuquicamata, y ahí los minerales de ganga y de mena deben

ser como 50.

Alteracion supergenica, tenemos el pit que se llevaba hasta ese tiempo,

como la parte mas rica esta relacionada a este enriquecimiento

secundario, en azul y celeste con mucha calcosina, y en violeta covelina –

calcosina eso es lo que le daría mucho valor al yacimiento, incluso el pit

pueden haberlo extendido mucho mas, y en profundidad cuando lleguen

a las labores subterráneas que se dice comenzaran el próximo año ya,

van a todavía pinchar parte de este bloque que esta en la parte mas

profunda y después ya se va a caracterizar algo mas primario con la

inspección? hacia los bordes y eso va a mejorar un poco.

Edad Ma. Fase de Alteració

n

40

Ar/39

Ar; TGA

Sericita 40

Ar/39

Ar; TGA

Sericita

31.4 0.4

31.1

0.2

Cuarzo-

Sericítica

Dextral: pre a post-mineral

NE-SW Dextral Dextral Estanques Blancos

Dextral: pre-mineral NNE-SSW ? Dextral Zaragoza

Dextral: pre-mineral Sinestral: post-mineral

NNE-SSW Sinestral Dextral Mesabi

Relación con la Mineralización

Orientación Desplaz. Final

Desplaz. Inicial

Dominio

TEMPERATURA DE HOMOGENIZACION EN EL PORFIDO CUPRIFERO DE CHUQUICAMATA

Temperatura de Homogenización, ºC

Frecue

ncia, N

º de Inc

lusione

s Fluid

as

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200220240260280300320340360380400420440460480

Max = 467Min = 202

75% = 36325% = 310

MedianaMedia = 346

DIAGRAMA DE CAJA PARA INCLUSIONES FLUIDAS, PORFIDO CUPRIFERO DE CHUQUICAMATA

180

220

260

300

340

380

420

460

500

Temperatura, ºC

Ahí todos los dominios estructurales que hay, relacionados parte con las fallas, y

en otros sistemas secundarios de otra orientacion NNE- SSW en ese sentido. Pero

tambien dominan otros mas complejos hasta EW. Sobre eso hay mucho que

hablar, para la parte de geotecnia que deben tener mas clara la pelicula… Todo

eso a contribuido a como se desplaza la mineralizacion en vetillas en estas estructuras.

Dentro de estas vetillas hay unas que obedecen mas a emplazamientos en una orientacion

de la mineralizacion con los diaclasamientos y multivetilleo para generar un buen stockwork

para generar una buena mineralizacion y otros con menos

Trabajos de inclusiones fluidas

hechos por nosotros junto con la

gente de la norte, hemos

encontrado que las temperaturas no

son tan altas. Cae el limite hasta los

480°C de algunas de estas

inclusiones, y la mayor parte se

encuentra en el campo venidero de

rango mesotermal entre 340-480°C

que es una poblacion unimodal y al

respecto no cabe duda que en cierta

medida fue un mesotermal, pero

rico tambien en sales y el valor

medio que se puede ver ahí son… estaria en los 340°C de Temperatura.

Analisis hechos en vetillas de molibdenitas que son de la facie

un poco relacionada a alteracion potasica y en parte filica, no

es exclusiva de la potasica. Las condiciones de T van de 300-

380°C exclusivamente para estas vetas azules ricas en

molibdenita que parecen de alta T. Pero que tan altas fueron

en chuquicamata? Ellos querian encontrar de mas alta T pero

se llego hasta estas no mas.

Ejemplos de inclusiones fluidas en blanco y

negro que nosotros tomamos con nuestras

cámaras de ese tiempo

Otro estudio con relación a vetillas de molibdenita con

detección incluso de hematita (derecha sup, en rojo), y

despues multisolidas que indican que tambien este

sistema estuvo saturado en sales.

Katy: Cual es la hematita? –Es la de rojo. Cuando

aparece rojo, generalmente es hematita en los

pórfidos. Podría referirse tambien a la blenda de

reflejos internos rojos, pero en los pórfidos

generalmente la blenda esta en las zonas mas

periféricas si es que tiene un proceso epitermal o de

formación tardia.

Hessel: Eso es como una evidencia de que los magmas

están oxidados en ese momento? –Exactamente, la

teoría de los magmas que dieron origen a estos

cuerpos en ese momento.

Inclusiones de anhidrita son menos. Estas son

muestras mas de pórfido de rio blanco.

Condiciones de salinidad; vuelve a dominar una fase

bifásica baja en salinidad con una población que tiene

prácticamente una moda principal en los 10% en peso

de NaCl equivalente, y aca la salinidad tampoco es

sobresaturada al máximo, sino que tiene una mayor

concentración de datos entre 30-35% en peso de NaCl

equivalente. En otros yacimientos uno puede

encontrar salinidades, por ejemplo en los del

cretácico, inca de oro y Carmen de andacollo,

salinidades pueden llegar hasta 70% peso de NaCl

equivalente (mucho mas saturación). Si uno se atiene

a la media, estaría en una media de 14% peso de NaCl equivalente y entonces eso lo hace un poco particular a este yacimiento.

Aca posibilidades de alteración potásica, cuarzo-

sericitica. Las posibles relaciones que pueden existir

yendo desde estas temperaturas a estas otras

salinidades sin ser altamente saturado el sistema,

como en condiciones que migran a una ebullición.

Cuando uno tiene esa direccionalidad indica algo de

ebullición, pero las inclusiones que tienen que estar

dando esa ebullición, tiene que considerar que sean de

la misma condición de temperatura para las bifásicas, y

las polifasicas que la temperatura de disolución de la

misma sea igual a la temperatura de homogeneización

de la burbuja de vapor. Cuando eso ocurre, ya uno

puede definir con esas inclusiones la presion y la

profundidad de formación de este yacimiento.

En este caso, medidas en alteración potásica y filica,

las condiciones de presión fueron de 165 bares como

una media, y si uno lleva estas condiciones a la ecuación que vimos en el capitulo que pasamos de inclusiones fluidas presion igual a….

Cri cri… o profundidad de formación igual a… presion partido por 2,7 o uno por 0,091 que es la de la gravedad, para definir esta

profundidad de formación. Entonces uno puede definirlas en condiciones hidrostáticas o litostáticas; 2,7 hidrostatica, 1 litostatica.

Entonces dan con condiciones litostaticas una profundidad de 623m de, y litostaticas de 1682m. Si uno se acerca a una media con estos

dos valores debería haberse formado parte de este yacimiento a los 1000m de profundidad, muy somero.

Hessel: que estén en dos grupos las inclusiones, una temperatura mas alta en los de menor salinidad, y una mas baja en los de mayor

salinidad, eso estaría representando dos eventos distintos? –Si, son como pulsos distintos. Tienden a pulsos distintos, pero no muy

contrastantes como en otros yacimientos donde es clarito. Aca cuarzo sericita y potásica como que están un poco mezclados, no están

tan separados.

Hessel: Yo pensaba que estaba relacionado a dos ebulliciones… -No, aquí yo pienso que esta cercano a esa primera y segunda

ebullición, habría que hacer análisis muy finos dentro de cada uno de estos segmentos con alteración sericitica y potasica para separar

definitivamente con mas muestras y ya con esa evidencia indicar que hay variaciones de pulsos bastante mas contrastantes, pero con

esas muestras no están tan separados el sistema. Y en cuanto a la edad, no son tampoco tan distantes ,uno ve que alt filica y potásica

tienen 1-2 Ma de edad.

Figura 57. Temperatura de homogenización vs salinidad en muestras de Chuquicamata. Círculos rojos, inclusiones de alta temperatura; cuadrados azules, inclusiones de baja temperatura; triángulos verdes, inclusiones polifásicas; línea segmentada estudio Collao 1986; línea punteada estudio Vega 1991; Zona achurada, área típica para inclusiones fluidas en sistemas tipo pórfidos cupríferos según Wilkinson 2001.

Salinidad vs THL

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Temperatura de Homogenización (°C)

Sali

nid

ad

(%

en

peso

de

NaC

l eq

uiv

.)

Bueno y con todos esos datos, si uno despues los analiza como se

comportan los pórfidos en general, entra dentro de los pórfidos en el

diagrama de wilkinson y se distinguen dos campos con inclusiones

polifasicas, las bifásicas dominantes en este sistema, intensamente ricas

en vapor, ricas en liquido y específicamente no estarían mas concentrado

hacia los otros vértices de los pórfidos en general, sino que estarían mas

ligados a esta fase mesotermal.

Investigaciones recientes apuntan a que los magmas de arco en su fuente se encuentran oxidados y subsaturados en sulfatos

(Chambefort et al., 2008). Para indicar de donde proviene la fuente de la mineralización.

El descubrimiento de anhidrita ígnea primaria en pumicitas traquiandesiticas producto de la erupción del volcán el Chichón (México) en

1982 (Luhr, 2008), revaluó el concepto de la presencia de S en sistemas magmáticos sólo como fases sulfuro. Sino tambien como

sulfatos.

Nuevas investigaciones llevaron a reconocer la importancia de la anhidrita como indicador de alto contenido de azufre magmático y

altas fugacidades de oxigeno (e.j: Chambefort et al., 2008).

Simon et al. 2006, en experiencias llevadas a cabo en laboratorio a 800 ºC, propone que el Cu, puede ser transportado en complejos

sulfurados y clorurados, como las presentes en la fase de vapor de magmas ricos en volátiles y fluidos salinos. Ello puede captarse en

platinas de alta temperatura, para estudios de IF. No las que limitan hasta 600°C sino aquellas hasta 1500°C.

En varios de estos pórfidos cupriferos se pueden formar yacimientos exóticos como el que

esta a continuación de Chuquicamata. En esta grafica hay depósitos exóticos de cobre

asociados a pórfidos cupríferos. Se da importancia en mayúscula al exótico, y el pórfido

cuprífero del cual pueden derivar esta a continuacion. Hay varios pórfidos en esta franja

que pueden contener depósitos exóticos desde quebrada blanca, el abra ichuno, en

Chuquicamata mina sur, en tesoro no se sabe donde, en Vicky habría que buscarlo en

base a exploración, etc etc.

Tipos de depósitos y geomorfología

Condiciones geomorfológicas y reactividad de las rocas hospedadoras determinan la forma del depósito exótico:

Depositación en paleocanales bien definidos (Sagasca, Quebrada Blanca, Exotica).

Depositación en abanicos aluviales que rodean los altos topográficos donde se ubica la fuente del depósito (Damiana).

Depósitos irregulares, en zonas de falla subhorizontales (Ichuno).

Zonacion de alteración y mineralización

Como resultado de la migración lateral de las soluciones ricas en cobre, la zonación depende de la reactividad de la roca de caja y las razones de Cu, Fe y S de la fuente.

El estudio de diferentes tipos de depósitos exóticos ha permitido describir tres zonas, basados a partir de la distancia de la fuente:

Zona Proximal (0-2 Km.):

Pirita en la zona propilítica con peliculas de calcosina (Damiana, Quebrada Blanca, Ichuno)

Gravas Inalteradas con abundante hematita pero sin mineralización de cobre (Huinquintipa, Ichuno)

Rocas lixiviadas con turqueza y sampleita (Damiana, Ichuno)

Zona Intermedia o de transición (2-4 Km.):

Rocas argilizadas con copper wad (Exótica, Huinquintipa, Ichuno)

Gravas sin alteración lixiviadas con crisocola, atacamita intercaladas con gravas caolinitizadas con copper wad (Exótica, Huinquintipa)

Zona Distal (4-6 Km.):

Mineralización se concentra principalmente en gravas, y en menor proporción en el sustrato (Exótica, Sagasca, Huinquintipa)

Crisocola predomina sobre atacamita en gravas no alteradas (Huinquintipa, Exótica, Sagasca)

Gravas sin alteración con copper wad, rodeando la asociación mineral antes descrita (Exótica)

MINA SUR (EXÓTICA)

Deriva del pórfido cuprífero Chuquicamata.

La mineralización se aloja en las gravas de un paleocanal de 1,2 Km. de ancho con 6 Km. de largo y una potencia de 110 mt. Con una orientación principal NS.

Los minerales de cobre son principalmente crisocola, copper wad, atacamita, malaquita, cuprita, tenorita, antlerita, libetenita.

Se encuentran bajo una cubierta de gravas estériles, de 130 a 150 mt.

La distribución de los minerales esta controlada por la alteración argílica de la roca hospedadora.

Recursos: 239 Mton con 1,12% en Cu

Textura de la mena oxidada de cobre

En las texturas de oclusión, la mena está

rodeada por minerales de ganga, de modo

que puede no ser atacada por soluciones de

lixiviación o bien lo es en un grado menor,

que no asegura una lixiviación completa.

Particularmente si domina caolín. Se

distinguen diferentes grados de oclusión y

frecuencias de ocurrencia de estas texturas.

GÉNESIS DEL YACIMIENTO

El origen del yacimiento exótico Mina Sur se ha atribuido a la circulación de soluciones ricas en Cu++, de carácter ácido, a través de

gravas y rocas del basamento, y cuyo origen se relaciona a los procesos supérgenos que ocurrieron en el pórfido de Chuquicamata.

Parte de estas soluciones migraron lateralmente, cuyos flujos fueron condicionados principalmente por la permeabilidad de las gravas,

fracturamiento del macizo rocoso y nivel freático imperante en aquel momento.

La precipitación del elemento principal, COBRE, ocurre debido a cambios físico – químico de la solución, producto del grado de

reactividad que pueda tener la roca huésped asociado a la mineralogía de ganga, dando origen a los distintos especies mineralógicas de

oxidados de cobre.

Algunas reacciones:

CuSO4 +2NaAlSi3O8+10H2O= CuSiO3*2H2O+Al2Si2O5(OH)4+Na2SO4+3H4SiO4

albita crisocola caolín

CuSO4+CaCO3+4H2O=Cu2(OH)2(CO3)+CaSO4*2H2O+H2SO4

malaquita yeso

3CuSO4+2CaCO3+6H2O=Cu3(OH)2(CO3)2+2CaSO4*2H2O+H2SO4

´ azurita yeso

Cu2Cl(OH)3+2Mn+2+2O2+13H2O=2CuO*MnO2*7H2O+HCl

atacamita copper wad

CuSO4+MnO2+8H2O = CuO*MnO2*7H2O+H2SO4

pirolusita copper wad

Cu3(SO4)(OH)4+3Mn2+3O2+20H2O=3CuO*MnO2*7H2O+H2SO4

antlerita copper wad

2CuSO4+PO4-3+3H2O+H+=Cu2PO4(OH)+2H2SO4+2OH-

libetinita

CAPTURA DE COBRE DISUELTO EN SOLUCIONES ÁCIDAS:

1- Reacción del sulfato de Cu con minerales de ganga , que dan origen a silicatos y sulfatos exóticos.

2-Reemplazo de los óxidos formados inicialmente por minerales como atacamita, cooper wad y crisocola.

SULFUROS MASIVOS

Los depósitos de sulfuros masivos consisten en cuerpos con más de un 60% de sulfuros, en los que domina

ampliamente la pirita, alojada en yacimientos principalmente estratiformes o estratoligados.

Como mena económica, son importante fuente de zinc, plomo, cobre, adicionalmente con subproductos como oro y

plata.

Pueden recibir denominaciones como volcanogénicos (VMS), exhalativos, volcanosedimentarios, sedimentarios, porque

en su origen influyen en mayor o menor proporción, procesos volcánicos, exhalativos, así como sedimentarios (“Sedex”),

lo que ha sido una base para su clasificación.

Clasificación de depósitos tipo VMS según Franklin 1996 (para

depósitos caledonicos)

Se basa en los contenidos de Zn-Pb-Cu.

A nivel mundial, una gran proporción más ricos en Pb, con

importantes depósitos tipo SEDEX, se asocia mayormente a arcos de

márgenes continentales hospedados en rocas felsicas.

En Canadá, su gran generación se debe a procesos desarrollados en

un arco oceánico primitivo Precambrico

Clasificacion de depósitos de VMS basado en metales base

(Cu+Zn+Pb) vs metales preciosos (Au, Ag). Modificado de Hannington

et al. (1999c).

Clasificar en VMS ricos en Au o ricos en AG.

CLASIFICACIÓN SEGUN STANTON (1972)

Tipo I. Mineralizaciones relacionadas con volcanismo y sedimentación. Son los más abundantes. Ejemplos son los

yacimientos tipo Kuroko y los de la “Faja Pirítica” de España y Portugal. Porque se dice que son de volcanismo y

sedimentación? - Dentro del proceso mas endógeno con la mineralización que proviene del interior que se va a

desarrollar en un stockwork, después esta mineralización puede ser expulsada dependiendo de los fluidos, sin son de

mayor o menor densidad, puede estar cerca del aparato o puede estar mucho mas lejos, y esto va a depender de la

dispersión de la mineralización. Cuando ya hay una sedimentación afuera, se va generando una especie de bandas

sedimentarias con mineralización. Mas cerca, deposito mas masivo; mas lejos, deposito con mineralización mas dispersa

y subeconomico.

Tipo II . Mineralizaciones en rocas sedimentarias, con escasa a nula evidencia de actividad fumarólica. Ejemplos son los

yacimientos Kupferschiefer europeos, y el cinturón de cobre de Zambia.

Tipo III . Mineralizaciones claramente volcánicas, sin evidencias sedimentarias. Ejemplos, Chipre y Turquía.

Tipo IV. Mineralizaciones no relacionadas con volcanismo, ni con sedimentación. Ejemplos, Sullivan y Broken Hill.

Broken hill es un cuerpo que ha sido activamente generado y reciclado por metamorfismo y la cosa es parecida a los

cuerpos que tenemos en chile, altamente afectados por metamorfismo y uno desconoce que ocurrio en la parte inicial.

Mas aceptada. 2 grupos. Kuroko (Japon)

tipo polimetálico.

Noranda tipo primitivo, caledonicos en

canada.

Tipo hospedado. Poco Cu, ricos en Zn,Pb.

Representación gráfica de

clasificación litológica de

depósitos VMS (Barrie y

Hannington , 1999).

En el de dominio de rocas

máficas con pillowlavas,

(izquierda), la zonación

vertical de techo a base son

bandas de: jaspe-chert-

sulfuros, blenda-calcopirita

(enriquecidas marginalmente), brechas de pirita-cuarzo, pirita masiva, brechas de pirita-cuarzo (in situ), stockworks de

cuarzo-pirita y clorita-pirita, en caja alterada de clorita-sericita con infiltración de jaspe.

En rocas silicoclásticas-máficas con intercalaciones de flujos de basaltos y arcillolita-lutitas (derecha), el cuerpo central

es un paragua con: pirrotita-pirita-calcopirita / bandas delgadas de pirrotita-pirita-magnetita, rodeada de aureola de

zona de pirita masiva con lentes marginales de chert-carbonáceo y sulfuros que en profundidad presentan una raiz de

pirrotita-calcopirita- pirita- esfalerita en stockworks.

Menos frecuentes. En el de dominio de

rocas máficas con pillowlavas y lóbulo de

riolita hialoclastita (izquierda), el cuerpo

mineral principal presenta una zonación

vertical de techo a base con bandas o

aureolas de: tobas-sulfuros exhalativos,

zona masiva de pirita-blenda-calcopirita,

seguida de pirita-pirrotita-calcopirita

masiva, magnetita-pirrotita-calcopirita

masiva. En el centro y en profundidad ocurren stockworks de pirrotita-pirita –calcopirita, parcialmente rodeados de

zonas de alteración de cuarzo-clorita, clorita-sulfuros y sericita-clorita hacia las cajas de rocas no alteradas. Esto,

también ocurre parcialmente en cuerpo satélite superior conectado al principal.

En el bimodal félsico (derecha) con domo riolítico, rodeado de tobas ácidas detríticas? similar a Kurokos ?, se presenta

una zonación vertical de techo a base con: aureolas de barita-Au, pirita-blenda-galena-tetraedrita-Au-Ag, pirita-blenda-

galena, pirita-blenda-calcopirita, calcopirita-pirrotita-pirita con carbonatos y yeso basal. En el centro y en profundidad

ocurren venas y stockworks de calcopirita -pirita –cuarzo-clorita, rodeadas de zonas de alteración de clorita-sericita y

sericita-cuarzo, hacia las cajas de rocas no alteradas.

Menos frecuentes. En el contexto geológico

de los VMS canadienses, adicionalmente

ocurren depósitos de Alta Sulfidación

asociados a volcanismo bimodal félsico

(izquierda), dentro de litologías

conformadas por domos de lavas félsicas y

rocas clásticas félsicas cubiertas por

intercalaciones de lutitas y arcillas

sedimentarias. En la parte superior del

cuerpo mineralizado con forma de embudo ocurren lentes de rejalgar-cinabrio-estibnita, seguido de arsenopirita-

estibnita-tetraedrita y sulfosales de Pb. En profundidad y en zonación en la vertical y lateral, ocurren venas de cuarzo-

pirita-arsenopirita-blenda-galena-tetraedrita, cuarzo-sericita-arcillas y sericita-cuarzo-pirita-arcillas. Difiere a los clásicos

de alta sulfidacion, de chile y peru asociado a márgenes continentales, en que prácticamente no hay enargita ni luzonita

como en el caso de filipinas e indonesia. Aca mineralización mas intensa es estibnita, antimonita, tetraedrita y sulfosales

de Pb.

En rocas bimodales sílicoclásticas cubiertas por basaltos alcalinos (derecha), ocurren facies oxidadas con bandas de

óxidos de Mn en superficie, seguidas de hematita-magnetita-carbonatos en gradación lateral, antes de alcanzar al

cuerpo de sulfuros y metales preciosos. Este último consta de capas masivas de pirita fina, seguida de pirita-blenda-

galena-Ag-Au, zona masiva de pirrotita-pirita-calcopirita-(menos Au), terminando con raíz de clorita-pirrotita-pirita-

calcopirita y stockwork silíceo, en profundidad. Muy poco Cu, algo mas de Zn, que pueden relacionarse posiblemente a

algo mas neutro-alcalino con una relación de tipo adularia-sericita, pero no corresponden en especifico con esa otra

relación. Ag mas abundante con relación al Au, podrían tener similitud con baja sulfidacion, pero no son estrictamente

baja sulfidacion como los que conocemos.

DISTRIBUCION EN EL TIEMPO : Smirnov (1976) propone 7 eras basado en orogenias y zonas en que ocurren:

Arcaico (2600-1700 Ma). Noranda, Canadá.; Kambalda, Australia.

Proterozoico (1700-600 Ma). New Brunswich, Rosebery, Canadá; Skellerte, Suecia; Mount Isa, Mc Arthur, Broken Hill,

Australia.

Baikal (600-500 Ma). Buryatia, Mongolia.

Caledoniana (500-370 Ma). Noruega, Urales, Australia, Canada.

Hercínica (370-230 Ma). Sullivan , Canadá; Ramelsberg, Alemania; Faja Pirítica España-Portugal. Francia, Japón (Bechi)

Cimeriana (230-195 Ma). Canadá, Japón.

Alpina (195- Alpina Tardía, Qt). Turquía, Grecia, Japón (Kuroko)

VMS EN LATINOAMERICA (Sherlock et., al. 2000) En América del Sur, estos yacimientos son menos importantes:

En el Arqueano se conocen: Pastoria y Guyana, Venezuela; Mundo Nova, Río de Velhas, Brasil.

En el Proterozoico: Miguela, Bolivia; Río Salitre, Colomi, Barreiro, Brasil y Sierras Pampeanas, Argentina.

En el Paleozoico: Aroa, Venezuela; Tirúa y Pirén, Chile.

En el Mesozoico: Tierra del Fuego, Chile-Argentina; Tambo Grande y Perubar, Perú; Pueblo Viejo, Rep. Dominicana, Los

Pasos, Cuba; Sierra Santa Cruz, Guatemala; Teloloapán, Fresnillo-Guanajuato, México; etc.

Distribución de sulfuros masivos en margen continental de

america del norte, pero la mayor parte caledonicos. Otra

faja importante España-portugal y sector cercano a Suecia.

En rojo sulfuros masivos y en blanco los de mayores

tonelajes

n°9 tambo grande, peru 200Mton. Faja piritica elbetica España-

portugal tambien son enorme tonelaje, sin embargo mayor parte

han sido explotados. Año pasado encontraron en zona de Sevilla un

gran yacimiento, cobre las cruces, sulfuros masivos que estaba

enterrado y lo encontraron gracias a exploración geoquímica y

geofísica. Otros grandes en kazahkstan, turquia, besshi japon.

Cuando aparece esta pluma que va a

dividir el continente ya empiezan en los

primeros estadios esta zona de rift a

generar sulfuros masivos. Una ves que va

evolucionado se van generando a medida

que va migrando todavía algunos

depósitos de sulfuros masivos menores,

luego algunos depósitos nacientes tras el

arco volcánico y en la zona de subducción.

Después sulfuros masivos en la zona de

arco mismo y depósitos de sufuros masivos

expresados en rojo en diferentes puntos

de la cuenca de trasarco. Quedan algunos

fosilizados y pueden seguir generandose

con menor intensidad en la extensión del

trasarco mas hacia el continente.

Los que mas se conocen hoy en dia, son los que se se están

generando en abertura donde hay estos famosos humos negros

con generación de vms, generación de chimeneas para formar

depósitos masivos con una cresta rica en anhidrita y pocos

sulfuros, y en parte mas profunda con mas sulfuros dentro del

centro hasta parte mas profunda. Zona de stockwork en planos de

fractura o contacto entre pillow lavas, y que después empieza a

alterar estas pillow lavas generando paquetes de sulfuros masivos.

Las chimeneas de humos negros, tienen formas tubulares de 1 a 5

m de alto y 20 a 50 cm de diámetro. De ellas, se precipitarán esencialmente pirrotita, pirita, < marcasita (20-40 % Fe),

blenda <wurzita (5-25 % Zn), calcopirita, < cubanita (1-6 % Cu). Además ocurren trazas de: Pb, Co, Cd, Ag, Au.

Temperatura 150-300°C en interior, zona stockwork, y hacia parte mas superficial pueden llegar a 100°C. Cuando salen a

superficie mucho menor a 100°C.

Zonación de mineralización, con parte superior rica en anhidrita y

pobre en sulfuros…

Isotermas. Pirrotina y Cpy en parte interna, hacia los bordes py,

sp, y mas fuera del área galena y baritina mas anhidrita.

Relacionados con depósitos en cordon mesoceanico y tambien en

fallas transformantes como el de galapagos rift. Fuera de 200 millas los

depósitos son libres de explotar para cualquiera.

YACIMIENTOS TIPO KUROKO (mena negra)

Son depósitos volcanogénicos, polimetálicos (Zn, Pb, Cu, Ag, Au), formados en ámbitos submarinos, que ha sido

explotados principalmente en el Distrito de Hokuroko, parte norte de isla grande, Japón, en el que se informan

leyes promedio de: Zn 5%; Cu 2%; Pb, 1.5%; Ag 95 g/ton; Au 1.5 g/ton. (Fe 12%; S 24%).

La producción a fines del siglo pasado, fue mayor a 50.000.000 tons de mineral (distritos: Hokuroku, Hokkaido,

Nishi-Aizu y Sanin).

Ubicación de yacimientos Kuroko, por Distritos en Japón.

La distribución de la mineralización-alteración, se caracteriza por una

zonación vertical, relacionada a volcanismo bimodal, basáltico-riolítico,

generado en el Mioceno medio.

La tipología general es aplicable, total o parcialmente a otros muchos

depósitos, dispersos en otras partes del mundo, de distintas edades.

Tonalidad verde con algo de sedimentos

En post-arco volcánico. Controversia.

Bimodales. Hay participación esporádica de rocas riolíticas acidas y en otros

casos bimodal basáltica. Gran intensidad de mineralización asociada a estas

dacítas rioliticas para generar estos depósitos tipo kuroko. Después en el

tiempo en parte inferior de mioceno medio, en formación Nishi-kurosawa

se van a ir generando aparte de kuroko, vetas ricas en mineralización rica en

Cu mas que Zn.

Mena amarilla en zona de stockwork separada de una mena

negra.

Blenda da color negro, y py-cpy color amarillo.

Tex coloforme mas presente en mena negra que en mena

amarilla.

Generados en ambiente marino con impulsos

desde la parte interior de estas soluciones

hidrotermales que van a generar mineralización

clásica en stockwork y después va a

desparramarse hacia afuera generando fluidos

bastante mas densos. Comparando datos

isotópicos con estándar de agua de mar en la

parte mas externa de generacion de deposito,

fluidos estarían relacionados con estándar de

agua de mar que esta en 0 en el delta 18 por mil,

tendríamos entre 5 a mas 10 lo que implica fluido

magmatico, fluido que sale hacia afuera

especialmente en parte superficial.

Con respecto a isotopos de azufre, tendríamos

que en la mena sulfurada py y < cpy-pi, generación de cercanía al 0 por mil, cdt, estándar del cañon del diablo en esta

relación del delta 34 isotopo?? Por mil en el yacimiento… Ahora en py de rocas volcánicas hay una mayor extensión pero

sigue siendo un origen mas volcanogenico próximo al 0 por mil y ya en baritinas que salen mas hacia afuera del sistema

incluso puede haber una actividad biogenica?? Estarían mas alla de 20 por mil, por tanto estarían mas relacionadas con

estas zonas de kuroko que salen fuera de la superficie e indicarían que ya son mas distales y en un ámbito mas de

sedimentación que parte interna volcánica de la mineralización del deposito.

Temperatura para kurokos en base a inclusiones

fluidas. Se observa que a partir de zona de stockwork

mas profunda tenemos T próximas a los 350°C hasta

280°C, y en zona silicea hasta 250°C. En capas con

mineralización metalica de 320°C a 200°C.

Relaciones de salinidad son generalmente bajas.

En mayor parte de vms temperaturas y composición

de fluidos similares.

TEORÍAS GENÉTICAS DE YACIMIENTOS KUROKO

Scott, 1978, concluye que depósitos en la cuenca de Hokuroko, está

controlado por la intersección de lineamientos estructurales NW-SE y

NE-SW , que favorecieron el desarrollo de domos dacíticos y la

depositación del mineral.

Ohomoto, (Mas le cree el profe) posteriormente, da fuerza a teoría de

calderas submarinas, con circulación de soluciones hidrotermales a

partir de cuerpos subvolcánicos, los cuales alimentaron zonas de

exhalación que generaron la zonación mineral hacia el piso de la

caldera con aguas estancadas.

Fluidos que van a salir como exhalaciones, y próximo a esto van a estar los kuroko por eso hay paquetes mas gruesos. En

cambio generación hacia aca, cuerpos mas dispersos, mas alejado de estas exhalaciones que vienen de cuerpos

subvolcanicos que principalmente son dacitas.

Cuando están relacionados a los basaltos condiciones de T y salinidad son similares, pero hay modelos clásicamente

maficos. Fluidos vienen de interior como soluciones hidrotermales para generar mineralización entre paneles basálticos.

Mina las Cruces, Sevilla

En mayo de 1994, el primero Sondeo exploratorio de una anomalía gravimétrica conduce al descubrimiento del

yacimiento de Las Cruces, uno de los yacimientos de más alta riqueza en cobre del mundo.

Se han perforado del orden de 400 sondeos, que representan más de 100.000 metros. El yacimiento consiste en un

depósito de sulfuros masivos vulcanogénicos que ha sido sometido a un proceso de redistribución y enriquecimiento en

cobre, y tiene, en menor proporción, recursos potenciales de oro, plata y plomo.

Las reservas extraíbles probadas y probables del yacimiento son de 17,6 millones de toneladas de mineral con una

elevada concentración de cobre en el mineral (6,2%). La página web de Inmet Mining Corporation incluye una definición

de Reservas y Recursos Minerales.

La duración prevista de la vida productiva de la operación es de 15 años, con la extracción de aproximadamente un total

de 1 millón de toneladas de cobre, lo que significa un alto aprovechamiento (un 92%) del recurso mineral.

Metabasitas serie occidental siguen trend de toleitas abisales.

Metabasaltos de unidad Cabo Tirua caen en campo toleítico

Muestras de metabasaltos de cabo tirua caen en campo de

basaltos de fondo oceanico

0

5

10

15

20

25

30

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480

Temperatura de Homogenización en VMS del

Centro Sur de Chile

TH VMS Pirén

TH VMS Casa Piedra

TH Esq Ver,VMS Tirúa

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 5 10 15 20

Tem

per

atu

ra d

e

Ho

mo

gen

iza

ció

n (

ºC)

Salinidad (% peso NaCl Equivalente)

Temperatura-Salinidad, VMS y BIF, Centro

Sur de Chile

VMS Casa Piedra

VMS Pirén

Esq Ver,VMS Tirúa

Esq Mic, Fe Mahuilque

BLENDA APLICADA EN GEOTERMOBAROMETRIA

Es factible de aplicar encapsulada en pirita, en equilibrio con pirrotita hexagonal y ocasionalmente + calcopirita.

En estos casos se analiza la blenda con EPMA y se mide el contenido de FeS (% molar), que generalmente es más alto,

que con otras asociaciones minerales.

Para calculos de la presión se utilizan las ecuaciones de Hutchison y Scott, (1981): P=42.3 - 32.1 x log % molar FeS

Lusk y Ford, (1978): P=26.18 -1.93 x (% molar FeS) + 0.0309 (% molar FeS)2

Resultados finales sugieren rangos de presión entre 3.5 a 9.0 kbars, que pueden ser coherentes con el metamorfismo

regional y acreción basal

Diagrama de Brown (1976) para estimación de presión, en esquistos

de Otago, Nueva Zelandia y Cordón Metamórfico de Sanbagawa,

Japón, determinando el componente crossítico de Na M4 y AlIV a

partir de la composición catiónica de anfíbolas. Los asteríscos,

corresponden a datos de anfíbolas calcosódicas de esquistos verdes

del sector Casa de Piedra (Collao, S. Oyarzún , R., y Kojima, S. (1982).

ISOTOPOS DE AZUFRE EN LA FORMACION DE LOS VMS

En la naturaleza hay cuatro isótopos de S estables, en abundancias relativas.

³²S = 95%; ³³S = 0.74%; 34

S=4.2%; 36

S=0.02%

Los isótopos poseen diferencia de sus masas atómicas, lo que gobierna la composición isotópica del S, controlando

su fraccionamiento. Esto, ha permitido usar la variación de la razón RS= 34

S / ³²S, para establecer el origen del S.

Esta razón se mide con la obtenida de la fase troilita del meteorito del cañon del diablo, usada como estandar

(Ohomoto y Rye, 1979), según:

δ34

Smuestra‰ = (RS muestra / RSestandar -1) * 1000

Donde RSestandar = 0.0450045

δ34

S en el S terrestre varía en un rango de -50 a +70 ‰, lo que indica un extenso fraccionamiento por procesos

naturales.

Table 2. Sulfur isotopic analyses on

pyrite from massive sulfide deposits,

South-Central

Chile

Outcrop Data (n) 34S %o

Range Mean

Tirúa, Mina Vieja

7 +5.5 - +6.5 +5.9

Casa de Piedra

4 +0.1 - +1.0 +0.5

Hueñaliben 3 +0.3 - +0.7 +0.5

Trovolhue 2 +2.0 - +2.2 +2.1

Pirén Alto y Bajo

11 +2.4 - +6.3 +3.5

CONCLUSIONES BASADAS EN ANALISIS ISOTOPICOS

Evidencias, como estructuras de pillow lavas en metabasaltos e isótopos de S en pirita de los VMS, indican que su origen,

es volcánico submarino de afinidad toleítica (Collao et al. 1980; Alfaro et al. 1983; Collao and Alfaro 1982; Alfaro and

y Ohomoto (1977). Según ello, se sugiere que la fuente de los fluidos mineralizadores fue proximal en Casa de Piedra y

de

Mahuilque (media = –

distal (en la propuesta de Plimer, 1978). Tiempo después, prevaleció el proceso metamórfico y acreción basal, para

generar asociaciones minerales de la facie de esquistos verdes como las que describe Miyashiro (1994), para protolitos

basálticos, que incluyen: actinolita + clorita + epidota + albita (+ cuarzo + muscovita + esfena + calcita+opacos).

YACIMIENTO VMS DE TAMBOGRANDE, PIURA, NE PERU

El depósito de Tambogrande (TG-1) se encuentra en el pueblo del mismo nombre. El primer hallazgo de un cuerpo de

sulfuros fue realizado por el INGEMMET en cooperación con el BRGM (1978). Las exploraciones recientes (desde 1998)

están a cargo de la empresa Manhattan Sechura S.A. Las exploraciones geofísicas (gravimetría aérea y terrestre) han

logrado definir 53 anomalías. Las perforaciones se iniciaron en la anomalía, ya conocida, de TG-1, perforándose el año

2000 más de 76 000 m. Los resultados han sido el hallazgo de los depósitos en las anomalías TG-3, TG-6, TG-8, B5 y B7.

Con las actuales reservas Tambogrande es el yacimiento de tipo VMS de Cu-Zn-Ag-Au-Pb, más grande del mundo.

Tambogrande tiene características similares con los yacimientos, en secuencias volcánicas bimodales, de Flin Flon y

Noranda Camps.

Dentro de la cuenca Lancones, en un ámbito de arco de islas, se han registrado varias manifestaciones de sulfuros

masivos en rocas de la Fm. Ereo que consiste en lavas andesíticas, andesitico-basálticas, brechas, y lavas almohadilladas

con intercalaciones de limolitas y calizas.

La cuenca Lancones tiene un rumbo NNE, con fallas N50º-70ºE que generan bloques dentro de la cuenca.

Los fluidos hidrotermales han generado 2 principales tipos de alteración: Silicificación de las rocas en profundidad y

formación de bandas de chert (sinter) con baritina en superficie y la segunda consiste en una piritización acompañada

por cuarzo. Por otro lado se tiene cuerpos de sílice-hematita y baritina.

Precious metal-bearing, volcanogenic massive sulphide deposits in the Tambo Grande region of northern Peru rank

among the largest of all VMS occurrences in the world. The TG1 deposit, the best known of the three, contains an

inferred resource of 64 million tonnes grading 1.7 % Cu, 1.4 % Zn, 0.7g/t Au and 31g/t Ag. A barite oxide cap overlying

the sulphidescontains an additional resource of 8.2 million tonnes grading 5.2g/t Au and 48g/t Ag. The TG3 deposit, 500

metres south of TG1, contains a resource of 110 million tonnes grading 0.7 % Cu, 1.0 % Zn, 0.7 g/t Au and 19g/t Ag. The

deposits, including the newly discovered B5 deposit, 11 km south of TG3, lie proximal to dacite domes emplaced in pre-

mid-Cretaceous,tholeiitic-subalkaline basalt flows of the Ereo Formation, a basal member within the northeasterly

oriented Lancones Basin.

La mineralización en Tambogrande se

muestra usualmente en masas de sulfuros

lenticulares potentes y están zonados

comenzando por un núcleo de pirita

masiva proximal, flanqueada por zonas

distales de calcopirita-esfalerita. Además

se tienen zonas de enriquecimiento por el

reemplazamiento de la calcopirita por

calcosita en los bordes de los cuerpos de

sulfuros primarios. Otra característica

poco usual en este tipo de depósitos es la

presencia de un halo exhalativo

conteniendo Au y que se ha preservado

en las rocas.

Cromitas Podiformes de Asociación Ofiolítica

Productores pobres de segregación magmática. Relacionados con ofiolitas que pueden venir de zonas de mesodorsal, de

cuencas de trasarco, antearco y por deformación tipo primas de acreción. Más importantes cuerpos de Chipre, isla que

pertencio a grecia, ahora republica de Chipre. 2/3 de isla pertenece a turquia. 800000 ton anual de Cr en Chipre, 150000

ton anual de Cr Cuba, 4500000 ton anual de Cr en bushveld.

Las cromitas en los complejos ofiolíticos también denominados tipo alpino, están caracterizados por asociaciones a

rocas máficas y ultramáficas. Especialmente dunitas, harszburgitas, gabro olivínico, gabro y más raramente norita y

anortosita.

Consideraciones geológico-tectónicas, indican cuerpos asociados a dorsales mesooceánicas en expansión, en arcos de

islas y cinturones orogénicos. Se han encontrado en los alpes, en elevaciones oceánicas tipo hawaii, en cuencas

inactivas de tras arco (Japón), en ofiolitas obductadas, por colisión continental (Chipre), etc.

Gran parte de estos depósitos son de edad Paleozoico.

Empiezan a migrar y llegan a continente hasta ser

incluso subductados y acrecionados.

Cuando esta muy alterada y

metamorfizada, uno no puede saber el

origen, generalmente hardzburguitas o

dunitas que terminan en zonas de gran

deformación como serpentinitas (ej la

cabaña, ya no es rum, sino alterado a

serpentinita)

Este tipo de depósitos presenta gran variedad de morfologías: lentes, capas, filones, diseminaciones en cuerpos

irregulares. Sin embargo, todas estas morfologías se suelen agrupar en dos grupos básicos: “podiformes” y o bandeadas.

Las cromititas podiformes se presentan como cuerpos de morfología irregular o en forma de lente o vaina (pod) de

tamaño relativamente pequeño (reservas inferiores al millón de toneladas), encajados en dunitas residuales y/o

harzburgitas, que constituyen la secuencia mantélica de la ofiolita.

Las cromititas bandeadas, menos abundantes, forman capas o láminas concordantes ubicadas, predominantemente, en

la zona de transición entre el manto y la corteza.

En las cromititas ofiolíticas, los minerales del grupo del platino (MGP) suelen presentar un tamaño de grano muy

pequeño, que raramente supera los 50 μm. (Poca importancia económica en comparación con cromitas de segregación

magmática)

En la cromitita, estos minerales se encuentran en su mayoría incluidos en los cristales de cromita. No obstante, también

son frecuentes los granos localizados en fracturas y en la matriz silicatada intersticial entre los cristales de cromita.

Cromitas en parte superior pero tambien pueden estar en zona

del manto y después salir a corteza para generar estos

depósitos. Cromitas podiformes corticales en intrusivo dunitico

se ubican en zona de diques verticales como en zona de Oman.

Pods van saliendo por fusión parcial, despues

van quedando como cúmulos migrando como

muestra la imagen jajaja chanta… zonas de

harzburguita… etc etc.

10 a 5 Kbar. 17Kbar presion para segregación

magmática. 3 a 9 Kbar para VMS en Chile, La

Cabaña un poco mas.

CLASIFICACION

En rocas ultrabásicas de zonas orogénicas se

distinguen el Alpinotipo, con el subtipo

harzburgita, y en zona de raiz, el subtipo

Lherzolita.

Las lherzolita contienen mayores cantidades de Al2O3, CaO y alcalis, que las harzburgitas.

YACIMIENTOS DE CROMITA EN CHILE

En las áreas de Pocuno (poco Cr) y La Cabaña, Centro-Sur de Chile, afloran los únicos yacimientos de Cr del país

emplazados en serpentinitas hospedadas en la Unidad Nahuelbuta de la Serie Occidental del Basamento

metamórfico.

Los depósitos de tipo podiformes se ubican en los sectores de Antiquina en Pocuno; Lavanderos, Guzmán y

Centinela Bajo en la Cabaña (Vergara 1970, Collao et al 1980). Discordantes con serie occidental de basamento

metamórfico.

Los depósitos de Cr se consideran subeconómicos por sus dimensiones. El mayor de ellos, Lavanderos, comprende

un cuerpo mineralizado principal de unos 35 m de potencia y 200 m de corrida.

Las concentraciones de Cr son de hasta 39 % de Cr₂O₃ en cromititas de Lavanderos con Ni subordinado de 0.6 % y

en serpentinitas de Centinela Bajo y La Cabaña Sur el Cr varía entre 1-7 % (Collao et al 2000). Investigación de Pt en

inclusiones en cromita (Galdames, 2009) concluyen que no existe potencial económico para la producción de este a

partir del procesamiento de cromita.

La Cabaña mas importantes. Pocuro menos importantes. Hijuela, los canelos, lavandero se tiene BIF concordante

con foliación penetrativa, en metachert ferruginosos intercalados dentro de esquistos micáceos grises .

Mineralizacion de Cr

aparece como cuerpos

mas verticales

rompiendo sinuosidad

de los BIF y foliación

penetrativa. NO es que

sean totalmente

discordantes.

Yacimientos de poca

potencia.

Lizardita y antigorita,

tipos de serpentinita,

no metálicos mas

importantes, dentro de

serie occidental,

afinidad toleitica.

Enjambre de diques no se

observa en absoluto y el único

indicio que puede estar

indicando estructuras verticales,

entre casa de piedra y

hueñalihuen, en zona costera en

esquistos verdes donde hacia los

bordes se extiende un poco las

relaciones esquistosas con unos

25-30° de manteo y en zona

central que no tiene claramente

esa esquistosidad aparecen

estructuras verticales. Unicos

indicios que en ese sector

aparecen enjambre de diques. Al

microscopio son esquistos

verdes. Lo que puede indicar una

relación es la isotropia de azufre

en py de diques bastante cercanos a 0; 0,5 a 0,7 delta por mil, en cambio hacia afuera, tirua y piren, los valores son

mayores, -5 a +7 delta por mil de esa composición isotópica. Probablemente sean de una situación más proximal

que los otros mas distales pero ambos son magmaticos.

Analisis con microsonda electrónica han identificado sulfuros mas que platinoides.

Con energía dispersiva (memoria

de galdames) tenemos Ir, Ru, s y

no aparece Pt. Tambien Os

Se puede definir bien este sulfuro, la Laurita RuS2, pero

tampoco evidencia presencia de minerales del grupo del

platino.

Practicamente no tienen Pt.

CONCLUSIONES MEMORIA DE TITULO GALDAMES ( NO LAS PESCO EL PROFE)

Durante la acreción al continente, las cromititas fueron afectadas por el proceso de serpentinización evidenciado por la

existencia de sulfoarseniuros y arseniuros de PGE, como irarsita, osarsita y omeiita.

Las rocas sufrieron una nueva alteración, posiblemente relacionada con la intrusión del Batolito Costero, produciendo la

desulfurización de los PGM y originando aleaciones de PGE-BM como las fases de Ir-Ni e Ir-Ru-Ni. Adicionalmente a esto

se habrían formado minerales de baja temperatura tales como Au, Bi, Hg nativos y sulfuros de Cu y Zn en zonas

alteradas de la cromita.

Debido a la escasa ocurrencia de PGE reportada en este trabajo, no existe potencial económico para la producción de

elementos del grupo del platino a partir del procesamiento de cromita.

No existen depósitos de placer en los alrededores de La Cabaña. Sin embargo, información histórica por la explotación

de platino y paladio ha sido reconocida en el sur del país, en la Región de Los Lagos (Alfaro et al., 2008). Esto permitiría

postular, para dichos depósitos, que probablemente corresponderían a las fases intersticiales sulfuradas ricas en PPGE,

que podrían haberse hospedado en la zona de cumulatos del complejo ofiolítico ya erosionado. Lo antes dicho, seria

correlacionable a las ofiolitas descritas por Prichard et al. (2008) como Grupo 2, clasificación a la que pertenecerían las

cromititas de La Cabaña.

TAMPOCO LA PESCA!

Pablo: Se han encontrado placeres? – En esta zona hay placeres pero de Au.

Zona de Carahue, después de crisis de salitre, mineros se vienen a lavar oro al sur encontrando pepitas bastante grandes

tamaño huevo. En chiloe se menciona que hay Pt junto con Au, pero no hay publicaciones científicas. Concentrados que

se hicieron en la cabaña y zona de centinela en zonas de acumulación se encuentra cromita, mtt con algo de ilmenita

no aparece en absoluto Pt.

DIAPO COMO CULTURA GENERAL