Unidad IV_Porfidos Cupriferos

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    PORFIDOS CUPRIFEROS

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    DEFINICION:

    Los pórfdos cuprieros son yacimientos de grantonelaje y bajas leyes de Cu-(Mo-Au) de origenhidrotermal.

    e asocian a rocas intrusi!as generalmente"lsicas de composición granodior#tica(desarrollados en arcos de islas).

    $n general los cuerpos de cobre est%nrelacionados a los cuerpos intrusi!os mas jó!enesy m%s "lsicos.

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    Antecedentes  M%s del &' de la producción de Cu mundial pro!iene de

    este tipo de depósitos.

      Chile *+ pórfdos cupr#eros mayores en e,plotación.

      Algunos de los m%s grandes del mundo Chuuicamata y $l

     eniente.  /ocas de caja intru#das por los pórfdos pueden ser de

    cualuier tipo.

      Minerali0ación primaria constituida por suluros en orma

    diseminada y en !etillas.3

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    Principales características de los pórfidos cupriferos.

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    DISTRIBUCION GLOBAL DE LOS PORFIDOS CUPRIFEROS

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    DISTRIBUCION REGIONAL DE LOS PORFIDOS CUPRIFEROS

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    DISTRIBUCION GLOBAL POR LOCALIZACION Y EDAD GEOLOGICA

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    DISTRIBUCION EN LA ZONA NORTE DE CHILE

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    Características geológicas

     Ambiente geotectónico: Los depósitos de pórfdos deCu se presentan en arcos de islas y arcos magm%ticos alo largo de los m%rgenes continentales con!ergentes.

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    •   Edad los pórfdos de Cu se ormaron mayormentedurante el Meso0oico y Ceno0oico.

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     Ambiente de depositación: su ambiente de deposiciónson los stoc2s !olc%nicos contempor%neos con diues3

    brechas3 tambi"n se presentan en c4pulas de batolitos. Losprocesos de ele!ación y erosión han sido necesarios parae,poner las rocas sub!olc%nicas.

     Roca encaante !a"orable:  las rocas a!orables paracontener los pórfdos de Cu son rocas #gneas porfr#ticas de

    composición tonal#tica3 granodior#tica y mon0ograniticaempla0adas en rocas !olc%nicas y !olcano sedimentarias.

      Depósitos asociados los siguientes depósitos est%nasociados a los pórfdos de Cu

    - 5etas y reempla0amiento de Cu-6b-1n3 s2arn de Cu3- s2arn y reempla0amiento de 6b-1n3- !etas epitermales de tipo adularia- sericitica

    - depósitos epitermales de tipo %cido 7sulato.

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    Control # !orma de la minerali$ación:  laminerali0ación se encuentra en las rocas porfr#ticas y enlas rocas encajonantes en orma de !enillas destoc28or2 y diseminaciones.

    %ineralogía # características de la alteración: laminerali0ación y la alteración hidrotermal tiene una

    interrelación estrecha. 9eneralmente se pueden distinguirlas siguientes 0onas partiendo del centro a la perieria deldepósito 

    &' (ona potasica: calcopirita : pirita :;-

    molibdenita< 0onas de calcopirita : bornita :magnetita :;- Au.

    )' (ona !ílica # argílica: pirita :;- calcopirita3cuar0o : sericita :;- caolin .

    *' (ona argilica: cuar0o : caolin : clorita3 :;- pirita.12

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    1onación de alteración y minerali0ación seg4n modelo de Lo8ell =9uilbert

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    >istribución de suluros hipógenos

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    ,a parte central es-na $ona de baa le#con algo decalcopirita #molibdenita' ,a piritaes -n constit-#entemenor en esta $ona

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    >istribución de suluros hipógenos

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    ,a minerali$ación

    se -bica en la

    $ona de transición

    entre la

    alteración

    pot.sica # laalteración !ílica/

    siendo poco

    !rec-ente en la

    $ona argílica/ la

    c-al aparece en

    m-c0os#acimientos como

    -n !enómeno

    tardío/

    sobreimp-esta a

    las otras $onas de

    alteración'

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    >istribución de suluros hipógenos

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    1acia a!-era e2iste-n incremento en la

    minerali$ación/primero demolibdenita # l-egode calcopirita en la$ona masintensamenteminerali$ada 3ore

    s0ell4'

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    >istribución de suluros hipógenos

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    En la $ona 5lica/ la

    componente principalesta dada por altaproporción de pirita #contenidos "ariables# normalmente baos"alores decalcopirita/ mientras

    6-e molibdenita sep-ede presentar entra$as'

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    1: Maga! 2; "as#uete porfirícosolidificado! 3: $ase fluida. 4: %rea deli&eración de la presión ' de los(ol)tiles* 5: +rec,as intrusi(as* 6: -i#ues ' 7: toc/or/ ' ona

    ineraliada.

    Modelo de e!olución de un depósito por#rico.

    plaaiento del magma.

    + olidificación del aga.

    " plosión e,idrofracturaiento.

    - $oración de la estructura

    stoc/or/ ' de la onaineraliada.

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    MECANISMOS DE FORMACION DEL PORFIDO YESTRUCTURAS ASOCIADAS

    A.  plaaiento del agas Magas,idratados 'a sea coo un stoc/ porfiríticoen ni(eles su&superficiales o coo cuerpospegatíticos en profundidad.

    1: Maga.

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    MECANISMOS DE FORMACION DEL PORFIDO YESTRUCTURAS ASOCIADAS

    A.  plaaiento del agas Magas,idratados 'a sea coo un stoc/ porfiríticoen ni(eles su&superficiales o coo cuerpospegatíticos en profundidad.

    B.  olidificación del aga Prdida decalor en el contacto con las rocasencaantes! desarroll)ndose unacristaliación desde el eterior ,acia el

    interior de la c)ara ag)tica.

    1: Maga.2; "as#ueteporfirícosolidificado.3: $ase

    fluida.

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    MECANISMOS DE FORMACION DEL PORFIDO YESTRUCTURAS ASOCIADAS

    A.  plaaiento del agas Magas,idratados 'a sea coo un stoc/ porfiríticoen ni(eles su&superficiales o coo cuerpospegatíticos en profundidad.

    B.  olidificación del aga Prdida decalor en el contacto con las rocasencaantes! desarroll)ndose unacristaliación desde el eterior ,acia el

    interior de la c)ara ag)tica. consecuencia de este ,ec,o ' de la &aa difusióndel agua en el aga! el agua epiea aconcentrarse en los )rgenes del cuerpoag)tico! desarroll)ndose una fase sólida enfora de cas#uete! rica en plagioclasa!,orn&lenda! &iotita ' cuaro ' una fase fluida

    so&re'aciendo al cas#uete! #ue fora una asaresidual (olatil peritiendo auentar la presióninterna en el cas#uete ' en el fluido.unto con el increento de la concentración delagua! ocurre un enri#ueciiento de otrosconstitu'entes (ol)tiles coo cloro! aufre! fl:or!etc.! #ue ta&in auentan la presión interna delfluido.

    1: Maga.2; "as#ueteporfirícosolidificado.3: $ase

    fluida.

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    C.  plosión e ,idrofracturaiento"uando la presión interna del fluido superaa la presión litost)tica! se produce un

    ,idrofracturaiento so&re las rocascircundantes! generando un sistea defracturas de alta densidad por la #uecirculan los fluidos ,idroterales.

    1: Maga.2; "as#ueteporfirícosolidificado.3: $ase fluida.

    4: %rea deli&eración de lapresión ' de los(ol)tiles.

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    C.  plosión e ,idrofracturaiento"uando la presión interna del fluido superaa la presión litost)tica! se produce un

    ,idrofracturaiento so&re las rocascircundantes! generando un sistea defracturas de alta densidad por la #uecirculan los fluidos ,idroterales.

    D. $oración de la estructura stoc/or/ 'de la ona ineraliada l proceso de,idrofracturaiento da lugar a laforación del stoc/or/ con laconsecuente ineraliación ' alteracióndel intrusi(o ' de la roca encaante.

    ;a&ien se generan cuerpos de  &rec,a 'estructuras a'ores coo las calderas decolapso si el proceso ocurre las cerca de lasuperficie.

    1: Maga.2; "as#ueteporfirícosolidificado.3: $ase fluida.4: %rea deli&eración de lapresión ' de los(ol)tiles.5: +rec,asintrusi(as.6: -i#ues.7: toc/or/ 'ona

    ineraliada.

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    CARACTERÍSTICAS DE LOS STOCKWORK

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     ambi"n se clasifcan por su temporalidad3 pudiendo ser

    a4 7empranas:

    ) 5etillas de hematita-especularita !etillas de Mt-6y-?0 conhalo de alteracion a sericita-anhidrita. $st%n restringidas ala 0ona mas e,terna del yacimiento.

    ) 5etillas tempranas de biotita-magnetita ($@) !etillas debiotita con !ariables de albita3 -eld3 sericita !erde3anhidrita y actinolita.

    ) 5etillas tipo BAA !etillas de ?0-eldespato con bordes

    irregulares. 6resentan Cpy-@o en cumulos.) 5etillas tardimagm%ticas tipo BA !etilla ?0 granular e

    irregular. Con eldespato-?0 pert#tico3 anhidrita3 Cpy3 @o y6y. on anteriores al racturamiento intenso.

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    b)  7ransicionales:

    @ 5etillas de ?0 tipo B@ !etilla de ?0 de paredes rectas conanhidrita y suluros3 sin -eld. on tipicos una sutura centraltipo diente de perro3 ?0 en bandas paralelas3 Mo y Cpy. ra0asde @o y 6y y ocasional turmalina.

    @ 5etillas tipo BC !etillas micaceas ue cortan a las $@ y @ yson cortadas por las >. 6resentan abundantes suluros3escaso Mo y Mt. ericita !erde y biotita son caracter#sticas.

    c)  7ardias:

    - 5etillas tipo B> !etilla de 6y principalmente con menosanhidrita-cuar0o. Dalo de eldespato destructi!o caracteri0adopor sericita o sericita-clorita. Menos contenido de Cpy3 @o3 $n3

     nt3 @l3 9a. Mo local.

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    $n Chile los depósitos cupr#eros son

      6rincipalmente de Cu-Mo.

      Algunos tienen Au (6otrerillos3 $l al!ador).

      Asociados a rocas calco-alcalinas de composición!ariable3 generalmente intrusi!os granodior#ticos ytonal#ticos.

      Ecurren asociados a sistemas estructurales. ($j. 1ona deFalla de Atacama Chuui3 /3 Mina ur3 MM3 $l Abra).

      $n general no ocurren solos (CLG$/).

      Ecurren en r"gimen e,tensi!o en la 0ona de subduccióndurante el Hur%sico y Cret%cico Inerior3 cambió a r"gimentipo compresi!o en Cret%cico uperior (dominado porminerali0ación de tipo pórfdo cupr#ero).

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    •   Cret.cico In!erior3&+89& %a4Andacollo3 >omey2o

    •   Paleoceno9EocenoIn!' 3;89+< %a4 anta /osa3 ouepala3Cerro Colorado3 Lomas

    @ayas3 pence.•   Eoceno S-p9

    Oligoceno In!' 3*=9)< %a4 ?uebrada@lanca3 Collahuasi3 $l

    Abra3 /3Chuuicamata3 9aby3aldi!ar3 La $scondida3$l al!ador3 6otrerillos3Marte-Lobo3 /eugio3

    Cerro Casale.• %ioceno S- '929

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      ISTRITO NORTE

    ESQUEMA

    GEOLÓGICO

    Metamórfico

    Fallas

    Volcánico

    Granito Mesa

    Granodiorita Este

    Basamento ( >205 Ma)

    Botaderos / Relaves

    L E Y E N D A

    Cu!erta Aluv!al ("ost#M!neral)

    Cal!$as %ur&s!'as (5#205 Ma)

    "*r+!dos M!neral!$ados (#, Ma)

    "*r+!dos M!neral!$ados (a-o .ravas)

    ntrus!vos Eo'eno (,#2 Ma)

    1ol'an!tas Cret&'!'o#er'!ar!o (5#,0 Ma)

    -

    -

    333333333

    333333333

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    520000 E510000 E

      7  5  2  0  0  0  0  N

    500000 E

      7  5  3  0  0  0  0  N

      7  5  4  0  0  0  0  N

    5Km2,50

    TRANQUETRANQUETRANQUETRANQUETRANQUETRANQUETRANQUETRANQUETRANQUE

    TALABRETALABRETALABRETALABRETALABRETALABRETALABRETALABRETALABRE

    MM CENTRALMM CENTRALMM CENTRALMM CENTRALMM CENTRALMM CENTRALMM CENTRALMM CENTRALMM CENTRAL

    MM NORTEMM NORTEMM NORTEMM NORTEMM NORTEMM NORTEMM NORTEMM NORTEMM NORTE

    MINAMINAMINAMINAMINAMINAMINAMINAMINA

    CHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATA

    CHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI N

    MINA RTMINA RTMINA RTMINA RTMINA RTMINA RTMINA RTMINA RTMINA RT

    COLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SUR

    MINA SURMINA SURMINA SURMINA SURMINA SURMINA SURMINA SURMINA SURMINA SUR

    ENMSENMSENMSENMSENMSENMSENMSENMSENMS

    MM SURMM SURMM SURMM SURMM SURMM SURMM SURMM SURMM SUR

    IRMAIRMAIRMAIRMAIRMAIRMAIRMAIRMAIRMA

    Campamen!Campamen!Campamen!Campamen!Campamen!Campamen!Campamen!Campamen!Campamen!

    CALAMA

    TO"ITO"ITO"ITO"ITO"ITO"ITO"ITO"ITO"I

    GENO#E#AGENO#E#AGENO#E#AGENO#E#AGENO#E#AGENO#E#AGENO#E#AGENO#E#AGENO#E#A

    O$ACHEO$ACHEO$ACHEO$ACHEO$ACHEO$ACHEO$ACHEO$ACHEO$ACHE

    ATAHUAL$AATAHUAL$AATAHUAL$AATAHUAL$AATAHUAL$AATAHUAL$AATAHUAL$AATAHUAL$AATAHUAL$A

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     eg4n illitoe3 (*JKJ) on pórfdos ricos en Au todosauellos ue poseen una ley media o a '3N ppm Au.$jemplos @ajo de La Alumbrera3 Argentina< ainda236a2ist%n< E2 tedi y 6anguna3 6ap4a-Oue!a 9uinea.

      eg4n Co, y inger (*JPP) la di!isión entre pórfdos

    cupr#eros ricos y pobres en oro deben tomar en cuentala ley de Mo3 basado en la relación Au(ppm);Mo() o Q'.

    Pórfidos uríferos

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    Ubicación

      N!"#$ %$ C&i'$Pro(incia Metalognica =u! g!

    "u⇒ MIOCENO =23@5 Ma270 ' 280 AB C. de ;ransiciónLi#!'!(ia"adena de ?olcanes de

    coposición andesítica adacítica =D@D

    AB rco (olcanoplutonico deargen continental ABF"an)a Ma"ic*n(a

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     Ambiente geotectonico:  6órfdos ricos en oro est%npresentes en arcos cordilleranos sobre corte0a continental o

    corte0a oce%nica (arcos de isla). 6órfdos adyacentes puedentener contenidos de oro muy dierentes3 pero hay unatendencia a estar concentrados en cinturonesgeogr%fcamente restringidos. ($j Cinturón de Cajamarca3Cinturón de Maricunga3 etc.).

       Ambiente de formación Oo hay un lugar estructuralespec#fco ue a!ore0ca la locali0ación de estos pórfdosricos en oro3 pero algunos est%n ubicados en 0onas de alla.

    Mineralogía: La 0onación parag"netica de los pórfdos de Au-Cu es la siguiente

    - Calcopirita R bornita3 Au y sil!anita.

    - Cuar0o : eldespato pot%sico : biotita : magnetita Rclorita R anhidrita.

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    Características de la alteración:  $n el centro del sistema sepresenta una alteración pot%sica con cuar0o R magnetita Rbiotita (clorita) R eldespato pot%sico R actinolita R anhidrita.

    Características geoquímicas En el centro de la mineralizaciónse observan Cu, Au, Ag y en las zonas exteriores Mo.

    onela!e: la mediana estadística de de"ósitos es de #$$Millones de toneladas, el #$ % su"erior de de"ósitoscontienen, & '$$ Millones de toneladas.

    (ey: la media estadística de de"ósitos es de $.) % Cu y $.*+

    gt Au, el #$% su"erior de de"ósitos contienen $.- % Cu,$.$$- % Mo, $.- gt Au y ' gt Ag.

    /e"ósitos asociados: Los siguiente depósitos est%n asociadosa los pórfdos de Au-Cu pórfdos de Cu3 !etas yreempla0amiento de Cu 7 6b - 1n3 !etas epitermales y

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    Alteración S-p>rgena # Enri6-ecimiento Sec-ndario

      6roceso de reeuilibrio de la mineralog#a hipógena (hidrotermal) a las

    condiciones o,idantes cerca de la superfcie (sobre el ni!el de aguas

    subterr%neas) por la circulación descendente de soluciones sup"rgenas.

      Aecta a los silicatos generando minerales de arcillas (halloysita3

    esmectita) y a los suluros hipógenos ue se transorman en minerales

    o,idados.

      $l enriuecimiento secundario es el proceso resultante de la meteori0ación

    (alteración supergena) de depósitos minerales3 en el cual la o,idación

    produce soluciones %cidas ue li,i!ian metales transport%ndolos abajo y

    reprecipit%ndolos3 con el consecuente enriuecimiento de los minerales

    sulurados originalmente presentes.

      La mayor parte de los pórfdos cupr#eros no son económicos a menos ue

    hayan desarrollado enriuecimiento secundario o sup"rgeno.

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    Características del Ambiente s-p>rgeno'

     Fe3 Al3 i3 Cr3 Mn3 Oi3 Co3 6b orman ó,idos estables

     6ermanecen en la 0ona de o,idación (sobre el ni!el de aguassubterr%neas).

      Cu3 Mo3 1n3 Ag orman sulatos solubles  on li,i!iados deni!eles superfciales y transportados en solución hacia abajore-precipitando como suluros sup"rgenos debajo del ni!elde aguas subterr%neas.

      Au no reacti!o u#micamente  tiene a permanecer en 0onade o,idación3 aunue puede ser transportado si e,iste Cl o@r.

      >ataciones -Ar de alunita sup"rgena de pórfdos cupr#eroschilenos (illitoe y Mcee3 *JJ+) mostraron ue los procesossup"rgenos comen0aron ** Ma despu"s de laminerali0ación hipógena.

      Las dataciones -Ar re!elan un rango entre QN y *N Ma(Eligoceno 7 Mioceno Medio) para los procesos supergenos

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    Limonita FeO*OH*nH2O

    Hematita Fe2O3

    Malaquita Cu2CO3(OH)2 Atacamita CuCl(OH)3Azurita Cu3(CO3)2(OH2) Crisocola CuH4Si4O10(OH)

    Calcosina Cu2S

    Co!elina CuS

    Calco"irita CuFeS2#ornita Cu$FeS4%irita FeS2

    Perfil de nri#ueciiento ecundario