Geología de los Depósitos Minerales
Sumérgete en la exploración de la geología de yacimientos, donde la tectónica y las estructuras geológicas juegan un papel crucial en la formación de valiosos depósitos de cobre porfídico (PCD) y epitermales (de alta y baja sulfuración). Este documento clave revela que si bien la mayoría de estos depósitos se encuentran en arcos andesíticos en márgenes convergentes, los controles estructurales difieren fundamentalmente entre los PCD y los depósitos epitermales.
Baja sulfuración (IS)
Descubre cómo los PCD se asocian con ambientes tectónicos neutros y contractivos (transpresionales), mientras que los de baja sulfuración (IS) se vinculan a arcos con deformación (extensional, de rumbo y contracción) coexistente con centros magmáticos. Comprende los requisitos esenciales para un sistema magmático-hidrotermal, incluyendo el tiempo necesario para la formación de la cámara magmática y la exolución de fluidos, el desarrollo de una cámara magmática adecuada, y el desarrollo de vetas influenciado por el estrés cercano y lejano. Aprende sobre la vinculación genética entre los PCD y los depósitos epitermales de alta sulfuración (HS), en contraste con la relación principalmente espacial con los de baja sulfuración (LS/IS). Finalmente, explora la corta vida de estos sistemas hidrotermales y los factores que llevan a su cese.
Contenido Detallado:
Yacimientos Porfídicos y Epitermales
- Formación y Vinculación de Yacimientos Porfídicos y Epitermales:
- Los depósitos de Cu porfídico (PCD) y los depósitos epitermales de alta sulfuración (HS) están «genéticamente» ligados.
- La vinculación entre los PCD/HS y los depósitos epitermales de baja sulfuración (IS) es espacial y la relación genética no está establecida.
- La mayoría de los yacimientos se encuentran en arcos andesíticos en márgenes convergentes. Una excepción son los de baja sulfuración asociados con secuencias de rift bimodales.
- Se pueden encontrar ambos tipos de depósitos epitermales en un arco, pero uno tiende a dominar o se forman en distintos momentos durante la vida del arco.
Controles Estructurales y Tectónicos
- Controles Estructurales y Tectónicos:
- Los controles estructurales son fundamentalmente diferentes para los PCD y los depósitos epitermales.
- Los PCD se asocian con ambientes tectónicos neutros y contractivos (transpresionales). El mismo ambiente debería aplicar a los depósitos HS. No hay una asociación única con un entorno estructural particular.
- Los PCD comúnmente se forman cerca del final de un episodio magmático y después del acortamiento. También se forman temprano y asociados con un cambio en el entorno tectónico.
- Los depósitos de baja sulfuración (IS) se asocian a arcos donde la deformación (extensional, de rumbo y contracción) es cospatial con los centros magmáticos.
- No existe un entorno tectónico único que desencadene la formación de depósitos epitermales o PCD.
- Parece que los tiempos de deformación limitada son los más favorables: acortamiento a casi neutral para pórfidos, neutral a extensional para alta sulfuración, y extensional (acortamiento poco común) para baja sulfuración.
Sistema Magmático-Hidrotermal
- Requisitos para un Sistema Magmático-Hidrotermal:
- Además de la química, se requiere tiempo para formar una cámara magmática y luego exsolver fluido hidrotermal sin ser destruido (erupcionado) o dispersado.
- Se requiere un desarrollo adecuado de la cámara magmática (química y tamaño) para un gran sistema hidrotermal.
- El desarrollo de vetas refleja la interacción entre el estrés cercano (magmático) y el estrés lejano (tectónico).
- Una cámara magmática en profundidad (aproximadamente 6-10 km) compuesta de granitoides oxidados de composición no única (3 a 5 wt.% H2O y composición principalmente granodiorítica; magma de arco promedio) es un requisito para el sistema PCD-epitermal.
- Se requiere una fuente de exceso de azufre (recarga volátil, mezcla de magmas).
- Se necesita tiempo suficiente para que evolucione el fluido hidrotermal (asumiendo que los metales están disponibles). Los sistemas hidrotermales se forman en <100 ka; las cámaras magmáticas se enfrían en <30 ka, lo que implica múltiples eventos.
- Se requiere el atrapamiento de fluido en el ambiente porfídico para un PCD; la disrupción del sello y el escape vertical para HS; y la disrupción del sello y el escape lateral para LS.
- La formación de una cámara magmática en la corteza media y la exolución y atrapamiento de fluido hidrotermal en las zonas apicales de la cámara es un primer paso crítico.
Vida Útil de un Sistema Hidrotermal
- Vida Útil de un Sistema Hidrotermal:
- Batu Hijau: <100 ka.
- Farallon Negro: 4 eventos de alteración de corta duración (cada uno <200 ka) durante 4 millones de años. Esto es común en depósitos PCD.
- Colquijirca: 2 sistemas separados; < 300 ka y < 200 ka.
- Round Mountain: <100 ka.
- El modelado térmico (PCD y epitermal) sugiere una vida útil < 100 ka.
- Los depósitos son de corta duración.
- Geometría de las Vetasy Depósitos:
- La geometría común de las vetas en depósitos PCD está influenciada por la forma de las intrusiones porfídicas y el tejido de la roca de caja.
- Si bien es común encontrar conjuntos de vetas ortogonales o conjugadas-ortogonales en PCD, no todas las vetas de PCD son conjugadas-ortogonales.
- Las vetas pueden estar cortadas por fallas normales rellenas de sulfuros.
- La geometría de las vetas en los PCD puede reflejar un estrés horizontal diferencial bajo o fluctuante.
Vetas ortogonales o conjugadas-ortogonales en PCD
- En depósitos epitermales someros, la mineralización puede estar dispersa y controlada por la permeabilidad a gran escala.
- En depósitos de alta sulfuración (HS), las redes de fracturas imitan sistemas regionales (Yanacocha) o volcanogénicos (Sipan).
- Los depósitos de baja sulfuración (IS) siempre se encuentran a lo largo de sistemas de fracturas que son dilatantes bajo las condiciones de estrés ambiental. Los sistemas de vetas suelen ser lateralmente continuos y asociados a fallas con evidencia de fallamiento sin-mineralización y múltiples aperturas de vetas, dominados por una dirección de veta.
- La geometría de la zona de mineralización en HS puede formar zonas lineales con zonas menos comunes a 90 grados.
- Los PCD/HS suelen presentar conjuntos de vetas ortogonales o conjugadas-ortogonales, reactivación de fallas antiguas y cambios episódicos en la dirección de dilatación, lo que implica un bajo estrés diferencial y una mayor importancia de los procesos y presiones magmáticas que tectónicas.
- Los depósitos con múltiples orientaciones de vetas en ambientes LS/IS son poco comunes, pero cuando están presentes pueden relacionarse con cambios en el entorno tectónico durante la mineralización y son impulsados por procesos magmáticos y tectónicos.
Depósitos de alta sulfuración (HS)
- Implicaciones Tectónicas:
- Los PCD se favorecen durante tiempos de deformación limitada (acortamiento o neutral), lo que mejora el desarrollo y la recarga del sistema magmático, la exolución de fluido hidrotermal y su retención dentro del sistema.
- Los depósitos HS se forman en ambientes similares, pero pueden tener un sistema magmático más vigoroso o una deformación extensional para permitir el escape vertical de fluidos.
- Los depósitos LS (IS) requieren deformación sincrónica con la circulación hidrotermal, lo que permite el escape lateral del fluido.
- La formación de depósitos de cobre porfídico es episódica durante la vida de un arco, un fenómeno general para los depósitos relacionados con el magmatismo.
- Los PCD se forman durante tiempos de cambios tectónicos, reorganización de placas y durante el acortamiento, que son momentos de acortamiento reducido y estado de estrés casi neutral.
Depósitos de baja sulfuración (IS)
- Las transiciones tectónicas, el levantamiento y los cambios en la subducción pueden ser situaciones favorables.
- Una zona de bajo estrés diferencial se encuentra en la transición de estrés a alrededor de 3 km sobre el nivel del mar en arcos convergentes.
- Las fallas principales penetran la corteza y proporcionan permeabilidad vertical para el ascenso y la acumulación de magma.
- La formación de depósitos se favorece durante una deformación limitada, ya sea acortamiento (PCD & HS) o extensión (HS & IS/LS).
- Los depósitos significativos de HS y LS epitermales no son cospatiales. Cuando lo son, suele haber una distinción de edad, lo que refleja la tectónica.
Autor y Fecha de Publicación:
- Autor: Richard M. Tosdal, Mineral Deposit Research Unit, University of British Columbia, Vancouver, BC, Canadá.
- Fecha de Publicación: El documento corresponde al XXV Curso Latinoamericano de Metalogenia, Universidad Católica del Norte Antofagasta (Chile), del 6 al 16 de Junio de 2006. También se menciona un UNESCO Workshop en Antofagasta, Chile, del 6 al 10 de junio de 2006.
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