Secretos de los Pórfidos Cupríferos
Sumérgete en el fascinante mundo de los pórfidos cupríferos, los depósitos de cobre más importantes de Chile y pilares de la minería a gran escala. Descubre cómo estos yacimientos de baja ley, pero de enorme volumen (¡hasta miles de millones de toneladas!), están intrínsecamente ligados a stocks intrusivos, usualmente porfíricos y de composición félsica.
Alteración hidrotermal pervasiva
Aprende sobre la alteración hidrotermal pervasiva, una característica distintiva crucial ausente en algunas definiciones iniciales, y cómo esta zonación concéntrica de alteración (potásica, fílica, propilítica, etc.) juega un papel fundamental en la mineralización de sulfuros de cobre (como la calcopirita y la bornita) y molibdeno. Explora los diferentes tipos de pórfidos (Cu-Mo, Cu-Au, Mo, Sn-W) asociados a distintos marcos geotectónicos (bordes del Pacífico, arcos de islas) y fuentes magmáticas, revelando la compleja metalogenia detrás de estos valiosos recursos geológicos.
Contenido:
Qué son los Pórfidos Cupríferos
- ¿Qué son los Pórfidos Cupríferos?
- Son depósitos de baja ley de cobre.
- Siempre están asociados a stocks intrusivos, pero la mineralización puede extenderse a esquistos, calizas silicificadas y rocas volcánicas.
- Los minerales cupríferos se encuentran típicamente en granos diseminados y/o en venillas dentro de un gran volumen de roca.
- Se caracterizan por un gran volumen y baja ley. En Chile, algunos superan las 1000 Mt con >1% Cu.
- Son depósitos epigenéticos, con mineralización de sulfuros hipógenos (primarios) introducidos en las rocas.
- Están relacionados espacial y temporalmente a intrusivos: stocks félsicos subvolcánicos, usualmente porfíricos y multifase.
- Probablemente se forman como apófisis en cúpulas de batolitos.
- Una característica distintiva es la alteración hidrotermal pervasiva asociada con la mineralización de cobre. Esta alteración es aproximadamente concéntrica dentro y alrededor del complejo intrusivo.
Estilos de Mineralización
- Estilos de Mineralización:
- La mineralización se distribuye en stockworks (enrejados de venillas), diseminación y brechas hidrotermales.
- Contienen sulfuros primarios de cobre y molibdeno dentro de los halos de alteración hidrotermal, tanto en el intrusivo como en las rocas encajadoras.
- Presentan amplios sistemas de fracturas que tienden a estar centrados en la porción apical de uno o más cuerpos intrusivos y sus rocas de caja adyacentes.
- Los pórfidos cupríferos pueden estar dominados por enrejados de venillas (stockwork) o por brechas hidrotermales (Ej. Los Bronces).
- Estos estilos son los extremos de un continuo, y normalmente ambos están presentes en los yacimientos.
Tipos de Pórfidos y Marco Geotectónico
- Tipos de Pórfidos y Marco Geotectónico:
- Principalmente se encuentran en márgenes de placas convergentes.
- Los principales tipos son:
- Pórfidos Cu-Mo: La mayor parte de los depósitos de Chile son de este tipo. Se asocian a magmatismo calcoalcalino relacionado a convergencia de placas. Su fuente magmática es máfica sub-continental que genera magmas tipo I calco-alcalinos (margen continental activo). La mineralización es en stockwork y/o brechas con Qtz-Cpy-Mo en intrusivo aproximadamente porfírico y rocas adyacentes. La relación Au(ppm)/Mo% es <30.
- Pórfidos Cu-Au y Au: Los ejemplos típicos están en el Pacífico SW, en Chile (Ej. Cerro Casale). Su fuente magmática es máfica sub-cortical que genera magmas tipo I calco-alcalinos (arco de islas). La mineralización en los pórfidos Cu-Au es en stockwork con Cpy-Bo-Mgt en intrusivo porfírico y rocas volcánicas contemporáneas, con Au(ppm)/Mo%>30. Los pórfidos Au presentan stockwork de venillas bandeadas de Qtz-Mgt ± sulfuros en intrusivo porfírico.
- Pórfidos Mo:
- Tipo Climax (granito-molibdenita): Fuente cortical con biotita (gneisses) que genera magmas tipo I más alcalinos. La mineralización es en stockwork con Qtz-Mo asociado con fluorita en pórfido granítico.
- Bajo F (calco-alcalino): Stockwork con Qtz-Mo en pórfido félsico y rocas circundantes.
- Pórfidos Sn-W: Fuente cortical con muscovita (pelítica) que genera magmas tipo S peraluminosos (tras-arco). Se encuentran en complejos intrusivos subvolcánicos con venillas y brechas con casiterita en pórfido cuarcífero y rocas adyacentes.
Mineralogía Hipógena (Primaria)
- Mineralogía Hipógena (Primaria):
- Sulfuros de cobre: Calcopirita (CuFeS2), Bornita (Cu5FeS4), Calcosina (Cu2S), Tetrahedrita ((Cu,Fe)12Sb4S13), Tenantita ((Cu,Fe)12As4S13), Enargita (Cu3AsS4).
- Sulfuros de hierro: Pirita (FeS2).
- Sulfuro de molibdeno: Molibdenita (MoS2).
- Óxidos: Magnetita (Fe3O4), Hematita (Fe2O3).
- Minerales de Ganga:
- Cuarzo (Qtz) (el más abundante).
- Biotita (Bt).
- Sericita (Ser).
- Anhidrita (Anh).
- Turmalina.
- Clorita.
- Calcita (Cal), siderita.
- Epidota.
- Magnetita (Mgt).
- Pirita (Py).
- Muchos de estos minerales son también productos de alteración pervasiva de los minerales primarios ígneos.
Alteración hidrotermal pervasiva
- Alteración Hidrotermal:
- Típica alteración hidrotermal pervasiva asociada.
- Aproximadamente concéntrica dentro y alrededor del complejo intrusivo.
- Tipos principales:
- Potásica: Biotita, ortoclasa, cuarzo, anhidrita y magnetita; metasomatismo fuerte. Asociada a condiciones casi magmáticas en el centro.
- Fílica (o cuarzo-sericítica): Cuarzo, sericita y pirita hasta 20% en volumen. Se encuentra en torno y sobreimpuesta a la zona potásica. Su desarrollo depende de la permeabilidad de las rocas y la profundidad de emplazamiento.
- Propilítica: Clorita, epidota y calcita; siempre presente en la periferia.
- Argílica: Variable en intensidad, caolinita, montmorillonita, clorita, pirita. Etapa hidrotermal tardía.
- Argílica avanzada: Tardía y en la porción más somera con caolinita, alunita, pirofilita, cuarzo. Puede generar vetas de enargita.
- Sódico-cálcica: Profunda con actinolita, albita, epidota.
- Silícea: En el núcleo, cuarzo, magnetita.
Stocks félsicos subvolcánicos
- Intrusivos Asociados:
- Stocks félsicos subvolcánicos, usualmente porfíricos y multifase.
- Probablemente apófisis en cúpulas de batolitos.
- Intrusivos porfíricos de Tipo I o Serie Magnetita (para pórfidos Cu-Mo).
- Composición: diorita cuarcífera, monzonita, granodiorita, granito.
- Usualmente varias fases emplazadas de 2 a 4 km de profundidad.
- La mineralización generalmente está ligada a una fase intrusiva tardía.
- Magmas de origen sub-cortical (para pórfidos Cu-Mo).
- Modelo de Formación:
- Relacionados a intrusiones (stocks multifase).
- Sistema hidrotermal activado por el calor de la intrusión.
- Procesos hidrotermales causan alteración hidrotermal y mineralización.
- Concentración de volátiles magmáticos en apófisis de cúpulas de batolitos.
- Desarrollo progresivo de stockwork por fracturamiento hidráulico del caparazón durante la cristalización de magmas hidratados.
- Cristalización del stock, segunda ebullición y generación de celdas convectivas de aguas subterráneas (meteóricas).
- Fracturamiento hidráulico repetitivo, brechización.
- Desarrollo de fluidos mineralizadores a alta temperatura a partir de un fluido magmático salino.
- Variaciones del modelo ideal son muchas debido a procesos magmáticos multifase y condiciones locales como la permeabilidad de las rocas y la profundidad de emplazamiento.
- El desarrollo de brechas hidrotermales o diatremas provee permeabilidad para el ascenso de fluidos a niveles más superficiales.
- Fuerte control estructural por fallas y fracturas (Ej. Chuquicamata).
Depósitos periféricos de alta ley (vetas, skarns)
- Aspectos Históricos:
- Los pórfidos se descubrieron por la explotación de depósitos periféricos de alta ley (vetas, skarns).
- No fueron importantes hasta los avances en ingeniería (extracción y metalurgia) permitieron la explotación masiva a gran escala a comienzos del siglo XX.
- Toda la explotación inicial se hizo en menas enriquecidas por procesos supérgenos.
- Ejemplos pioneros: Bingham Canyon (Utah, USA) (1905), Morenci (Arizona, USA) (1907), El Teniente (Chile) (1906), Chuquicamata (Chile) (1915), Potrerillos (Chile) (1926).
- Modelo clásico de Lowell y Guilbert (1970) basado en 27 depósitos.
- Tipos de Venillas (según Gustafson y Hunt, 1975):
- Tipo A: Qtz, feld-K, Anh, Cpy, Bo, sin halos.
- Tipo B: Qtz, Anh, Mo, Cpy, sin halos.
- Tipo C: Ser verde, Bt, Anh, halos Ser verde.
- Tipo D: Py, Cpy, Tenn, Anh, Qtz, Cal, halos Ser.
Autor y Fecha de Publicación:
- Profesor: Dr. Victor Maksaev
- Semestre de Primavera: 2007
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