Alteración Hidrotermal Distribución y zonación Integrantes: - Fernando Montecinos H. - Javier Robles T. Profesor: Luis Lagno Bravo Fecha: - 5 de abril de 2019 Introducción Muchos de los yacimientos principales de Pórfidos Cupríferos ocurren en alteraciones hidrotermales y en sistemas cercanos. Debido a esta gran información es que se hace muy interesante el estudio y descubrimiento de nuevas alteraciones con el fin de encontrar nuevos yacimientos de este tipo. A continuación, se hablará de conceptos fundamentales para entender el funcionamiento y características de estos tipos de alteraciones y el detalle de algunos yacimientos con sus respectivas alteraciones. ¿Qué es una Alteración Hidrotermal? Término general que incluye la respuesta mineralógica, textural y qui ́mica de las rocas a un cambio ambiental, en térmicos qui ́micos y termales, debido a la presencia de agua caliente, vapor o gas (fluidos hidrotermales). Fluido Hidrotermal: fluido a altas temperaturas con distintos rangos de pH, capaz de transportar metales y otros compuestos en solución a su lugar de deposición, alterando la roca caja a su paso. Origen: magmático, meteórico, metamórfico, oceánico, sedimentario. Fuente más importante ‘Segunda Ebullición’ (producto de exsolución de agua durante enfriamiento adiabático). -Factores que controlan la Alteración Hidrotermal Temperatura: a mayor T, mayor Alteración. pH del fluido: a pH más ácido, mayor Alteración. Permeabilidad de la roca. Duración interacción Agua/Roca. Volumen del fluido hidrotermal. Composición de la roca. Presión: de manera indirecta al controlar la profundidad de la ebullición, fracturamiento hidráulico, etc. -Procesos debidos a la Alteració n Hidrotermal Deposición directa: minerales se depositan directamente a partir de soluciones hidrotermales. Para poder hacerlo, la roca debe tener conductos para que el fluido pueda moverse dentro de ella (ej: permeabilidad debido a fracturamiento). Reemplazo: Muchos minerales de las rocas son inestables en un ambiente hidrotermal y estos tienden a ser reemplazados por nuevos minerales que son estables o al menos metaestables en las nuevas condiciones ambientales. Lixiviación: Algunos de los componentes qui ́micos de las rocas son extrai ́dos por los fluidos hidrotermales, particularmente cationes metálicos, de modo que la roca es deprimida en dichos componentes o lixiviada. -Características de la Alteración Intensidad: % de roca que ha sido alterada, corresponde al grado de alteración. Débil o poco pervasiva: si sólo afecta a pocos minerales de la roca. Pervasiva: alteración afecta gran parte de la roca. Selectiva: alteración sólo afecta un grupo de minerales en particular. Zonación: distribución espacial de los minerales, tanto de forma vertical como horizontal, determinada por las condiciones termodinámicas de estabilidad de los minerales, ej., por gradiente de temperatura. Corresponde a cualquier patrón regular, en la distribución de los minerales. Ej., Modelo de Lowell y Gilbert de zonación de un pórfido cupri ́fero. 1.-División Radomiro Tomic Radomiro Tomic está ubicada a 1.670 kilómetros de Santiago, a 3.000 metros sobre el nivel del mar en la cordillera de Los Andes. Se trata de un yacimiento donde el tipo de explotación es a rajo abierto para la obtención de minerales oxidados. Aunque fue descubierto en la década de 1950, sus operaciones comenzaron en 1995, después de que Codelco actualizó los estudios sobre la factibilidad de su explotación y contó con la tecnología necesaria para explotarlo de manera económicamente rentable. A partir de abril de 1998 comenzó su operación en régimen. Litología: Está ubicado íntegramente en el Complejo Porfídico Chuquicamata, que se divide en tres variedades texturales principales, de composición general granodiorítica a cuarzo-monzodiorítica: Pórfido Este, Pórfido Fino y Pórfido Oeste. El primero es el más importante volumétricamente. Los estudios estructurales hechos en el yacimiento RT determinan dominios que controlan el emplazamiento de la mineralización del yacimiento Radomiro Tomic. Estos son Sistema Puri, Sistema Tárar, Sistema Kalatche, Sistema Ckáari, Sistema Corina y Sistema Kala. En el Modelo Geológico del yacimiento RT se reconocen sucesivos eventos de alteración y mineralización. Alteración hidrotermal: Primario clorítico marginal: El evento clorítico marginal constituye lo que en los modelos clásicos de pórfidos cupríferos se reconoce como alteración propilítica. Constituyendo el evento más temprano de alteración / mineralización, se distribuye en los límites Este y Oeste del depósito. La mineralización asociada corresponde a pirita y en menor proporción a calcopirita, las cuales se presentan predominantemente diseminada y, en menor medida, en micro vetillas con contenidos inferiores a 0,1% Cu. Primario potásico de fondo: La alteración potásica consiste en un reemplazo parcial a penetrativo de los feldespatos. La textura original de la roca en general está conservada y el evento de alteración se caracteriza por la biotitización de minerales máficos y por vetilleos con intensidad no mayor al 5 % de vetillas tempranas tipo EB, EB-A y vetillas gris-verde. La mineralización asociada ocurre preferentemente diseminada y en forma subordinada en vetillas y micro vetillas, con un total sulfuros < 1%, de distribución irregular. Las asociaciones características son bornita-calcopirita con leyes de 0,3 – 0,4% CuT. Una segunda asociación es de Cpy-Py con leyes de 0,2% CuT. Primario potásico penetrativo: Esta alteración se caracteriza por una moderada a intensa presencia de vetillas y micro vetillas tempranas, compuestas por cuarzo, feldespato potásico, biotita secundaria y sulfuros, principalmente dispuestos como diseminación en el halo. La mineralización en vetillas alcanza un total de sulfuros > 1% y se compone principalmente de la asociación bornita +/-calcopirita. Existen al menos dos tipos más de vetillas tempranas que el estado actual del conocimiento de la zona de sulfuros primarios de RT no permite aún confirmar si pertenecen o no a este evento tardimagmático o si corresponden más bien a un evento hidrotermal temprano. Se trata de vetillas de sericita gris-verde de halo muy bien definido y sutura central continua de sulfuros y de vetillas de color más verdoso en reemplazo selectivo, con sulfuros diseminados en el halo. La intensidad de vetillas de la zona de potásico penetrativo va de 5% a 30 % en volumen, con rangos de ley mayores a 0,8% CuT. Espacialmente este evento se distribuye en franjas sub verticales de anchos variables entre 20 a 100 metros de potencia. Evento tardío de cuarzo-sericita: En el yacimiento Radomiro Tomic el sistema estructural Kalatche es el principal control de la alteración cuarzo-sericítica, en halos de vetillas tipo D, con mineralización característica de pirita y calcopirita. Esta alteración consiste esencialmente en agregados de sericita, cuarzo y pirita que oblitera la textura original del pórfido en halos 15 irregulares de bordes difusos, mediante el reemplazo intenso de la biotita, plagioclasas y feldespatos potásicos. También ocurren cantidades menores de arcillas del tipo caolinita, como reemplazo principalmente de plagioclasa y escasas vetillas localizadas de alunita-cuarzo. 2.- Yacimiento Susana-Lince - Distrito Carolina de Michilla El distrito de Carolina de Michilla se ubica en la cordillera de la costa, 100 km al norte de la franja cuprifera costrea relacionada con la formación la negra (período jurásico), la cual esta formada por andesitas, basaltos, dacitas y piroclastitas, de carácter alcalino. La produccion actial del distrito de carolina de michilla es de 3000 t/dia con una ley media de 2,53,0 % de Cu. Aportada en su mayor parte por las minas Susana, Lince y Greabe. El depósito Susana-Lincees, el cual resulta ser el estratoligado de mayor tamaño del distrito Carolina de Michilla pertenece al cinturón de estratoligados de cobre del Jurásico Tardío. Este depósito se ubica 120 km al norte de Antofagasta y produce más de 60.000 t/mes de Cu con un promedio de 0.6-1% de Cu y 25-26 g/t de Ag. La roca caja corresponde a una secuencia volcánica monoclinal, de al menos 1.000 m de espesor, con rumbo N65ºE y manteos que varían de 35 a 40ºNW. La mineralización ocurre en la matriz de una pipa de brecha central y en cuerpos estratiformes concordantes alrededor de ésta. Los mantos varían de 2 a 25 m de espesor y la mineralización se restringe a las zonas brechizadas y como amigdalas de las lavas Jurásicas, con venas menores en fracturas y fallas locales. Se presentan 2 eventos hidrotermales: alteración propilítica de bajo grado caracterizada por epidota, clorita, esmectita, titanita, albita, cuarzo y calcita, a la cual se asocia magnetita, pirita y calcopirita. A ésta, se sobre impone el evento principal de mineralización con calcosina, digenita, bornita, menor calcopirita y hematita y localmente plata y cobre nativos asociados a calcita y cuarzo. Se presenta enriquecimiento secundario, con reemplazo de sulfuros hipógenos por calcosina y covelina supérgenas, menor hematita, y formación de oxidados de cobre: atacamita, crisocola, cuprita y copper wad, asociados a menor goetita y yeso. Susana-Lince exhibe una zonación vertical, pasando de una zona de oxidados de cobre secundarios a una zona de sulfuros de cobre, a través de una zona mixta o de transición entre ambas. Estudios recientes lograron datar directamente, por primera vez, la edad de la mineralización en Susana-Lince mediante el método de isócrona en el sistema isotópico Re/Os. La edad fue obtenida de mediciones en muestras de calcosina y calcosina-bornita, determinando que la mineralización hipógena de los estratoligados del norte de Chile ocurrió a los 160 ± 16 Ma. 3.- Yacimiento Dos amigos El yacimiento Dos Amigos es un pórfido cuprífero con contenido menor de oro, ligado a un pórfido tonalítico que ha dado edades U-Pb en circón (LAM-ICP-MS) de 106,1 ± 3,5 y 104,0 ± 3,5 Ma (Albiano), por su parte el pórfido granodiorítico de la mina Tricolor dio una edad U-Pb en circón de 108,5 ± 3,4 Ma (Albiano) TIPOS DE ALTERACION ALTERACION POTASICA (BIOTITA-MAGNETITA): Afecta especi ́ficamente a los centros porfiri ́ticos Dos Amigos y Tricolor. Las zonas con este tipo de de alteración presentan formas irregulares con elongación mayor N-S. En el centro porfiri ́tico Dos amigos cubre un área de 1 x 0,6 km, en Tricolor de 0,6 x 0,4 Km. Los minerales esenciales que caracterizan a esta alteración son biotita, magnetita y en menor grado feldespato potásico; es una alteración que oblitera parcial a totalmente la roca. ALTERACIÓ N PROPILITICA: Afecta principalmente rocas volcánicas de la Formación Bandurrias. Se caracteriza por presentar las rocas de color verde a verde oscuro, corresponde un halo envolvente irregular de 4 x 0,5 km2 que rodea los centros porfiri ́ticos Dos Amigos y Tricolor con alteración potásica. El ensamble epidota, clorita y calcita caracteriza esta alteración y se distribuye en vetillas y cristales diseminados en la roca, el reemplazo de minerales primarios es frecuente. ALTERACIÓ N FILICA: Afecta rocas de los centros porfiri ́ticos Dos Amigos y Tricolor, Brecha Marisol y rocas volcánicas del Grupo Bandurrias. Forma un halo irregular de 5 km x 1,5km y se ubica entre la zona potásica que afecta a los centros porfiri ́ticos y la zona con alteración propili ́tica. Se caracteriza por la asociación cuarzo-sericita-pirita, su desarrollo es pervasivo y produjo la destrucción general de minerales de otras asociaciones de alteración como la alteración potásica y propili ́tica. ALTERACIÓ N ARGI ́LICA AVANZADA: Afecta rocas volcánicas de la formación Bandurrias, rocas porfi ́ricas Dos amigos y Tricolor; y en mayor grado a la Brecha Marisol. La distribución de esta alteración es irregular y está controlada por el sistema de Fallas Dos Amigos. La asociación mineralógica que caracteriza esta alteración pervasiva es pirofilita-sericita-cuarzo-arcillas. La presencia de cuarzo oqueroso tipo “vuggy” y sulfuros como enargita en vetillas tipo D. ALTERACIÓ N ARGILICA: Esta alteración afecta principalmente rocas volcánicas del Grupo Bandurrias al noreste del núcleo Dos Amigos, aflora en forma elongada con dirección norte-sur. Se asocia a la zona lixiviada en cúmulos y rellenos de fracturas sobre zonas con alteración propili ́tica y fi ́lica, presenta localmente biotita gruesa primaria con sobreimposición de arcillas principalmente. Bibliografía http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/103579/cfalvear_mc.pdf?sequence=3&isAllowed=y&fbclid=IwAR0hw5lV1ZON13RCJiH42IioW4tUNGliSJbxQJYgT7Kjt10dsyWsvCIWoA http://repositorio.uchile.cl/tesis/uchile/2007/cf-almonacid_t/pdfAmont/cfalmonacid_t.pdf?fbclid=IwAR1Kb6-lxGklsSW8D-vI7FHVwHX1xfge2owPMg1XRiicbpFUy1UjlmPccw http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/103419/cornejo_j.pdf;sequence=3?fb clid=IwAR34MiUFQsH2EkP4EGJd8tS-MT_LQU7m_pHZZ18D3LLeIy61wkuC4VAmhck Conclusión Las alteraciones hidrotermales poseen diversos sistemas y formas de ocurrencia, variando comúnmente de yacimiento en yacimiento. El relleno en los distintos sistemas de fallas y diaclasas también varían, por lo que es de vital importancia una buena campaña de sondeo para hacer el estudio de factibilidad económica.
