EL SIGNIFICADO DE LOS PROCESOS GEOLÓGICOS EN EL DESARROLLO DE UN SISTEMA

TIPO PÓRFIDO. UNA ACTUALIZACION

Mario Alfaro C.

AAMM

AArrggeennttiinnaa MMiinniinngg

SSaallttaa,, AArrggeennttiinnaa SSeeppttiieemmbbrree 22001166

EEll EEmmppllaazzaammiieennttoo

LLooss FFlluuiiddooss

QQuuee eess lloo qquuee ffaavvoorreeccee eell eemmppllaazzaammiieennttoo ddee uunn SSiisstteemmaa ttiippoo ppóórrffiiddoo

  La compresión impede el rápido ascenso del magma en la corteza superior y su consecuente erupción.

  Una cámara magmática ubicada a poca profundidad se fracciona más eficientemente, se produce una mejor saturación en volátiles, lo que favorece el escape de grandes volúmenes de fluidos .

  Los fluidos magmáticos concentrados en una sola facie de intrusivo favorecen la formación de un sistema pórfido de buen tamaño, en cambio, cuando estos se distribuyen entre varios intrusivos se formaría un cluster con varios depósitos más pequeños.

  La reducción violenta de la presión confinante, causada por alzamiento tectónico y rápida erosión, favorece también el aborto del sistema, produciendo brechas freato magmáticas, diatremas.

EEll MMooddeelloo,, ffoorrmmaass ddee eemmppllaazzaammiieennttoo

EEssttrruuccttuurraa ,,nneecceessaarriiaa ppaarraa eell eemmppllaazzaammiieennttoo

Modified from Corbett 2008

IImmaaggeenn TTooppooggrrááffiiccaa ddeell PPaaccííffiiccoo yy LLooss AAnnddeess && mmoonntteess mmaarriinnooss && ssuubbdduucccciióónn yy llooccaalliizzaacciióónn ddee ddeeppóóssiittooss ddee CCuu AAuu << 1188 MMaa

SSeecccciióónn EEssqquueemmááttiiccaa PPiieerriinnaa ––CCoorrddiilllleerraa BBllaannccaa,, PPeerrúú

Cordillera Negra

Cordillera Blanca

4700 m

Cerro Huascaran 6768 m

4.6 – 16 Ma Cordillera Blanca

Batholith

Yungay volcanics 10 Ma

Calipuy volcanics

California 4

Nueva California Mine

Chicama Fm Jurassic

Advanced argillic alteration Pierina deposit

Chimu Fm

Santa river

Santa Fault

Coal deposits Chimú Fm

Calipuy volcanics Lower tertiary

NE SW

MAC 2004

Río LoaRío LoaRío LoaRío LoaRío LoaRío LoaRío LoaRío LoaRío Loa

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5 Km

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TalabreTalabreTalabreTalabreTalabreTalabreTalabreTalabreTalabre

MINAMINAMINAMINAMINAMINAMINAMINAMINACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATACHUQUICAMATA

MINA RTMINA RTMINA RTMINA RTMINA RTMINA RTMINA RTMINA RTMINA RT

25 Km25 Km25 Km25 Km25 Km25 Km25 Km25 Km25 Km

CHUQUI NORTECHUQUI NORTECHUQUI NORTECHUQUI NORTECHUQUI NORTECHUQUI NORTECHUQUI NORTECHUQUI NORTECHUQUI NORTE

MINA SURMINA SURMINA SURMINA SURMINA SURMINA SURMINA SURMINA SURMINA SUR

M M CENTRALM M CENTRALM M CENTRALM M CENTRALM M CENTRALM M CENTRALM M CENTRALM M CENTRALM M CENTRAL

M M NORTEM M NORTEM M NORTEM M NORTEM M NORTEM M NORTEM M NORTEM M NORTEM M NORTE

SalarSalarSalarSalarSalarSalarSalarSalarSalarDelDelDelDelDelDelDelDelDel

IndioIndioIndioIndioIndioIndioIndioIndioIndio

M M SURM M SURM M SURM M SURM M SURM M SURM M SURM M SURM M SUR

18 Km18 Km18 Km18 Km18 Km18 Km18 Km18 Km18 Km

CALAMA

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OPACHEOPACHEOPACHEOPACHEOPACHEOPACHEOPACHEOPACHEOPACHE

510000 mE

7540

000

N75

2000

0 N

CChhuuqquuiiccaammaattaa,, llaa FFaallllaa OOeessttee

Río Loa

Río San Salvador

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520000 E510000 E

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7530

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4000

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5Km2,50

TRANQUETRANQUETRANQUETRANQUETRANQUETRANQUETRANQUETRANQUETRANQUETALABRETALABRETALABRETALABRETALABRETALABRETALABRETALABRETALABRE

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CHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI NCHUQUI N

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COLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SURCOLA SUR

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MM SURMM SURMM SURMM SURMM SURMM SURMM SURMM SURMM SUR

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CampamentoCampamentoCampamentoCampamentoCampamentoCampamentoCampamentoCampamentoCampamento

CALAMA

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CChhuuqquuiiccaammaattaa

CCoonnttrrooll EEssttrruuccttuurraall ddeell EEmmppllaazzaammiieennttoo oo FFaallllaa ppooss MMiinneerraall ?

NNoorrttee ddee CChhiillee ;;EEoocceennoo ttaarrddííoo

77..880000..000000

445500..000000

77..770000..000000

555500..000000

Cerro Colorado

Mocha

Sagasca

Lirima

Cono Amarillo

Copaquire Collahuasi

cluster

Olga Capona Cerro

Gordo

Chulluncane

AA BB CC

AA;;PPaalleeoocceennoo SSuuppeerriioorr-- EEoocceenneeoo IInnffeerriioorr.. PPCC BBeelltt

BB;;EEoocceenneeooSSuuppeerriioorr-- OOlliiggoocceennoo IInnffeerriioorr.. PPCC BBeelltt

CC;; ZZoonnaa VVoollccáánniiccaa:: TTeerrcciiaarriioo –– CCuuaatteerrnnaarriioo

MAC 2011

Disseminated mineralization in a volcano sedimentary sequence

Rosario Porphyry emplacement through Rosario Fault

PPóórrffiiddoo CCoollllaahhuuaassii :: DDeell mmooddeelloo aa llaa rreeaalliiddaadd

Modificado de Masterman , 2005, MAC 2011

PPóórrffiiddoo CCoollllaahhuuaassii

EEmmppllaazzaammiieennttoo aa lloo llaarrggoo ddee llaa ffaallllaa RRoossaarriioo

RROOSSAARRIIOO EEXXTTEENNSSIIÓÓNN RROOSSAARRIIOO RROOSSAARRIIOO OOEESSTTEE

Sistema de falla Rosario

LLaa GGrraannddee HHSS

PPóórrffiiddoo RRoossaarriioo

HHSS RRoossaarriioo

880000 mm

MAC 2011

SSeerrbbiiaa ::BBOORR,, PPóórrffiiddoo && CCiinnttuurróónn EEppiitteerrmmaall

1122

560000 580000 600000

4840

000

4860

000

4880

000

4900

000

LEGEND Alluvium

Jurassic Cretaceous Upper cretaceous volcanics rocks (I phase) Upper cretaceous volcanics rocks (II phase)

Tertiary Upper cretaceous sediments

Laramian plutonites Hidrothermally altered rocks

Upper cretaceous volcanics rocks (III phase) ! (

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Kuruga

BOR

Luke Krst

Tanda

Stubik Plavna

Grljane

Rgotina

Slatina

Seliste ZAJECAR

Zagubica

Minicevo Nikolinac

Klokocevac

Vratarnica

Koprivnica

Miloseva Kula

Brestovacka Banja

Lipa

! ( Majdapeck

575000 580000 585000 4880

000

4885

000

4890

000

4895

000

4900

000

Calajaca Jankova Chokemarin

Kuruga

Kupinovo

Lipa

Kupijatra

Tiva Zlace

Tilva Niagra

MAC Jun 2004

SSeerrbbiiaa;; TTiimmookk -- SSeecccciióónn EEssqquueemmááttiiccaa

Lower Cretaceous - Jurassic

Sediments

Upper Cretaceous Volcanics

Oxidised Epithermal Au deposits Silica cap-erosion remnants

Lower Cretaceous – Jurassic Sediments

16 Km. Graben

Porphyry Cu – Mo – Au; concealed type; Deposits emplaced throught reverse

thrust fault systems

Horst Horst v v

Enargite – Gold deposits

MAC Jun 2004

400

0

-800

-400

-1200

-1600

Deep Porphyry emplaced along thrust Bor fault system

611 M+@ 0.61 % Cu 0.23 g/t Au

Deep concealed Porphyry System : Potential

Tran

sitio

n fr

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orph

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To E

pith

erm

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epos

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SSeerrbbiiaa;; BBOORR ,,SSeecccciióónn EEssqquueemmááttiiccaa

Volcanic Rock

Conglomerate

Epithermal type Deposits

Hidrothermal breccia bodies

Massive replacement Sulphide ore bodies > 1% Cu

Porphyry type deposit Cu – Au > 1% - 0.2 g/t

Stockwork Type deposit, carapace

N

High Sulfidation Epithermal Au deposits

MAC Jun 2004

PPeeññaassqquuiittoo,, GGoolldd CCoorrpp

CCoonncceeppcciioonn ddeell OOrroo,,

TTaayyaahhuuaa ,, FFrriissccoo mmiinnee

CCaammiinnoo RRoojjoo,, CCaannppllaattss 00,,7766 gg//tt AAuu aavv,, RReessoouurrcceess ::33,,22 MM oozz

RReeaall ddeell CCaattoorrccee OOlldd SSiillvveerr MMiinniinngg DDiissttrriicctt

MMiillaaggrroo ddee GGuuaaddaalluuppee

CCeerrrroo SSaann PPeeddrroo RReessoouurrcceess:: 22 MMoozz AAuu 7711,,55 MMoozz AAgg

GGuuaaddaallccaazzaarr

Sedimentary Domain

Volcanic Domain

CCeerrrroo SSaann PPeeddrroo--PPeeññaassqquuiittoo tthhrruusstt aanndd ffoolldd bbeelltt..MMeexxiiccoo

MAC 2007

Sin Miedo Anticline S 38 W N 30 E

S 70 W

Man

gano

-ca

lcite

s ve

ins

Sin

Mie

do

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st

Porvenir Anticline

Por

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rust

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Gra

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Abundancia Syncline

Olv

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Kg

Kg Kg

Kg

Kg

Kg

Kb

Kb

Kb

Kh

Kh

Kh

Barreno formation

Hospital formation

Begonia formation

San Pedro Porphyry Gold/silver orebody

Kb

Kh

Kg

Magmatic differentiation path

Hydrothermal differentiation path

N 70 E

Sin Miedo Manto targets

Porvenir (ASARCO)

orebody

Princesa orebody

CCeerrrroo SSaann PPeeddrroo,, MMeexxiiccoo:: ffoorrmmaa ssiimmiillaarr ddee eemmppllaazzaammiieennttoo aall oobbsseerrvvaaddoo eenn CCoollllaahhuuaassii

T A

MAC 2009

SSíílliiccaa EEll HHuueessoo,, PPoottrreerriillllooss:: DDeell mmooddeelloo aa llaa rreeaalliiddaadd

Modificado de Thompson 2004, MAC 2016

EEll SSaallvvaaddoorr,, CChhiillee,, tthhrruusstt aanndd ffoolldd

DD CC BB AA

MAC 1986

MMiinnaa VViieejjaa,, PPoottrreerriillllooss:: CCoonnttrrooll EEssttrruuccttuurraall ,, eell tthhrruusstt aanndd ffoolldd

Bailey Willis

SSiieerrrraa CCaassttiilllloo

Heraldo-Desquite

CCiiéénnaaggaa--SSaann AAnnttoonniioo

Potrerillos

Bailey Willis

CCooyyaa

PPóórrffiiddoo GGoonnzzáálleezz

MMiinnaa VViieejjaa

PPóórrffiiddoo NNoorrttee

SSíílliiccaa EEll HHuueessoo

TTaarrggeett

MAC 2015

MMiinnaa VViieejjaa,, PPoottrreerriillllooss,, SSeecccciióónn EEssqquueemmááttiiccaa

Section 50 E LOOKING NE

San Antonio Fault

Sedimentario

P. Cobre

P. Secreto ??

Metasomatismo, Granates, Actinolita

MAC 1987

MMiinnaa VViieejjaa:: GGeeoollooggííaa--GGeeooffííssiiccaa PPeerrffiill LLoonnggiittuuddiinnaall

SECCIÓN LO-NNW

GGEEOOLLOOGGÍÍAA

MMAAGGNNEETTOOMMEETTRRÍÍAA AASS

RREESSIISSTTIIVVIIDDAADD

Sección longitudinal NNW, resalta los contrastes geofísicos de magnetometría MVI y Resistividad de los principales centros de mineralización del tipo « Pórfido Cu» (Pórfido Norte, San Antonio y Pórfido González) y del tipo «Pórfido Au» (Pórfidos dioríticos de Qda. Ciénaga-El Hueso). Además de su estrecha relación estructural regional - distrital en la disposición de la mineralización cuprífera de 35-37Ma (bloque pendiente falla Mina Potrerillos) y aurífera relacionada de 38-40Ma (fallas Sílica Roja-Agua de La Falda.

SAN ANTONIO

MAC 2015

Litocap Terciario Volcánico, El Hueso HS

Basamento PZ

4400--MMaa

4400 MMaa

ccaallccaarreenniittaass

Mantos Au- Jerónimo

Sedimentos Jurásicos

Fluidos en facie única,CO², SO², HCl

Lito

stát

ico

Hid

rost

átic

o

Nivel de oxido-reducción, cambio del fluido de una facie neutral a una de pH acido producido por la desproporcionación del SO₂,bajoPhyT°

SO² H₂SO₄

Modelo Geológico Silica El Hueso HS – Manto tipo Jerónimo

Modificado de Thompson 2004, MAC 2016

33996600 mm

33220000 mm

33660000 mm

LLooss FFlluuiiddooss

EEll CCaammiinnoo ddee llooss FFlluuiiddooss

  Si la permeabilidad (porosidad ) de la roca y /o fracturas están conectados, los fluidos hidrotermales fluirán a través de la corteza en respuesta a los gradientes termales e hidraúlicos.

  Los canales pueden ser de km de largo tanto en sentido vertical como horizontal. §  En la corteza inferior donde las rocas se encuentran en estado ductil e impermeables los

fluidos fluyen verticalmente en una facie única a lo largo de zonas de cizalle .

§  En la corteza superior donde las rocas se encuentran en estado quebradizo ( brittle) y permeables, los flujos que circulan a través de las fracturas y poros pueden ser convectivos.

EEll ssiiggnniiffiiccaaddoo ddee uunn SSttoocckk WWoorrkk,,

MAC 2005

EEll CCoonncceeppttoo

  La formación de un depósito requiere de la concentración de metales, inicialmente distribuidos en bajas concentraciones dentro de un gran volumen de roca, en un pequeño volumen de roca con una alta concentración.

  EEll úúnniiccoo mmeeccaanniissmmoo ddee ttrraannssppoorrttee ppoossiibbllee ddee eessttooss mmeettaalleess oo ccaattiioonneess eess mmeeddiiaannttee uunn fflluuiiddoo..

26

FFuueennttee PPrriimmaarriiaa

AAllmmaacceennaammiieennttoo

DDEEPPOOSSIITTOO

EEll PPrroocceessoo

< Permeabilidad Domos Diatrema

DDeessccaarrggaa

Conducto (estructura )

FFlluuiiddooss

Barrera- Trampa

MAC 2016

MAC2016

UUnn eejjeemmpplloo.. SSeecccciióónn ppoorr LLooss BBrroonncceess-- RRííoo BBllaannccoo.. CChhiillee::

Sección basada en información geofísica,( aeromagnética, sísmica, gravimetría) y secciones regionales).

Modificado de Piquer et al 2015, MAC 2016

FFuueennttee PPrriimmaarriiaa

EEll DDeeppóóssiittoo

YY PPoorr qquuéé llooss FFlluuiiddooss ssoonn IImmppoorrttaanntteess

  (1) Porque estos son ricos en Solutos,

  (2) Calientes (> to 900 °C)

  (3) Bajo altas presiones (> miles de bars), son extremadamente reactivos.

  De ésta manera y de acuerdo a su composición, las soluciones hidrotermales pueden disolver elementos normalmente considerados como insolubles ej. Au,

  Durante su ascenso, una facie única, y cambios en la temperatura y pH, producen la zonación conocida y tambien su colapso

  La alteración de las rocas de caja y sus componentes minerales no solo cambian su mineralogía, sino que también aportan a la composición de los fluidos con cationes de MMnn,, NNii,, CCoo,, ZZnn,, CCuu,, VV,, CCrr,, AAss,, SSbb, producidos principalmente durante la alteración de las anfíbolas.   Al mismo tiempo, la alteración de los feldespatos contribuye con NNaa ,,CCaa,, KK,, BBaa,, RRbb,, PPbb.

  Muchos de estos minerales precipitan por enfriamiento del fluido durante su ascenso, o por neutralización de este, al paso por diferentes condiciones litológicas. Elementos trazas se fijan en los minerales hidrotermales.

  Durante la desproporcionación del SO², con la consecuente producción de ácido sulfúrico, el fluido ácido continua lixiviando el ZZnn,, MMnn,, CCuu,, PPbb,, AAgg,, CCoo,, NNii ..   En contraste con la baja de temperatura del fluido, el MMoo,, SSnn,, WW,, BBii,, TTee,, AAss ,,SSbb TTll,

precipitan en forma de sulfuros, óxidos y silicatos

YY PPoorr qquuéé llooss FFlluuiiddooss ssoonn IImmppoorrttaanntteess dduurraannttee ssuu aasscceennssoo

A: volátiles se acumulan en la cúpula del intrusivo. B: Inicio del proceso hidrotermal; En profundidad domina la presión Litostática. Fluidos de facie única intersecta zona de presión hidrostática

C: Vetillas de Qz-Mo en zona de despresurización, fluidos ácidos

D: colapso del sistema hidrotermal

Rusk, Butte, 2008

EEvvoolluucciióónn ddeell SSiisstteemmaa HHiiddrrootteerrmmaall ,, BBuuttttee

EEll AAmmbbiieennttee EEppiitteerrmmaall

Las texturas Patchy, Wormy ( gusano ), vetillas A bandeadeas

EEll HHuueessoo HHSS

PPóórrffiiddoo MMiinnaa VViieejjaa

33990000 mm

33220000 mm

HHSS ––PPóórrffiiddoo LLiinnkk:: SSíílliiccaa EEll HHuueessoo-- MMiinnaa VViieejjaa PPoottrreerriillllooss

MAC 2016

H₂SO₄ HSO₄⁻ + H⁺, HCl Cl⁻ + H⁺

KAl₃Si₃O₁₀ (OH)₂ + 2 H⁺ + 6SiO₂ 6 SiO₂ 3Al₂Si₄O₁₀(OH)₂+2K⁺⁺

Al₂Si₄O₁₀(OH)₂+H₂O Al₂Si₂O₅(OH)₄+2SiO₂

3Al₂Si₄O₁₀(OH)₂+2K⁺+4SO⁻²+6H⁺ 2KAl₃(SO₄)₂(OH)₆+12SiO₂

>T°

<T°

Aumento de la ionización = acidez

Consumo de Sílice Textura patchy

2 illita + 6 cuarzo 3 pirofilita

pirofilita caolinita + 2 cuarzo

Libera sílice

3 pirofilita 2 alunita + 12 cuarzo

Libera sílice, silicificación

AAlltteerraacciióónn rreettrróóggrraaddaa,, ffoorrmmaacciióónn ddee llaa tteexxttuurraa PPaattcchhyy && WWoorrmmyy

MAC 2016

PPaattcchhyy SSíílliiccaa

Cuando la temperatura cae bajo los ± 350 °C, la pirofilita es más estable que la sericita, la reacción consume una gran cantidad de Sílice, formando pirofilita

WWoorrmmyy--GGuussaannoo SSíílliiccaa

La transición de las texturas patchy a wormy indicarían proximidad a la alteración sericítica y potencial para un sistema pórfido a mayor profundidad

VVeettiillllaass AA,, ((EEppiitteerrmmaalleess )) BBaannddeeaaddaass

Las Vetillas de Cuarzo Bandeadas se formarían a partir de destellos de fluidos magmáticos generados durante el paso de un ambiente de presión litostática a hidrostática.

EEll AAmmbbiieennttee PPóórrffiiddoo

EEll HHuueessoo HHSS

PPóórrffiiddoo MMiinnaa VViieejjaa

33990000 mm

33220000 mm

HHSS ––PPóórrffiiddoo LLiinnkk:: SSíílliiccaa EEll HHuueessoo-- MMiinnaa VViieejjaa PPoottrreerriillllooss

MAC 2016