clase metalogenesis de chile
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Metalogenesis de ChileDescripcion de Franjas metalogenicasubicacion principales yacimientos en cada franja enmetalogenica en chileTRANSCRIPT
Metalogénesis de
Los Andes Chilenos
PlacaOceánicaNazca
Placa ContinentalSudamericana
Cade
na m
onta
ñosa
and
ina
Los Andes
Margen ContinentalActivo
Sillitoe & Perelló, 2005
Los Andes Centrales (5°S-36°S)
más mineralizadoscomparados a
Andes del Norte y
Andes del Sur
sobre todo enCOBRE
>40% recursos de Cu del mundo44% Producción mundial de Cu
Chile 36% producción Cu mundo
Metalogénesis: contexto histórico Fajas metalógenicas
longitudinales, paralelas al orógeno (Domeyko, 1876; Little, 1926).
Depósitos minerales relacionados a rocas ígneas félsicas, principalmente intrusivas.
Escasez de rocas máficas o ultramáficas.
Hasta los inicios de los años 1970’s no había datos geocronológicos y las edades asignadas a las rocas ígneas eran poco precisas o incorrectas.
Metalogénesis: contexto histórico Los plutones eran referidos al “Batolito
Andino” de edad indefinida. La metalogénesis se relacionaba a fases
de desarrollo del “Geosinclinal Andino”. Consecuentemente se consideraba que
la mineralización había terminado con la fase intrusiva del Eoceno (Ej. Ruiz et al., 1965).
Aunque se habían identificado provincias metalogénicas la edad de las rocas huéspedes se atribuía al período Jurásico Superior – Eoceno.
Provincia MetalogénicaAndina
Ericksen (1976)
5 Subprovincias mayoresHierroCobre
Polimetálica(Metales base +Ag)
EstañoOro
Fajas Metalogéncias deLos Andes Centrales
Sillitoe (1976)
Faja FeFaja Cu (Mo-Au)
Faja Cu-Pb-Zn-AgÁrea Cu-Fe
Faja Sn (W-Ag-Bi)
Zonación tipo?
Segmentación tectónica
A comienzos de 1970 relación metalogénesis con tectónica de placas; Sillitoe (1970, 1972)
“Geostill”; Sillitoe, 1972; Sawkins, 1972;Oyarzún & Frutos, 1974
Aporte de la geocronología A comienzos de los 1970’s se realizó la investigación
pionera de Quirt et al. (1971) y Quirt (1972) con dataciones sistemáticas K-Ar.
Esta incluía dataciones de rocas ígneas en la Región de Atacama y de pórfidos cupríferos chilenos de muestras recolectadas por Richard Sillitoe.
Los datos K-Ar revelaron la migración hacia el E de los centros de plutonismo epizonal, volcanismo y mineralización desde el Jurásico Inferior, hasta el Oligoceno, la expansión del magmatismo en el Mio-Plioceno y su retracción durante el Plio-Pleistoceno
(Zentilli, 1975; Clark et al., 1976; Sillitoe, 1976).
Aporte de la geocronología La geocronología indicó que los depósitos minerales
eran progresivamente más jóvenes hacia el Este; que la mineralización no se había terminado en el Eoceno y también que los modelos metalogénicos basados en el concepto “geostill” no eran apropiados.
Sillitoe (1981, 1988) usando las edades K-Ar obtenidas por Quirt (1972) y datos adicionales definió y delineó fajas de pórfidos cupríferos del Cretácico Inferior, Paleoceno a Eoceno Inferior, Eoceno Medio a Oligoceno Inferior y Mioceno a Plioceno Inferior.
18°00'
69°00'
300Km1500
O CE ANO PACIFICO
69°00'
30°00'
34°00'34°00'
30°00'
26°00'
22°00'
18°00'
AREQ UIPALA PAZ
CALAM A
SAN TIAGO
CO Q UIM BO
CO PIAP O
ANTO FAG ASTA
ARICA
BARBA/FC AM US/RENO
Las fajas de pórfidos Cu definidas por Sillitoe, coinciden en edad con las de otros depósitos enChile y Perú y más dataciones demostraron que los depósitos de Los Andesse formaron en épocas metalogénicas brevesen cada faja.
Sillitoe, 1981, 1988
Convergencia de placas
Actividad ígnea calco-alcalina
Fluidos de derivación magmática
Mineralización hidrotermal
Magmas subcorticales Pórfidos cupríferos
Régimen de tectónica de placas Hay infinitas variaciones de:
Angulo de subducción Vector de convergencia Razones de convergencia Erosión por subducción Subducción de dorsales y otras
estructuras de fondo oceánico Condiciones de esfuerzo en el margen
convergente
Variaciones del régimen de tectónica de placas Las variaciones tienen efectos en la
evolución geológica (actividad ígnea) y consecuentemente en la metalogénesis.
Esto determina que existan épocas metalogénicas, puesto que se necesita una conjunción de fenómenos geológicos favorables para producir concentración de minerales. No basta con el magmatismo!
Sobre todo para producir depósitos gigantes y de alta ley.
Hay dos etapas mayores en la evolución geológica andina Jurásico – Cretácico Inferior
Marco tectónico extensional con el desarrollo de cuencas sedimentarias de trás-arco
Cretácico Superior – Presente: Marco tectónico compresivo y
desarrollo de arco magmático en el borde continental, pero sin cuencas marinas de trás-arco (solo cuencas de antepaís).
Cambios mayores se reflejan en la evolución geológica y metalogénesis
Jurásico y Cretácico Inferioren Los Andes chilenos; pero sin corteza oceánica en “cuenca marginal abortada”
Metalogénesis andina ligada a zona suprasubducción
Desde el Cretácico Superioren Los Andes chilenos
Hay dos etapas mayores en la metalogénesis andina
Jurásico – Cretácico Inferior Depósitos estratoligados de Cu (Ag),
de Cu-Au-óxidos de Fe (IOCG), óxidos de Fe-apatita, pórfidos Cu subordinados y baja ley.
Cretácico Superior – Presente: Fuerte dominio de pórfidos cupríferos
y epitermales de metales preciosos.
Pórfidos de Cu-Mo Super-gigantes (monstruosos) cenozoicos16 yacimientos en explotación en Chile son la fuente
de la mayor parte de la producción chilena de Cu y de todo el Mo
Unos pocosyacimientos, super-gigantes hacen que Chilesea el mayor productor de cobre del mundo
Clark, 1993
Magmatismo Suprasubducción
Abundancia de rocas ígneas (calcoalcalinas)
Depósitos minerales hidrotermales (mucho Cu)
Estructura Norte-SurEnormes pórfidos de Cu-
Mo, pero no hay depósitos de Sn y solo hay ocurrencias menores de Ni, Cr y Co.
Andes Chilenos
Fajas de rocas ígneas progresivamentemás jóvenes al este.
Migración hacia el estedel arco (Zentilli, 1975;Clark et al., 1976; Sillitoe,1976)
Jurá
sico
Cret
ácic
o
Pale
ocen
o-Eo
ceno
Eoce
no S
uper
ior
- Olig
ocen
o
Mio
ceno
-Rec
ient
e
Model for the formation of the Alumbrera deposit. The cross section represents a reconstruction of the FNVC (to scale) at the time of formation of the Alumbrera porphyry. Copper and gold poor fluids are first extracted from sulfide-understated magma at the top of the stratified magma chamber as long as the chamber was heated by the input of fresh magma (prior to 7.5 Ma). Intrusions that form the Alumbrera stock are extracted from successively deeper parts of the magma chamber and show evolution towards more mafic magmas. Fluid pulses generated after the chamber has cooled, for approximately 0.4 Ma, come from andesitic magmas that contain sulfides. Degassing destabilizes the sulfide liquid that releases its metal load to the fluid phase. This fluid mineralized dacitic magma extracted from shallower levels. The source magma for the mineralizing fluid is emplaced after the mineralizing event. The minimum volume of magma required to account for the amount of Cu in the deposit is represented by the box of 15 km3.
Halter, Heinrich & Pettke, 2005; Mineralium Deposita, 39, 845-863
Concentración de volátiles magmáticos en apófisis de cúpulas de batolitos
Candela & Piccoli, 2005
Pórfido Cuprífero
La generación de depósitos minerales hidrotermales está
relacionada al marco geotectónico a escala
continentalLa naturaleza de las rocas intrusivas y volcánicas está determinada por el marco geotectónico, pero a su vez la naturaleza del magmatismo controla el tipo de depósitos minerales asociados.
Distintos tipos de magmas determinan la concentración hidrotermal de metales específicos o de tipos de depósitos en ciertas partes de la corteza terrestre.
Paleozoico Superior a Triásico El basamento en Chile está
pobremente mineralizado, pero existe una faja discontinua de pórfidos Cu-Mo que se extiende hacia el sur en territorio Argentino.
Ninguno de estos depósitos está en explotación, a pesar que varios han sido sondeados.
El único depósito Paleozoico en explotación en Los Andes es el skarn de Cobriza en Perú (Sillitoe & Perelló, 2005).
Unos formados entre 286-272 Ma (Pérmico Inferior)
Otros entre 248-243 Ma (Triásico Inferior).
Cuenca de Tarapaca
Cuenca marginal"abortada" deChile CentralPlataforma de Aconcagua
Cuenca de Neuquén
Cuenca Río Mayo
50º
40º
30º
20ºP
O
S I
B
L
EU
B
I C
A
C
I Ó
N
DEP
A
L E
O
F O
S
A
Arco magmático
Cuenca de tras-arco ensiálica
Plataforma sedimentaria
Relleno volcánico del Cretácicoinferior de la cuenca marginal"abortada" de Chile Central
Corteza oceánica de la cuencamarginal de Magallanes delCretácico inferior
LEYENDA
JURASICO - CRETACICO INFERIOR SISTEMAS DE ARCO
MAGMÁTICO Y CUENCAS DE TRASARCO
Mpodozis y Ramos, 1990
Jurásico
Dominio de depósitos de Cobre
Estratoligados Cu (Ag)
Vetas Cu (magnetita-actinolita) (IOCG?)
Vetas Au y Ag No hay pórfidos
cupríferos, ni yacimientos epitermales
Cretácico Inferior
Dominio de depósitos de Cobre
Estratoligados Cu (Ag)
Cu-Au-óxidos Fe (IOCG)
Pórfidos Cu-Au Óxidos Fe-apatita Vetas Cu-Au Skarn Cu, Fe
Cretácico Inferior
Sistema de Falla de Atacama
Óxidos Fe-apatita - K-Ar y 40Ar/39Ar = 108-88 Ma; U-Pb = 131-127 Ma
Cu-Au-óxidos Fe (IOCG) – Manto Verde U-Pb = 128-126 Ma – Candelaria Re-Os = 114-115 Ma
Pórfidos Cu-Au
Cretácico Inferior
Pórfidos Cupríferos
Un grupo del Cretácico Inferior 142-129 Ma
Otro grupo del “Cretácico Medio” U-Pb = 108-88 Ma
Pórfidos Cu-Au Marco extensional o
transtensional del arco pórfidos baja ley.
Maksaev & Zentilli, 2002
Cretácico Inferior
Estratoligados de Cu (Ag) “Mantos Chilenos”
Un grupo hospedado por rocas volcánicas
Otro grupo hospedado en intercalaciones sedimentarias y/o piroclásticas
También skarn Cu + cerca de plutones
del Aptiano-Albiano
Cretácico Superior
Vetas meso a epitermales de Cu-Au (epitermales de sulfuración intermedia)
Pórfidos Cu-Au Vetas Ag (Zn-Pb)
(epitermales de sulfuración intermedia)
Paleoceno-Eoceno Inferior
Pórfidos Cu-Mo Vetas
epitermales Au y Ag (alta y baja sulfuración)
Chimeneas de brecha con matriz de turmalina Cu (Au, W)
Eoceno Superior-Oligoceno Inferior Pórfidos Cu-Mo Epitermales Au Pórfidos Cu-Mo-Au
Es la faja de yacimientos más importante del norte de Chile y una de las mayores concentraciones de Cu conocida en el mundo.
Morphotectonic units of the northern Chile forearc.
Ott N et al. Geosphere 2006;2:236-252
Mioceno-Plioceno
Pórfidos Cu-Mo Pórfidos Cu-Au
(Frontera, vecino a Los Pelambres y algunos de Maricunga)
Epitermales Au-Ag (Cu)
Pórfidos Au (Maricunga)
Migración de fajas metalogénicas ligadas a migración del arco magmático
Principal aporte de la geocronología: definición de fajas metalogénicas de distintas edades, las que constituyen áreas prospectivas.
Procesos supergenos Evolución geomorfológica, alzamiento y erosión
conducen a exhumación y enriquecimiento supergeno en depósitos del Norte de Chile.
Época metalogénica Supergena Oligoceno Superior – Mioceno Inferior (Sillitoe y McKee, 1996; Sillitoe, 2005)
Enriquecimiento supergeno: Mayor permeabilidad por zonas de falla o
intersecciones de fallas. Bajo potencial de neutralización de fluidos por
rocas con alteración sericítica o argílica avanzada.
Condiciones ácidas por oxidación de zonas piritosas.
Síntesis Los Andes son una provincia cuprífera que
produce el 44% del Cu del mundo. Hay varias fajas metalogénicas paralelas al
orógeno desarrolladas en períodos de tiempo restringidos; más jóvenes hacia el Este.
Paleozoico Superior – Triásico pórfidos cupríferos de baja ley.
Jurásico Superior estratoligados de Cu (Ag); Mantos Blancos, Michilla; Vetas Mgt-Act en plutones (ej. Distrito Tocopilla).
Síntesis Cretácico Inferior, Sistema de Falla
de Atacama (milonitas y cataclasitas) asociación espacial con depósitos de óxidos Fe – apatita y Cu-Au-óxidos de Fe (IOCG). Transtensión.
Cretácico Inferior pórfidos Cu (Au), leyes hipógenas bajas, enriquecimiento supergeno Andacollo, Dos Amigos; al E de traza principal de Falla Atacama, pero en fallas subsidiarias asimilables al mismo sistema.
Síntesis Paleoceno – Eoceno Inferior Pórfidos Cu-Mo,
brechas con matriz de turmalina; Perú, Chile. Eoceno Superior – Oligoceno Inferior
importantes pórfidos Cu-Mo; concentración de Cu a nivel mundial. Cordillera Domeyko.
Fase compresiva Incaica, ausencia o disminución de volcanismo y migración del arco magmático subsecuente.
Mioceno – Plioceno Inferior pórfidos Cu-Mo y pórfidos Cu-Au y Au en Maricunga
Fases compresivas Quechua y Pehuenche, ausencia de volcanismo y migración del arco.
Síntesis
Sistema de Falla de Domeyko asociación espacial con pórfidos Cu-Mo del Eoceno Superior – Oligoceno Inferior
La zonación de tipos de alteración hidrotermal en los pórfidos cupríferos no difiere de otras partes del mundo; sobreimposición (telescoping) de alta sulfuración en Rosario, La Escondida y Chuquicamata y MMH.
Lithocap con alteración argílica avanzada (pirofilita, corindón) en El Salvador
Síntesis Tectónica compresiva durante formación
de fajas productivas de pórfidos cupríferos.
Ausencia de volcanismo durante compresión, incremento de tasas de alzamiento / exhumación.
Tectónica compresiva proveería condiciones para la acumulación de magmas ricos en fluido en cámaras magmáticas en la corteza superior y provee condiciones favorables para mineralización de tipo pórfido cuprífero.
Síntesis Superposición de sistemas magmático
–hidrotermales en depósitos productivos.
Corteza más delgada en el Cretácico Inferior, magmatismo más básico y mineralización de óxidos de Fe, Cu, Au y estratoligados (fluidos magmáticos o de cuenca?, redox, petróleo).
Arcos extensionales, pórfidos de baja ley.
Conclusiones
La metalogénesis de Los Andes chilenos está estrechamente ligada a la evolución tectono-magmática de los sucesivos arcos longitudinales ligados a subducción, progresivamente más jóvenes al este.
Hay una notable especialización y recurrencia de mineralización cuprífera hidrotermal, lo que refleja una consistencia en la fuente y procesos de generación magmática subcortical.
Conclusiones
A escala regional la relación de los depósitos minerales productivos es con rocas ígneas, con fuerte dominio de las rocas intrusivas.
A escala de depósitos individuales el control es estructural, ya sea para localizar el emplazamiento de magmas o para canalizar el ascenso de fluidos hidrotermales o ambos.
Jurásico
CretácicoCenozoic
oDeflexión de Abancay
Deflexión de Huancabamba
También hay migraciónal Este del magmatismoen Los Andes de Perú
FRANJAS MINERALIZADASPERÚ
Franja Pórfido Cu-Skarn Eoceno -Oligoceno Andahuaylas - Yauri
Franja Norte PórfidosCu-Au Miocenos Michiquillay – El Toro
Franja Pórfidos Cu-Mo Paleoceno Sur Peru: Toquepala, Cuajone, Cerro Verde – Santa Rosa Tomado de Cardozo 2001
Sub-franja Epitermal Au-Ag de Yanacocha; Mioceno
Sub-franja Epitermal Au-Ag de Pierina; Mioceno
Sub-franja de Skarn Polimetálicos y de Reemplazo; Oligo-Mioceno
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