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Fundada en 1962

SOC

IEDA

D GEOLOGICA DE CH

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la serena octubre 2015

Estructura Cachinalito, Mina El Guanaco, Antofagasta, Chile: caracterización de eventos hidrotermales y controles de la mineralización aurífera Matías Galina*, Sebastián Jovic, Diego Guido. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Instituto de Recursos Minerales, Facultad de Ciencias Naturales y Museo, Universidad Nacional de La Plata, Paseo del Bosque s/n, La Plata, Argentina. Christian Cubelli, Stabro Kasaneva, Leandro Sastre. Guanaco Compañía Minera, 14 de Febrero 2065, Of. 1103, Antofagasta, Chile. * email: matiasgalina@gmail.com Resumen. El depósito epitermal de oro, plata y cobre de alta sulfuración El Guanaco cuenta con una historia productiva que data del año 1878. Ubicado en el centro del Desierto de Atacama, está actualmente en actividad, y cuenta con una producción anual promedio de 50.000 onzas de Au equivalente. Durante el año 2014 la mayor parte del metal precioso producido en la mina fue extraído de la estructura Cachinalito. Esta estructura es casi en su totalidad ciega y presenta un rumbo general ENE-OSO con un manteo subvertical, potencia promedio de 3 m y desarrolla concentraciones de oro a profundidades de hasta 100 m, con leyes promedio de 7 g/t. A partir de análisis estructurales y litológicos, y estudios petro-calcográficos de mineralización y litologías de esta estructura, se definieron los eventos y pulsos hidrotermales formadores de la mineralización así como también la importancia de los controles en la formación de esta estructura. Palabras Claves: El Guanaco, Epitermal, Alta Sulfuración,

Eventos Mineralizantes, Controles. 1 Introducción El yacimiento El Guanaco es un depósito epitermal de alta sulfuración (Au-Cu) ubicado en la región de Antofagasta entre los 25º - 25º19’ S y 69º23’ - 69º42’O, y a 2.700 m sobre el nivel del mar. Se emplaza en la Depresión Central (Franja Paleoceno-Eoceno), donde sistemas de fallas N-S, NO-SE, y en menor medida NE-SO (Fig. 1), favorecen el emplazamiento de intrusivos, depósitos de pórfidos de cobre y depósitos epitermales (Richards 2003). El depósito fue descubierto en 1878 y posee una producción total mínima documentada de 1,26 millones de onzas de oro hasta la fecha, estimándose una producción total hasta la fecha de 2,59 millones de onzas de oro equivalente. (Galina et al. 2014). Actualmente se realiza una explotación subterránea con leyes promedio de 7 g/t Au equivalente, siendo la relación Au : Ag menor a 1. El Guanaco se encuentra emplazado en secuencias volcánicas del Paleoceno al Eoceno Inferior (56-52 Ma) de la Formación Chile-Alemania. La secuencia volcánica está intruida por domos riolíticos y dacíticos y controlada principalmente por el sistema de fallas N-S, y ONO en menor medida (Fig.1).

En el Eoceno Inferior a Medio (48-45 Ma), se emplazaron pequeños pórfidos andesíticos a dacíticos alrededor de Guanaco y Sierra Inesperada. Estos cuerpos desarrollaron grandes zonas de alteración hidrotermal, con formación de lithocaps silíceos con alunita en la parte superior de los sistemas y vetas de enargita en profundidad (Matthews y Cornejo 2006).

Figura 1. Ubicación y Lineamientos regionales del área correspondiente a Guanaco (modificado de Richards 2003). La mineralización está formada por un sistema de ledges sub-paralelos formados por vuggy silica y en menor medida vetas de cuarzo y enargita, ubicados en trenes o trends estructurales regionales con una orientación general ENE-OSO (Fig. 2A). Estas estructuras presentan longitudes entre 500 a 1000 m, profundidades de más de 100 m, potencias de hasta 30 m y leyes promedio que oscilan entre 0,5 g/t y 10 g/t Au.

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2 Estructura Cachinalito Cachinalito es actualmente la estructura en producción del yacimiento, y es casi en su totalidad ciega. Presenta un rumbo general ENE-OSO con inclinación sub-vertical, potencias promedio de 3 m y desarrollándose a profundidades de hasta 100 m, con leyes promedio de 7 g/t Au equivalente, presentando valores que superan los 50 g/t Au equivalente. Posee una morfología vetiforme muy discontinua con orientación general ENE-OSO y una segmentación interna de los ledges bien marcada (Fig. 2B): los diferentes tramos tienen rumbos que cambian a lo largo de la corrida, a intervalos de pocos metros. Se identificaron cuatro sectores para Cachinalito: el sector Este, con segmentos principalmente ENE-OSO (N60°-N70°) hasta NE-SO (N45°-N50°); el sector Central Este caracterizado por un orientación E-O (N80°-N90°); el sector Centro Oeste representado por segmentos de orientación ENE-OSO (N60°-N70°) y ESE-ONO (N110°-N120°); y finalmente el sector Oeste representado por un segmento de rumbo E-O. La roca de caja de la estructura Cachinalito consta de, en orden ascendente, una colada lávica porfírica (Pórfido Cachinalito, según Permuy Vidal et al., 2015), una brecha piroclástica y una ignimbrita (Secuencia Hidromagmática Dumbo, según Páez et al., 2015). 2.1 Morfología de la mineralización La morfología de la estructura mineralizada Cachinalito está definida por segmentos, presentando dos orientaciones principales: una que incluye las orientaciones E-O, ENE-OSO y NE-SO, y otra dirección discordante y de menor importancia, ONO-ENE (Fig. 2B). Los segmentos más importantes en cuanto a dimensiones y continuidad, son los de orientación E-O, con valores de rumbo entre N80°-N90° (orientación promedio N89°); éstos se caracterizan por formar estructuras continuas, con importantes espesores de hasta 12 m, con un promedio de 3 m, tendiendo a ser sub-verticales. La longitud de estos segmentos varía entre los 10 y 90 m, con un promedio de 36 m y espesores cercanos a los 2 m. Los segmentos ENE-OSO presentan una orientación que varía entre N59° y N79°, con un promedio en N69°. Estos segmentos están caracterizados por formar estructuras algo más discontinuas respecto a los segmentos E-O y con bruscos cambios de espesor en el rumbo y la vertical. Presentan espesores entre los 11 y 0,5 m (con 3 m promedio), longitudes de hasta 100 m, con un promedio de 37 m, e inclinan desde la vertical hasta los 45°, principalmente hacia el norte (solo algunos tramos mantean al sur). Los segmentos ENE-OSO presentan, a diferencia de los E-O, cambios abruptos en el espesor y en la inclinación de los ledges, llegando en algunos casos a afinar las estructuras a pocos centímetros o terminar abruptamente. La mineralización con orientación ONO-ESE está muy poco representada. Esta orientación (N109°) se caracteriza

por segmentos más cortos (de 27 m promedio) con menores espesores (entre 0,5 y 6 m), y con inclinaciones entre los 85° y 60°. La estructurar Cachinalito está afectada por fallamientos post-mineralización. Estas fallas son, en su mayoría, subparalelas a la mineralización, tanto en los segmentos E-O, ENE-OSO como en los ONO-ESE, enseñando una reactivación de las fallas contemporáneas a los eventos mineralizantes. También se da el desarrollo de fallamientos NO-SE que son claramente posteriores a la orientación de los cuerpos mineralizados y generan removilización y estructuras propias, especialmente cuando estas fallas interceptan o cortan ledges previamente mineralizados. 2.2 Eventos mineralizantes A partir del estudio petro-calcográfico detallado de la mineralización se ha definido que la evolución de la estructura Cachinalito está representada por cuatro eventos: 1) Alteración hidrotermal, 2) Mineralización, 3) Removilización y 4) Oxidación (Fig. 2C). Cachinalito muestra una estructura principal de vuggy silica o cuarzo poroso resultado de la circulación y ascenso de fluidos ácidos con pH cercanos a 2 y ricos en volátiles, que atraviesan la secuencia volcánica-piroclástica (Evento 1). Este fluido (pulso 1 – Fig. 2C) afecta la roca de caja de forma pervasiva lixiviando todos los minerales exceptuando al cuarzo y los cristaloclastos de circón. Los minerales del grupo de los feldespatos no lixiviados, presentan una alteración argílica avanzada evidenciada por una caolinitización y por el reemplazo por minerales del grupo de los fosfato-sulfato alumínicos (APS) y ocasional pirita pervasiva. Este evento no presenta valores anómalos de Au. Este episodio sólo generó una permeabilidad hidrotermal secundaria (oquedades del vuggy) en donde se depositaron los pulsos mineralizantes posteriores. El evento 2 (Mineralización) representa el evento mineralizante epitermal de la estructura, y está formado por los pulsos 2, 3 y 4 (Fig. 2C). El pulso 2 está compuesto por un cuarzo fino (promedio 10 µm) con textura en mosaico con elevada cantidad de inclusiones sólidas opacas, al cual se denominó “cuarzo sucio”, y que presenta pirita fina (promedio 50 µm) asociada en forma pervasiva, enargita y tetraedrita-tennantita en menor medida. Este pulso contiene concentraciones de Au mayores a 2 g/t y de Cu mayores a 700 g/t. El pulso 3 está compuesto por cuarzo sucio acompañado de rutilo formando parches, muy ocasionalmente aparece diásporo asociado, presentando concentraciones de Au mayores a 2 g/t y concentraciones de Cu menores a 400 g/t. Cuando el pulso 3 está acompañado por jarosita (última fase mineral de este pulso), la concentraciones de Au son mayores a 5 g/t y las concentraciones de Cu disminuyen a menos de 300 g/t. El pulso 4 es el último pulso de este evento y no presenta valores anómalos de oro y cobre. Está compuesto por cuarzo límpido grueso (mayor a 100 µm) sin inclusiones sólidas, dispuesto en vetillas con texturas en peine, o rellenando oquedades de forma similar a la textura en cocarda, y calcedonia ocasional (Fig. 2C).

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AT 2 geología económica y recursos naturales

El Evento 3 (Removilización) representa una etapa tardía tectono-hidrotermal (pulso 5; Fig. 2C) que corta a todos los pulsos anteriores. Este proceso de reactivación de fallas afecta tanto la roca de caja como a las estructuras mineralizadas. El pulso 5 está formado por caolinita, limonitas, hematita y baritina. En las intersecciones entre las estructuras del evento de removilización y las estructuras previamente mineralizadas, se produce un enriquecimiento de las leyes de oro, que superan los 2 g/t Au, superando los 5 g/t Au en las zonas donde abunda la baritina (Fig. 2C). El último evento (Evento 4) en la evolución del depósito lo ocupa la oxidación meteórica (pulso 6; Fig. 2C). Este evento se produce por la oxidación de minerales preexistentes debido a su interacción con aguas meteóricas. Las especies resultantes de dicho evento son minerales secundarios de cobre y limonitas. 2.3 Distribución de leyes Los clavos mineralizados con leyes superiores a 0,5 g/t Au se encuentran dentro de las estructuras vetiformes de la estructura Cachinalito (ledges de vuggy silíceo y vetillas de cuarzo). La zonación de los clavos mineralizados no es homogénea a los largo de toda la estructura sino que presenta una muy marcada zonación vertical entre las cotas 2575 y 2675 m.s.n.m. Los clavos mineralizados con leyes de oro >5 g/t, se desarrollan, en su mayoría, en los segmentos E-O y llegan a tener longitudes de hasta 84 m (con promedios de 13 m), y espesores de hasta 7 m (promedio de 2,1 m), formando segmentos continuos de gran longitud y espesor. Los clavos mineralizados de entre 2 y 5 g/t Au se desarrollan en ambas orientaciones, aunque predominando en la N70°. En general se encuentran conectando los clavos de leyes superiores a 5g/t Au. La longitud promedio de estos clavos es de 11 m y el espesor promedio es de 1,7 m, formando segmentos poco continuos y de poca longitud. Si bien no hay un claro control litológico, ya que hay presencia de clavos mineralizados, tanto en la roca ignimbrítica como en la colada lávica, hay una mayor abundancia de estructura en el denominado Pórfido Cachinalito. 4 Consideraciones finales Los segmentos ENE-OSO muestran ledges discontinuos y con gran cantidad de networks y sistemas de vetillas, mientras que los ledges de los segmentos E-O, forman estructuras continuas y bien desarrolladas que se afinan a medida que se acercan a los truncamientos, interceptando a segmentos ENE-OSO. Se interpretan a las estructuras ENE-OSO como zonas de transferencia de esfuerzos entre los distintos segmentos E-O (Fig. 2B). La distribución de los clavos mineralizados es coincidente con la mineralización del vuggy sílica, siendo los clavos de orientación E-O los más importantes, a los que le siguen los clavos de orientación ENE-OSO y en menor medida

los de orientación ONO-ESE. Los clavos mineralizados presentan dimensiones menores que las estructuras que los contienen. Cachinalito ha producido a lo largo del año 2014, 68,000 onzas de Au equivalente en boca de mina y 50,375 al salir de la planta como concentrado final, siendo, actualmente, la principal fuente de metales preciosos del yacimiento Guanaco. La concentración horizontal de las leyes mayores a 6 g/t entre las cotas 2575 y 2675 m.s.n.m, a modo de manto, se atribuye a la posible interacción del fluido hidrotermal con la napa freática presente al momento del ascenso de los fluidos hidrotermales, produciendo una precipitación abrupta de los metales de forma de horizontal (Fig. 2D). Los clavos de leyes >6 g/t se desarrollan en la fracturas tensionales (E-O) donde se dan los mayores espesores; ambos, (espesores y leyes), disminuyen sus valores hacia los segmentos ENE-OSO. Los eventos 1 y 2 se desarrollan principalmente en las estructuras E-O y ENE-OSO pero las estructuras ENE-OSO tienen elevada presencia del evento 3 (pulso 5 en Fig. 1C). Éste evidencia la etapa de brechamiento tectónico-hidrotermal con importante transporte de los clastos de vuggy, subredondeados, de los pulsos 2 y 3. Esta etapa es muy importante en el desarrollo de los clavos mineralizados, ya que genera estructuras NO-SE de muy alta ley (mayor a 5 g/t Au equivalente, y con mayores contenidos relativos de Ag), en los sitios donde se cruza con los ledges mineralizados E-O y ONO-ESE (Fig.2 B). El Au se asocia a los pulsos 2, 3 y 4; las leyes superiores a 5 g/t Au de este evento mineralizante (E 2) corresponden a la asociación rutilo + jarosita del pulso 3, e indican una zona de argilización avanzada supergénica (Simmons et al. 2005). Las concentraciones de Au superiores a 5 g/t también responden al evento de removilización tectono-hidrotermal (E 3), donde se hace presente la baritina. Referencias Galina, M., Guido, D., Jovic, S., Peralta C., Kasaneva, S. 2014.

Historia Productiva del Yacimiento aurífero El Guanaco, Desierto de Atacama, Chile. XIX Congreso Geológico Argentino. Córdoba, Argentina. 2 pág.

Matthews S. & Cornejo P., 2006. Geología del área de Guanaco - Inesperada, II Región. Informe interno. Guanaco Compañía Minera Ltda. 21 pág.

Páez G.N.; Permuy Vidal C.; Jovic S.M.; Guido D.M.; Osorio J.; Kasaneva S. Depósitos hidromagmáticos en la Faja Paleocena de la Región de Antofagasta: Ejemplos del Distrito Minero El Guanaco. Este Congreso.

Permuy Vidal, C, Páez, G., Jovic, S.M., Guido, D.M., Lopez, L., Galina, M. 2015. Geología del Distrito Minero El Guanaco. Este congreso.

Richards, J. 2003. Tectono-Magmatic Precursors for Porphyry Cu-(Mo-Au) Deposit Formation. Economic Geology. Vol. 98, pp. 1515–1533.

Simmons, S., White, N., John, D. 2005. Geological Characteristics of Epithernal Precious and Base Metal Deposits. Economic Geology 100th Anniversary. Vol 100 pp.485-522.

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Figura 2. A) Estructuras mineralizadas de El Guanaco, con detalle de la zona de estudio (rectángulo amarillo). B) Segmentación de la estructura Cachinalito. C) Diagrama Paragenético. D) Sección Longitudinal de Cachinalito con los valores de Au equivalente g/t x m.