Dr. Víctor Maksaev. Profesor Asociado Departamento de Geología Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Universidad de Chile

Transcripción

1 Introducción a los Depósitos Porfídicos Dr. Víctor Maksaev Profesor Asociado Departamento de Geología Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Universidad de Chile

2 Depósitos Porfídicos Son depósitos de Cu y otros metales producto de sistemas hidrotermales ( C) de derivación magmática, que son el resultado del enfriamiento y cristalización de magmas félsicos hidratados en niveles epizonales de la corteza. Depósitos magmático-hidrotermales en los cuales sulfuros y óxidos precipitaron desde una solución acuosa a altas temperaturas (~ C). Constituyen notables anomalías geoquímicas en la corteza terrestre: pueden contener hasta: Mt de Azufre (S) 100 Mt de cobre (Cu) 2,5 Mt de molibdeno (Mo) t de oro (Au)

3 Depósitos Porfídicos Los ejemplos más ricos en Cu y Mo son El Teniente y Río Blanco-Los Bronces en Chile y el más rico en Au es Grasberg en Irian Jaya, Nueva Guinea. En Chile existen los ejemplos de mayor volumen y ley en el mundo de depósitos porfídicos de Cu-Mo. Río Blanco Los Bronces grupo de pórfidos Cu-Mo de clase mundial: Recurso Total, 159,4 Mt Cu fino (CODELCO-Andina: 106,4 Mt Cu; Anglo American-Codelco-Los Bronces: 53 Mt Cu). El Teniente concentración mayor de Mo en el mundo 2,5 Mt Mo y 94 Mt Cu.

4 Relevancia de los pórfidos Cu Producción mundial 3/4 del Cu, ½ Mo, 1/5 Au provienen de la explotación de este tipo de depósitos minerales. Mucho del Re y cantidades menores de Ag, Pd, Te, Se. Bi, Zn y Pb. Larga vida de las minas y gran producción. La mayor parte de la producción cuprífera chilena y toda la producción de molibdeno provienen de la explotación de pórfidos cupríferos.

5 65% de recursos de Cu en pórfidos

6 Ley Cu (%) y tonelaje Alto tonelaje y baja ley 0,3 1,0% Cu; promedio 2008 = 0.44% Cu Geological Survey of Canada

7 Ley Mo (%) y tonelaje <0.01-0,04% Mo; promedio 2008 = 0.018% Mo Geological Survey of Canada

8 Ley Au (g/t) y tonelaje 0,0 a 1,5 g/t Au Geological Survey of Canada

9 Pórfidos Cupríferos 1 a 2 km 2 en planta en general Extensión vertical: mineralización puede extenderse >2 km; Ej. Chuquicamata, La Escondida Extensión de la mineralización determinada por una ley de corte arbitraria (ausencia de límite geológico)

10 El tamaño del sistema hidrotermal relacionado a una intrusión es lo más impresionante de este grupo de depósitos (10 a >100 km 3 de rocas alteradas) W 26 15' N S QUEBRADA TURQUESA E QUEBRADA M 69 33' CAMPAMENTO ANTIGUO Z-295 SECTOR "O" QUEBRADA GRANITO Cº. PELADO Cº INDIO MUERTO Distribución de sulfuros en el Distrito Indio Muerto de El Salvador Notar que el sistema hidrotermal es mucho más grande que los cuerpos mineralizados económicos Pirita Calcopirita - Pirita Calcopirita - Bornita Trazas de Sulfuros Gustafson et al., m

11 Metales en sistemas porfídicos (Kirkham & Sinclair, 1995; Sinclair, 2007; Geological Survey of Canada) Cu (±Au, Mo, Ag, Re, PGE) Cu-Mo (±Au, Ag) Cu-Mo-Au (±Ag) Cu-Au (±Ag, PGE) Au (±Ag, Cu, Mo) Mo (±W, Sn) W-Mo (±Bi, Sn) Sn (±W, Mo, Ag, Bi, Cu, Zn, In) Sn-Ag (±W, Cu, Zn, Mo, Bi) Ag (±Au, Zn, Pb)

12 Según Seedorff et al Porphyry Cu Porphyry Au Porphyry Mo Porphyry W Porphyry Sn

13 Depósitos Porfídicos Cu ± Mo ± Au Los de mayor volumen e importancia económica Sn ± W ± Mo De menor volumen e importancia económica

14 Depósitos Porfídicos Depósitos relacionados espacial y temporalmente a intrusivos: stocks y/o diques félsicos subvolcánicos, usualmente porfídicos y con múltiples fases de intrusión. Depósitos Epigenéticos: mineralización de sulfuros hipógenos (primarios) introducidos en las rocas por fluidos hidrotermales. Los stocks porfídicos o enjambres de diques se consideran apófisis sobre cúpulas de batolitos.

15 Concentración de volátiles magmáticos en apófisis de cúpulas de batolitos Plutones parentales compuestos (batolitos) en paleo-profundidades de 5 a 15 km

16 Depósitos Porfídicos Se forman en un ambiente subvolcánico (epizonal) asociados con magmatismo. Los fluidos que los forman derivan fundamentalmente de procesos de degasificación magmática. Están ligados a los mismos procesos que generan el volcanismo, excepto que en las erupciones volcánicas la mayor parte de los volátiles (y metales) se pierde.

17 Erupción volcánica Piroclastos expulsados por un enorme volumen de volátiles magmáticos en expansión emitidos a la atmosfera

18 Tamaño de los stocks Stocks y conjuntos de diques con diámetros y largos <1 km en planta. Excepto, 14 km largo en Chuquicamata Radomiro Tomic; 4 km Hugo Dummet (Oyu Tolgoi, Mongolia). Pero el tamaño de los stocks o diques no tiene ninguna relación obvia con el tamaño del depósito porfídico relacionado y/o su contenido de Cu.

19 Depósitos Porfídicos Tanto los intrusivos, como las rocas de caja muestran típicamente un fracturamiento fuerte y pervasivo. Las fracturas muestran variadas características físicas y temporales respecto a la alteración y mineralización. Desde escalas megascópicas, como fallas, fracturas ocupadas por diques, vetas-fallas, vetillas, hasta microfracturas que permean la porción central de los depósitos.

20 Depósitos Porfídicos Desde el punto de vista estructural la única condición para la mineralización es que la roca sea rígida o frágil en estos depósitos. Lo anterior implica que al nivel donde precipitaron los minerales de mena los intrusivos ya estaban cristalizados. La mineralización es introducida por fluidos hidrotermales liberados de magmas en cristalización a niveles más profundos.

21 Concentración de volátiles magmáticos en apófisis sobre cúpulas de batolitos Pórfido Cuprífero Candela & Piccoli, 2005 Plutones parentales compuestos (batolitos) en paleo-profundidades de 5 a 15 km

22 Efectos mecánicos de la exsolución de fluidos del magma Un fluido acuoso restringido a la zona del techo de una cámara magmática félsica tendrá poco efecto en la concentración de metales, a menos que pueda circular eficientemente dentro y alrededor del complejo intrusivo del que deriva. Sin embargo, la aparición de un fluido acuoso exsuelto de un magma está también acompañada de la liberación de energía mecánica, ya que el volumen por unidad de masa del fundido silicatado más el fluido acuoso es mayor que el de la del magma saturado en agua (Burnham, 1979).

23 La capacidad del magma en cristalización para producir fracturamiento hidráulico está condicionada por la presión litostática (profundidad).

24 Efectos mecánicos de la exsolución de fluidos del magma A niveles someros de la corteza el cambio volumétrico que acompaña la liberación de un fluido acuoso puede ser de hasta un 30% (a una P total de 1 kbar). Eso genera una sobrepresión en la cámara magmática y puede causar el fracturamiento frágil de las rocas circundantes. El fracturamiento hidráulico que resulta tiende a formar fracturas con manteos fuertes (subverticales), ya que la expansión de la masa rocosa ocurre en la dirección del menor stress, el cual usualmente está en el plano horizontal.

25 Depósitos Porfídicos Hay tres miembros extremos, no excluyentes, de estilos estructurales en los pórfidos: Dominado por stockwork (diseminado) en los que la mayor parte de la mineralización ocurre predominantemente en vetillas finas. Dominado por vetas en los que hay vetas de metales base zonadas, caracterizadas por minerales de alta sulfuración (enargita) y con silicificación y/o alteración argílica avanzada. Ej. Butte, La Grande de Collahuasi, MMH. Dominado por brechas magmático-hidrotermales. Ej. Los Bronces o Agua Rica.

26 Stockwork Prospecto Pórfido Cu-Au Carmen (Inca de Oro)

27 MMH somero: dominado por vetas brechosas de alta sulfuración: enargita, pirita, calcosina, tenantita; alteración argílica avanzada. Boric et al., 2009

28 Brechas magmático-hidrotermales Brecha Donoso, Los Bronces

29 Tipos de alteración hidrotermal pórfidos Cu-Mo Potásica Sericítica (fílica) Propilítica Argílica Argílica avanzada Sódico-cálcica Modelo clásico de Lowell & Gilbert (1970) de zonación de alteración hidrotermal en pórfidos Cu-Mo con agregados posteriores de alteración argílica avanzada y sódico-cálcica.

30 Geometría de cuerpos de mena de Cu Hehnke et al., 2012

31 La porción superior de alteración argílica avanzada (lithocap) puede tener una extensión mayor que un pórfido Cu y eventualmente cubrir a más de un depósito porfídico. Alteración argílica avanzada

32

33 Profundidad de emplazamiento

34 Rocas encajadoras del complejo intrusivo porfídico Variadas, no tienen relación directa con la mineralización. Pero, hay algunas litologías que favorecen altas leyes en los pórfidos y depósitos periféricos relacionados. Ej. Secuencias carbonatadas, sobre todo mármol cerca de contactos rocas impermeables (sello), Ej. Grasberg, Indonesia.

35 Rocas encajadoras favorables para altas leyes Rocas máficas ricas en Fe; proporcionan Fe +2 para la precipitación de calcopirita y contribuye a la reducción de S +6 a S -2 ppt sulfuros Se ha planteado que rocas máficas de El Teniente, Resolution, Arizona y Oyu Tolgoi, Mongolia tienen leyes más altas por este motivo.

36 Depósitos porfídicos y depósitos asociados Diseminación: Au, Ag en rocas sedimentarias Reemplazo: Ag-Pb-Zn-Cu-Au polimetálico Vetas epitermales: Baja sulf: Au-Ag Alta sulf.: Au, Ag, Cu, As Vetas sub-epitermales: Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Mn-As Skarn: Cu, Fe, Au, Zn Pórfidos cupríferos Corbett, 2009

37 Zonación de metales en torno a pórfido cuprífero Kouzmanov & Pokrovski, 2012

38 Depósitos porfídicos Son un conjunto diverso de depósitos, asociados con intrusivos epizonales y alteración hidrotermal asociada. Son depósitos que pueden contener distintos metales y que en detalle pueden tener diferencias entre sí, pero que comparten características geológicas comunes.

39 Pórfidos cupríferos en el mundo Richards, 2013 Fajas de depósitos mayores principalmente en márgenes convergentes de placas actuales o pasados

40 Subducción Control de primer orden Principalmente en cadenas orogénicas calcoalcalinas Mz-Cz (diorita-monzonita-granodiorita-granito; andesita-latita-dacita-riolita)

41 Edades de los pórfidos cupríferos conocidos (datos de Singer et al., 2008)

42 Histograma de rocas en pórfidos cupríferos, comp. de Singer et al. (2008)

43 Composición normativa de rocas relacionadas a pórfidos cupríferos USGS, 2010

44 Composición química de rocas ígneas relacionadas a pórfidos cupríferos De Seedorff et al. (2005). Rocas subalcalinas (calcoalcalinas y calcoalcalinas Ricas en potasio) y rocas alcalinas.

45 Magmas calcoalcalinos de arco y pórfidos cupríferos Inherentemente fértiles Alto estado de oxidación Alto contenido de H 2 O, Cl y S Contenido de metal suficiente, si los procesos mineralizadores son eficientes (Ej. Dilles, 1987; Cline & Bodnar, 1991).

46 Magmas calcoalcalinos de arco y pórfidos cupríferos Sillitoe (1972) originalmente consideró a los sistemas porfídicos como parte normal del magmatismo de arco. Sin embargo, los pórfidos cupríferos son excepcionales en el magmatismo de arco. Se desarrollan en épocas metalogénicas bien definidas de 10 a 20 millones de años de duración.

47 Magmatismo Tectónica y Mineralización Subducción y magmatismo ± continuo en los últimos 200 Ma pero la formación de depósitos porfídicos ha sido discontinua! en el tiempo

48 Sillitoe (2012) También la la formación de depósitos porfídicos ha sido discontinua! en el espacio.

49 Magmas calcoalcalinos de arco y pórfidos cupríferos Cada época de pórfidos cupríferos esta asociada a un evento magmático del mismo período de tiempo en un segmento tectónico determinado. Pero no hay generación de sistemas porfídicos todo el tiempo que existe actividad magmática. Alguna perturbación en el régimen tectónico promueve la generación de sistemas porfídicos durante esos períodos de 10 a 20 millones de años.

50 Asociación magmática y mineralización en pórfidos de Cu ± Mo ± Au (Sillitoe, 1996) Fuente máfica sub-continental que genera magmas calco-alcalinos, tipo I, oxidados (magmas de arco típicos de margen continental activo o de arco de islas). Aumento de la fo 2 o del % de fusión parcial o re-fusión del manto generaría magmas hidratados subsaturados en S enriquecidos en Au (Richards, 2003). Stockwork y/o brechas y/o vetas con Qtz-Cpy-Mo y/o Cpy-Bo-Magnetita en intrusivo aproximadamente porfídico y rocas encajadoras adyacentes. Stockwork de venillas bandeadas de Qtz-Mgt±sulfuros en intrusivo porfídico en el caso de pórfidos Au chilenos (Maricunga).

51 Asociación magmática y mineralización en pórfidos de Sn ± W ± Mo (Sillitoe, 1996) Fuente cortical ígnea con biotita (gneisses) que genera magmas tipo I más alcalinos con alto silicio >75% en peso SiO2. Pórfidos Mo tipo Climax enriquecidos en W, Sn, Ta, Nb y F. Stockwork con Qtz-Mo asociado con fluorita en pórfido granítico alcalino altamente diferenciado.

52 Asociación magmática y mineralización en pórfidos de Sn ± W ± Mo (Sillitoe, 1996) Fuente cortical con muscovita (pelítica) que genera magmas peraluminosos reducidos, tipo S (tras-arco). Complejos intrusivos subvolcánicos con venillas y brechas con casiterita en pórfido cuarcífero y rocas adyacentes. Franja estannífera Boliviana. Depósitos más pequeños y con menor relevancia económica.

53 Geological Survey of Canada

54 Magmatismo calcoalcalino relacionado a convergencia de placas Márgenes continentales Orógenos colisionales Arcos de islas Pórfidos Cu-Mo la mayor parte de los depósitos de Chile son de este tipo. Pórfidos Cu-Au los ejemplos típicos están en el Pacífico SW, en Chile; Ej. Cerro Casale. Pórfidos Cu-Mo En los Himalayas en China hay pórfidos Cu post-subducción del Eoceno Oligoceno y del Mioceno

55 Richards, 2009, 2011

56 Fusión de corteza inferior máfica juvenil por engrosamiento en zona colisional Fusión de corteza inferior máfica juvenil por delaminación litosférica

57 Pórfidos de Cu-Mo, Cu-Au y Au en el borde del Pacífico

58 Marco geotectónico de los Distintos tipos de pórfidos Geological Survey of Canada

59 Pórfidos de Arizona Ampliamente estudiados (Ej. Titley, 1983). Temporalmente asociados a orogenia Laramide (73-53 Ma), que también es la edad de la subducción. Ocurren en y sobre una cobertura Pz- Mz, sobre un basamento antiguo de arco de islas. En la porción distal de una cuenca sedimentaria cretácica.

60 Pórfidos de Arizona Formados sobre de una zona de subducción cretácica. Asociados con plutones silíceos epizonales y período con ausencia de volcanismo. Subsecuente tectónica extensional con desarrollo de relieve local por estructuras y fallas de despegue (Basin and Range Province).

61 Pórfidos de Arizona Relativamente antiguos, por lo que es difícil saber que características son exclusivas de los pórfidos cupríferos o son particulares de la geología de Arizona. Consecuentemente, para comprender controles de la mineralización hay que analizar la situación de los pórfidos cupríferos mayores y más nuevos, donde el marco geológico es más claro.

62 Pórfidos gigantes en el mundo Cooke et al. (2005) compilaron las características de los 25 depósitos porfídicos más grandes a nivel mundial, tanto por su contenido de Cu, como de Au. Centrándose en identificar el marco geológico/ geotectónico de los más recientes. Intentando encontrar respuesta a: Por qué son gigantes y de alta ley?

63 Butte Co Colorado Rosario Radomiro Tomic Chuquicamata La Escondida Escondida N El Salvador Toki Bingham Cananea Lone Star Morenci- Metcalf Pima Ray La Granja Cuajone Los Pelambres- Pachón Río Blanco-Los Bronces El Teniente Aktogay-Aiderly Sar Cheshmeh Kal makyr Cooke et al. (2005) Oyu Tolgoy Grasberg 25 depósitos porfídicos más grandes en cuanto a contenido de Cu

64 Peschanka Pebble Copper Prosperity Bingham Sar Cheshmeh Reko Diq Kal makyr Oyu Tolgoi Dal neye Far South East-Lepanto Tampakan Atlas Sipilay Minas Conga La Escondida Chuquicamata Cerro Casale Bajo La Alumbrera Batu Hihau Cadia Grasberg Ok Tedi Panguna Frieda River Cooke et al. (2005) 25 depósitos porfídicos más grandes en cuanto a contenido de Au

65 Contenido de cobre de pórfidos gigantes Cu-Mo, Cu-Au-Mo, Cu-Au (Cooke et al., 2005)

66 Contenido de oro de pórfidos gigantes Cu-Mo, Cu-Au-Mo, Cu-Au (Cooke et al., 2005)

67 Contenido de cobre de pórfidos según edad (Cooke et al., 2005)

68 (Cooke et al., 2005) 13 de los mayores pórfidos por contenido de Au son del Mioceno Medio a Reciente

69 (Cooke et al., 2005)

70 (Cooke et al., 2005)

71 Los pórfidos gigantes Cu-Mo se han formado en: Paleógeno Eoceno Temprano (73-53 Ma); SW Arizona y México (Provincia Larámica): 6 depósitos gigantes. También pórfidos de S Perú y N Chile. Eoceno Oligoceno (44-31 Ma) (Norte Grande de Chile): 7 depósitos gigantes. También Bingham Canyon, USA Mioceno Medio Plioceno (12-4 Ma) (Andes de Chile Central): 3 depósitos gigantes. También Cerro Colorado, Panamá y Sar Chesmeh, Iran.

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73 Los pórfidos gigantes en contenido de Au se han formado en: Pacífico SW: 9 depósitos gigantes de los cuales 7 son del Mioceno tardío a Reciente. 3 Eoceno Oligoceno (Bingham, Chuquicamata, La Escondida) 2 Paleoceno Eoceno (Atlas, Prosperity) 13 de los pórfidos ricos en Au mayores se han formado en el Mioceno Medio a Reciente.

74 Marco geotectónico de pórfidos cupríferos más recientes Norte de Chile Cooke et al., km de subducción plana Mioceno Tardío a Plioceno: peak compresivo temporal (Fase Quechua) por subducción de la Dorsal de Juan Fernández. Esto causó un menor ángulo de la subducción, engrosamiento cortical, alzamiento rápido y exhumación. El Cerro Aconcagua (6962 m) es producto de este proceso. Volcanismo prácticamente extinto desde el Plioceno

75 Marco geotectónico de pórfidos cupríferos más recientes en Chile Cooke et al., 2005 Depósitos Cu-Mo en la flexura sur de la subducción (plana a normal). Depósitos ricos en Au en la Franja de Maricunga desde el Mioceno (con el inicio de la subducción de la Dorsal Juan Fernández). Depósitos epitermales miocenos de alta sulfuración sobre la zona de subducción plana. El Indio, Pascua- Lama.

76 Marco geotectónico de pórfidos cupríferos más recientes en Perú Cooke et al., 2005 Zona de subducción plana se extiende por cerca de 1500 km, la mayor conocida actualmente. Plateau Inca subductado y dorsal Nazca en subducción. Volcanismo adakítico 6 a 3 Ma, pero ausencia de volcanismo actual. El Norte de Perú tiene un arreglo espectacular de depósitos Miocenos dos gigantes formados hace Ma; La Granja (Cu Mo), Minas Conga (Cu- Au). También pórfidos Galeno (16-17 Ma) y Michiquillay (20 Ma)

77 Marco geotectónico de pórfidos cupríferos más recientes en Perú Cooke et al., 2005 También hay yacimientos epitermales de alta sulfuración miocenos sobre la zona de subducción plana; Ej. Yanacocha (10.9 Ma) el depósito epitermal HS más grande del mundo, además Pierina (14,5 Ma) y Lagunas Norte (Alto Chicama). En la zona donde se está subductando la dorsal Nazca no hay depósitos gigantes, peor hay pórfidos más chicos como Toromocho (7.4 Ma) y depósitos epitermales.

78 Depósitos de Cu y Au de <18Ma Portovelo La Granja Yanacocha Pierina Antamina Toromocho Lobo-Marte Cerro Casale Agua Rica Bajo de la Alumbrera Pascua-Lama El Indio Los Pelambres Río Blanco - Los Bronces El Teniente Segmentación tectónica Rosenbaum et al., 2005; EPSL

79 Rosenbaum et al., 2005; EPSL

80 Marco geotectónico de pórfidos cupríferos más recientes en Panamá y Costa Rica Pórfido gigante Cu-Au Cerro Colorado (4,3 Ma). Cooke et al., 2005 Subducción plana de 250 km; la más corta conocida Mioceno medio a Superior: magmatismo calcoalcalino. 5 Ma colisión de la dorsal de Cocos (cadena de hotspot). Plioceno: Cese de volcanismo calcoalcalino y cierre del istmo entre norte y centro América. Desde el Plioceno: engrosamiento cortical y alzamiento de la cordillera de Talamanca sobre zona de subducción plana (1,4 km/ma).

81 Cooke et al., 2005

82 Cooke et al., 2005

83 Cooke et al., 2005

84 Cooke et al., 2005

85 Cooke et al., 2005

86 Pórfidos gigantes; Cooke et al., de los 25 pórfidos Cu-Mo y 13 de los 25 pórfidos Cu-Au se formaron en los últimos 20 Ma. De los anteriores 6 de Cu y 9 de Au se formaron bajo un régimen de subducción plana asociada con dorsales asísmicas, cadenas montañosas o plateau oceánicos (resultando en engrosamiento cortical, alzamiento rápido y exhumación). la flotabilidad de la placa subductada puede proveer ambientes tectónico-magmáticos que son favorables para la formación de pórfidos gigantes.

87 Pórfidos gigantes; Cooke et al., 2005 En arcos de islas oceánicos, la subducción de una dorsal puede llevar a un aplanamiento de la subducción o a inversiones episódicas del arco y en arcos continentales a subducción plana. Los volátiles liberados de la dorsal pueden causar metasomatismo en la cuña astenosférica, posiblemente acompañado de un incremento en el flujo de azufre por subducción de sedimentos metalíferos (=> fundidos oxidados que pueden transportar: Cu, Au y SO 2 del manto a la corteza). También puede ocurrir engrosamiento y deshidratación de la corteza, llevando a un aumento en el flujo de fluidos.

88 Subducción de dorsales El mayor acoplamiento entre las placas convergentes en zonas de subducción plana generaría tectonismo compresivo, acortamiento y engrosamiento de la corteza. El tectonismo compresivo asociado, con alzamiento rápido y exhumación (conduciendo potencialmente a la superposición de ambientes de pórfido y epitermales), reactivación de fallas del basamento y un hiatus en el volcanismo asociado con engrosamiento cortical favorecería la formación de pórfidos cupríferos.

89 Tosdal et al., 2009

90 Tectonismo compresivo Sillitoe (1998) destacó que el engrosamiento cortical asociado a tectónica compresiva fue sincrónico con la formación de sistemas porfídicos en Chile central y norte, SW de Arizona, Irian Jaya e Irán y Perú. Existe una relación empírica de pórfidos Cu grandes y de alta ley con marcos tectónicos compresivos con engrosamiento cortical, alzamiento, exhumación rápida.

91 No hay mineralización de tipo porfídico

92 Mineralización?

93 Favorecería mineralización de tipo porfídico

94 Sillitoe (1998) indicó que: La compresión impide que los magmas asciendan en la corteza superior e inhibe el volcanismo. Las cámaras magmáticas someras en la corteza resultantes en marcos compresivos son más grandes que en arcos extensionales. La compresión también restringiría el número de apófisis que se pueden formar en el techo de una gran cámara magmática (posiblemente por la ausencia de fallas extensionales de alto ángulo) y permitiría que el flujo de fluido se focalice mejor y más eficientemente en un solo stock que en un grupo difuso de intrusiones.

95 Tectonismo compresivo No pudiendo alcanzar superficie el magma, se produciría el fraccionamiento en esas cámaras magmáticas, con la consecuente saturación de volátiles y liberación de un gran volumen de fluidos magmáticohidrotermales generando eficientes sistemas mineralizadores. El alzamiento rápido y erosión promovería la extracción y transporte eficiente de fluidos magmáticohidrotermales debido a una abrupta descompresión. Sobre todo existen remociones en masa, las que pueden ser inducidas por la presión de fluidos hidrotermales (Ej. Reid, 2004)

96 Epitermales Au-Ag Pórfido Cu±Mo±Au Tectonismo compresivo favorecería el desarrollo de cámaras magmáticas corticales someras y su degasificación (Audétat & Simon, 2012)

97 Tectónica compresiva Las condiciones severamente compresivas pueden impedir la erupción de los magmas y favorecer el almacenamiento en grandes cámaras someras confinadas, de las cuales pueden liberarse cantidades inusualmente grandes de fluidos magmáticos para formar pórfidos cupríferos (Sillitoe & Perelló, 2005; Sillitoe, 2010).

98 Factores requeridos para formar pórfidos cupríferos (Richards, 2005) Subducción por un período considerable (>10 Ma?) para acumular magmas máficos en la base de la corteza (zona MASH o zona caliente; fusión, asimilación, almacenamiento, homogenización). Magmas calcoalcalinos altamente oxidados con alto contenido de H 2 O, Cl y S (contenido metálico normal). Condiciones tectónicas compresivas que permitan acumular grandes cámaras magmáticas en la corteza (>100 km 3 ).

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100 Procesos o factores requeridos para formar pórfidos cupríferos (Richards, 2005) Las estructuras pre-existentes en la corteza (fallas mayores) permiten focalizar y facilitar el ascenso magmático e hidrotermal. El flujo o aporte de magma desde la corteza inferior debe ser suficiente para que se forme una cámara magmática voluminosa (>100 km 3 ) y al menos parcialmente fundida en la corteza media-superior.

101 Distritos de pórfidos Cu y fallas (Lang & Gregory, 2012)

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104 Procesos o factores requeridos para formar pórfidos cupríferos (Richards, 2005) La exsolución de volátiles debe comenzar dentro de esa cámara magmática a profundidades >5 6 km. La geometría de la cámara magmática debe tener una zona de cúpula en la cual magma rico en burbujas ascienda y circule, liberando su carga de volátiles en la cubierta o caparazón. La dinámica de fluidos permite una partición eficiente de metales desde un gran volumen de magma a los fluidos hidrotermales y su transporte y precipitación en la cubierta.

105

106 Procesos o factores requeridos para formar pórfidos cupríferos (Richards, 2005) La recarga de magma caliente en la cámara magmática (Ej. magmas máficos) prolongará y maximizará el proceso de intercambio magmáticohidrotermal y puede aportar componentes al sistema. Los volátiles deben ser liberados en forma controlada, focalizada y durante un tiempo suficiente para acumular concentraciones de minerales económicos en los sitios de precipitación.

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108 Qué factor es más relevante? Se necesitan: Magmas que contengan volátiles y metales. Liberación de las fases volátiles del magma en cristalización causando efectos mecánicos en las rocas y extrayendo y transportando componentes para depositar algunos a niveles más someros. Estructuras en la corteza y cúpula de cámara magmática que focalicen la inyección de magma y del flujo hidrotermal. Que el proceso se desarrolle a niveles epizonales de la corteza, pero se evite la erupción que haría que los volátiles o el sistema completo se perdiera.

109 Qué factor es más relevante? Solo la conjunción bien orquestada de muchos factores geológicos favorables desde la escala de la corteza a la escala del depósito, es capaz de producir la formación de depósitos gigantes. Ninguno de los factores es único para la formación de sistemas porfídicos, ni gigantes versus pequeños. Cualquier factor que no ocurra en forma óptima desde la generación del magma en profundidad, hasta la precipitación de minerales de mena a niveles someros de la corteza inhibirá la formación de depósitos gigantes o de alta ley.

110 Referencias Anglo American 2008 Annual report. ( Audétat, A. & Simon, A.C., Magmatic Controls on Porphyry Copper Genesis. Society of Economic Geologists, Inc. Special Publication 16, pp Boric, R.; Díaz, J.; Becerra, H.; Zentilli, M., Geology of the Ministro Hales Mine (MMH), Chuquicamata District, Chile. XII Congreso Geológico Chileno, Abstract S11_055. Codelco, Memoria Annual ( Cline, J.S., and Bodnar, R.J., 1991, Can economic porphyry copper mineralization be generated by a typical calc-alkaline melt?: Journal of Geophysical Research, v. 96, p Cooke, D.R., Hollings, P., and Walshe, J.L., 2005, Giant porphyry deposits Characteristics, distribution, and tectonic controls: Economic Geology, v. 100, p Corbett, G., Anatomy of porphyry-related Au-Cu-Ag-Mo mineralized systems: Some exploration implications. Australian Conference of Geoscientists North Queensland Exploration Conference, June ( Cox, D.P. & Singer D.A Mineral Deposit Models. U.S. Geological Survey Bulletin 1693, 379 p. ( Dilles, J.H., 1987,T he petrology of the Yerington batholith Nevada: evidence for the evolution of porphyry copper ore fluids. ECON. GEOL., v. 82, p Gustafson, L.B., Orquera, W., McWilliams, M., Castro, M., Olivarez, O., Rojas, G., Maluenda, J., and Mendez, M., 2001, Multiple centers of mineralization in the Indio Muerto district, El Salvador, Chile: Economic Geology, v. 96., p

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