Formación de Pórfidos Cupríferos

Introducción

El estudio de los pórfidos cupríferos es crucial para la geología económica. Nos interesa la zona interfase entre la alteración potásica y la fílica, donde se dan las condiciones óptimas de temperatura para la generación de calcopirita.

Telescopeo

El telescopeo se refiere a la sobreimposición de varias alteraciones hidrotermales en un mismo lugar. Este fenómeno es clave para entender la complejidad de los yacimientos.

Alteraciones Hidrotermales

Las rocas y minerales se alteran por la presencia de agua a altas temperaturas, lo que desequilibra el sistema. El cuarzo, a diferencia de los feldespatos, es resistente a la alteración.

Zona Epitermal

En la zona epitermal, se encuentran oro y plata. Estos depósitos se forman a menor profundidad (aproximadamente 2000 m) que los pórfidos.

Génesis de los Pórfidos Cupríferos

El cobre se encuentra en la corteza oceánica. Al fundirse un fragmento de esta, el cobre se ioniza y, al estar oxidado, no se precipita. Asciende y puede formar un pórfido. En Chile, los pórfidos se autoemplazan; las vetillas se encuentran dentro del mismo pórfido, una vez que el frente de cristalización retrocede a la zona potásica.

Señal Adakítica

La presencia de una señal adakítica en una roca aumenta la probabilidad de encontrar pórfidos, indicando que ha sufrido segregación magmática.

Importancia del Agua

El hidrotermalismo, agua a altas temperaturas, genera alteraciones en los minerales. El agua juega un papel fundamental en la formación de estos yacimientos.

Estabilidad de la Calcopirita

El rango de estabilidad y el estado de oxidación determinan la precipitación de minerales, como la calcopirita (principal mena de cobre). Este rango es amplio, permitiendo la formación de calcopirita en diferentes tipos de yacimientos, desde IOCG (Iron Oxide Copper Gold) a 600°C hasta pórfidos a 400°C e incluso en epitermales.

Tectónica de Placas y Formación de Pórfidos

Los pórfidos se generan en zonas de subducción tipo andina, donde una placa oceánica (como la de Nazca) subduce bajo una placa continental. Se requiere una compresión máxima para la formación de cámaras magmáticas.

Formación de Epitermales

Los epitermales se depositan tanto en fases compresivas, mediante la colisión de placas (oceánica-oceánica u oceánica-continental), como en fases extensivas, donde el continente se separa o las placas oceánicas se separan.

El Rol del Azufre

La hidratación de la corteza oceánica, con agua a altas temperaturas producto de la subducción, provoca la fusión de un fragmento de esta corteza. El calor se transfiere a la placa continental, fundiendo una parte de ella. Se produce un intercambio iónico entre ambas placas fundidas. El cobre disuelto en la corteza oceánica pasa a la continental, junto con el azufre. Sin azufre, el cobre no puede precipitar.

Epitermales de Alta y Baja Sulfuración

Los epitermales se clasifican en alta y baja sulfuración. La baja sulfuración se debe a la disolución del azufre en el agua.

Precipitación de Minerales

Los elementos que precipitan a la superficie son agua, iones metálicos, azufre y algunos volátiles, no los metales pesados. La mineralización depende del magmatismo, del tipo de ambiente tectónico y de la deformación compresiva.

Ejemplos de Arcos Volcánicos

Un ejemplo de arco volcánico es Japón.

IOCG

Los IOCG se forman en fases extensivas. Actualmente, se deberían estar formando IOCG en África, debido a la separación del continente. Su cuerpo intrusivo puede estar a kilómetros de profundidad. El magma no se precipita; son las soluciones fluidas del magma, agua con un pH diferente, las que precipitan y mineralizan.

Fases Post-Magmáticas

En la fase katatermal (300-400°C), se forman cuarzo, pirita y biotita.

Metalogénesis en Chile

En Chile, la mayoría de los yacimientos están automineralizados. La mineralización ocurre dentro del mismo pórfido. La mena se encuentra entre la zona potásica y la fílica. La pirita produce lixiviación, acidifica y genera un crecimiento supergeno.

Fases Deformacionales

Las fases deformacionales ayudan a determinar la presencia de pórfidos en un territorio.

Zona Primaria

La zona primaria no ha sido alterada por la acidificación. El agua ácida llega a la zona de enriquecimiento secundario. El pH y la presencia de pirita determinan la lixiviación.

Yacimientos Exóticos

Existen también yacimientos exóticos.

Tipos de Vetillas

Las vetillas tipo A son más curvas debido a la temperatura. Las vetillas formadas a menor temperatura son más rectas.

Metalogénesis y Factores de Estabilidad

La deformación compresiva, el magmatismo y la estructura tectónica están interrelacionados con la mineralización. La estabilidad de los minerales depende de:

• Temperatura
• Presión
• Estado de oxidación del ambiente
• pH
• Concentración de elementos ligantes
• Reactividad de la roca fuente
• Comportamiento geoquímico de los metales

Alteración Supergena

• Límite inferior del gossan
• Zona de oxidación
• Zona de enriquecimiento secundario
• Zona primaria

Edades de Mineralización

• Mioceno superior – Paleógeno: Pórfidos Au y epitermales preciosos
• Eoceno superior – Oligoceno inferior: Mega pórfidos Cu-Mo
• Paleógeno – Eoceno inferior: Pórfidos Cu-Mo
• Cretácico superior: Pórfidos Au y Cu
• Cretácico inferior: Pórfidos Cu y Franja Ferrífera