Alteración Supergena y Enriquecimiento Secundario

Zona Lixiviada

Abundante óxidos e hidróxidos de hierro, arcillas y cuarzo, profundidad 25 m ± Cu.

Zona Oxidada

Con óxidos e hidróxidos de Fe y mineralización de Cu (oxidados: malaquita, crisocola).

Zona Profunda o Enriquecimiento Secundario

Mineralización de covelina y calcosina.

Zona Primaria

Mineralización hipógena (calcopirita, magnetita y pirita).

Modelos Genéticos

Modelo Ortomagmático

Se originan en intrusivos parentales y son extraídos del magma durante su cristalización (depósitos en la parte superior del magma).

Modelo Convectivo

Se genera con el calentamiento de aguas meteóricas provocando convección y lixiviación de los metales.

Pórfidos Cupríferos

Origen magmático hidrotermal (intrusivos de múltiples fases, circulación de fluidos y mineralización, magmas oxidados). Régimen extensivo pasa a régimen compresivo, lo que favorece la zona de mush y finalmente un régimen transtensional que favorece el emplazamiento de intrusivos. Conclusión: el proceso de engrosamiento cortical (anfíbol se deshidrata y pasa a eclogita) genera eventos de pórfidos.

Fluidos Hidrotermales

Se originan en el intrusivo provocando fracturamiento (stockworks); la segunda ebullición es la que atrapa los metales, incorporándolos a la roca caja. Fases ricas en NaCl tienen mayor eficiencia en captar metales, mezclándose con agua meteórica y generando el lithocap (alteración argílica avanzada).

Pórfidos de Cu-Au Filipinos

Subducción tipo Mariana, arcos de islas, similares a los chilenos de la franja Maricunga. El Au está incluido en sulfuros (calcopirita y pirita).

Pórfidos de Cu-Au Cerro Casale

La subducción de bajo ángulo en el Mioceno generó magmas ricos en Au (oxidados).

Pórfidos de Mo Climax

Se asocia a rocas félsicas. Roca caja intrusiva con altos contenidos en álcalis y altas razones de F/Cl, presentan textura porfídica y bajos contenidos en Cu. Sin actividad tectónica o bien del tipo extensional relacionado a rift, subducción de bajo ángulo y también el paso de un ambiente compresional a atectónico hasta tensional al terminar la subducción. Alteración asociada: silicificación.

Diferencia entre Pórfidos Cu-Mo y los de Mo

Los fluidos dominantes en los de Mo son ricos en F (complejos fluorados para Mo) y los de Cu-Mo (Climax) son dominados por Cl. Silicificación en ambos (Mo y Cu-Mo), alteración potásica en Cu-Mo.

Pórfidos de Estaño (Sn)

Ambiente tectónico: intrusiones subvolcánicas en ambiente de subducción, asociados a rocas félsicas. Alteración sericítica. Alteración potásica no existe. No presenta enriquecimiento secundario. Tiene mayor temperatura que los Cu-Mo (400-350 °C).

Depósitos Epitermales de Au-Ag

Asociados a actividad volcánica, por lo general ocurren a temperaturas entre los 200-300 °C. Alteración: generalmente se da una extensa alteración propilítica y las vetas presentan una marcada zonación de alteración en su entorno. En zonas de subducción, arcos volcánicos. Presenta una zonación vertical: base (Ag) y techo (Au). La mezcla de fluidos genera el enfriamiento (aguas meteóricas) y la precipitación de metales.

Depósitos de Baja Sulfuración (LS)

El descenso de agua cambia la composición química al interactuar con la roca caja; el agua, al contacto con la parte termal del intrusivo, genera celdas convectivas. El emplazamiento se hace a través de fracturas de la roca y, durante el avance, desciende su temperatura y va generando la precipitación de los metales. Los fluidos son de carácter neutro. Se ubican generalmente en ambientes volcánicos o calderas. Su mena presenta altos valores de oro y plata, y contenidos variables de Cu.

Depósitos de Alta Sulfuración (HS)

Se desarrollan en ambientes magmáticos ricos en volátiles, donde se elevan hacia la superficie. No es necesaria la interacción con la roca caja o aguas meteóricas. Volátiles de SO₂ despresurizan (oxidación) generando fluidos ácidos en dos etapas: 1) fluido inicial interactúa con roca caja, genera alteración ácida en superficie; 2) fluido dominado por la fase líquida, deposita los sulfuros que se caracterizan por tener pirita, enargita y luzonita. Fluidos responsables de formar HS rara vez evolucionan para formar depósitos LS ricos en Au (Indio). Zonación vertical: base (Cu), techo (Ag).

Alteración Hidrotermal

La alta porosidad permite que los fluidos hidrotermales penetren a la roca caja a largas distancias, favoreciendo las reacciones entre roca caja y fluidos, lo que favorece el hidrotermalismo.

Skarns

Se forman por metamorfismo de contacto o regional. Es el resultado de una transferencia metasomática a gran escala que involucra fluidos de origen magmático, meteórico o marino. Y se encuentran asociados a intrusivos. Depósitos de skarn: temperatura de formación es de 600-650 °C; los de Pb-Zn tienen menor temperatura, se asocian a pórfidos cupríferos, lo que sugiere un emplazamiento a niveles someros.

Etapas de Skarn

Metamorfismo Isoquímico

Recristalización metamórfica y cambios de estabilidad de minerales sin que exista una transferencia importante de masa.

Skarn de Reacción

Difusión de elementos debido al gradiente de concentración produce metamorfismo de litologías estratificadas; esto se debe a la transferencia de elementos entre capas a una escala reducida.

Skarn Metasomático

Infiltración de fluidos enriquecidos en elementos exóticos (Si-Fe) en relación con la roca infiltrada (calizas). Típico es el grano grueso y no refleja la composición o textura del protolito.

Skarnoide

Resultado del metamorfismo de litologías impuras con algo de transferencia de masas debido al movimiento de fluidos a pequeña escala. Es la fase intermedia entre un hornfels y un skarn.

Etapas y Evolución de Skarn

Los fluidos son parte importante en la interacción entre roca caja y fluidos.

Etapa de Formación de un Skarn

• Metamorfismo
• Etapa Prograda
• Etapa Retrógrada

Evolución de un Magma

• Disminución de la temperatura
• Exsolución de la fase fluida durante la recristalización
• Interacción magma-roca caja: calentamiento de la roca y fluidos relacionados al gradiente de temperatura alrededor de la intrusión. Volatilización (CO₂).
• Interacción y reacción de fluidos magmáticos con la roca caja.

1. Metamorfismo: volatilización, cambio de volumen, permite la infiltración de fluidos.
2. Prograda: exsolución de fluidos desde el magma en enfriamiento. Reacción del fluido magmático, normalmente rico en Si-Fe, con carbonatos. Formación de silicatos cálcicos anhidros (granate, piroxeno). Temperatura: 750-400 °C. Zonación mineralógica: salinidad mayor al 30% (granates y piroxenos). Conclusión: es el primer pulso.
   • Exoskarn: alteración de la roca caja carbonatada, se clasifica según su mineralogía (cálcicos), tiene una zonación de silicatos y minerales de mena (mayor depositación de menas).
   • Endoskarn: alteración tipo skarn de la roca intruida, en zona de contacto con intrusivo y roca carbonatada. Hay una zonación desde minerales de K a cálcicos: biotita -> anfíbol -> piroxeno -> granate. Skarn de granate de color café: típico de zonas proximales al intrusivo. Skarn azul verdoso: típico de zonas distales (wollastonita), en los skarns de Cu cercano al mármol.
3. Retrógrada: enfriamiento, participación de fluidos meteóricos oxidantes. Con el CO₂ origina minerales hidratados (clorita, epidota, anfíbola), existencia de óxidos de Fe (magnetita, hematita), calcita, cuarzo. Se forman en temperaturas inferiores a 400 °C, salinidades menores al 25%. Hay una alteración retrógrada intensa: los granates y piroxenos serán completamente obliterados.

Tipos de Skarn

• Skarn de Ca
• Skarn de Mg
• Skarn reductores (silicatos de Fe⁺²)
• Skarn oxidados (Fe⁺³)
• Skarn de Sn (posee bajos contenidos de sulfuros y altos contenidos de óxidos)
• Skarn de Fe
• Skarn de W
• Skarn de Cu
• Skarn de Pb-Zn

Zonación y Roca Caja

1. Ambiente reductor:
   • a) Lutita calcárea -> hornfels de biotita -> hornfels de piroxeno
   • b) Caliza -> anfíbol -> piroxeno -> granate
   • c) Dolomita -> serpentina -> olivino
2. Ambiente oxidante:
   • a) Lutita calcárea -> hornfels de piroxeno -> granate
   • b) Caliza -> wollastonita -> piroxeno -> granate
   • c) Dolomita -> serpentina -> olivino