Pórfido Cuprífero: Características y Formación

Pórfido cuprífero: Depósito de gran tamaño, entre 400 y 3250 Mton, con bajas leyes de 0.2 – 2% de Cu, y valores menores de Mo, Au y Ag. La mineralización se presenta de forma diseminada y en vetas, asociada a una intensa alteración hidrotermal relacionada con numerosos pulsos de cuerpos intrusivos perimagmáticos o hipabisales. Generalmente, estos cuerpos son monzonitas cuarcíferas, dacíticos o riolíticos.

Formación: Se forman en arcos de islas y márgenes continentales activos, generalmente en zonas de subducción.

Modelos de McMillan y Panteleyev

Ciclo Gondwánico y Pórfidos de Cobre

Ciclo gondwánico (Devónico superior – Triásico): Se formaron pórfidos de Cu en un sistema tectónico compresivo. Solo se preservan las partes más profundas, que no son económicas. Se reconoce un sistema antiguo de 320 a 250 Ma en las áreas de Copiapó a Mendoza, y otro sistema más joven de 250 a 190 Ma que marca el fin de la subducción gondwánica, con pórfidos emplazados en el norte de la cordillera de Copiapó. Yacimientos: Lorencito, Alcalde, Imilac, Alcaparrosa, San Jorge y Voluntad.

Pórfido de Cu Antucoya: Estudio de Caso

Pórfido de Cu Antucoya

• Ley: 0.45% Cu.
• Ubicación: 30 km NE de Antofagasta.
• Control estructural: Zona de falla Antofagasta NS.
• Litología: Rocas intrusivas y volcanoclásticas cubiertas por depósitos silíceos y clásticos. Formación La Negra (volcánicos de edad Jurásica) e intrusivos dioríticos a monzogranitos de la unidad Buey Muerto (edad 137 Ma). También hay cuerpos filonianos estériles.
• Alteración: Potásica (central), cuarzo-sericita (dominio en el área y cubierta por otras alteraciones), propilítica (bordes) con clorita, epidota, albita y calcita, argílica con caolinita.
• Mineralización: Zonación vertical. En superficie (zona lixiviada: especularita, goetita, jarosita), zona oxidada (brochantita, crisocola, atacamita, malaquita, etc.), zona de enriquecimiento secundario (estrechamente mezclados con óxidos, covellina y calcosina), zona hipógena (profundidad: cpy > py, bo, dig, tetra y mag, hm y rutilo).
• Inclusiones fluidas: En qz, inclusiones tipo III > I y escaso tipo II.
• Microtermometría y salinidad: 450°C, 30-58% NaCl (hidrotermal temprana). Zona mesotermal: inclusiones tipo I, 350 – 200°C, 15-1% NaCl (pobre mineralización de Cu). Zona termal: inclusiones tipo III, >500°C, p° 774-773 m (litostática) y 2090 – 1980 m (hidrostática), min mag, hm y escasos sulfuros primarios.

Alteración Hidrotermal (Modelo Lowell-Guilbert)

Alteración hidrotermal (Lowell-Guilbert):

• Potásica: (400-600°C) feldk, biot, sericita (menor grado).
• Fílica: (400-300°C) hidrólisis de feldespato, qz + sericita, py, chl, rutilo, illita.
• Argílica: Minerales de arcillas (caolinita y montmorillonita).
• Propilítica: Clorita, epidota, calcita y albita.

Mineralización:

• Núcleo: Coincide con la alteración potásica, baja ley (0.3% Cu), py y cpy (1:2), mo y óxidos de Fe.
• Zona interna: Coincide con la potásica externa, baja ley, py, cpy, bo, mo y pocos óxidos de Fe, mineralización diseminada.
• Zona envolvente o mejor mena: Límite entre potásica y fílica, mejor ley (>0.5% Cu), cpy:py (1:1), bo, mo, diseminada, dig, enargita.
• Zona pirita: Zona fílica y argílica, py > 10%, py:Cpy (10:1), leyes intermedias a bajas de Cu (0.1-0.5% Cu).
• Zona exterior: Zona propilítica, pirita (2-6%) en vetillas, sulfuros cp, galena, blenda, tetra-tenantita.
• Zona focal profunda: Contenidos de óxidos de Fe mayores que pirita.

Mineralización hipógena o primaria:

• Núcleo o zona interna de baja ley (< 0.3% de Cu), 1:2 py.
• Núcleo externo de baja ley (py, cpy, bo y mo).
• Zona de mineralización envolvente (>0.5% de Cu, 1:1 py:cpy).
• Zona pirita (10% de py, ley de 0.1-0.5% de Cu).
• Zona pirita exterior (2-6% de py).

Geoquímica de los Pórfidos

Geoquímica de los pórfidos: Calcoalcalina, mayor razón La/Yb (aún mayor en los gigantes), ausencia de la anomalía de Eu, fraccionamiento del magma a 1-3 km de profundidad, textura porfídica rica en agua, biotita y anfíbol (3-4%). Modelos actuales (Chambefort, 2008): magmas de arco oxidados y subsaturados en sulfatos. Descubrimiento de anhidrita ígnea primaria en pumicitas traquiandesitas en el volcán Chichón, evaluando la presencia de S en sistemas ígneos. Chambefort (2008) reconoce la importancia de la anhidrita como indicador de alto contenido de S en magmas y la alta fugacidad de oxígeno. Pórfidos gigantes con carácter adakítico.

Yacimiento Inca de Oro

Inca de Oro

• Ley: 0.46% de Cu, 40,000 onzas de Au por año.
• Ubicación: Región de Atacama, 100 km NNE de Copiapó.
• Mineralización: Cu-Mo-Au.
• Características: Tapado por gravas, encontrado por geofísica y geoquímica.
• Génesis: Varios pulsos de composición tonalítica a granodiorítica.
• Litología: Secuencias volcanosedimentarias del Cretácico (Formación La Negra, Grupo Chañarcillo y Punta El Cobre, Jurásico a Cretácico inferior), intruidas por intrusivos del Cretácico y Paleógeno. Sobre ellas, conglomerados semi-consolidados.
• Edad: 59 Ma (Paleógeno).
• Inclusiones fluidas: Tipo III y I.
• Eventos: 1) Tardimagmático hidrotermal, mineralización de Cu y Mo (700°C, 450°C y 450-300°C).

Comparativa de Tipos de Pórfidos

Reacciones de Alteración Hidrotermal

Reacciones más comunes de interacción solución hidrotermal-roca silicatada:

• Formación de Feldespato K secundario: Plg + K⁺ → Feld K + (Na⁺, Ca⁺²).
• Formación de Biotita secundaria: Hbl + (H⁺, Mg⁺², K⁺) → Biot + (Na⁺, Ca⁺²).
• Sericitización del Feldespato K: 3 KAlSi₃O₈ + H⁺ → KAl₃Si₃O₁₀(OH)₂ + 6SiO₂ + 2K⁺.
• Caolinitización de la Sericita: 4 KAl₃Si₃O₁₀(OH)₂ + 6H₂O + 4 H⁺ → 3 Al₄Si₄O₁₀(OH)₈ + 4K⁺.
• Alunitización de la Sericita: KAl₃Si₃O₁₀(OH)₂ + 4H⁺ + 2(SO₄)^-2 → KAl₃(SO₄)₂(OH)₆ + 6SiO₂.
• Alunitización de la Caolinita: Al₂Si₂O₅(OH)₄ + 2K⁺ + 6H⁺ + (SO₄)^-2 → 2KAl₃(SO₄)₂(OH)₆ + 6SiO₂ + 3H₂O.
• Cloritización de la Biotita: Biot + H⁺ → Chl + Qz + K⁺.
• Epidotización y Albitización de la Plagioclasa (Propilitización): Plg + Qz + H₂O + Na⁺ → Epídota + Albita + H⁺