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Técnico en Geominería TGE-010 IP-CFT San Joaquín Santo Tomás

Yacimientos de Cu-Au-óxidos Fe (IOCG)  Clan diverso (¡demasiado!) de depósitos de Cu-Au

(U) de origen magmático-hidrotermal caracterizados por su ganga de magnetita y hematita (especularita), deficientes en sulfuros y de bajo-Ti (>10% ox-Fe).  Desde 10 Mt a >4.000 Mt y leyes entre 0,2% y 5%

Cu, con 0,1 a >3 g/t Au.  Se consideran expresiones metasomáticas de

eventos de alteración hidrotermal a escala cortical generados por actividad ígnea intrusiva; fuente de fluidos debatible.

IOCG’s sensu stricto  Depósitos magmático-hidrotermales con leyes

económicas de Cu y Au.

 Estructuralmente controlados.  Alteración hidrotermal sódica o sódica-cálcica pre-

sulfuros.

 Zonas de alteración y brechización extensas; más que la

zona mineralizada económica.

IOCG’s sensu stricto  Tienen abundantes óxidos de Fe con bajo Ti y/o

silicatos de Fe asociados con sulfuros de Fe-Cu, pero paragenéticamente anteriores a los sulfuros.

 Enriquecimiento en LREE y sulfuros de bajo S (escasa

pirita).

 Ausencia de vetilleo de cuarzo o silicificación.

IOCG’s sensu stricto  Muestran una clara relación temporal con intrusiones

mayores, pero no una relación espacial cercana.

 Las intrusiones son alcalinas a subalcalinas y de carácter

máfico (incluso ultramáfico) y félsico en cuanto a composición.

 Derivación mantélica al menos de los miembros máficos.

Yacimientos de Cu-Au-óxidos Fe (IOCG)  Incluyen brechas, con formas variadas de

chimeneas o cónicas, vetas, mantos, diseminaciones y lentes masivos.  Enriquecimiento polimetálico de Cu y Au, Ag, U,

REE, Bi, Co, Nb, P, Mo, Zn.  Existe gran interés en la exploración de este tipo

de depósitos, ya que constituyen blancos potencialmente rentables sobre todo por Cu y Au.

Distinción de otros depósitos de Cu ligados a intrusivos  Cantidades importantes de óxidos de Fe (>10% de    

magnetita y/o hematita) Asociación con la periferia de granitoides intermedios a máficos ricos en Na-Ca Ausencia de una zonación compleja de asociaciones de minerales alteración Asociación Cu-Au+/-U (REE) Generalmente no muestran zonación de metales

Yacimientos de Cu-Au-óxidos Fe (IOCG)  Olympic Dam  Descubierto en 1975 en el sur de

Australia

 En 1983 las labores mineras penetraron Olympic

Dam mostrando que se trata de un “complejo de brecha hidrotermal” rico en óxido de Fe (hematita).

 Edad 1.588 ± 5 Ma (Proterozoico Medio).  Esto llevó al reconocimiento de una nueva clase de

depósitos de Cu-Au-óxidos Fe y produjo el interés de exploración.

 Hirtzman et al. (1992) hicieron la primera síntesis de

las características de éstos.

Ore from Olympic Dam: massive chalcopyrite in strongly hematized breccia

La exploración condujo al hallazgo de:  Starra, Australia (1980)  Candelaria, Chile (1987)  Osborne, Australia (1988)  Manto Verde, Chile (1988)  Ernest-Henry, Australia (1991)  Salobo, Brasil, (1993)  Alemao, Brasil (1996)  Sossego, Brasil (1997)

Actualmente están en producción  Olympic Dam, Australia: 8.330 Mt @ 0.8% Cu, 280 ppm U3O8, 0,76 g/t Au y 3,95 g/t Ag; >151 Mt @ 1,0 g/t Au  Ernest Henry, Australia: 122 Mt @ 1,18% Cu, 0,55 g/t Au.  Candelaria, Chile: 470 Mt @ 0,95% Cu, 0,22 g/t Au y 3,1 g/t Ag. (y otras minas del distrito Punta del Cobre)  Manto Verde, Chile: 180 Mt @ 0,5% Cu (óxidos); sulfuros >400 Mt @ 0,52% Cu

Yacimientos de Cu-Au-óxidos Fe (IOCG)  Los hallazgos tempranos permitieron definir este grupo como depósitos de óxidos de Fe (Cu-U-AuLREE); Hirtzman et al., 1992  Aunque usualmente han sido referidos como depósitos de Cu-Au- óxidos de Fe; Porter, 2000  Actualmente se ha generalizado la denominación IOCG; Sillitoe, 2003 (Mineralium Deposita, v. 38, p. 787-812)

Distritos de depósitos de Cu-Au-óxidos Fe en el mundo

Hay una diversidad de depósitos IOCG  Existe debate si son un solo tipo de depósitos o variaciones ricas en óxido de Fe de otros tipos de depósitos.  Se consideran miembros extremos del espectro IOCG los depósitos monometálicos de hierro de magnetita baja en Ti y/o hematita (Fe como metal significativo; Ej. Kiruna y Faja Ferrífera Chilena) y los depósitos polimetálicos con Nb y REE como commodities importantes.

Marco tectónico  Los depósitos IOCG se forman desde niveles someros (epitermales) hasta niveles medios de la corteza (frágil - ductil) en marcos:  Extensionales  Anorogénicos  Orogénicos  Intracratónicos  Rifts intra-arco  Arcos magmáticos (extensionales)  Cuencas de tras-arco  Parecen ser particularmente favorables los

márgenes de cratones del Arqueano donde existieron arcos y posteriormente también se desarrollaron arcos magmáticos.

Groves et al., 2010

Marco tectónico  Según Hirtzman (2000) existen tres “miembros

extremos” de ambiente tectónico en que se forman IOCGs  1 Colapso orogénico intracontinental

 2 Magmatismo anorogénico intracontinental  3 Extensión a lo largo de un margen continental

relacionado a subducción.

Depósitos de Ox.Fe-apatita y de Cu-Au-ox.Fe ocurren en marcos tectónicos similares Notar que en todos los esquemas los de Cu-Au-ox.Fe son más someros que los de Ox. Fe-apatita. En Chile los depósitos están ligados a un arco magmático extensional relacionado a subducción del Cretácico Inferior

Candelaria en posición de tras-arco; en la cuenca Chañarcillo

Groves et al., 2010

Asociación con evaporitas  Muchos distritos de IOCGs coinciden ocurrencia

de evaporitas con halita marina o lacustre.  Barton y Johnsons (1996): fluidos salinos provenientes de evaporitas (calentadas por una masa ígnea) serían la fuente de los fluidos hidrotermales generadores de depósitos IOCG.

Mineralogía

 Ganga típicamente hematita o magnetita, con escasos

sulfuros de Fe (pirita, pirrotina subordinada); cuarzo escaso.

 Ganga silicatada: actinolita, escapolita, piroxeno,

turmalina, biotita, epidota, clorita, con apatita, allanita y otros fosfatos.

 Asociaciones de calcita-baritina en zonas superiores.

Mineralogía  Zonación de profundidad hacia arriba desde albita-

magnetita a especularita-clorita-sericita-feldespato-K.

 Calcopirita sulfuro dominante, al que se asocia el Au;

blenda, galena, molibdenita menores.

 Signatura geoquímica de Cu-Au-Co-Ni-As-Mo-U-(LREE).

Alteración  A.H.

sódico-cálcica (actinolita-albita-escapolita), sódica, potásica o sericítica (hidrolítica) dependiendo del grado de interacción con fluidos meteóricos o connatos.

 Las zonas sódicas tienden a ser extensas (de decenas

a centenas de km2; sistemas hidrotermales grandes); Ej. “albitófiro” en distrito de Punta del Cobre.

Constituyen enormes recursos geológicos  Reservas importantes de metales base, preciosos y    

otros metales Fuente mayor de Cu, Au, Fe, U, REE (LREE), F, vermiculita Importante fuente de Ag, Nb, P, Bi, Co Sub-productos: PGE, Ni, Se, Te, Zr Elementos asociados: As, B, Ba, Cl, Co, F, Mo, Mn, W (Pb, Zn)

IOCG en Chile  Actualmente son un blanco de exploración importante

a lo largo de la Franja Ferrífera chilena  Cordillera de la Costa de las Regiones III y IV, principalmente dentro del dominio del Sistema de Falla de Atacama y rocas intrusivas y volcánicas del Cretácico Inferior

Cretácico Inferior  



Sistema de Falla de Atacama Óxidos Fe-apatita - KAr y 40Ar/39Ar = 108-88 Ma; U-Pb = 131-127 Ma Cu-Au óxidos Fe (IOCG) – Manto Verde U-Pb = 128-126 Ma – Candelaria Re-Os = 114-115 Ma

Yacimientos de Fe-apatita y Ox. Fe-Cu-Au Sillitoe (2003) planteó que los depósitos de Fe-apatita y los de Ox. Fe-Cu-Au pertenecen a un mismo clan de depósitos en el que los de Fe-apatito representan un miembro extremo deficiente en Cu.

Sillitoe, 2003

Pero todavía hay controversia sobre el origen de los yacimientos de Fe-apatito y también respecto al tipo de fluidos que originan a los de Ox. Fe-Cu-Au. Magmático vs de cuenca.

Mina Candelaria, 20 km sur de Copiapó: Distrito Punta del Cobre

Distrito minero Punta del Cobre

Distrito Punta del Cobre  Depósitos conocidos desde siglo XVII  Explotación desde siglo XIX  Desde 1952 con la instalación de la Fundición de

Paipote la producción del distrito se incrementó gradualmente

 En 1987 se descubrió Candelaria, la que fue

evaluada mediante 325 sondajes (98.600 m en grilla de 50 m) y entró en una operación de gran minería en 1994 (rajo abierto y flotación).

Distrito minero de Punta del Cobre desde Sierra El Bronce. Vista al este

Distrito Punta del Cobre  Vetas NNW y NW con Cpy-Py-especularita que en    

profundidad tienen magnetita y más Py; Abundancia, Agustina, Bateas, Independencia, Delirio, Santos, Carola Brechas tabulares (verticales) con matriz de Cpy-Pyespecularita-cuarzo-calcita; Agustina, Resguardo Stockwork y/o vetillas irregulares cortando rocas alteradas o cuerpos de reemplazo de magnetita; rodean a cuerpos de brecha y vetas Roca de caja “albitófiro”; alteración sódica Mantos; rocas sedimentarias brechosas bandeadas cementadas por Cpy-Py-especularita-cuarzo

Marschik, R. & Leveille, R.A. (1998):

Mineralización estratiforme sobre el contacto de rocas volcánicas/ sedimentarias (mina Socavón Rampa).

Vetillas irregulares de calcopirita-pirita (mina Socavón Rampa-Trinidad).

Brecha con clastos de rocas volcánicas con matriz de calcopirita-pirita (mina Socavón Rampa).

Veta de magnetita masiva en contacto con veta de calcopiritaPirita (mina Carola). Esta relación espacial ilustra las dos etapas separadas de mineralización metálica en el distrito Candelaria-Punta del Cobre.

Microfoto de mena típica de la mina Socavón-Rampa Mostrando calcopirita, pirita y especularita (hematita). Campo de visión aprox. 3 mm.

Reemplazo incompleto de hematita por magnetita (pseudomorfos) (mushketovita); es una característica típica del distrito (mina Carola). Campo de visión aprox. 3 mm.

Candelaria fue descubierta por casualidad en 1987 durante exploraciones de un yacimiento de tipo skarn (mina Lar) por Phelps Dodge; sondaje 33 se dejó profundizar 70 m en andesitas estériles inferiores y terminó cortando 20 m de mena de magnetita y sulfuros con 1% Cu y 0.3 g/t Au

Mina Candelaria; Phelps Dodge

Marschik, R. and Leveille, R.A. (1998): The Candelaria-Punta del Cobre iron oxide copper-gold deposits, Chile. Geological Society of America, Abstracts with Programs, A-371.

El Distrito Punta del Cobre y el yacimiento La Candelaria se localizan a 20 km al sur de Copiapó. Figura 1. Mapa Geológico del Área Candelaria-Punta del Cobre Notar la ubicación de la sección A-A’ de la siguiente figura

Marschik, R. & Leveille, R.A. (1998) Sección esquemática desde el Batolito Copiapó hasta el distrito Punta del Cobre. Se muestra la posición estratigráfica de los cuerpos de mena.

Estratigrafía de Candelaria

Marschik, R. & Leveille, R.A. , (1998)

Distribución de los tipos de alteración hidrotermal en Candelaria

Marschik, R. & Leveille, R.A. , (1998)

Posición del cuerpo mineralizado de Candelaria

Sección de la parte norte del yacimiento Candelaria

Marschik, R. & Leveille, R.A. , (1998)

Rajos de mina Candelaria desde Sierra El Bronce. Vista al suroeste.

Mena típica de Candelaria. La mineralización de calcopirita-pirita está sobreimpuesta a rocas volcánicas-volcanoclásticas con intenso Metasomatismo de Fe (magnetita).

Veta de rumbo NNW de calcopirita-pirita en el pique sur de Candelaria.

Marschik, R. & Leveille, R.A. (1998)

Paragénesis de la mineralización y de los eventos principales de alteración.

La mineralización de Candelaria-Punta del Cobre ocurrió en Dos etapas hidrotermales mayores: 1) una etapa de óxidos de Fe temprana y 2) una etapa de sulfuros sobreimpuestos. Alteración Biotítica acompaña la etapa temprana de óxidos de Fe. Una isócrona inversa 40Ar/39Ar en biotita de 114.9±1.0 Ma (±2s) se interpreta como representativa de esta etapa hidrotermal temprana.

Manto Verde

Hirtzman et al., 1992

Rieger et al., 2009

Geología del Distrito Mantoverde

Modificado de Sanhueza and Robles, 1999 Modified from Sanhueza and Robles, 1999

Rieger et al., 2009

Manto Verde

Mina Manto Verde

Mina Manto Verde

Mina Manto Verde Anglo-American

Se explotan

15.000 t/día con lixiviación en pilas y electro-obtención de Cu.

Brecha de Brecha falla hidrotermal

Sericita- carbonato sobreimpuestos a microclina-clorita

Envolvente de mineral ley de corte 0.4% Cu oxidado y sulfurado

Vila et al., 1996

Geología del Distrito Mantoverde

Manto Verde  Brechas con abundante especularita con

minerales oxidados de Cu hasta 200 m de profundidad. Mineral primario en profundidad con magnetita, calcopirita y pirita (Cpy/Py = 5/1)  Sulfuros depositados al mismo tiempo y posteriores a especularita (magnetita en profundidad).  Existían cuerpos vetiformes de mayor ley de CuAu que fueron explotados en forma subterránea previo a la operación a rajo abierto desde 1995.

Hallazgos recientes: CODELCO integra dos nuevos

yacimientos a sus recursos mineros de la II Región, Casualidad y Virgo del distrito Sierra Overa

 Ratificando su condición de unas de las compañías más

activas en exploración de cobre, la empresa avanzó en la identificación de Casualidad y Virgo, dos prospectos que, en conjunto, contendrían más de 400 millones de toneladas de mineral.  Ambos yacimientos son del tipo CuFeAu (cobre, fierro y oro) y se ubican cercanos a la costa chilena, por lo que se trata de un nuevo concepto de exploración que Codelco está desarrollando entre la I y VI región.  Virgo es un yacimiento de propiedad de Enami, que Codelco adquirirá por un valor cercano a los 1,5 millones de dólares.

Casualidad Cu-Au Ox.Fe

Casualidad Casualidad

Casualidad Cu-Au Ox.Fe 300 Mt @ 0.8% Cu equivalente (Cu+Au)

Depósito de Cu-óxidos de Fe (sin Au) en rocas Volcánicas cretácicas e intrusivos (125-93 Ma) Mineralización aprox. 98-93 Ma; Rivera et al., 2009. Cubierta de gravas 40 m de espesor Mineralización hasta 300-400 m de profundidad

25 km

Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

3

Exploración y Descubrimiento Campañas de sondajes Año 2003 Año 2004 Año 2005 Año 2006 Año 2007 Año 2008 Año 2009

58.251 m en 156 sondajes. 25 DDH (10.440 m) y 131 AR (47.811 m)

Generando hoy los beneficios de mañana

Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE. Todos los Derechos Reservados.

Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

2

Minería y exploración Proximal Vetas Mt-act-ap Vetas y/o brechas de Cu-Fe-Au

Altos de Cifuncho Casualidad

Distal

Vetas Au Estratoligados de Cu-Ag

La Pelusa

Franke

Angelitos Félix

Altamira China

Mateo

Barreal Seco

Cerro Negro

5 km

5 km

Geología del entorno BATOLITO LOS PINGOS (CRETÁCICO INFERIOR 121-110 Ma)

STOCKS ANGELITOS - LA PICOTA (CRETÁCICO INFERIOR A SUPERIOR (93-122 Ma) FORMACIÓN AEROPUERTO (CRETÁCICO INFERIOR) FORMACIÓN LA NEGRA (JURÁSICO)

2 km

5 km

Cpy-py

Bo-Cpy

Cc-Bo

Cc-Bo

Bo-Cpy

SW

Cpy-py

Geología del yacimiento

NE

Norte Clo -Alb Clo –Epi-Alb

Clo –Epi-Alb

Clo -Alb

Centro

Bio-Mgt

Sur

Clo -Alb

Epi-Alb

Clo -Alb

Epi-Alb Clo -Epi

Clo -Epi

200 m

500 m

Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE. Todos los Derechos Reservados.

Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

6

Rocas y estructuras NIVEL 1.300 m.s.n.m.

Toba brechosa polimíctica

Metandesita “Roca Negra”

1 km

Andesita porfídica grano fino

Granodiorita

200 m

SECCION P-4

Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

7

Rocas y estructuras

Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

8

NIVEL 1.100 m.s.n.m.

Mineralización

NIVEL 1.350 m.s.n.m.

Sección P-0 Bloque Norte

200 m

Sección P-4 Bloque Central

1 km

1 km

200 m

Sección P-10A Bloque Sur

200 m

Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

9

Mineralización

Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

10

Modelo de Bloques de leyes de CuT LC CuT >0.2

Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

11

Modelo de Bloques de leyes de CuT LC CuT >0.3

Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

12

Modelo de Bloques de leyes de CuT LC CuT >0.5

Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

13

Modelo de Bloques de leyes de CuT LC CuT >0.6

Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

14

Rivera et al., 2009 1. Casualidad contiene del orden de 300 Mt @ 0,50% CuT, de los cuales unos 90 Mt @ 0,30% CuT son óxidos. 2. Distrito minero con historial de exploración de la década de los 60’s. 3. Yacimiento en gran parte cubierto, identificado a partir de un modelo de exploración y sucesivas campañas de sondajes. 4. Es el primer yacimiento IOCG > 1,5 Mt Cu fino descubierto a partir de un programa de exploración básica o “greenfield”. 5. Alojado en rocas volcánicas e intrusivos en un rango de edad de 93-125 Ma, edad mineralización entre 98-93 Ma 6. Yacimiento tipo IOCG pero sin “G”, con alteración biotitamagnetita de fondo y mineralización relacionada con alteración Na-Ca. 7. Zonación inversa similar a Olympic Dam, con calcosina-bornita al techo que grada a calcopirita y pirita hacia la base y los extremos 8. Como buen yacimiento IOCG tiene más preguntas que respuestas Casualidad, XII Congreso Geológico Chileno

15

Santo Domingo

Santo Domingo

Proyecto Santo Domingo

Far West Mining Ltd.  Los Recursos Indicados en Santo Domingo Sur son 171.5 Mt @ 0.57% Cu y 0.08 g/t Au.  Iris tiene Recursos Indicados de 31.2 Mt @ 0.46% Cu y 0.06 g/t Au.  Estrellita tiene Recursos Indicados de 31.7 Mt @ 0.53% Cu y 0.05 g/t Au.  Los Recursos Indicados en Santo Domingo suman un total de 2.850 millones de lbs de cobre. Los recursos han sido estimados con una ley de corte de 0.3% Cu.

Proyecto Santo Domingo Far West Mining Ltd.

Proyecto Santo Domingo Far West Mining Ltd.

Conclusiones  Yacimientos de Ox. Fe-Cu-Au se presentan en la

Faja Ferrífera Chilena del Cretácico Inferior, aunque Candelaria está levemente más al este.  El origen hidrotermal metasomático de ellos no se discute.  Sin embargo, la fuente de fluidos mineralizadores y metales es todavía controvertida.

Conclusiones  Los datos actuales sugieren una derivación

magmática de los fluidos mineralizadores, pero no excluyen la participación de otros fluidos en la génesis de estos depósitos.  La incorporación de sulfuros ocurrió en una etapa tardía y el Au se asocia a la calcopirita que es el sulfuro dominante (Cpy/Py = 5/1).

Sillitoe (2003) planteó que los depósitos de óx.Fe-apatita y los de óx.Fe-Cu-Au pertenecen al mismo clan, siendo los primeros un miembro deficiente en Cu de este tipo de depósitos minerales. El balance de la evidencia se inclina hacia un origen hidrotermal metasomático de ambos.

Yacimiento El Laco  Magnetita de alta ley (61,9% Fe)  Ubicado en la alta cordillera a 4500 m de altitud.  Actualmente existen 320 millones de toneladas

identificadas de mineral de hierro

El Laco volcán Plioceno, 2.1 Ma Contiene depósitos de magnetita maciza con apatita. Descritos como lavas e intrusivos de magnetita (Park, 1961; Henríquez et al., 1975, 1978, etc.; Nyström y Henríquez, 1994;Naslund et al., 2003) Estos autores plantean un origen volcánico de El Laco Rhodes et al.,1999 y Sillitoe y Burrows, 2002, plantean un origen por reemplazo hidrotermal.

Edad K-Ar Roca total 2,0±0.3 Ma Gardeweg y Ramírez, 1985 Edad Trazas de Fisión En apatita 2,1±0.1 Ma Maksaev et al., 1988

Rodados Negros

San Vicente Bajo San Vicente Alto

Laco Norte Laco Sur

Laco Norte

Laco Sur

Laco Norte

Laco Sur

Magnetita de Laco Norte; vista al SE

Magnetita de Laco Norte; vista al SE

Magnetita en rajo de Laco Sur

Magnetita en rajo de Laco Sur

Menas de magnetita de El Laco; se observan los cristales octaédricos.

Magnetita; Laco Norte

Material fragmental Camino a Laco Sur

Magnetita columnar Laco Sur

Magnetita con oquedades

Tubo de degasificación (?) o conducto hidrotermal (?); tapizado con octaedros de magnetita

Agregado de finos octaedros de magnetita y agujas de apatita

Mena de magnetita; las partes blancas son agujas de apatita

Material fragmental

Material fragmental

Brecha con matriz de óx. Fe

Bloques de roca volcánica alterada en magnetita