• Categories
• Minería
• Minerales
• Oro
• Metalurgia
• Cobre

Citation preview

Universidad Católica del Norte Facultad de Ingeniería y Ciencias Geológicas Departamento de Geología

Minera Guanaco Laboratorio de Geología de Minas 2

Realizado por: Francisco González G. Bladimir Saldaña V. Felipe Standen L. Herman Villegas E. Ayudante: María Jesús Pastén B. María San Martín R.

Antofagasta, Julio 2016

Índice I.

Introducción............................................................................................................. 1 Hechos históricos.......................................................................................................1 Ubicación y Acceso....................................................................................................2

II.

Objetivos................................................................................................................. 3

III.

Marco Tectónico y Evolución..................................................................................3

IV.

Marco Geológico...................................................................................................4

Geología del Distrito Guanaco...................................................................................5 

Formación Augusta Victoria (Cretácico superior)..............................................5



Formación Chile-Alemania (Paleoceno Inferior – Eoceno Inferior)....................5



Pórfido Microdiorítico Inesperada (Eoceno Medio)............................................9



Basaltos de Catalina (Eoceno Superior)............................................................9



Secuencias Hidromagmáticas en el Distrito Minero El Guanaco.....................9



Secuencia Hidromagmática Dumbo (SHD).....................................................10

V.

Depósito Epitermal de Alta Sulfuración – El Guanaco..........................................12 Geología Estructural y Eventos Hidrotermales.........................................................12 Mineralización..........................................................................................................14 

Oro..................................................................................................................15

VI.

Producción..........................................................................................................16

VII.

Proceso Metalúrgico...........................................................................................17

Problemas en el Proceso de Recuperación.............................................................18 Producto Final..........................................................................................................19 VIII.

Referencias y Bibliografía..................................................................................20

1

I.

Introducción

El presente trabajo se enmarca dentro del programa de estudio del Curso de Geología de Minas 2, dictado por el Departamento de Ciencias Geológicas de la Universidad Católica del Norte. Aquí se entrega el desarrollo de la información obtenida mediante el apunte de datos durante charlas, datos recopilados en terreno y búsqueda bibliográfica. La visita a terreno se realizó el día miércoles 15 de junio del 2016, en las dependencias del distrito minero El Guanaco, ubicado en la Depresión Central de la Región de Antofagasta. La geología del distrito representa un ejemplo a nivel mundial de un depósito epitermal de alta sulfuración de Au-Ag-Cu. Guanaco Compañía Minera Ltda. es la empresa minera dedicada a la exploración y explotación de los yacimientos mineros del distrito. Sin embargo, el distrito ha sido explotado desde hace décadas. A continuación, se describen los acontecimientos más importantes que tienen relación con el Distrito Minero El Guanaco, en orden cronológico.

Hechos históricos  Intensa actividad de la minería del oro entre 1886-1939 con algunas interrupciones.  Cobre fue explotado entre 1928 y 1930.  Se estima que Guanaco ha producido un exceso de un millón de onzas de oro hasta mediado de los años 80 y 50 kg/oz de oro entre 1993 y 1997.  En 1991, Amax Gold tomó la propiedad de Minera Guanaco y a partir de un año generó reservas de 11,500 toneladas métricas conteniendo 1,77 gramos por tonelada de oro.  En el año 1999, Kinross Gold adquiere Amax Gold, y la propiedad fue tomada por su filial local Kinam Guanaco.  Después de la adquisición, Kinam realizó muchos programas de exploraciones e inspecciones técnicas.  En septiembre de 2002, Gold Rose International, una subsidiaria de Austral Gold, ejecutó una opción de compra, acordando adquirir la propiedad.  En marzo de 2003, Guanaco Capital Holding adquiere un 51% de interés directo.  En mayo de 2007, Guanaco Capital Holding traspasa el 51% de interés a Austral Gold Limited.  En mayo de 2008, Austral Gold Limited adquiere el 49% restante, y así, hoy mantiene el 100% de interés en el Proyecto Guanaco.

Austral Gold Ltda: Está registrada en Australian Securities Exhange (ASX: AGD) y es una compañía minera y exploración creciente en sus precios de metales construyendo un portafolio de recursos en Sudamérica. El Proyecto Guanaco en Chile de la compañía es una mina de producción de bajo costo más allá de la exploración.

2

Para llevar a cabo este trabajo, se utilizaron antecedentes teóricos y técnicos de algunos estudios y trabajos anteriores.

Ubicación y Acceso El depósito de oro Guanaco está localizado 220 kilómetros al sur-este de Antofagasta (II Región), zona norte de Chile. Las coordenadas UTM son 7,224,000N y 446,000E. La mina está localizada a 45 km al este de la carretera panamericana y a 70 km al sur de El Peñón. El viaje desde Antofagasta toma cerca de tres horas.

Figura 1. Ubicación y acceso a Minera Guanaco.

El clima es el típico del Desierto de Atacama, con modera lluvias o sin lluvias, y un resultado ausente de prácticamente cualquier forma de vegetación. Los rangos de altitud entre los 2400 y 2900 metros, promediando los 2600 metros sobre el nivel del mar.

3

II.

Objetivos   



III.

Reconocer conceptos adquiridos en clases de cátedra de la asignatura Geología de Minas 2. Conocer la geología del distrito minero y a nivel mina. Conocer los procesos mineros y geometalúrgicos presentes en Minera Guanaco:  Explotación y Exploración  Captura de datos (Mapeo)  Geometalurgia (procesos y recuperación) Conocer las diferencias más importantes entre una mina de oro y una de cobre, tanto la geología como la operación en su totalidad.

Marco Tectónico y Evolución

Durante el Paleoceno-Eoceno inferior, en la Depresión Central del norte de Chile, tuvo lugar un arco magmático desarrollado bajo un régimen tectónico extensional y/o transtensional (Charrier et al. 2009). Esta configuración fue el resultado de una subducción de tipo chilena (normal) entre las placas Sudamericana y Farellones, desarrollada con un ángulo de convergencia normal (90°) y una baja velocidad de convergencia (6 cm/año). El régimen extensional imperante permitió el desarrollo de un importante magmatismo calcoalcalino representado mayormente por rocas volcánicas, que se extendió por más de 3.000 km a lo largo del margen continental, con una orientación general NNE y un ancho aproximado de unos 90 a 100 km. En el norte de Chile, el arco magmático se extendía entre los 21º y 23º S, a lo largo de la parte oriental de la actual Depresión Central, la Precordillera, la Sierra de Moreno y el flanco occidental de la Cordillera de Domeyko; y entre los 23º y 27º S, a lo largo de la Depresión Central. La actividad magmática cenozoica de este arco corresponde al emplazamiento de plutones, domos, pequeños stocks e intrusivos subvolcánicos de composiciones mayormente intermedias, que fueron acompañados por un profuso vulcanismo de carácter basáltico, andesítico y dacítico-riolítico, frecuentemente relacionados con distintos tipos de aparatos volcánicos, como ser: complejos de domos, campos de lavas, estratovolcanes, maares, tuff cones (diatremas, brechas pipes), etc., que muchas veces son acompañados por extensas zonas de alteración hidrotermal (Charrier et al., 2009). A lo largo del arco volcano-plutónico (Paleoceno a Eoceno Temprano), se formaron depósitos de pórfidos de Cu-Mo (e.g. Lomas Bayas) y breccia pipes asociados (e.g. Sierra Gorda) con edades entre los 63 a 52 Ma. (Sillitoe y Perelló 2005), y sistemas epitermales principalmente ricos en Ag de tipo sulfuración intermedia (e.g. Cachinal de la Sierra), de baja sulfuración ricos en Au-Ag (e.g. El Peñón) y en menor medida de alta sulfuración de Au-Cu (e.g. El Guanaco), con edades que van desde los 64 a 43 Ma (Oyarzun et al., 2001). No es aparente una relación de los pórfidos cupríferos y sistemas epitermales de esta edad con estructuras mayores de carácter regional, pero ellos se presentan en zonas cubiertas por rocas más jóvenes, las que no permiten visualizar un control estructural regional. En general las mineralizaciones epitermales de esta edad presentan una orientación general N-S (e.g. El Peñón, Cachinal de la Sierra, El Soldado, Amancaya, etc.), mientras que El Guanaco es el único con una orientación ENE-OSO. Para el Eoceno medio ocurre un cambio en la dinámica de la zona de subducción, que conlleva a un cambio de ángulo de convergencia de placa (que pasa a ser de 70°) y un aumento de la velocidad de convergencia, dando como resultado la horizontalización de la placa subductada (flat4

slab) que da lugar a un importante engrosamiento cortical y el desarrollo de la fase Incaica de la Orogenia Andina. Durante el Eoceno inferior y el Eoceno medio se da la transición entre el ambiente extensivo del Paleoceno - Eoceno Inferior y el ambiente compresivo oblicuo del Eoceno Medio al Oligoceno Inferior, desarrollando, para esa transición, compresión ortogonal sobre la placa (Fig. 2D a F). Ya para el Eoceno medio al Oligoceno Inferior se generó un ambiente netamente compresivo (compresión desde O-E a SO-NE) con la formación de sistemas transpresivos dextrales desarrollados sobre fallas regionales N-S. Este régimen tectónico produjo una disminución en la permeabilidad cortical, dificultando el ascenso de los magmas, lo que trajo como consecuencia el cese del vulcanismo y la consecuente acumulación de los magmas en la corteza superior, formando grandes batolitos que no llegaron a superficie. Estos intrusivos desarrollaron apófisis que se emplazaron, con un importante control estructural, dentro zonas dilatantes vinculadas las fallas NS. Estas apófisis, representadas por pequeños stocks multiepisódicos y signatura geoquímica adakítica, se emplazaron a unos 2 km profundidad, y son los cuerpos que originaron los depósitos de pórfidos Cu gigantes asociados a la zona de falla de Domeyco, con edades de entre 44 y 31 Ma. (e.g. El Salvador, Escondida, Chuquicamata; Oyarzun, 2001). (Jovic et al., 2015).

IV.

Marco Geológico

El Distrito Minero El Guanaco se caracteriza por una geología compleja, compuesta mayormente por rocas volcánicas depositadas desde el Cretácico Superior hasta el Eoceno Superior, y que pueden ser subdivididas en tres grandes ciclos volcánicos separados por importantes discordancias regionales (Espinoza et al., 2011; Permuy et al., 2015). En la zona de estudio estas rocas están representadas por la Fm. Augusta Victoria, de edad cretácica, la Fm. Chile-Alemania de edad paleocena a eocena inferior, y los Basaltos de Catalina, del Eoceno Superior.

Figura 2. Mapa Geológico-Metalogénico del Distrito Guanaco (Modificado de Permuy, 2015).

5

Geología del Distrito Guanaco 

Formación Augusta Victoria (Cretácico superior)

Constituye el basamento de la secuencia volcánica reconocida en el distrito. Los afloramientos están ubicados principalmente hacia el este del área (Figura 2), con espesores que superarían los 1000 m de potencia de acuerdo a sondajes realizados en el sector norte de la Sierra de Las Pailas. Esta unidad está suavemente plegada, formando amplios anticlinales y sinclinales buzantes, con ejes de orientación general N-S. Está compuesta por una secuencia estratificada de ignimbritas riolíticas con algunas intercalaciones menores de lavas andesíticas y dacíticas, y cantidades muy subordinadas de sedimentitas cuarzosas (Permuy, 2015).

Figura 3. Vista regional del Pórfido Las Pailas intruyendo a la Fm. Augusta Victoria. Modificado de Permuy, 2015.



Formación Chile-Alemania (Paleoceno Inferior – Eoceno Inferior)

Las rocas de esta unidad ocupan la mayoría los afloramientos y constituyen la principal roca de caja de las mineralizaciones del Distrito (Figura 2). Esta unidad apoya en discordancia angular sobre las unidades Cretácicas (Espinoza et al., 2011), e inclina unos 30° hacia suroeste. En la zona de la mina, la secuencia ha sido perforada hasta los 1000 m de profundidad. Geoquímicamente, se trata mayormente de rocas intermedias (andesitas y dacitas) con algunas muestras de composición basáltica y riodacítica (Figura 4). En base a los trabajos de campo de Permuy, 2015., se pudo definir que esta unidad está compuesta por la superposición de productos volcánicos que se vincularían a distintos edificios volcánicos, que ordenados cronológicamente, se denominan: Sierra Las Pailas, Mina Guanaco, Sierra. Inesperada, Cerro Campana y Cerro Caupolicán (Fig. 2). Sierra Las Pailas (64-63 Ma): Este edificio volcánico se ubica en el sureste del área (Fig. 2) y está constituido por potentes coladas superpuestas, autobrechas y depósitos de flujos de bloques y cenizas, de composiciones andesíticas a dacíticas (Figura 4). Se trata de andesitas cuarzosas con textura porfírica y un elevado porcentaje de fenocristales (plagioclasas + biotita + anfíbol ± piroxeno ± cuarzo), en una pasta afanítica a vítrea 6

(Figura 5), con enclaves microgranulares dioríticos. En el extremo norte de la sierra se ubica un pequeño stock microdiorítico elongado en sentido N-S que intruye a las rocas cretácicas interpretado como equivalente subvolcánico del complejo de lavas (Figura 3). Además, el borde norte de la Sierra Las Pailas se distingue por una zona con alteración argílica avanzada, con estructuras de tipo ledges de rumbos E-O y pequeños cuerpos subhorizontales de reemplazo silíceo, que en conjunto conforman un lithocap de 1 km² desarrollado sobre la Formación. Augusta Victoria (Figura 2). Las relaciones de campo muestran que la zona de alteración es cubierta por rocas inalteradas de la unidad Lavas Andesíticas Las Pailas de edad Paleoceno Inferior (Matthews y Cornejo, 2006).

Figura 4. Diagrama de Winchester y Floyd (1977) mostrando la composición geoquímica de la Formación Chile-Alemania en el Distrito El Guanaco. Modificado de Permuy, 2015.

Figura 5. Muestra de mano de Lavas Andesíticas Las Pailas con fenocristales de plagioclasas, anfíboles en una pasta afanítica oscura. Modificado de Permuy, 2015.

7

Mina Guanaco (59-57 Ma): Hacia el norte de la mina El Guanaco, afloran una serie de lavas dacíticas conocidas como Pórfido Cachinalito (Figs. 6 y 7), que hospedan parte de las mineralizaciones epitermales del Distrito aurífero (Estructuras Cachinalito, Salvadora-Los Nanos). Son rocas de composición dacítica (Fig. 4), con texturas porfíricas (plagioclasas + biotita + anfíbol ± piroxeno ± cuarzo) en una pasta afanítica masiva o con bandas de colores verdosos a morados. Esta unidad cuenta con una datación U-Pb SHRIMP en circones realizada por la compañía que arroja una edad de 58,9 ± 0,4 Ma en la Mina Cachinalito (Stabro Kasaneva com. pers.). Sobre estas lavas se desarrolla una potente secuencia volcánica estratificada que alcanza los 800 metros de potencia en el sector de la mina y se extiende hacia extremo oeste de la Sierra de Las Pailas en el sur y parte del Cerro Campana hacia el norte. Está conformada por la alternancia de rocas piroclásticas y cuerpos de lavas de composiciones intermedias a básicas (Fig. 4). Cada una de ellas se inicia con un nivel basal de brechas líticas que hacia arriba evolucionan a una secuencia estratificada donde alternan ignimbritas y depósitos de surge. Páez et al. (2015) proponen que se trata de depósitos hidromagmáticos, y los vinculan a uno o varios aparatos volcánicos del tipo maar. Cubriendo a la secuencia estratificada y hacia el sector este de la mina, se desarrolla un complejo de domos dacíticos denominados Domos Campamento (Figs. 2 y 4), con edades desde 57 a 55 Ma (Matthews y Cornejo, 2006). La secuencia descripta hospeda las principales estructuras auríferas del Distrito (Fig. 2), como son DumboDefensa, Perseverancia y Quillota, que constituyen un ejemplo a nivel mundial de un sistema epitermal de alta-sulfuración (Matthews y Cornejo, 2006; Galina et al. 2014).

8

Fig 6. Muestra de mano del Pórfido Cachinalito con fenocristales de plagioclasas, biotitas, anfíboles, piroxenos y cuarzo en una pasta afanítica morada. Fig 7. Vista regional desde el Cerro Campana de los afloramientos del Pórfido Cachinalito.

Sierra Inesperada: Ubicada en el extremo sudoeste del Distrito, se reconoce otra potente secuencia piroclástica estratificada apoyada sobre lavas andesíticas (Figs. 2 y 4). Este paquete se compone por intercalaciones de múltiples depósitos de surges, niveles de ignimbritas y bancos lenticulares de brechas líticas, que totalizan un mínimo de 100 m de potencia. Por otra parte, en el sector norte de la Sierra Inesperada se ubican dos grandes cuerpos intrusivos de brechas polimícticas (Brecha Anfiteatro), de geometrías subcirculares en planta, y diámetros de 1,5 km y 0,5 km respectivamente (Fig. 2). Los contactos de los cuerpos de brechas son netos e intrusivos, y a partir de ellos se desprenden numerosos diques de brechas. Internamente están compuestos de brechas masivas, matriz sostén, polimícticas con clastos de hasta varios metros de diámetro de lavas andesíticas, riolitas y de ignimbritas de la Formación Augusta Victoria. La matriz de las brechas es fina, de aspecto piroclástico y tonalidades moradas. Páez et al (2015) interpretan que tanto la secuencia estratificada como las brechas representan distintas facies de un mismo aparato volcánico de tipo maar-diatrema, el cual puede ser correlacionado preliminarmente con el descripto para el sector de Mina Guanaco. Por último, en el extremo sur de la sierra se encuentra un cuerpo dómico ácido intensamente silicificado denominado Lavas Riolíticas Cerro Chancho, que posiblemente sea equivalente a los Domos Campamento en el área de la mina. La Sierra Inesperada tiene como característica distintiva una extensa alteración que oblitera las texturas originales de las rocas, y que forma niveles horizontales de silicificación pervasiva, zonas de alteración cuarzo-alunita y argílica avanzada, y ledges, dando lugar a un extenso lithocap (>1 km2), posiblemente vinculado a un sistema epitermal de alta sulfuración, y/o a exposiciones someras de un potencial sistema de pórfido. Por otra parte, se reconocen otros dos sectores con mineralizaciones con estilos propios como son las brechas polimetálicas de la Mina Inesperada y un equivalente removilizado (Mina de Plata). (Permuy, 2015). Cerro Campana (53-54Ma): En el extremo norte del área se reconoce un extenso complejo de domos de composición dacítica a riolítica (Figs 2 y 4). Los domos se apoyan sobre la unidad Lavas Andesíticas Campana de textura porfírica (plagioclasas + piroxenos), datadas en 52,9 ± 2,2 Ma (Matthews y Cornejo, 2006). Los domos se caracterizan por un paquete de ignimbritas pumíceas en su base, que varían desde levemente soldadas hasta vitrófiros de alto grado, datadas en 54,4 0,4 Ma (Matthews y Cornejo, 2006). Internamente, los domos desarrollan una zonación textural típica de estos cuerpos (Cas y Wright, 1987) con autobrechas en los bordes, que gradan a un sector intermedio de obsidiana masiva, y un núcleo de lavas masivas con pastas afaníticas de aspecto fluidal y sectores esferulíticos. La mineralización asociada a estos domos está representada por una serie de brechas hidrotermales formadas por fluidos de baja sulfuración, con texturas en rompecabezas compuestas por cuarzo con sulfuros, ubicadas en los bordes de los cuerpos. Esta tipología se correlaciona con otros distritos de la faja Paleocena-Eocena (Davidson y Mpodozis, 1991). Cerro Caupolicán (52-50 Ma): Parte de este edificio volcánico de gran tamaño se ubica en el extremo noroccidental del área, y está compuesto por una secuencia estratificada de coladas y domos de composiciones variables entre andesitas y dacitas (Figs. 2 y 4). Se trata de rocas lávicas con una textura porfírica gruesa con fenocristales 9

(plagioclasas + piroxeno ± cuarzo) en una pasta afanítica, microgranuda o bien vítrea. Este conjunto de lavas con edades del eoceno inferior (Espinoza et al., 2011) no presentan mineralización asociada y cubren parcialmente a la secuencia de la Sierra Inesperada.



Pórfido Microdiorítico Inesperada (Eoceno Medio)

Esta unidad fue definida por Espinoza et al. (2011) y está compuesta por cuerpos pequeños de composición diorítica a tonalítica (equivalentes de andesitas a dacitas), que intruyen a la secuencia Inesperada (Figs. 2 y 4). Está formada por rocas porfíricas (plagioclasas + anfíbol + biotita) con pasta microgranuda, generalmente sin evidencias de alteración hidrotermal. Estos cuerpos fueron datados por Espinoza et al. (2011) en 47,3 ± 0,6 Ma.



Basaltos de Catalina (Eoceno Superior)

Es la unidad volcánica más joven del área y se desarrolla mayormente en los sectores del Cerro Caupolicán y la Sierra Inesperada (Fig. 2), cubriendo en discordancia angular a las rocas de la Formación Chile-Alemania. Se trata de coladas basálticas, ricas en olivino y con una gran cantidad de vesículas. Estas coladas podrían ser correlacionadas con los Basaltos de Catalina, del Eoceno Superior (Espinoza et al., 2011).



Secuencias Hidromagmáticas en el Distrito Minero El Guanaco

Las rocas estudiadas pertenecen a la Fm. Chile-Alemania, representan el 90% de los afloramientos de rocas piroclásticas dentro del distrito, y constituyen la roca de caja de las principales mineralizaciones de la zona (Guido et al., 2014; Permuy et al., 2015). Durante los trabajos de campo se subdividió a estas rocas en dos secuencias independientes en base a su distribución areal. La Secuencia Hidromagmática Dumbo (SHD) se desarrolla en las inmediaciones de la Mina El Guanaco, mientras que la Secuencia Hidromagmática Inesperada (SHI) aflora en el ámbito de la Sierra Inesperada. Ambas secuencias se encuentran desconectadas y separadas por un conjunto de depósitos aluviales post-miocenos (Espinoza et al., 2011) que dificultan la realización de correlaciones entre ambas. En este trabajo, sólo se estudiará la Secuencia Hidromagmática Dumbo (SHD), debido a su relación con el depósito El Guanaco.



Secuencia Hidromagmática Dumbo (SHD)

Esta unidad constituye la principal roca de caja de las mineralizaciones en la Mina Guanaco (Guido et al., 2014; Permuy et al., 2015), y puede ser reconocida en los Cerros Estrella y Guanaquito, y en varios afloramientos menores ubicados en las inmediaciones del yacimiento. Se trata de una secuencia estratificada formada por la alternancia de rocas piroclásticas y cuerpos de lavas de composición intermedia a básica, que se presenta basculada hacia el sudoeste, y con buzamientos entre 10° y 40° tanto hacia el oeste como hacia el sudoeste. El espesor aflorante en el sector del rajo Dumbo-Cerro Estrella ronda los 200 m, lo que sumado a los 600 m reconocidos en el sondaje RCDDH-

10

1016 (Páez et al., 2015), le otorgan un espesor estimado de 800 m a la secuencia completa.

Figura 8. Vista hacia el este del Rajo Dumbo mostrando las secciones aflorantes de SHD y su relación con las estructuras mineralizadas (ledges). Modificado de Páez et al., 2015.

Utilizando los cuerpos de lavas como marcadores estratigráficos se subdividió esta unidad en tres secciones, dos de ellas completamente aflorantes (Figura 8), y una reconocida únicamente mediante el sondaje RCDDH-1016 (Páez et al., 2015). En líneas generales, cada sección se inicia con un paquete piroclástico ligeramente granodecreciente que culmina con un nivel de lavas básicas a intermedias (Permuy et al., 2015), que es incorporada luego como clastos hacia la base de la secuencia desarrollada inmediatamente por arriba. Las tres secciones piroclásticas descriptas para la SHD presentan similitudes en cuanto a su arreglo interno: -

cada una de ellas se inicia con un nivel basal de ignimbritas líticas (brechas líticas) con intercalaciones de depósitos de oleadas piroclásticas (surges). Hacia arriba, la secuencia continúa con un paquete estratificado donde alternan ignimbritas de grano fino de aspecto “arenoso” y depósitos de surge (Figura 10). Por último, y coronando cada sección, se reconocen uno o varios paquetes de ignimbritas pumíceas de aspecto masivo. 11

De esta forma, estas características se agrupan en las siguientes facies, de base a techo:   

Facies de Brechas Líticas Facies de Ignimbritas Finas Facies de Ignimbritas Pumíceas

Figura 9. Aspecto estratificado de la SHD en la base del Rajo Dumbo. Figura 10. Facies de Ignimbritas Finas de la SHD en el Rajo Perseverancia Modificado de Páez et al., 2015.

El elevado grado de alteración hidrotermal imposibilita la observación de las características microscópicas de las facies descriptas, ya que las texturas se encuentran completamente obliteradas. En todos los casos, la alteración argílica avanzada produce el reemplazo total de los vitroclastos (pómez y matriz) por un agregado masivo de caolinita, cuarzo y cantidades variables de alunita. (Páez et al., 2015).

V.

Depósito Epitermal de Alta Sulfuración – El Guanaco

Geología Estructural y Eventos Hidrotermales La mina El Guanaco se presenta en la intersección de tres lineamientos regionales: -

falla N-S lineamiento NO de Culampajá sistema de lineamientos NE-SO (Figura 11)

12

Figura 11. Ubicación de El Guanaco en el contexto estructural regional (modificado de Richards, 2003).

Las fallas internas tienen orientaciones preferentemente N-S y O-NO. La secuencia volcánica está intruida por domos riolíticos y dacíticos controladas principalmente por el sistema de fallas N-S, y O-NO en menor medida.

13

Figura 12. Cinemática sin-mineralización y post-mineralización.

En el Eoceno Inferior a Medio (48-45 Ma), se emplazaron pequeños pórfidos andesíticos a dacíticos alrededor de Guanaco y en Sierra Inesperada. Estos cuerpos desarrollaron grandes zonas de alteración hidrotermal, con desarrollo de litocaps silíceos con alunita en la parte superior de los sistemas y vetas de enargita en profundidad cuya orientación principal es E-NE. Otras vetas de orientación O-NO se emplazaron en estructuras pre-existentes al oeste de Cerro La Campana y de rumbo N-S en la parte norte de Sierra Las Pailas (Matthews y Cornejo 2006). La deformación para esta época estuvo dominada por compresión O-E, asociada a la fase de deformación Pre- Incaica (Matthews y Cornejo 2006), generando un sistema de cizalla dextral en las fracturas regionales NE-SO, con una extensión máxima que se ubicó aproximadamente en el rumbo E-O. Esta deformación generó fallas y vetas de orientación E-O netamente extensivas y ENE-OSO extensivas-dextrales, y reactivó fallas previas N-S, NO-SE y NNO-SSE. Este evento de deformación estuvo activo durante el funcionamiento del sistema hidrotermal y controló la depositación de la mineralización (Figura 12). Posteriormente, el área fue afectada por un evento de deformación asociado a subducción oblicua en el Mioceno (Matthews y Cornejo 2006), el que produjo una inversión en las estructuras previas con transpresión dextral canalizada principalmente por el Sistema de fallas Soledad. Esta inversión de fallas previas afectó a la mineralización principalmente en las fallas NO-SE y NNO-SSE (Figura 12).

14

Mineralización

Figura 13. Mapa de ubicación de los diferentes sectores mineralizados del depósito de alta sulfuración El Guanaco. Modificado de Guido et al., 2014.

En base a observaciones realizadas en los sectores mineralizados Dumbo-Defensa, Cachinalito, Quillota, Eureka- Palermo y Despreciada de la mina El Guanaco (Figura 13) se define que las mineralizaciones de alta sulfuración cortan a todo el paquete de rocas volcánicas y subvolcánicas, solo estando sólo cubiertas por los materiales de relleno aluvial. Por otro lado, se ha podido establecer una secuencia de cuatro pulsos principales de mineralización que consiste en: 1- Pulso caracterizado por vuggy o sílice residual, con halos de sílice, alunita y alteración argílica y propilítica asociada. 2- Pulso de enargita con cuarzo y/o baritina y/o pirita. 3- Pulso silíceo con baritina y/o pirita. 4- Pulso de calcedonia, caolín y baritina, con ocasional alunita, óxidos de Fe-Mn y secundarios de Cu. El pulso 1 es el más extendido y es estéril, generando la permeabilidad para los pulsos posteriores. Los pulsos 2 y 3 son los responsables de la precipitación de los minerales de mena, entre ellos hay pocas relaciones de corte, pero en general el segundo pulso se ubica en los sectores profundos de la mina y el pulso 3 abunda en los sectores más someros y es más abundante debido al nivel de exposición general observado en el distrito. El pulso 4 puede también formarse en otro régimen estructural diferente al sinmineralización (por reactivación del sistema), y en general removiliza los metales, generando zonas de bonanza. Las relaciones observadas entre los pulsos 2 y 3 generan que las estructuras incrementen el Cu en profundidad y sean más ricas en Au y Ag en superficie. Se define que el control estructural es el más importante para las mineralizaciones de alta sulfuración de Guanaco. Dado la cinemática sin-mineralización de la región, las fracturas de rumbos E-O y E-NE representan los conductos más favorables para la precipitación de metales. La cinemática post-mineralización ha generado reactivaciones del sistema de fallas, que son evidentes en el rumbo NO, y que desplazan las 15

mineralizaciones o generan removilización de los metales. Estos sectores con mineralización removilizada son de alta ley y están preferentemente ubicados en los cruces con estructuras de rumbos favorables. Si bien no hay un claro control litológico en las diferentes mineralizaciones observadas, es importante señalar que en todos los ejemplos, los niveles de alta ley de Au y Ag son subhorizontales y siempre ubicados entre los niveles 2.600 y 2.750 m. Esta disposición se puede explicar mediante un mecanismo de precipitación de metales favorecido por la mezcla del fluido hidrotermal ascendente con aguas paleo-freáticas. Según la naturaleza de los sectores freáticos (acuíferos porosos o fisurales), la zona mineralizada puede desarrollarse con mayor o menor potencia vertical. En la secuencia de rocas piroclásticas del sector Dumbo (paleo-acuífero poroso) las mineralizaciones se desarrollan en un intervalo vertical de 100 a 150 metros, en cambio en el sector Cachinalito (paleo-acuífero fisural desarrollado en filón capa dacítico) las mineralizaciones son más restringidas en la vertical, desarrollando hasta 50 metros en el techo del cuerpo. El Guanaco representa un excelente ejemplo de un sistema epitermal de alta sulfuración, con sectores someros y profundos preservados y bien expuestos.



Oro

La mineralización de oro en Guanaco es controlada por una silicificación texturalmente penetrativa (obliterando las texturas pre-existentes), en zonas de tendencia E-NE subverticales y brechas hidrotermales. Existen grados de silicificación en zonas externas con alteración argílica avanzada, y más en zonas con alteración propilítica. Docenas de vetas mineralizadas han sido explotadas en el distrito, la vetas más importantes se ubican en Defensa, Perseverancia, Abundancia San Lorenzo. En el sistema de veta Cachinalito, la mayor parte de mineralización de oro está concentrada entre los 2500 y 2650 metros. Altas leyes de oro (arriba de los 180 gramos por tonelada de oro) en 0.5 a 3 metros de ancho. La zona de oxidación se extiende aguas abajo algunos 70 a 80 metros y es relativamente libre de cobre. Las leyes de oro en esta zona son generalmente altas, algunas veces excediendo los 50 g/t Au. El oro nativo, en forma de dendritas, granos finos y gruesos, es el mineral de mena más importante, a pesar de que rara vez se ve. Pirita diseminada en realidad es el mineral más común, mientras enargita, luzonita y menor calcopirita están presentes en los horizontes más profundos. Calcosina y covelina, junto con carbonatos de cobre, silicatos y un número de arseniatos de cobre raras (chenevixite, ceruleite, etc), se han encontrado en las zonas de enriquecimiento secundario. Minerales de ganga importantes son cuarzo, barita tabular, así como rosa alunita y caolinita (en sustitución de los feldespatos en zonas afectadas por la alteración arcillosa avanzada), hematita, clorita, epidota, etc. La alteración y la composición mineralógica de los minerales de El Guanaco han dado lugar a su clasificación como un depósito epitermal de alta sulfuración.

16

VI.

Producción

Minera Guanaco recomenzó sus operaciones mineras en agosto de 2010 y produjo su primera barra de oro en Octubre de 2010. La producción hacia junio de 2015 queda fijada en la siguiente tabla.

Tabla 1. Producción y Operaciones. Tomado de la página oficial de Guanaco Project, Austral Gold.

VII.

Proceso Metalúrgico

Proceso Metalúrgico 17

Los métodos de recuperación para el Au-Ag epitermal pueden involucrar flotación, cianuración por agitación o cianuración en pilas. El costo del procesamiento va a aumentar si el oro está contenido en minerales que son difíciles de procesar, tales como la arsenopirita. El oro que presenta dificultades para su extracción metalúrgica se denomina “oro refractario” y es característico de menas sulfuradas, las que deben ser previamente oxidadas (tostación o biolixiviación) para poder recuperar el oro. En la Minera Guanaco el método utilizado actualmente es la cianuración en pilas, pero en un futuro el método será Lixiviación con agitación que duraría solo 40 horas para la obtención de la solución. Esta método obtendrá una mejor recuperación y se necesitara tamaños no tan pequeños. .Los principales procesos metalúrgicos en esta minera son: 1. Obtención del material al dinamitar el terreno, ya sea por método open pie o subterránea. Aquí se extraerán rocas que son molidas para disminuir su tamaño. Luego se efectúa un lavado con ácido de cal para aumentar el pH y así evitar que se desprenda un gas tóxico al mezclarla posteriormente con cianuro de sodio. 2. La roca se vuelven a moler hasta quedar reducidas a un polvo, con tamaño P80 que equivale a 5,2 mm, siendo este un tamaño particular en esta minera. 3. El material obtenido son depositados en pilas de lixiación estáticas, que son regadas por goteo y mezcladas con hasta 500 partes de cianuro de sodio por cada millón de partes de agua (500 ppm Cu cianurable como límite) . Al decantarse el cianuro arrastrara el oro y plata, que es recuperado en piletones. Este proceso tiene un tiempo de duración de 160 días de lixiviación efectivo. 4. En los piletones se le agrega carbón (carbón activado) para mejorar su separación (Proceso de elusión) y se bombea a la planta de procesamiento. En la planta se efectúa un proceso de electrowinnig (electro-obtención), donde se separa el oro y plata del cianuro y este se recicla para reglamentar el proceso, es decir todo será reutilizable. El oro se funde en lingotes, obteniendo un “Metal Dore” con 55% de oro, 45% de plata y menos de un 10% de cobre. Elusión ( solución concentrada de Au-Ag)

Electrowinning (Precipitado de Au-Ag-Cu)

Horno de inducción (Barra metal dore)

18

Figura 14. Resumen proceso metalúrgico. 1.Dinamitar terreno, chancado primario y lavado con ácido. 2. Chancado secundario a un tamaño P80. 3. Material en pilas de lixiviación estáticas.4. Metal Dore.

Problemas en el Proceso de Recuperación Los principales problemas de recuperacion y factores a controlar en la metalurgia, para evitar que la eficacia del proceso metalurgico no disminuya son :     

Cantidad de Cobre: El cobre actua como cianicida en la recuperacion del oro, por lo que se aceptan 500 ppm Cu cianurable como límite. Arcillas: Estas producirán una colmatación de pilas y/o filtros por lo que deben ser controladas. Granulometrías: Debe ser un tamaño estándar (P80 en esta minera), para que no ocurra una colmatación. Esto puede ocurrir si no se controla el proceso de molienda adecuadamente, produciendo por ejemplo una sobremolienda. Iones: En minerales no metálicos como salitre. Carbonato: Producen un consumo excesivo de acido sulfúrico.

19

Producto Final Cuando se tiene todo el lodo que contiene los metales disueltos, en estado líquido, se funde en dos hornos, a 1,064 grados Celsius, y se le agregan productos químicos para acelerar las reacciones y, sobre todo, dejar la barra más limpia. El metal Doré se vierte en moldes y se deja en reposo, entre 5 y 10 minutos, para que se endurezca. Las barras poseen, en la parte superior, unos ganchos, como parte del molde, que sirven para desmoldarlas y movilizarlas para la parte siguiente de limpieza y pesaje oficial. Las barras se proceden a retirar en un proceso casi manual. El peso de cada barra en promedio es de 25 kilos y tiene que ver con el tamaño de la barra y el porcentaje de oro y plata que tiene cada una. Para hacer más fácil la limpieza de las barras y quitarle otros metales llamados "Escoria" que se pegan en el proceso, se utiliza un martillo neumático para sumergirlas en agua y bajar la temperatura de las barras de 700 a 280 grados. Finalmente, cada barra de Doré se identifica con un número y un código de barras y se pesa con supervisión de cámaras con personal de seguridad, de operaciones para el registro de cada barra. Luego, se almacena en una bóveda que servirá de espacio previo a su embarque hacia su lugar de destino. El proceso de vertido y obtención del Doré se realiza al menos una vez por semana.

Figura 15. Producto Final. “Metal Doré” que contiene un 55% Au, 45%Ag y menos del 10 % Cu.

20

VIII.

Referencias y Bibliografía 

Charrier, R., Farías, M., Maksaev, V. 2009. Evolución tectónica, paleogeográfica y metalogénica durante el Cenozoico en los Andes de Chile norte y central e implicaciones para las regiones adyacentes de Bolivia y Argentina. Revista de la Asociación Geológica Argentina, 65(1): 5-35.



Davidson, J.; Mpodozis, C. 1991. Regional geologic setting of epithermal gold deposits, Chile. Economic Geology 86(6): 1174-1186.



Espinoza, F.; Matthews, S.; Cornejo, P.; Venegas, C. 2011. Carta Catalina, Región de Antofagasta. Servicio Nacional de Geología y Minería, Carta Geológica de Chile, Serie Geología Básica 129: 63 p., 1 mapa escala 1:100.000. Santiago.



Guido, D.M., Jovic, S.M., Galina, M., Peralta, C., Mendiz, C., Sastre, L., Kasaneva, S. 2014. Caracterización del depósito epitermal de alta sulfuración El Guanaco, Antofagasta, Chile. XIX Congreso Geológico Argentino, Actas en CD-ROM.



Matthews S.; Cornejo P. 2006. Geología del área de Guanaco - Inesperada, II Región. Informe interno. Guanaco Compañía Minera Ltda. 21 pág.



Oyarzun, R.; Márquez, A.; Lillo, J.; López, I.; Rivera, S. 2001. Giant versus small porphyry copper deposits of Cenozoic age in northern Chile: adakitic versus normal calc-alkaline magmatism. Mineralium Deposita, 36(8): 794-798.



Páez G.N.; Permuy Vidal C.; Jovic S.M.; Guido D.M.; Osorio J.; Kasaneva S. Depósitos hidromagmáticos en la Faja Paleocena de la Región de Antofagasta: Ejemplos del Distrito Minero El Guanaco. Este Congreso.



Puig, A., Díaz, S. y Cuitiño, L. 1988. Sistemas hidrotermales asociados a las calderas en el Arco Volcánico Paleógeno de la Región de Antofagasta, Chile: Distritos El Guanaco, Cachinal de la Sierra y El Soldado. Revista Geológica de Chile, 15 (1): 57-82.



Richards, J. 2003. Tectono-Magmatic Precursors for Porphyry Cu- (Mo-Au) Deposit Formation. Economic Geology. Vol. 98, pp. 1515–1533.



Sillitoe, R. H.; Perelló, J. 2005. Andean copper province: tectonomagmatic settings, deposit types, metallogeny, exploration, and discovery. En: Hedenquist, JW; Thompson, JFH; Goldfarb, R. 2005. Economic Geology One Hundredth Anniversary: 845-890.



http://www.australgold.com.au/Projects-and-Investments/Guanaco-Project

21