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YACIMIENTOS137 BRECHAS Y SU CLASIFICACION En el depósito de Toquepala se ha reconocido la existencia de 5 tipos de brechasde origen hidrotermal, comunmente descritas y reconocidas en la mayoría de los pórfidos de cobre conocidos. Tales tipos de brecha son: 1 º B r e c h a d e r u p t u r a 2 º B r e c h a d e c o l a p s o 3ºBrecha intrusiva 4ºBrecha magmática residual, y5ºBrechas de Turmalina BRECHAS DE RUPTURA Este tipo de brecha corresponde a las descripciones de “stockwork”, “shatterbreccia”, “fracture breccia”, “crackle breccia”, nombres con los que se les describe en algunos depósitos. Éste es uno de los tipos de brecha más importante y más ampliamente reconocido en casi todos los depósitos de cobre diseminado.Se caracteriza esencialmente por un intensivo fracturamiento de la roca; estas fracturas se intersectan en ángulos agudos y orientados sin un patrón definido, mientras que los buzamiento son casi verticales o con ángulos muy altos. La intensidad del fracturamiento depende del número de fracturas, las que a su vez determinan el tamaño del fragmento. En este tipo de brechas, aparentemente no hay desplazamiento visible ni rotación de los fragmentos. La intensidad de fracturación es mayor hacia el centro de la chimenea de brecha y consecuentemente el tamaño del fragmento es menor. Hacia la periferia del depósito decrece la intensidad de fracturación y aumenta el tamaño del fragmento. En zona de intenso fracturamiento los fragmento alcanzan tamaños de 1 pulgada. Aunque en el origen de estas brechas se han propuesto diversas teorías, el hecho fundamental y en el que la mayoría de autores está de acuerdo, es en que

se originan como resultado de la presión efectuada por magmas ascendentes, presión que por alguna razón cesa o disminuye, produciendo una contracción. La repetición continuada de este ciclo se traduce en fracturamiento. Perry V. describiendo los“breccia pipes” de Cananea en Méjico, establece que los “stockworks” se originaron en un domo, al techo de la cámara magmática, el que por disminución de la presión se traduce en fracturamiento Kens. P. sugiere una acción combinada de soluciones hidrotermales y pulsaciones magmáticas. Esta rítmica pulsación crearía momentos de alto presión seguidos por otros de baja originaría el fracturamiento. Gates O., establece que las chimeneas de brecha fueron formadas por una acción similar al de bombeo en forma ascendente y descendente. La presión contra el techo de la cámara magmática se origina por la intermitente ascensión del cuerpo intrusivo. Siendo largamente conocido este tipo de brechas, se refieren a él, L.A. Thomasen “Geology of the San Manuel Ore Body”, K. Richard and J.H. Courtringht en“Structure and Mineralización at Silver Bell, Arizona”, W. C. Peters, A. H. James yC. W. Field en “Geology of the Bingham Canyon Porphyry Copper Deposit Utah”, R. EL PERÚ MINERO 138T. Moolick J. J. Dureck “The Morenci District”, W. P. Johnson y J. D. Lowell en“Geology and Origin of Minerlized Breccia Pipes in Copper Basin, Arizona”, otros.En Toquepala esta brecha se localiza en la porción central del depósito y ocupa considerable área del actual tajo abierto. En el trabajo original de K. Richard y J. H. Courtright dejaron establecido que restringía el término brecha a formaciones enteramente compuestas de material

fragmentado, en los cuales los fragmentos habían rotado y se habían desplazado, en contraste con rocas que han sido solamente fracturadas intrincadamente y también con rocas que fueron emplazadas en estado de fusión. Aunque la diferenciación dejaba claramente establecido que el tipo de brecha a que me refiero como brecha de ruptura no era considerada por ellos como tal el trabajo de explotación del depósito ha demostrado que aparentemente un 90% de lo mapeado originalmente como “ore breccia” deber ser excluído de ese tipo e incluído en el tipo que ellos clasifican como “roca meramente fracturada intrincadamente”, o sea como “brecha de ruptura” que se establece en este reporte. BRECHAS DE COLAPSO También descritas como “brechas de subsidencia” y “brechas de caída”.Este es un tipo de brecha conspicuo e importante en muchos depósitos. Su característica principal está determinada por el ensanchamiento de las fracturas por alteración, así como un definido movimiento en los fragmento. La cantidad de rotación que afecta a los fragmento es muy variable, desde muy pequeño, que asemeja a las brechas de ruptura, hasta el caótico que caracteriza a las brechas intrusivas. En todo caso la angularidad del fragmento no sufre mayores variaciones, la matriz se compone de productos de alteración, y sulfuros minerales. Con referencia al origen de este tipo de brechas, existe un criterio más uniforme. Kents P. indica que estas brechas se originan por la caída de fragmentos de roca hidrotermalmente alterados, en el magma ascendente debido a la contracción o pérdida de presión de éste. Perry V. explica en términos semejantes el origen de éste tipo de Brechas. L Bryner explica que las fracturas de colapso pueden

tener una amplia variedad de causas: contracción del magma por cristalización, cese depresión por decrecimiento de la actividad intrusiva, contracción debido al enfriamiento del magma, etc. pero en general, el hecho comunmente aceptado es la caída del techo de la cámara magmática, formando así la brecha. Este tipo es también largamente conocido y descrito. A ellas se refiere GatesOlcott, Moolick y Dureck, quienes establecen que el depósito de Morenci, la brechaconsiste de “fragmentos anguloso de granito y pórfido cementados por cuarzo. En Toquepala éste tipo de brecha es el conocido con el nombre de “ore breccia”.En el mapeo original del depósito, éste tipo de brecha ocupaba una gran porción del llamado “crater”. Los trabajos de explotación del depósito han obligado a restringir su distribución a alineamientos bien definidos. BRECHA INTRUSIVA Llamada también “milled breccia”, “pebble breccia”. Este es un tipo de brecha muy importante y ampliamente conocida en todos los depósitos de cobre porfirítico. La característica principal la constituye el redondeamiento de los fragmentos, cementados por una fina matriz generalmente constituída por la misma roca finamente pulverizada. Los tamaños del fragmento pueden variar desde muy pequeños sub-microscópicos hasta de varias pulgadas de diámetro. El proceso de atracción que origina la matriz de éstas brechas implica una continuada rotación y traslación de los fragmentos, lo que constituye su característica principal. Con relación al origen de éste tipo de brechas, el criterio de diferentes autores es común y uniforme. Invariablemente las describen Kents P. Johnston W. P yLowell I. D., Bruner L., Howell F. A. y Mohillo S.J., Gates O., Mc Kinstry H.E. Una descripción que asemeja notablemente con las brechas de Toquepala,

es la proporcionada por Bryanto .G. y Metz H.E. quienes al describir las brechas intrusivas del depósito de Bisbee indican que son aglomerados heterogéneos de fragmentos de rocas que están englobados en una matriz de roca pulverizada y que ha sido transportada algunas veces por considerables distancias, y emplazadas finalmente en su actual posición. El camino seguido parece haber sido fracturas pre-existentes. Más adelante describen la intrusiva movilidad de este material, expresada por la facilidad con que cambia la dirección moviéndose a lo largo de fracturas, en la forma similar a un dike o intruyendo a lo largo del plano de estratificación en sedimento, o a través de la intersección de fracturas. En el depósito de Toquepala, esta brecha se ubica en la parte norte del actual tajo abierto. De forma groseramente oval, tiene un diámetro mayor de 800 pies, orientado de NE a SW, y, un diámetro menor de 500 pies. En la descripción original de K. Richard y J.H Courtright la consideran como el segundo tipo de brechas y la denominan “pebble breccia”. BRECHAS MAGMATICAS RESIDUALES Y BRECHAS DE TURMALINA Se les describe juntas ya que se originan por proceso ubicados entre las últimas manifestaciones hidrotermales. Se les considera inter-minerales hasta post-minerales. La primera se caracteriza por la presencia de una moderada actividad intrusiva. Kents P. Normalmente se compone de fragmentos alterados hidrotermalmente, englobados en una matriz fundida y ocurren formando dikes y pequeños “stocks”. Su origen se explica por la invasión de magma residual, al fin del proceso de intrusión, y englobados y asimilando los fragmentos de las brechas. En Toquepala este tipo está representado por la llamada “dacite agglomerate” para cuyo origen

K. Richard y J. Courtright (op cit) establecen que después de la secuencia de brechamiento se formó una ventana explosiva, posteriormente fuere llenada por una intrusión de dacita que contenía masas de rocas más antiguas y dioritas. Esta brecha se emplaza en la parte norte del Pit y de acuerdo a su origen inter-mineral contiene muy insignificante cantidad de mineral. Las brechas de turmalina, como su propio nombre lo indica están constituídos por fragmentos angulosos y alterados hidrotermalmente, de rocas, cementadas por una matriz de cuarzo y turmalina. Este tipo de brecha confinado a las vecindades de los depósitos de origen hidrotermal. En Toquepala, forman 2 chimeneas (Cº Azul), (Cº Toquepala), distante unos 4 kilómetros entre sí, teniendo al medio el tajo abierto. Es t e ti po d e b re ch a t a mb i én s e le c o ns idera a s oc ia da a la s úl t im as manifestaciones hidrotermales. En algunos depósitos tienen alguna relación con la mineralización de molibdeno. CONSIDERACIONES FINALES La clasificación de brechas ha sido hecha a base del mayor o menor grado de movilidad o rotación de los fragmentos, así como también sobre su angularidad o redondeamiento, que en última instancia representan el mayor o menor grado de actividad a que han sido sometidos dichos fragmentos. En este sentido las “brechas de ruptura” son las menos activas, su rotación o movimiento de fragmentos es virtualmente nulo mientras que en los tipos de “brecha intrusiva” la actividad ha sido considerablemente mayor, lo que les concede el carácter intrusivo que se le asigna. La movilidad determina desplazamiento en los fragmento s que en algunos casos es de varios miles de pies. Bryner L. reporta en

algunas “breccia pipes” de Missouri el desplazamiento de fragmentos por 3,000 pies desde sus estratos originales. La forma como se produce esta “intrusión” y la “movilidad” de estas brechas es imperfectamente conocida, pero Reynolds ha introducido el término “Fluidización” que explica este proceso. En el depósito de Toquepala, estas brechas ocupan la porción central de “Breccia Pipe”, en el lugar mapeado como “Pebble Breccia”. El área mapeada en superficie decrece rápidamente en profundidad. Solamente a esta área se puede considerar como altamente activa, el resto del depósito tiene características más pasivas. Cuando K. Richard y J. H. Courtright sostuvieron el origen diatrémico para el depósito de Toquepala, lo explicaron condicionado a la existencia de un pequeño tubo o “Diatrema”, el mismo que fue rellenado por la avalancha de las paredes, repetidas explosiones, parcial evacuación y nueva avalancha, pudieron haber incrementado las dimensiones horizontales de la chimenea hasta su diámetro actual. Las brechas de esta forma generadas deberían ser del tipo de brechas de colapso, descritas anteriormente, y deberían también abarcar una considerable área; en otras palabras, ocupar las dimensiones actuales de la chimenea, de acuerdo a la explicación original. Sin embargo, éste no es el caso. Las brechas de colapso se restringen a determinadas orientaciones que siguen los lineamientos generales de ciertos sistemas de fracturas, lo que nos permite inferir que el tipo de brecha de colapso, distribuídas en el depósito de Toquepala, aparentemente siguen los lineamientos de fallas pre-existentes y probablemente los fragmentos angulosos que contienen sean en parte de origen tectónica, alterados fuertemente por acción hidrotermal. Si la descripción

de la “diatrema” se reduce al área ocupada por el “Pebble Pipe”, donde la movilidad e intrusión de la brecha es ciertamente evidente, podría aceptarse el criterio diatrémico para su origen, pero no en forma conclusiva.Mc Kinstry H. E. en un detallado estudio sobre estructuras de los depósitos minerales hidrotermales indica, que la más convincente evidencia de origen volcánico, debe ser la presencia, dentro de la chimenea, de material ígneo ascendido, y diferente del tipo de roca de las paredes de la chimenea. Más adelante indica también que aunque algunas chimeneas fueron formadas por actividad volcánica, ellas no tienen que ser necesariamente del tipo diatrémico o explosivo.

YACIMIENTOS141Bryner L. explicando el mecanismo de génesis de las brechas intrusivas concluye indicando que los fragmentos intruídos (brechas) son impelidos por el magma, o también por fluídos gaseosos, líquidos que provienen del magma, o también movilizados por la temperatura magmática. Los fragmentos que la constituyen no llegan a la superficie y entonces se acumulan en la ventana volcánica o en cuerpos intrusivos hipabisales. Con referencia al proceso de intrusión en si (Reynolds D. L. En Bryner L., al introducir el término “fluidización” para explicar el proceso de intrusión de estas brechas, cree que si el medio de transporte es gaseoso, éste puede ser reconocido cuando existe la asociación de estructura turbulenta y fragmento bien redondeados, los cuales no hayan sido removidos de su propia fuente de origen. Estas explicaciones encuadran perfectamente en las brechas intrusivas de Toquepala (pebble breccia), por cuanto su movilidad e intrusión son evidentes, y claramente explicadas por K. Richard y J. Courtright

cuando al referirse a esta brecha, indican que se forma por una acción de molienda, en la cual los fragmentos de roca fueron activamente suspendidos en un medio de circulación como agua o gas. En este estado el “plebbe breccia” pudo haber tenido una movilidad intrusivo sin embargo porciones de ellos pudieron haber sido formada más o menos en su propio lugar, probando de esta manera el origen volcánico de esta brecha, que hace referencia Mc Kinstry H. E., pero con un carácter que no necesariamente tiene que ser diatrémico o explosivo. Finalmente K. Richard y J. Courtright (16) indican que en Toquepala existe “Pebbledikes” que cortan la “dacita aglomerada” que es de edad más reciente, probando así la existencia de estas brechas en 2 generaciones y de edades diferentes. La explotación de la mina ha demostrado con seguridad 3 y probablemente 4brechas intrusivas (pebble breccia) de edades diferentes, constituidas por dikes de“pebble breccia” que cruzan el cuerpo principal de esta misma brecha, de tal forma que dikes de “pebble” cortando “pebble breccia” también existen. Así se demuestra que la brecha intrusiva (pebble breccia) no se ha generado en un solo evento geológico, sino que es un conjunto estructural que incluye tipos de brechas similares pero de diferentes generaciones y edades. Bajo esta circunstancia, si es que consideramos al “pebble breccia” como de origen diatrémico, será difícil explicar como del mismo origen las fases segunda, tercera y posiblemente cuarta de esta misma brecha, puesto que son enteramente similares, diferiendo únicamente en su emplazamiento. En el estudio de diatremas del sur-oeste de Missouri, Rust en Bryner encontró que la periferia de muchas diatremas fueron intensamente fracturadas y explica este fracturamiento como producido por una contra-explosión originada por la presión

de gases localizados en los poros de la roca que rodean al tubo o diatremas. Estos gases, después de efectuada la explosión diatrémica tienen una súbita expansión dirigida hacia el tubo recién abierto, produciendo de esta manera el fracturamiento de la paredes de la chimenea, y preparando probablemente así el camino para la mineralización de algunos depósitos. Este criterio podría explicar el origen de las brechas de ruptura de Toquepala y justificaría el origen diatrémico propuesto. Sin embargo, no hay ninguna razón para que este tipo de brechas (brechas de ruptura) no hayan sido originadas por el EL PERÚ MINERO 142fenómeno de “magmatic stopping”, común a todos los depósitos hidrotermales. En consecuencia, existen las misma posibilidades para que el origen de estas brechas sea diatrémico o por “magmatic stopping”.Howel F. H. y Molloy S. S. describiendo el depósito de Braden en Chile, cuando trata sobre la formación Braden, indica que el exacto origen de la chimenea es incierto, e incluso su asociación con volcanismo no puede ser probada. Más a delante y en el mismo artículo sostiene que no ha sido encontrada una decisiva evidencia para explicar la manera como la chimenea ha sido formada, y postula 2 teorías. La1ra. sostenida por Lindgren y Bostin, quienes creen que la chimenea se originó por una explosión volcánica (diatrema ), y la 2da. Sostenida por Bruggen quien le atribuye un origen por “magmatic stopping”. Finalmente, concluyen indicando que el lugar donde se ubica el depósito de Braden fue un centro de intensa mineralización y de debilitamiento estructural antes que la chimenea fuera formada. Estos autores se inclinan por un origen de colapso

(magmatic stopping) y brechamiento, aunque admiten no tener una evidencia conclusiva, en un depósito tradicionalmente considerado como de origen diatrémico. CONCLUSIONES El carácter enteramente preliminar del presente estudio ha planteado más problemas que llegado a conclusiones. Sin embargo, la distribución general de las brechas en el depósito de Toquepala, de manera especial la peculiar distribución de la brecha de colapso, siguiendo determinadas orientaciones, distribución incompatible con el origen diatrémico propuesto anteriormente, sugiere la posibilidad de establecer preliminarmente que el depósito ha sido originado por el fenómeno conocido como “magmatic stopping” emplazado en un área de debilitamiento ocasionado por la intersección de varias fallas preexistentes, generando de este modo el “breccia pipe”.