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• José Terrones Vera

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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA INGENIERA GEOLOGICA YACIMIENTOS DE MINERALES TIPO PORFIDOS CURSO: YACIMIENTOS

DOCENTE: ING. OSCAR ZAMBRANO

INTEGRANTES: -

DIAZ CERVANTES LESLY YUDENY VIGO CASANOVA OSCAR JHANCARLOS -

COTRINA GUEVARA GISELA

-

VASQUEZ VASQUEZ MILTON

YACIMIENTOS TIPO PÓRFIDO 1

INTRODUCCION

Los depósitos del tipo pórfido hoy día juegan un papel muy importante en la minería del cobre, molibdeno y estaño. Los pórfidos se conocen bajo muchos nombres, que complica un poco la situación. En general los yacimientos diseminados (disseminated molybdenums), los yacimientos "stockwork" hoy día pertenecen al grupo de los pórfidos.

Generalmente los pórfidos o porphyries tienen leyes relativamente bajos y cubren un sector bastante amplio. Tienen una relación con una roca intrusiva que en partes muestra una textura porfídica. También existe una relación con rocas extrusivas - volcánicas que marcan fuertes cambios secundarios por actividades hidrotermales. Se nota una gran variedad de alteraciones de las rocas de caja y de la intrusiva. Existen minerales secundarios en una forma diseminado es decir en una distribución fina. Además existen vetillas, venillas y rellenos de diaclasas en varias formas y densidades. Los yacimientos del tipo pórfido afloran generalmente en márgenes continentales destructivos - especialmente en zonas de subducción.

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ALTERACIONES HIDROTERMALES Las fuertes zonas de la alteración se desarrollan dentro y alrededor de rocas graníticas relacionadas a la formación de los depósitos de pórfido. A menudo hay desarrollo temprano de un área amplia de la biotita secundario que da a roca un color pardusco distintivo. Idealmente, las zonas mineralizadas tendrán un área central con feldespato secundario de biotita o de feldespato potásico y hacia fuera de esta zona central se desarrolla el ensamble de cuarzo y sericite (filica), más hacia la periferia se desarrolla clorita verdosa, epidota, plagioclasa sódica y alteración (propilitica) de carbonatos, pirita. DEFINICION: Es un cambio de la mineralogía de la roca huésped como una reacción química con soluciones hidrotermales por ejemplo la biotita, hornblenda, piroxeno que pueden alterarse a clorita. Esto ocurre por efecto de la circulación de fluidos calientes por las fracturas de las rocas.

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PORFIDOS Los pórfidos cupríferos son esencialmente depósitos minerales de baja ley y gran tonelaje. Según Sillitoe (1979), son pórfidos ricos en Cu todos aquellos que poseen una ley media Ejemplos: Bajo de La Alumbrera, Argentina; Saindak, Pakistán; Ok tedi y Panguna, PapúaNueva Guinea. Según Cox y Singer (1988), la división entre pórfidos cupríferos ricos y pobres en oro deben tomar en cuenta la ley de Mo, basado en la relación.

Pórfidos ricos en cobre, oro y molibdeno están presentes en arcos cordilleranos sobre corteza continental o corteza oceánica (arcos de isla). No existe una conexión estricta entre pórfidos ricos en Au con ambientes oceánicos y pórfidos ricos en Mo con ambientes continentales. Pórfidos adyacentes pueden tener contenidos de oro muy diferentes, pero hay una tendencia a estar concentrados en cinturones geográficamente restringidos. No hay un lugar estructural específico que favorezca la localización de estos pórfidos ricos en cobre, oro y molibdeno pero algunos están ubicados en zonas de falla.

YACIMIENTOS MINERALES TIPO PORFIDO

PORFÍRICA, PORFIDO: Porfirítica, es una textura típica de las rocas volcánicas, subvolcánicas o cuerpos hipabisales de ascenso rápido. Se, caracteriza por la presencia de cristales de tamaño milimétrico a centimétrico, inmersos en una masa fundamental afanítica o microcristalina. Dicha textura se forma porque el magma experimenta una cristalización inicial en un nivel profundo (durante la cual se forman los cristales mayores), seguida de un rápido ascenso a un nivel más superficial, donde cristaliza la masa fundamental. Se denomina pórfidos a cuerpos de nivel hipabisal tipo stock o macizo, que presentan una masa fundamental microcristalina y cristales mayores de feldespato. Son yacimientos formados por circulación de fluidos hidrotermales ligados a la última etapa de

intrusión

de

stocks

subvolcánicos

de

composición

tonalítica,

granodiorítica,

monzogranítica o andesitica de naturaleza calco-alcalina.

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ESTILOS DE MINERERALIZACIÓN EN PÓRFIDOS

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Mineralización diseminada

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Mineralización Stockwork

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Mineralización en brechas hidrotermales.

STOCKWORK

DE VENILLAS EN ROCAS CON ALTERACION CUARZO

CERICITA

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CARACTERISTICAS

Inicialmente Lindgren (1933), define a los Pórfidos como depósitos mesotermales, deduce condiciones de formación con temperaturas entre 175º a 300ºC y a profundidades de 1200 a 3600 m. en base a la estabilidad de minerales, actualmente se reconoce como alteración fílica. Lindgren, asumió también que prevalecieron presiones hidrostáticas, señalando que las presiones de fluido pueden haber sido más altas en los sectores adyacentes a la intrusión. Aunque sus estimaciones de profundidad y presión fueron correctas. Pero, no consideró el rol de la alteración potásica temprana el cual se formaba en condiciones de alta temperatura. Adicionalmente, las vetas de pirita-enargita asociadas a pórfidos cupríferos en el mundo fueron clasificadas también como mesotermales (en realidad son vetas epitermales formadas sobre los pórfidos) En (1970) Lowell y Gilbert, proponen un modelo en base al estudio del sistema San Manuel Kalamazoo – Arizona, para destacar la zonación vertical y horizontal del sistema (Separado por una Falla). Este Modelo fue complementado con la comparación de 27 yacimientos de tipo pórfidos del mundo. Inicialmente no se consideró la alteración argílica avanzada hipógena, porque en los pórfidos estudiados por los autores la mayor parte de esta alteración estaba erosionados ya que este tipo de alteración se forma a poca profundidad y en niveles altos del sistema. ‘’Sección esquemática del cuerpo San Manue Kalamazoo mostrando el zonamiento vertical de alteración y mineralización.’’

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Estos sistemas se forman centrados en Intrusivos Porfiríticos con diámetros que van desde 100 metros hasta unos pocos kilómetros de diámetro, a manera de apófisis sobre las cúpulas de plutones félsicos a intermedios profundos (Sillitoe, 1996) favorecidos principalmente por controles estructurales y geotectónicos. Típicamente dentro de los sistemas de pórfido Cu-Au y Cu-Mo existen varias fases de intrusión y las más tempranas tienden a ser el principal y poseen las leyes económicas.

Genéticamente están asociados con Rocas Igneas Intrusivas con Textura Porfirítica de grano medio a grueso. -

Generalmente son de gran Volumen y con bajo a moderado grado de mineralización.

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Clasificación Esquemática:

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Emplazados a Profundidades menor a 10 Km. y mayormente ocurren a profundidades menores a 4 Km.

AFINIDAD LITOLÓGICA

Pórfido Diorítico (Au). -

PORFIDO DE COBRE. Pórfido Tonalitico – Granodiorítico Cu-(Au-Mo). Pórfido Qz Monzonita – Granitico Cu-(Mo). Pórfido Monzonitico Cu-(Mo-Au). Pórfido Sienitico Cu-(Au).

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PORFIDO DE MOLIBDENO. Pórfido Monzonitico Mo-(Au). Pórfido Sienitico Mo. Pórfido Qz Monzonitico – Granitico Mo-Cu. Pórfido Granitico Mo. Pórfido Riolìtico Mo.

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PORFIDO DE TUNSTENO. Pórfido Riolítico W-Mo.

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PORFIDO DE ESTAÑO. Pórfido Riodacítico Sn.

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EDAD Y DISTRIBUCION

Los depósitos de pórfidos ocurren en dos ambientes geotectónicos principales dentro de las franjas orogénicas, en arcos de islas y en los márgenes continentales. Los depósitos más abundantes son de la edad Cenozoica y en menos abundancia del Mesozoico. Los depósitos de edad Paleozoica son menos abundantes aun y solo pocos depósitos del Pre cambriano con características similares a pórfidos de Cobre.

MINERALIZACION

Los minerales originales del sulfuro en estos depósitos son pirita, calcopirita, bornite y molibdenita. El oro está a menudo en el natural encontrado como gotas minúsculas a lo largo de las fronteras de los cristales del sulfuro. La mayor parte de los sulfuros ocurren en venas o enyesado en fracturas; la mayoría es integrada con cuarzo o sericita. En muchos casos, los depósitos tienen una zona de la calidad muy inferior de la central incluida por las “cáscaras” dominadas por el bornite, entonces calcopirita, y finalmente la pirita, que puede ser el hasta 15% de la roca. La distribución de la molibdenita es variable, las zonas radiales de la fractura fuera del halo de la pirita pueden contener las venas zinc con valores de oro y de plata. ➢ La mayoría del Au introducido con Cu durante alteración potásica. ➢También en alteración argílica intermedia y sericítica. ➢Se presenta como granos finos y con alta fineza. ➢Asociado con Cu-Fe y sulfuros de Fe (Py). Formación de depósitos ricos en Au requiere que el Cu y Au particionen eficientemente al fluido magmático → fluido debe ser liberado antes que los elementos calcófilos sean secuestrados por el fundido. Este proceso se ve favorecido por: ✓ Alto contenido de agua ✓ Estado de alta oxidación del magma. ✓ Magma empobrecido en sulfuros

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LITOLOGÍA Geológicamente estos depósitos ocurren relacionados o cerca de rocas intrusivas que tienen texturas porfiriticas.

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES

La mineralización de los depósitos de pórfido está concentrada principalmente en fracturas o en zonas de alteración adyacente a fracturas, así que la preparación de la roca huésped o el desarrollo de un ‘sistema de crackelamieto’ es de vital importancia y las concentraciones de metal son mejores donde las rocas presentan más fracturamiento o cerca de estas zonas.

El depósito de pórfido resulta cuando grandes cantidades de agua caliente llevan cantidades pequeñas de metales pasan a través de rocas permeables y luego se concentran y depositan los metales.

MODELO GENÉTICO

Con ciertas consideraciones, el modelo genético aplicado a pórfidos de cobre ricos en oro es el mismo aplicado a pórfidos cupríferos. Fluidos responsables de la mineralización poseerían temperaturas y salinidad compatibles con un origen magmático, al igual que los metales contenidos. En conjunto el contenido de Cu fino asciende a 183 MT. El basamento de los yacimientos del Mioceno-Plioceno corresponde a una potente secuencia volcano-sedimentaria del Oligoceno mioceno, las que se acumularon en cuencas volcano-tectónicas de orientación oblicua a la

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cadena andina. Estas cuencas y relleno sufrieron contracción, (20-16 ma), que produjo la inversión tectónica de estas con el consiguiente alzamiento y engrosamiento de la corteza.

Este periodo es seguido por la depositación de gruesos paquetes de volcánicas intermedias (Fm. Farellones- Grupo Teniente). La etapa de formación de pórfidos ocurre durante el Mioceno Superior, la que coincide con el incremento de la velocidad de convergencia y la disminución del ángulo de subducción, ello conlleva a una fuerte compresión (Fase Quechua), engrosamiento cortical, alzamiento y erosión. (corteza =50 km), magmatismo sintectónico y formación de pórfidos cupríferos-Mo.

EVENTOS DE UN YACIMIENTO TIPO PORFIDO

Generalmente en estos depósitos hay varios episodios de actividad intrusiva, con presencia de enjambres de diques y brechas intrusivas. La roca huésped puede ser de cualquier tipo, mayormente ígneas y frecuentemente presentan amplias (grandes) zonas de fracturamiento y de alteraciones rodeando dentro de las intrusiones.

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EDAD DE LOS DEPOSITOS DE TIPO PÓRFIDO EN EL MUNDO

En general los yacimientos de tipo pórfido muestran un amplio intervalo de Edad y Composición, por Ejm: Los Depósitos pórfido de cobre y pórfido ricos en oro, son predominantemente de la edad Terciaria (Mioceno – Eoceno). La juventud de los mismos se atribuye generalmente a la rapidez con la que estos yacimientos estuvieron sujetos a erosión. Los Yacimientos del Mesozoicos ocurren mayormente en British Columbia, Canadá (Barr et al., 1976) y los depósitos que están comprendidos en el Paleozoico se encuentran al Sureste de Australia (último período ordoviciano), y los yacimientos de Precámbrico asociados al escudo canadiense como es el caso de Melntyre, de edad 2,688 M.a. (U-Pb) Mason y Melnik).

EXPLORACIÓN

Ya que estos modelos genéticos son muy estudiados y por ende muy conocidos se utilizan con mayor frecuencia en la exploración. ✓ Exploración de pórfidos ricos en cobre en zonas de arco volcano-plutónicos, típicamente en cinturones. ✓ Búsqueda de rocas alteradas o zonaciones de alteración. ✓ Enriquecimiento en magnetita es un signo de que el sistema es rico en Cu-Au. ✓ Telescoping. ✓ Geoquímica y geofísica.

PÓRFIDOS CUPRÍFEROS Estos yacimientos están asociados a stocks porfíricos que pueden albergar o no la parte principal de la mineralización. Los pórfidos cupríferos tienen en común una serie de rasgos que incluyen: a) la magnitud de su mineralización (unos cientos a miles de Mt de roca mineralizada); b) su ley primaria relativamente baja (dado el predominio de los sulfuros pirita y calcopirita), la cual se sitúa bajo 1% Cu; c) la presencia de Mo u Au (raramente los dos en contenidos significativos) acompañando los contenidos de Cu;

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d) la capacidad para formar importantes zonas enriquecidas secundariamente concalcosina (Cu2S), favorecida por la presencia de pirita y siempre que se den condiciones litológicas, estructurales y climáticas favorables; y e)la distribución en fajas coincidentes con bordes de subducción de placas oceánicas. La subducción puede ocurrir bajo corteza continental (tipo Andino) o bajo corteza oceánica (arcos de islas). En ese ambiente se generan los magmas calcoalcalinos (series con magnetita de Ishihara)

YACIMIENTOS TIPO PORFIDO CUPRFERO

Los pórfidos de cobre son depósitos magmáticos-hidrotermales y se caracterizan por su minerales de sulfuros y óxidos en venillas y diseminaciones en grandes volúmenes de rocas con alteración hidrotermal (>4 km3 ). Los pórfidos ocurren dentro de cinturones magmáticos alrededor del mundo, y estan espacialmente, temporalmente y genéticamente relacionados a intrusiones hipabisales dioríticaa a graníticas que comúnmente tienen una matriz aplítica. Su edad varía desde el Fanerozoico y son típicos del Cenozoico, los cuales reflejan la dominancia del magmatismo relacionado a una tectónica de subducción y preservación en rocas jóvenes. La mayor concentración de metales tiene un factor de enriquecimiento de 100 a 1000 en relación a las rocas de similar composición no mineralizadas. Sus alteraciones hidrotermales son una guía de prospección porque producen una serie de asociaciones de minerales dentro de la zona de mena y se extienden en un volumen más grande (>10 km3 ) de las rocas adyacentes. Las observaciones típicas de la evolución temporal en las menas de pórfidos parten de una etapa temprana de alta temperatura a otra de baja temperatura, pasando por asociaciones de biotita ± feldespato-K (alteración potásica) a asociaciones moscovita ± clorita (alteración sericítica), asociaciones de arcillas (alteración argílica avanzada e intermedia), lo cual es consistente con el progresivo aumento de la acidez y el cociente fluido-roca antes de su eventual neutralización. Aunque la alteración argílica avanzada es relativamente posterior en los depósitos donde esta superimpuesta en la mena y alteración potásica, en los depósitos donde la alteración argílica avanzada (especialmente como cuarzo + alunita) es preservada espacialmente sobre la mena y comúnmente se extiende hasta la paleosuperficie, esta puede formarse al inicio, ampliamente contemporánea con la alteración potásica. Lo contrario sucede con las asociaciones de plagioclasa Na-actinolita (alteración calcosódica) y albitaepídota-clorita-carbonato (alteración propilítica), las cuales se forman a partir de un fluido con baja acidez y por lo común carecen de minerales de mena. Evidencias geológicas, inclusiones fluidas y trazadores isotópicos indican que los fluidos magmáticos dominan la alteración ácida asociada con la mena y fluidos no magmáticos dominaron la alteración calcosódica y

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propilítica. Las vetas contienen un gran porcentaje de minerales de mena en los pórfidos e incluyen vetillas de cuarzo de alta temperatura con textura sacaroidea asociadas con minerales de mena y alteración biotita-feldespato y vetillas de pirita de temperatura moderada con envoltura sericítica. Las composiciones de las rocas ígneas relacionadas a los pórfidos cubren el rango total de las rocas volcánicas observadas hasta el presente. Los pórfidos mineralizados son intermedios a silíceos (>56%p SiO2) y su matriz de textura aplítica representa la cristalización comocomo un resultado de la abrupta despresurización de un magma rico en agua; no obstante, pequeños volúmenes de rocas ultramáfica a intermedias, incluyendo lamprófiros, muestran una cercana relación espacial y temporal con la formación de las menas de pórfidos en algunos depósitos. La comprensión de los pórfidos de cobre depende de la determinación de edades de los eventos y de su correlación en diferentes lugares, los cuales dependen en parte de su exposición. Los sistemas con el más alto grado y exposición continua generalmente han sido basculados y desmembrados por una deformación postmineralización. Muchas intrusiones porfiríticas asociadas con la mena son de pequeño volumen (