Universidad de Atacama. Facultad de ingeniera. Departamento de Geología.
Proyecto Proyecto de Exploración Exp loración de Pórfidos Aurífer Auríferos. os. Exploraciones Mineras.
Nombre: María Fda. González C. María Paz Orellana P. Sebastián Rojos C. Carrera: Geología. Fecha: 28/11/2012.
Introducción: El siguiente proyecto se basa en el diseño de una campaña ficticia de exploración minera de un depósito de pórfido aurífero. Los pórfidos de Cu-Mo-Au, son depósitos relativamente raros, sin embargo existen y son productos de procesos de subducción relacionados al magmatismo. Como sabemos, no existen procesos únicos para su formación, aunque la combinación de algunos procesos tectono-magmáticos determinan considerablemente la calidad, tamaño y ubicación de los pórfidos. Por otro lado los pórfidos de Au son principalmente generados por los fluidos hidrotermales, los cuales transportan el mineral y enriquecen los pórfidos. Los depósitos de tipo pórfido son la fuente mundial principal de Cu-Mo-Au, lo que los hace un objetivo valioso para la exploración económica. La mayoría de los depósitos de pórfidos de Cu se han encontrado al descubierto, es por eso que ahora las investigaciones se centran en aquellos depósitos cubiertos, a través de métodos geofísicos, geoquímicos, etc. Finalmente el objetivo del presente informe, es la utilización estratégica de estos variados métodos de exploración, tanto directa como indirecta, en la exploración del depósito de pórfido Au, relacionado con los depósitos cercanos al área. El proyecto se basa bibliográficamente en proyectos estudiados de este tipo de depósitos y yacimiento ubicado en el sector de la Franja de Maricunga, Chile. Específicamente del depósito tipo pórfido aurífero Verde.
Depósitos tipo Pórfidos: Los depósitos del tipo pórfido hoy día juegan un papel muy importante en la minería del cobre, molibdeno y oro. Los pórfidos se conocen bajo muchos nombres, que complica un poco la situación. En general los yacimientos diseminados (disseminated molybdenums), los yacimientos "stockwerk" 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.
Depósitos tipo Pórfido Aurífero: Pórfidos Auríferos. Existen diferentes definiciones para caracterizar los pórfidos auríferos, dependerá de la bibliografía en la cual nos basemos, por ejemplo tenemos:
Según Sillitoe, (1979) Son pórfidos ricos en Au todos aquellos que poseen una ley media mayor o igual a 0,4 ppm Au.
Ejemplos: – vetas de Collahuasi, ligados a PC Rosario – yacimiento El Hueso, ligado a PC Potrerillos – yacimiento Andacollo Oro, ligado a PC Andacollo
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 Au(ppm)/Mo(%) mayor o igual 30.
Condiciones generales del transporte hidrotermal para el enriquecimiento en Au.
Temperatura: la temperatura de transporte del oro va desde 175 a 500ºC.
Presión: el rango de presiones para el transporte de oro va desde la correspondiente a una columna de agua a 2,5 km y a 350ºC (depósitos hidrotermales), hasta rocas con unos 8Kb para profundidades de sobre los 4km (depósitos metamórficos, eg. Venas de Au-qz en esquistos verdes).
Potencial de oxidación: los ligantes transportantes de oro generalmente necesitan un bajo estado de oxidación del fluido HT.
Composición del fluido: el rango de salinidad del fluido varia desde menos de un 1% hasta un 12% (pórfidos) .
Ph: generalmente el ph de fluidos bajos.
Transporte del oro.
Baja solubilidad en agua.
Bajo condiciones ácidas el oro se transporta en el complejo [AuCl2]-.
Bajo las condiciones alcalinas los complejos de oros [Au(S2O3)]- y [Au(CN)2]- son móviles.
Se forma en un ambiente tectónico regional, en arcos volcánicos y trasarco
En los Pórfidos el Au se introdujo por fluidos de alta salinidad y temperatura.
Poseen baja solubilidad en agua.
Bajo condiciones ácidas el oro se transporta en el complejo [AuCl2]-.
Bajo las condiciones alcalinas los complejos de oros [Au(S2O3)]- y [Au(CN)2]- son móviles.
En los Pórfidos el Au se introdujo por fluidos de alta salinidad y temperatura.
Características importantes a considerar de los pórfidos auríferos.
Pórfidos ricos en oro 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.
No hay una clara relación entre pórfidos ricos en oro y una alta anomalía de oro en la roca cortical subyacente.
Pórfidos adyacentes pueden tener contenidos de oro muy diferentes, pero hay una tendencia a estar concentrados en cinturones geográficamente restringidos. (Ej: Cinturón de Cajamarca, Cinturón de Maricunga, etc.).
No hay un lugar estructural específico que favorezca la localización de estos pórfidos ricos en oro, pero algunos están ubicados en zonas de falla.
.
Modelo Geológico Descriptivo de un Pórfido Aurífero:
a)
Zonalidad en un pórfido Aurífero (Sillitoe, 2000). b) Zonalidad en un pórfido Cuprífero (Lowell y Guilbert, 1970).
Mineralización de los pórfidos auríferos.
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).
Algunas alteraciones: Silicatos de Na y Ca, alteración propilítica, alteración potásica, alteración argilitica y filíca.
Silicatos de Ca-Na:
Son los eventos más tempranos en las partes más profundas
del pórfido. Asociaciones de Anfíbola, Albita y Magnetita reemplazando a feldespatos o en vetillas. Puede haber vetas de Qz-Mgt-Anf.
a) Imagen específica lugar de la alteración de Silicatos de Ca-Na (Modificado de Sillitoe, 2000).
Alteración Potásica: Presente en casi todos los pórfidos ricos en Au. Caracterizada por la presencia de biotita (flogopita), acompañada por feldK y/o actinolita. Variedad de vetillas de Qz. Cp y Py son los típicos sulfuros hipógenos.
b) Imagen específica lugar de la alteración Potásica, (Modificado de Sillitoe, 2000).
Alteración Propilítica: Halos externos. Clorita, epidota, calcita, albita, actinolita y magnetita. Halos de Py principalmente, también Cp, tetrahedrita, esfalerita y galena.
c) Imagen especifica lugar de la alteración Propilítica (Modificado de Sillitoe, 2000).
Alteración Argílica Intermedia: Sericita, illita, clorita, calcita, smectita, hematita.
d) Imagen especifica lugar de la alteración Argílica Intermedia (Modificado de Sillitoe, 2000).
Argílica avanzada: Calcedonia, alunita, pirofilita, diásporo, dickita y caolinita.
Alteración Fílica: Qz, sericita, Py (típica en vetas).
e) Imagen especifica lugar de la alteración Fílica (Modificado de Sillitoe, 2000).
Características Generales de los depósitos Pórfidido Auríferos (Sillitoe, 2000):
Proyecto: Tipo de Depósito:
Depósito de Pórfido Aurífero.
Ubicación Geográfica aproximada: El Proyecto Refugio-Verde se encuentra ubicado en la Cordillera de los Andes de la Tercera Región de Atacama, a 120 km al este-sureste de la ciudad de Copiapó y a alrededor de 800 km al norte de Santiago, la capital de Chile.
Distrito Minero: En la Franja de Maricunga, en el distrito minero Refugio. Clima: El
sector por su locación geográfica presenta de un Clima Desértico Frío de Montaña a un Clima de Tundra de Alta Montaña. (Juliá et al. 2008 ).
Nombre del yacimiento:
Verde (Este-Oeste).
Franja de Maricunga (la faja del Oligoceno superior y Mioceno medio). Se localiza en la cordillera andina de la tercera región de Atacama y conforma un cordón de alrededor de 200 Km, en sentido N-S que se extiende de la latitud del Salar del Maricunga y Hasta aproximadamente los 28° de Latitud Sur. De los 9 sistemas porfíricos ricos en oro conocidos a lo largo de ella (Vila y Sillitoe, 1991), se ha seleccionado Refugio, por disponerse de buenas descripciones geológicas y por ser representativo de los eventos a los que se asocia.
El Yacimiento Refugio Refugio se localiza al SW de la Laguna del Negro Francisco y a una altitud de 4.200 m.s.n.m. y a 120 km al este de Copiapo. El yacimiento lo componen tres cuerpos mineralizados alineados en un cordón NW-SE de 3 a 4 km de
longitud,
denominados
Guanaco, Pancho y Verde. Los cuerpos
mineralizados
Verde,
Pancho y Guanaco se asocian con los pórfidos Dacíticos a dioríticos y con las Brechas intrusiva. (Modisficado de Flores, 1993; Muntean y Einaudi, 2000), Libro de Francisco Camus.
CAMPAÑA DE EXPLORACIÓN: Programa de exploración consistirá en los siguientes pasos para obtener información clara y concreta. 1. Inicialmente comenzaremos con el estudio y procesamiento
de imágenes
satelitales, para observar las anomalías por alteración en el sector que se ha decidido trabajar (Franja de Maricunga). 2. Como segundo paso, luego de tener los resultados de los lugares específicos donde tenemos anomalías por alteración, realizaremos estudios geofísicos para evaluar dichas anomalías. 3. En tercer lugar y como un paso muy importante esta la realización de estudios geoquímicos, para estudiar la distribución y migración de las anomalías geoquímicas en suelos, y conocer los minerales presentes y sus concentraciones. 4. Finalmente podemos definir una campaña de perforación de sondajes para localizar el depósito mineral, y mediante el mapeo de estos sondajes poder llegar a la modelación del cuerpo mineralizado. 5. Luego podemos volver a realizar un análisis geoquímico de los testigos de los sondajes, para tener mayor información de las zonas de mineralización y respaldar el mapeo geológico de los sondajes.
Técnicas utilizadas y procesos para la exploración: 1.-Remote Sensing: El procesamiento de imágenes satelitales comienza con la búsqueda de las imagen obtenidas por los sensores remotos del área de estudio y sectores adyacentes, dado que nuestra zona de estudio presenta ambiente de clima árido de alta montaña, por la Cordillera de los Andes, provoca tanto la escasa vegetación y ausencia tanto de nubes como suelo, lo que nos permite tener una mejor calidad de imágenes.
(Imagen
de
campañas
Resumen
EXETER,
en
Sudamerica).
Los datos procesados provienen del sistema Landsat TM, para lo cual se eligieron las bandas 2-4-7, las cuales son ideales para las interpretaciones geológicas en terrenos áridos, se fusionó con una imagen pancromática SPOT (de resolución espacial de 10 m).
Además de las imágenes podemos obtener el Control estructural de nuestra área
explorada: Un sistema de fallas normales sub-verticales de rumbos principales NS, NE y E-W afectan toda el área. Los stocks de diorita cuarcífera, los cuerpos de brechas intrusivas y los depósitos de oro están controlados por un corredor estructural de dirección N30 a 45°W, al igual que varios diques y fallas diversas presentes en el distrito.
(Imagen obtenida de prospección Maricunga).
En las zonas de alteración hidrotemal las rocas presentan fuertes colores anómalos detectables tanto por imágenes satelitales hiperespectrales como fotografía aéreas (Muntean, et al. 2000). Con las imagen TM se utilizaron la razón de bandas 3/1, utilizada para las máximas concentraciones de minerales de hierro y 5/7, utilizado para detectar los altos valores de concentraciones de alunitas y arcilla. Determinándose las anomalías de alteración, cuán do ambas razones mostrarán altos valores.
Geología del sector: El cuerpo Verde se asocia al complejo subvolcánico Refugio, ya antes dicho, el cual está constituido por un Stock premineral de dacita pofírica masiva, por brechas intrusivas intramineral y por pequeños cuerpos de pórfido de diorita cuarcífera, los que emplazaron durante las etapas finales de la mineralización.
2.- Métodos Geofísicos: El estudio se centra en determinar las propiedades del suelo, de la parte más superficial. Las zonas con alto contenido en Au pueden asociarse a altas concentraciones magnetita (Panteleyev. 2005) y puede ser demostrado por el estudio geomagnético que fue utilizado. Lo primero que se utilizo fue un estudio aeromagnético, para poder gran parte del sector, y se observo un anillo de altos valores magnéticos que posiblemente es un sector mineralizado, pues tiene características a los modelos de los pórfidos . Este método permite determinar zonas de minerales magnéticos como la magnetita. Esta magnetita se encuentra asociada a la abundancia hidrotermal de magnetita en zonas ricas en silicatos potásicos (Silltoe, R.2000). En suelo se midió la resistividad, , donde no se aprecian valores significativos, lo que es bueno, pues la mineralización de Au presenta bajos nieles de resistividad. Se realizo también el método de la Polarización Inducida (IP), gracias a que es bastante útil en el sistema de pórfidos, como: - Nos indicaron la zona de alteración potásica con la espectrometría de rayos gamma. - Se delineó el cuerpo con los bordes de magnetita y pirrotina - Estudios magnetotelúricos por fuentes controladas de audio frecuencia, son utilizados en para definir los límites horizontales y profundidad del sistema porfídico. (Sinclair, 2007).
3.- Método Geoquímico:
En los depósitos de pórfidos se pueden apreciar los halos de dispersión de elementos químicos, esto se debe al reconocimiento de sedimentos de corriente y estudios de suelos geoquímicos, los cuales son instrumentos muy eficaces para la exploración en varios lugares del mundo. Este método se utiliza para depósitos que están enterrados profundamente bajo rocas o sedimentos, y para detectar las anomalías geoquímicas asociadas se puede aplicar las técnicas de extracción parcial. Se puede hacer uso de métodos biogeoquímicos para la detección de pórfidos en regiones áridas (Sinclair, 2007), pero en este estudio no se utilizó. Gracias a las anomalías pudimos descubrir las anomalías presentes y nos indican que se presenta un pórfido aurífero en el área de estudio, gracias a los elementos exploradores para ese tipo de depósitos. Los elementos exploradores de un depósito aurífero son Hg, Ag y As (Rose et al.,1979). Los elementos exploradores que se seleccionan, son medidos según un modelo, pues si encontramos As y algo de Hg, puede decirnos que puede ser una veta, ahora si encontramos el Ag, nos indica que es plenamente un pórfido (Rose et al,. 1979).
4.- Campaña de sondaje: La realización de una línea de perforaciones, sección AA´, nos permite evaluar el sistema hidrotermal delineado por remote sensing y estudios geofísicos, con el cual se busca determinar en profundidad y la forma del pórfido. En nuestro caso, se realizaron sondajes, los cuales en conjunto con el mapeo geológico generaron un cuerpo de forma de maní, los sondeos nos ayudaron a determinar la mayor zona de mineralización.
Descripción de sondeos realizados: Se realizaron 8 posos de perforación cada 170 [m] en dirección W-E, sección AA´, las perforaciones se direccionaron en sentido NS, hasta una profundidad media de 300 [m] cada una. (Imagen modificada de Mutean y Einaudi, 2000; en Geología de los Sistemas Porfíricos en los Andes Chile).
De los sondeos tenemos:
La roca huésped principal del cuerpo Verde-Oeste es la brecha intrusiva con 800 m de diámetro y una inclinación de 10°, que consiste en fragmentos de pórfido de diorita cuarcífera inmersos en una matriz de microdiorita. Las texturas presentes en la brecha, indican varios eventos de brechización. Las mejores leyes de oro se concentran en las zonas de contacto entre el pórfido de diorita cuarcífera, la microdiorita y la brecha intrusiva. La mineralización en Verde-Este está principalmente en el pórfido dacítico.
La mineralización se encuentra asociada a vetillas de cuarzo, las que se alojan tanto en la brecha intrusiva como en las rocas volcánicas del complejo Refugio. Hacia el este el complejo aparece cubierto por una serie de rocas volcánicas de composición dacitica a andesitica de naturaleza postmineral y de e dad Mioceno Medio (Muntean y Einaudi, 2000).
Las fases intrusivas posminerales corresponden a diques menores de microddiorita, que se constituyen, además, la matriz de la brecha intrusiva desarrollada en la zona de contacto entre ellos y el pórfido de diori ta cuarcífera. La microdiorita es una roca equigranular de grano fino compuesta de entrecrecimientos anhedrales de feldespatos y minerales máficos.
5.- ANALISIS GEOQUIMICO DE LAS MUESTRAS DE SONDAJES: Este análisis es de gran ayuda para corrobora la información obtenida de los mapeos de los testigos de sondajes. En este caso ya no estamos enfocados en las anomalías directamente, o en los elementos marcadores, sino en las leyes de los metales económicos, en este caso es el Oro. La profundidad hasta donde se desarrolla el mineral tipo óxido es variable entre 20 a 150 metros. Con la información de sondajes, las reservas geológicas del yacimiento Verde se estimaron en 216 millones de toneladas, con ley media de oro de 0.88 gr/ton, calculadas con una ley de corte de 0.5 gr/ton. El estudio económico definió un “Caso Base”, que considera reservas mineras, mayoritariamente probadas y probables, de 101 millones de toneladas con una ley media de oro de 1,02 gr/ton. Adicionalmente, se identificó un “Caso
Base Extendido”, que
considera reservas mineras de 185 millones de toneladas, incluyendo un 20% de reservas posibles, con una ley media de oro de 0,90 gr/ton. Con exploración una adicional se podrían confirmar el Caso Base Extendido, y quedar en buena situación para reconocer nuevos recursos a mayores profundidades. La relación estéril-mineral para el Caso Base es 1 :1 y para el Caso Base Extendido es 0,9 :1.
CARACTERIZACIÓN DEL DEPÓSITO: Según los análisis realizados, el depósito presenta forma de maní, correspondiendo a un pórfido con sus zonas de alteración determinadas. Los análisis geoquímicos y geofísicos muestran datos anómalos, los que son asociados a este tipo de depósitos en particular. El análisis geoquímico detalla la presencia de elementos exploradores como el As, Hg y Ag, los cuales se asocian a este tipo de depósito aurífero, y el método geofísico, el cual muestra anomalías en la presencia de minerales magnéticos como lo es la magnetita, la que se asocia de la misma forma con los pórfidos auríferos, a partir de sondajes separados cada 170 metros se pudo delinear y delimitar el cuerpo mineralizado.
La mineralización del yacimiento corresponde a oro nativo libre. La z ona mineralizada tiene forma de “maní”, orientado este-oeste, con dimensiones de 1,400 metros en esa dirección por 600 metros en la dirección norte-sur. Los dos núcleos extremos se denominan Verde Este y Verde Oeste. La mineralización de oro presenta poca variación de sus leyes, encontrándose el 80% de ellas entre 0.5 y 1.5 gr/ton. Cada uno tiene diámetros de aproximadamente 500 m y extensiones verticales de 500 m. Dentro de ellos, existe un núcleo de baja ley de oro con diámetros de 100 y 150 m (Muntean y Einaudi, 2000). La profundidad hasta donde se desarrolla el mineral tipo óxido es variable entre 20 a 150 metros. Con la información de sondajes, las reservas geológicas del yacimiento Verde se estimaron en 216 millones de toneladas, con ley media de oro de 0.88 gr/ton, calculadas con una ley de corte de 0.5 gr/ton. En síntesis el proyecto contempla la explotación de un pórfido aurífero de baja ley y gran tonelaje, ubicado en la Cordillera de los Andes en la denominada “Franja Aurífera de Maricunga”. Las operaciones se desarrollarán a una altura entre 4.200 y 4.560 m.s.n.m. (ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL PROYECTO REFUGIO).
(Imagen modificada de Mutean y Einaudi, 2000; en Geología de los Sistemas Porfíricos en los Andes Chile).
Geología de yacimiento Verde.
(Imagen de geología del pórfido aurífero Verde, Tercera región Chile, Ramón Flores).
(Imagen de geología del pórfido aurífero Verde, Tercera región Chile, Ramón Flores).
Bibliografía:
Geología de los Sistemas Porfíricos en los Andes Chile. Francisco Camus Infanta. Año 2003. Paginas: 215-223.
Sillitoe, R. 2000. Gold-Rich Porphyry Deposits: Descriptive and Genetic Models and their role in the exploration and discovery. Reviews in Economic Geology. Vol. 13. P. 315-345.
Sinclair, W.D. 2007. Porphyry Deposits. in Goodfellow, W.D., ed., Mineral Deposits of Canada: A Synthesis of Major Deposit-Types, District Metallogeny, the Evolution of Geological Provinces, and Exploration Methods: Geological Association of Canada, Mineral Deposits Division, Special Publication No. 5, P. 223-243.
Spatz, D. 1996. Remote sensing strategies in mineral exploration and development: the precious metal and porphyry deposit models. In International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. Vol. 31, Part B7, P. 638-649.
Richards, J.R., 2003. Tectono-Magmatic Precursors for Porphyry Cu-(Mo-Au) Deposit Formation. Economic Geology, v. 98, p. 1515-1533.
Muntean, J.; Einaudi, T. 2000. Porphyry Gold Depósits of the Refugio District, Maricunga Belt, Northern Chile. Econonic Geology. Vol. 95, P. 1445-1472.
Flores, R. 1993. Geología del Pórfido Aurífero Verde, Proyeco Refugio, Tercera Región, Chile. Revista Geológica de Chile, Vol. 20, No. 1, P. 57-69.
Informe Medio Ambiental Yacimiento Verde.
