SISTEMAS DE PÓRFIDOS CUPRIFEROS RICHARD H. SILLITOE 27 West Hill Park, Highgate Village, London N6 6ND, England Este trabajo corresponde principalmente a una traducción libre y actualización realizada por Leonel Quispe Coaguila en el año 2017 del trabajo de Richard H. Sillitoe (2010) Porphyry Copper Systems, publicado en el Vol. 105 de Reviews in Economic Geology de la Society of Economic Geologists.
Resumen Los sistemas de pórfidos de Cu alojan algunos de los tipos de mineralización más ampliamente distribuidos en los límites de placa convergente, incluyendo depósitos de pórfido centrados en intrusiones; Skarn, reemplazamiento de carbonato y depósitos de Au hospedados en sedimentos en ubicaciones cada vez más periféricas; y sobreyacen depósitos Epitermales de alta e intermedia sulfuración. Los sistemas comúnmente definen cinturones lineales, algunos cientos de kilómetros de largo, así como ocurren menos comúnmente en aparente aislamiento. Los sistemas están estrechamente relacionados con los plutones compuestos subyacentes, en paleoprofundidades de 5 a 15 km, que representan las cámaras de alimentación de los magmas y fluidos que formaron verticalmente alargados (> 3 km) stocks o enjambres de dique y mineralización asociada. Los plutones pueden hacer erupción volcánica de rocas, pero generalmente antes del inicio de los sistemas. Comúnmente, varios stocks discretos se colocan en y por encima de las zonas del techo del plutón, dando como resultado agrupaciones o alineaciones estructuralmente controladas de sistemas de pórfido Cu. La reología y composición de las rocas huésped puede influir fuertemente en el tamaño, grado y tipo de mineralización generada en sistemas pórfidos de Cu. Los sistemas individuales tienen una vida útil de ~ 100.000 a varios millones de años, mientras que los grupos o alineaciones de depósitos, así como cinturones enteros, pueden permanecer activos durante 10 millones de años o más largo. La alteración y mineralización en sistemas pórfidos de Cu, que ocupan muchos kilómetros cúbicos de roca, está zonada hacia fuera de los stocks o enjambres de dique, que típicamente comprenden varias generaciones de intrusiones de pórfido de composición intermedia a félsica. Los depósitos de pórfido Cu ± Au ± Mo están centrados en las intrusiones, mientras que en los carbonatos, las rocas de caja comúnmente alojan skarns proximales de Cu-Au, skarns distales de Zn-Pb y / o Au menos distales y, más allá del frente de skarn, depósitos de Cu y / o Zn-Pb-Ag ± Au de sustitución de carbonatos y / o depósitos de Au en sedimentos (Distal-dise minado). La mineralización periférica es menos visible en las rocas de caja, pero pueden incluir venas y mantos de metal base o de Au. Los depósitos Epitermales de alta sulfuración pueden ocurrir en litocaps, por encima de los depósitos de pórfido Cu, donde los mantos de sulfuro tienden a desarrollarse en estructuras de alimentación más profundas y ricos en Au ± Ag, depósitos diseminados dentro de los 500 m más o menos. Menos comúnmente, mineralización epitermal de sulfuración intermedia, principalmente en vetas, pueden desarrollarse en las periferias de los litocaps. La Alteración-mineralización en los depósitos pórfido Cu es zonada hacia arriba desde la zona estéril, alteración temprana calco-sódica potencialmente grada a potásica, clorita-sericita, y sericítica, a argílica avanzada, el último de estos constituyendo los litocaps, que pueden alcanzar > 1 km de espesor si no se ven afectados por erosión significativa. En un estado de baja sulfuración el ensamble calcopirita ± bornita son características de las zonas
RICHARD H. SILLITOE potásicas, mientras que en un estado de alta sulfuración los sulfuros se generan progresivamente hacia arriba en concordancia con la disminución de la temperatura y mayor grado de alteración hidrolítica, culminando en pirita ± enargita ± covelita en las partes poco profundas de los litocaps. La mineralización de pórfidos de Cu ocurre en una secuencia distintiva de vetas portadoras de cuarzo, así como en forma diseminada en la roca alterada . Pueden formarse brechas magmático-hidrotermales durante la intrusión del pórfido, con algunos contenidos de mineralización de alto grado debido a su permeabilidad intrínseca. En contraste, la mayoría de las brechas freatomagmáticas, constituyen sistemas de maar-diatrema, que son pobremente mineralizados en los niveles de pórfido de Cu y litocap, sobre todo porque muchos de ellos se formó tarde en la evolución de los sistemas. Los sistemas de pórfidos cupríferos se inician por inyección de magma oxidado saturado con S- y ricos en metales, fluidos acuosos de las cúpulas en las cimas de los plutones parentales subyacentes. La secuencia de eventos de alteración-mineralización señalados anteriormente son principalmente consecuencia de un enfriamiento progresivo de fluido y roca, de > 700 ° a <250 ° C, causada por la solidificación de los plutones parentales subyacentes y la propagación hacia abajo de la transición hidrostática-litostática. Una vez que los magmas plutónicos se estancan, la alta temperatura, genera dos fases hipersalinas, líquido y vapor responsables de la alteración potásica y mineralización contenida en profundidad y temprana alteración argílica avanzada que sobrepone, respectivamente, pasa, a <350 ° C, a una fase liquida, de baja a moderada salinidad que causa la alteración sericitaclorita y sericítica y la mineralización asociada. Este mismo líquido también causa la mineralización de las partes periféricas de los sistemas, incluyendo los litocaps superpuestos. La progresiva disminución térmica de los sistemas, combinada con la degradación de la paleosuperficie sinmineral da como resultado la característica de sobreimpresión (telescópica) y parcial a la reconstitución total de los tipos de alteración-mineralización de mayor a más joven. El agua meteórica no es necesaria para la formación de esta secuencia de alteración-mineralización aunque su ingreso tardío es muy común. Muchas características de los sistemas de pórfidos de cobre en todas las escalas, deben tenerse en cuenta durante la planificación y ejecución de programas de exploración de metales en entornos de arco magmático. A escala regional y de distrito, la ocurrencia de muchos depósitos en cinturones, dentro de los cuales los grupos y alineaciones son prominentes, es un poderoso concepto de exploración una vez que se conocen uno o más sistemas. En la escala del depósito, particularmente en un ambiente de pórfido de Cu, comúnmente las características formadas tempranamente, no siempre, dan lugar a los mejores cuerpos de mineral. Las sobreimpresiones de estados tardíos de alteración pueden causar reducción parcial o remoción completa de Cu y Au, pero también puede resultar una concentración de metal. El reconocimiento de tipos de depósito mineral, ya sea económico o no, en sistemas de pórfido de Cu pueden emplearse directamente en combinación con los conceptos de alteración y zonificación de metales para buscar otros tipos de depósitos relacionados, aunque no todos los permitidos por el modelo probablemente estén presentes en la mayoría de los sistemas. El nivel de erosión es un control convincente de los tipos de depósitos que pueden ser preservados y, por el mismo indicio, en aquellos que se pueden anticipar en profundidad. Los tipos de depósitos más distales a todos los niveles de los sistemas, tienden a ser visualmente los más sutiles, lo que puede resultar en su falta debido a la sombra por más prominente de alteraciónmineralización. 2
