Controles estratigráficos, Tectónicos y climáticos que permiten el desarrollo de mineralización exótica de Cu en el desierto de Atacama : El caso del distrito minero Centinela
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Universidad Católica del Norte,
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La integración del estudio de la estratigrafía, sedimentología, modelamiento del techo de roca, geología estructural, isotopía de O y C de las unidades de gravas, y el estudio de las zonas con mineralización hipógena y supérgena de los pórfidos cupríferos del DMC, es una herramienta que permite discutir el origen y comportamiento físico y químico, de la mineralización exótica en el norte de Chile. Este proceso de integración y entendimiento del comportamiento de la mineralización exótica a nivel distrital, debe ser retroalimentado constantemente con observaciones de la geología superficial, mapeo de sondajes, modelamiento numérico, análisis químicos y mineralógicos, que le imprime un carácter cíclico a esta metodología, debido principalmente al carácter puntual que tienen muchas observaciones. El estudio estratigráfico de los depósitos de gravas en el DMC, permitió diferenciar cinco eventos de depositación de gravas, denominadas: Gravas de Esperanza, Gravas de Atravesado, Gravas de Tesoro, Gravas de Arriero y Gravas del Mioceno Superior-Plioceno. Estas gravas están asociadas al proceso de emplazamiento y denudación de los pórfidos cupríferos en el DMC, desde el Eoceno medio al Plioceno. Estas gravas reflejan la existencia de cambios en los niveles de erosión vertical que generan un destechamiento desde las partes más altas de los pórfidos cupríferos y la exposición de las menas de cobre al proceso de mineralización supérgena. Las secuencias de gravas más antiguas que presentan estas características son las Gravas de Atravesado y Tesoro I, que incluyen clastos con alteración argílica avanzada que representan las zonas más altas de un pórfido cuprífero; mientras que las Gravas de Tesoro II, III y Arriero, que presentan evidencias de mineralización exótica syn-sedimentaria a lo largo del DMC, exponen clastos redondeados a subredondeados con alteración sericítica y vetillas de cuarzo, que contienen pirita, calcopirita y calcosina supérgena, que representan la erosión y exposición de zonas desarrolladas a una profundidad entre 500 a 1000 metros en un sistema tipo pórfido cuprífero. La presencia discordancias separando las unidades de gravas, permite inferir la presencia de eventos tectónicos, principalmente en las primeras etapas de depositación de las gravas y destechamiento de los sistemas de pórfidos. Las características estratigráficas, las edades de mineralización supérgena, la geometría del techo de roca, y las características estructurales de las áreas El Tesoro-Mirador, Telégrafo Oriente, Caracoles Norte, Encuentro y Polo sur; permiten establecer dos secuencias de evolución morfo estratigráfica y de migración de soluciones exóticas. En el primer caso, la migración de soluciones exóticas está asociada al alzamiento de los pórfidos por fallas inversas, y desarrollo de cuencas estructurales; como en el caso de las áreas El Tesoro Mirador, Telégrafo Oriente y Caracoles Norte. En este caso la mineralización exótica se produce en las etapas finales del relleno de estas cuencas estructurales y comienzo del proceso de pedimentación en el DMC, desarrollado durante la depositación de las Gravas de Arriero a partir del Mioceno inferior. En el segundo caso, expuesto en Encuentro y Polo sur, la mineralización exótica está asociada a la migración lateral de soluciones fuera de la zona mineralización hipógena de cobre en un ambiente de abanico aluvial, tanto por la superficie, con el desarrollo de ferricretas; como bajo el nivel freático con la precipitación de calcosina/covelina sobre las piritas en un entorno con condiciones reductoras. Al igual que lo observado en el primer caso, la mineralización exótica se desarrolla en una etapa de pedimentación. El estudio estratigráfico y sedimentológico de las gravas en el DMC, indica que estas unidades se formaron por la depositación asociadas a flujos de detritos y flujos canalizados, en canales y llanuras de inundación en un ambiente aluvial. Los valores de δ18O y δ13C del carbonato pedogénico de los Vertisols y calcisols relacionados temporalmente con los niveles de mineralización exótica, en las Gravas de Tesoro y Arrieros, son similares a suelos modernos en la parte central de Argentina, directamente al este de Santiago, desarrollados en condiciones de precipitación entre 132 a 320 mm/año, indicando con esto que la mineralización exótica se desarrolló bajo similares condiciones de precipitación, en un clima árido a semiárido. La frecuencia con que este periodo de mineralización supérgena se registra durante el Mioceno inferior a medio, en zonas con mineralización supérgena in situ sobre los pórfidos cupríferos con la presencia de alunita supérgena, y en zonas con mineralización exótica de cobre con presencia de criptomelano, en el norte de Chile y a nivel mundial, indica que este periodo existieron condiciones climáticas óptimas (“Óptimo Supergeno”), para el desarrollo de mineralización supérgena de cobre, independiente del contexto tectónico. La parte superior de las Gravas de Arriero expone un paleosuelo tipo Gypsisol rico en nitrato, desarrollado bajo condiciones climáticas hiperáridas con una tasa de precipitación de ~ 5-10 mm/año. La presencia de este paleosuelo representa un cambio abrupto de las condiciones climáticas, ya que es incompatible con las condiciones climáticas áridas a semiáridas en las cuales se desarrolla la mineralización exótica. Según sus características texturales la formación de este tipo de suelo toma entre 2 y 5 Ma. Como este suelo es sobre yacido por la Ignimbrita Artola (9.28 ± 0.05), su edad estaría entre los 14.28 y los 11.2 Ma. Edades máximas de alunita supérgena, obtenidos en el distrito, sitúan las condiciones semiáridas-áridas causantes de la mineralización supérgena hasta los 12.6 ± 2.0 Ma. Según esto, la formación de un Gypsisol Con estas características tomaría ~ 3 Ma, situando el inicio de la hiperaridez en el DMC aprox. a los 12 Ma, reflejando un cambio de muy corto tiempo entre el paso de condiciones climáticas áridas-semiáridas hiperáridas. Observaciones de terreno y de sondajes en los yacimientos El Tesoro, Tesoro NE y Mirador destacan que la crisocola y el copper wad tienen un origen syn - sedimentario con las gravas que las hospedan y se relacionan espacial y genéticamente a zonas de paleosuelos ricos en carbonatos, indicando la neutralización química de las soluciones exóticas ácidas con el carbonato de los paleosuelos. Estas soluciones migran desde la fuente y alcanzan los calcisols que permite la neutralización de las soluciones a pH> 6, con la consecuente precipitación de crisocola y copper wad. Las evidencias de la acidez de las soluciones están expuestas al Oeste de Tesoro NE y Paleocanal, donde se desarrollan ferricretas con cemento de hematita, indicando un pH< 4. En el DMC se observan dos casos distintos de ocurrencia de atacamita: el primero donde la atacamita es claramente posterior a la precipitación de crisocola y copper wad, y se relaciona a una removilización de cobre, como se observa el yacimiento El Tesoro, mientras en el segundo caso se puede observar en la zona de Mirador Óxidos, donde la atacamita es parte de la secuencia de precipitación junto con la crisocola y el copper wad. En el caso de la mineralización exótica proximal desarrollada en el basamento, la reactividad y las condiciones de Eh y pH son importante para el estilo y la forma del cuerpo exótico resultante, por ejemplo, en Polo Sur, Encuentro, Mirador Óxidos y Óxidos Ponientes. En estos casos la solución ácida que contiene cobre se moviliza en superficie y subsuperficie través de un basamento, precipitando cerca de la fuente al neutralizarse con rocas calcáreas jurásicas en el caso de Mirador Óxidos o estructuras con salbanda y yeso, en el caso de Óxidos Ponientes. La migración subsuperficial en el caso de Encuentro y Polo Sur, se relaciona a una paleo pendiente y características poco neutralizadoras de las rocas de caja, caracterizadas por rocas con alteración cuarzo-sericita.
Doctorado.
Incluye bibliografía h.: 155-173.
Doctorado.
Incluye bibliografía h.: 155-173.