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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFacultad de IngenieraEscuela Acadmico Profesional de Ingeniera GeolgicaGEOLOGA DE LOS YACIMIENTOS MINERALES II

YACIMIENTOS TIPO PRFIDO DE COBRE (Cu)DOCENTE:Ing. Jos A. Siveroni MoralesALUMNOS:

Espejo Montenegro, PaulJulca Snchez, VidalLpez Ortiz, JosMarn Urbina, DanteValiente Briones, Freddy1Los prfidos cuprferos constituyen un grupo muy variado de depsitos minerales y con una amplia diversidad de caractersticas, por lo que quizs deberan ser analizados caso a caso, pero estos grandes depsitos minerales tambin comparten muchos rasgos comunes lo que ha permitido realizar varias generalizaciones y el desarrollo de modelos empricos (Ej. Lowell y Gilbert, 1970). Los prfidos de Cu, se han formado centrados en intrusivos porfricos con dimetros que van desde 100 metros hasta unos pocos kilmetros de dimetro, los cuales son apfisis sobre cpulas de plutones flsicos a intermedios ms profundos. Otra de las caractersticas de los prfidos es que son de baja ley y como ya se mencion de grandes extensiones.INTRODUCCIN

OBJETIVOS OBJETIVO GENERALDescribir las caractersticas de los Yacimientos tipo prfido de Cobre OBJETIVOS ESPECFICOSDescribir la gnesis de los Prfidos de Cobre.

Dar a conocer las alteraciones existentes en los Prfidos de Cobre. Describir la mineralizacin de los Prfidos de Cobre.

Dar a conocer los diferentes tipos de prfido existentes en el Per..3GENERALIDADESGENERALIDADES:Los prfidos cuprferos son esencialmente depsitos minerales de baja ley y gran tonelaje. Se denominan prfidos porque frecuentemente, pero no exclusivamente, se asocian con rocas gneas intrusivas con fenocristales de feldespato en una masa fundamental cristalina de grano finoLa textura porfrica indica que los magmas intruyeron y cristalizaron cerca de la superficie y debido a su naturaleza relativamente poco profunda

Relacin entre tectnica de placas, tipos de magmas y sistemas porfricosLos depsitos de prfido se pueden subdividir en distintos tipos considerando su contenido metlico. Estos tipos incluyen Cu-Mo, Cu-Au, Cu. En general los prfidos ricos en Cu o Au se asocian a intrusivos derivados por cristalizacin fraccionada de magmas mficos originados en fusin parcial del manto en mrgenes convergentes de placas (mrgenes continentales activos y arcos de

A: Prfidos Cu-Mo B: Prfidos Cu-AuMagmatismo calco-alcalino relacionado a convergencia de placasAsociados a intrusivos calco-alcalinos de composicin flsico a intermedios ricos en magnetita (Diorita, Granodiorita, etc).Se emplazan a profundidades entre 2 4 Km., en zonas de subduccin de bajo Angulo.Presencia de venillas de Qz con inclusiones ricas de vapor.Comnmente contienen:Venillas de tipo A y BPresentan alteracin biotitica.Venillas de Pirita Tipo D y Py.AA. A: Prfidos Cu-Mo

A: Prfidos Cu-Mo B: Prfidos Cu-AuMagmatismo calco-alcalino relacionado a convergencia de placas y sistemas porfricosB: Prfidos Cu-AuAsociados a intrusivos Calcoalcalinos cidos (Cuarzo Monzonita, Granodiorita, Tonalita, Prfido grantico etc).Emplazados a profundidades mayor a 4 Km., en zonas de subduccin de alto angulo.Presenta blankets con enriquecimiento secundario (Sulfuros Secundarios) ricos en Calcosina, Covelita y Oxidos de Cobre en los Niveles Altos.Comnmente contienen asociado:Alteracin Potsica, Filica, argilicaPropilitica.

Stocks porfiriticos verticalmente se emplazan por lo general a profundidades entre 1 Km y > 2 Km a de forma groseramente cilndrica.Estos stocks generalmente estn cortados a menudo por fases intrusivas postminerales intraminerales, a menudo intruidos en las partes axiales del cuerpo Principal.Consecuentemente, su distincin es un tanto dificultoso, especialmente en los afloramientos superficiales, y requieren observacin de losstockworks, venillas truncadas en los contactos Por lo general las fases intrusivas post minerales son menos fracturadas.GEOMETRA DE LOS DEPSITOSGENESIS DE LOS DEPOSITOS TIPO PORFIDO DE COBRE

Los sistemas del tipo prfido cuprfero son de origen netamente magmtico hidrotermal, asociados al emplazamiento multifase de rocas intrusivas de composicin intermedia. En muchos casos puede existir un control estructural tanto del emplazamiento de rocas gneas como de la circulacin de fluidos hidrotermales y mineralizacinLAS PRINCIPALES CARACTERSTICAS DE LOS PRFIDOS

CARACTERSTICAS GEOLGICAS DE LOS PRFIDOS CUPRFEROS RICOS EN ORO.EDAD.De acuerdo a diferentes estudios y dataciones, se indica que el intervalo de edad de los prfidos cuprferos con leyes >0,3ppm Au est comprendido entre el Precmbrico, como es el caso del depsito de McIntyre, en el escudo Canadiense, datado por el mtodo U-Pb en 2688 Ma, hasta el Plio-Pleistoceno (Ok Tedi, en Papa Nueva Guinea , edad K-Ar = 1,1 1,2 Ma)

AMBIENTE GEOTECTNICO

Con relacin al ambiente geotectnico, los depsitos fueron generados en arcos de islas edificados, probablemente sobre corteza ocenica, aunque tambin pueden estar generados en ambientes tipo margen continental, con leyes promedio >0,4 ppm.

ROCAS DE CAJA

Las rocas de caja de los prfidos cuprferos ricos en oro muestran un amplio intervalo de edad y composicin. Pueden incluir:

Secuencias volcnicas y volcano-sedimentarias contemporneas con el emplazamiento del prfido cuprfero (Ejm: Depsitos del Trisico-jursico Inferior de la Cordillera Canadiense).

El tipo de roca de caja tampoco controla el contenido de oro en prfidos cuprferos.

TIPOS DE INTRUSIVOS

Generalmente estn asociados a intrusivos de afinidad calcoalcalina, alcalina (intrusivos sienticos, monzonticos) y shoshontica. Tambin pueden estar asociados a intrusivos diorticos y diorticos cuarcferos (Frieda River en Papa- Nueva Guinea). Intrusivos Monzonticos, rioltico-riodactico, dacticos, Andesticos.

EL ORO DENTRO DE LOS SISTEMAS PORFDICOSDISTRIBUCIN.En ambientes tipo prfido cuprfero, la mineralizacin de oro puede encontrarse:

Totalmente contenida en el sistema, como en la mayora de yacimientos.Formando un halo de metales preciosos alrededor de un ncleo tipo prfido.Sobre o en las partes altas del sistema porfdico.La mineralizacin del Cu y Au coincide espacialmente.

MINERALOGA

El oro tpicamente se encuentra en su estado nativo, ya sea libre, como las partculas de algunos micrones de tamao, o como inclusiones en calcopirita y/o bornita. El oro perdido en los procesos de flotacin parece ser, o bien de grano muy grueso (y por lo tanto no flota) o de grano fino y atado a pirita, magnetita, cuarzo u otras fases minerales no recuperadas en los circuitos.

PRFIDOS DE Cu, Cu-Au, Cu-MoKesler (1973) distingui dos asociaciones mayores de prfidos cuprferos: prfidos de Cu-Mo y prfidos de Cu-Au. Este autor indic que los prfidos de Cu-Mo seran los predominantes en mrgenes continentales (depsitos andinos), mientras que aquellos de Cu-Au se asociaran con arcos de islas (Pacfico suroccidental).

Prfidos de Cu-Mo, Cu-Au y Au en el borde del PacficoPor otra parte Sillitoe (1979) defini arbitrariamente como prfidos cuprferos ricos en Au a todos aquellos que poseen una ley media >0.4 ppm Au. Estos Prfidos ricos en oro se caracterizan por presentar:

Valores altos de Au contenidos en la zona alteracin potsica.

Leyes de Cu y Au variando proporcionalmente.

Au asociado principalmente a calcopirita (y/o bornita).

Abundante magnetita y zonas de intensa silicificacin.PRFIDOS Cu-Au, Cu-Mo EN EL PER.

DEPSITOS CUPRFEROS EN EL MUNDO.Estos depsitos contienen de cientos de millones a billones de toneladas de mineral con leyes desde 0,2% a ms de 1% Cu, 0.005% a 0.030% Mo y 0.4 a 2 gr/ton Au.Como ejemplo, el prfido cuprfero de Bingham, Utah (USA) contiene 2 billones de toneladas de mineral con 0.6% Cu. Este yacimiento ha producido ms de 16 millones de toneladas de cobre desde que comenz a explotarse en 1904.

Otras regiones con prfidos cuprferos incluyen: Butte, Montana (USA) con ms de 2 billones de toneladas con ley de 0.85% Cu,

Chuquicamata, Chile, con ms de 10 billones de toneladas de mineral con ley de 0.56% Cu

Ok Tedi en Papua, Nueva Guineas, con ms de 375 millones de toneladas con 0.7% Cu y 0.66 g/t Au.

PRFIDOS CUPRFEROS EN AMRICA

Los primeros estudios de prfido de cobre se realizaron en Cerro de Pasco Per, por Graton y Bowditch en 1936.

En primera instancia se realiz un primer agrupamiento de alteraciones que fue: alteracin propiltica, arglica y potsica, para denominar asociaciones minerales especficas. Primer agrupamiento de alteraciones.

Primer agrupamiento de alteraciones.Es importante destacar que no todos los prfidos cuprferos son iguales, de modo que no es aplicable un modelo nico que tipifique los depsitos hallados, entre las variaciones ms resaltantes podemos nombrar: la variacin tectnica, estructural, composicin qumica del magma, profundidad del intrusivo, etc.

Pero no fue hasta 1970 en que Lowell y Gilbert realizaron un modelo de distribucin de zonas de alteracin en un prfido cuprfero.

Esquema de zonamiento y alteraciones se depsitos tipo prfido (Lowell y Gilbert, 1970)La alteracin en los depsitos tipo prfido presenta una zonificacin tpica vertical progresiva en la secuencia que va desde la alteracin calco-sdica, potsica, arglica intermedia, filica y arglica avanzada (Sillitoe, 2006). La alteracin propiltica ocurre como halo de alteracin distal durante la formacin de las alteraciones calco-sdica y potsica (Sillitoe, 2010)Alteraciones en los Prfidos:

Introduccin de los fluidos magmticos formado de esta manera el yacimiento tipo prfido, luego la dispersin de los materiales voltiles formando halos y de esta manera otras alteraciones como la propiltica.Se forma en la primera etapa de emplazamiento del prfido, presenta ensamble de anfboles (actinolita y horblenda), albita y magnetita.Los anfboles y magnetita ocurren en venillas juntas o separadas y las plagioclasas sdicas en halos de venillas. El ensamble caracterstico es cuarzo- magnetita anfboles.Est relacionada a los niveles profundos del prfido debido a que sufre una sobreimpresin. Alteracin calco sdica

Anfboles actinolita y horblendaO tambin llamada alteracin de feldespato potsico, se presenta en una posicin proximal a la intrusin, consiste en la alteracin de las plagioclasas a feldespatos potsicos debido al ingreso de fluidos ricos en potasio.La ausencia de minerales de arcillas, indica una temperatura de formacin alta (>400 C) y en pH neutro (Creasey en 1966).Alteracin Potsica

Ejemplo de las alteraciones del estadio inicial tipo prfido. AR-9 223m: prfido Seca Norte con alteracin potsica (biotita) y venillas tipo A (irregulares) que han sido lavadas de sulfuros. AR-18 266m: prfido Trampeadero con alteracin flica fuerte y venillas tipo B con escasos sulfuros en su interior. AR-82 624m: metasedimento con alteracin flica y esquistosidad relctica, cortado por venillas tipo B.Corresponde a la zona ms exterior del sistema si contacto definido a la roca caja. Ocurre como halo de la alteracin Calco sdica y Potsica. Se desarrolla en la parte distal de los sistemas porfirticos. Se caracteriza por el reemplazo de biotita y horblendas por clorita y epidota, y precipitacin de calcita (clorita-epidota-calcita). Las alteraciones van disminuyendo paulatinamente hasta que desaparezca completamente. Los principales agentes de alteracin son la hidratacin (H2O) y metasomatismo de CO2.Alteracin Propiltica

reemplazo de biotita y horblendas por clorita y epidota27Presenta un ensamble de montmorillonita - caolinita sericita-clorita-calcita. Su origen est relacionado al ingreso de aguas metericos en el sistema hidrotermal (fase retrograda). Las temperaturas de formacin varan entre 250 y 300C.Alteracin Argilica Intermedia

El ingreso del agua meterica determina una de las alteraciones ms importantes (arglica intermedia)Se trata de una zona de transicin con espesores de entre 2 hasta 30 metros el ensamble caracterstico de esta alteracin es cuarzo - sericita pirita, se produce en condiciones cidas debido al incremento de H+, OH+, K+ y S-2. Alteracin Filica (sericitica o cuarzo sericita)Esta alteracin retrograda se sobre impone a las alteraciones preexistentes (alteraciones potsica y arglica intermedia) obliterando la textura de la roca. Es fundamental considerar que el lmite entre la zona potsica y la zona filica no es bien definida.

Diagrama logartmico de fugacidad del azufre versus temperatura que muestra la evolucin de los fluidos hidrotermales en Agua Rica. La flecha gris denominada prfido de Cu (Mo, Au) seala las paragnesis iniciales de baja a intermedia sulfuracin depositadas aproximadamente a 370->500C que culmina con la paragnesis de alta sulfuracin de la alteracin flica (~350C).Se forma en la zona del litocap, por la combinacin de aguas subterrneas y la fase vapor separada del lquido hipersalino durante la formacin de la alteracin potsica (Hedenquist et al., 1998).Los ensambles caractersticos son dickita-caolinita-pirofilita-cuarzo y alunita.Alteracin Arglica Avanzada

Modelo de depsito tipo prfido identificando la alteracin arglica.MINERALIZACINLos prfidos cuprferos son la fuente principal de cobre, contribuyendo ms de la mitad de todo el cobre de mina en el mundo, y tambin son una fuente importante de oro. Tambien es fuente importante de molibdeno y renio, este ltimo un elemento del grupo del platino asociado a la estructura cristalina de la molibdenita. Adems, se recupera plata y otros metales, incluyendo tungsteno, estao, plomo y zinc en algunas operaciones de prfidos.31Ncleo de baja ley: bajo contenido de calcopirita, pirita, molibdenita; magnetita en porcin profunda.Zona de mena, formando un cilindro en la parte externa de la zona de alteracin potsica e interna de la zona de alteracin serictica: calcopirita (1-3%), pirita (1%), molibdenita (0,03%).Zona de Pirita, corresponde ~ zona flica: pirita (10%), calcopirita (0.1-3%), trazas de molibdenita.Zona de baja pirita, ~ coincidente con zona propiltica: 2% pirita.Zona Perifrica: calcopirita, galena, esfalerita, Au, Ag.

MINERALIZACIN HIPGENA (PRIMARIA)

MINERALIZACIN SUPERRGENALa alteracin suprgena es un proceso de reequilibrio de la mineraloga hipgena a las condiciones oxidantes cerca de la superficie terrestre , sobre el nivel de las aguas subterrneas.El proceso de alteracin suprgena involucra la liberacin de cationes metlicos y aniones sulfato mediante la oxidacin de sulfuros hipgenos (lixiviacin)El Cu y Ag pueden formar minerales oxidados que permanecen en la zona oxidada, pero tambin pueden ser precipitados debajo del nivel de aguas subterrneas por los sulfuros hipgenos y formar sulfuros ms ricos en Cu o Ag respectivamente, siendo este proceso ms eficiente para el Cu que para el Ag (enriquecimiento secundario)MINERALIZACIN SUPERRGENAEn la porcin inferior de la zona oxidada que subyace a rocas lixiviadas, se forman nuevos minerales oxidados por reaccin de cationes metlicos en solucin con aniones tales como carbonato (Ej. malaquita) y silicato (crisocola). En condiciones ridas y salinas como las del Desierto de Atacama los cloruros juegan tambin un rol importante (Ej. formacin de atacamita).

fotografas de los diferentes minerales caractersticos en las diferentes partes de los depsitos de oxidacin y enriquecimiento supergnico: goethita (zona de oxidacin), calcosina (zona de enriquecimiento) y pirita (zona sin alterar), de arriba abajo y de izquierda a derecha.

FACTORES QUE CONTROLAN EL DESARROLLO DE PROCESOS SUPRGENOSClimaticos.MineralogicosComposicion de la roca de caja.Posicion del nivel de las aguas subterrneasAgentes organicos (H2S producido por bacterias)

TIPOS DE MINERALIZACIONSTOCK WORKBRECHAS HIDROTERMALESDISEMINACION36TEMPRANASVetillas tipo MVetillas tipo EBVetillas tipo ATRANSICIONALESVetillas tipo BVetillas tipo CTARDASVetillas tipo D1. STOCK WORKSConsiste en un enrejado de venillas con diferentes direcciones con caractersticas particulares, pues no todas se originan en la misma fase por lo tanto su composicin mineral es diferente.

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Estn compuestas esencialmente de magnetita, en algunos casos con presencia de cuarzo. Los cuales estn relacionadas a las alteraciones calco-sdicas y potsica. presentan espesores de 0.5 a 5 cm.Estn compuestas de Cuarzo granular (50-95%) y con feldespato potsico, pirita, calcopirita y bornita. Sus espesores varan de 1 a 10 cm Estn compuestas por micas, biotita, feldespa-to potsico y moscovita, estn relacionadas a la Zona de alteracin potsica.Se caracterizan por presentar una lnea central enriquecida con anhidrita, magnetita y/o calcopirita, pirita, molibdenita, bornita, los sulfuros sonde grano grueso. su ancho vara entre 1 5 cmEstn compuestos por cuarzo y ocasionalmente carbonatos, con una concentracin central de magnetita y sulfuros (calcopirita, bornita, esfalerita).

Roca con alteracin cuarzo, sericita +/-clorita. Vetilla irregular decuarzo con bornita (tipo A) junto a vetilla sub-paralela tipo B con lnea central y molibdenita en losbordes de la misma. Dimetro de la moneda 1.7 cm. - prfido de cobre -molibdeno junn, provincia de imbabura, Ecuador.

Vetilla de cuarzo-calcopirita-molibdenita (tipo B), la cual genera halo de alteracin destructor de 2 cm de espesor compuesto por: cuarzo y sericita, calcopirita depositada en parches a lo largo de la vetilla y molibdenita depositada en los bordes de la vetilla. Dimetro de la moneda 18mm. - - prfido de cobre - molibdeno junn, provincia de imbabura, Ecuador.

Vetilla de cuarzo-calcopirita-pirita (tipo D) con halo de alteracin cuarzo-sericita. Corta y desplaza a vetilla de cuarzo-molibdenita (tipo B). Dimetro de la moneda 1.8 cm. - prfido de cobre - molibdeno junn, provincia de imbabura, Ecuador 2. DISEMINACIONEn este tipo de mineralizacin, los minerales se encuentran esparcidos a lo largo del yacimiento.

3. BRECHAS HIDROTERMALESLa brechizacin hidrotermal se relaciona a un proceso de fracturamiento hidralico que ocurre cuando la presin de poro de un fluido hidrotermal supera la presin confinante (presin litosttica) y la resistencia tensional de las rocas.

Las minas representativas tipo Prfido Cu-Mo son:

La GranjaToromochoLos Chancas Cerro VerdeCuajoneQuellavecoToquepalaUBICACION:

PORFIDO DE COBRE DE TOQUEPALAEl yacimiento de Toquepala se encuentra localizado en el sur del Per, en el departamento de Tacna, entre las costas 3100 a 3600 msnm, en el Batolito de la Costa, al noroeste se encuentran Quellaveco a 20 Km y Cuajone 30 Km.Toquepala constituye un yacimiento porfirtico de cobre - molibdeno diseminado, donde la mineralizacin est subordinada a una chimenea de brecha y a un intrusivo de dacita, ambos genticamente relacionados a la actividad intrusiva hidrotermal calco - alcalina datada de fines del Cretceo superior - Terciario inferior. GEOLGICAMENTE:

Las minas representativas tipo Prfido Cu-Au son:Cerro CoronaMichiquillayMinas CongaLa Arena

INTRODUCCIN:

YACIMIENTO MINAS CONGAEl Proyecto Minas Conga comprende 2 importantes yacimientos porfirticos Au Cu ( El Perol Y Chailhuagon ) localizados en el norte del Per, departamento de Cajamarca; es accesible desde la ciudad de Cajamarca por carretera con un recorrido de 71 Km.

Los yacimientos se encuentran dentro del corredor metalogenticoMichiquillay - Hualgayoc, donde se localizan otros prfidos como Michiquillay, C Corona, Galeno, La Carpa.

GEOLOGA: PORFIDO DE Cu-Au EL PEROLEl yacimiento Perol tiene como rocas husped principales la diorita y el prfido cuarzo feldesptico de edad terciaria, y su encajonante regional son las rocas sedimentarias limo - calcreas de edad cretcica superior.

Tambin hay diques andesticos, dacticos, y diques de brecha, que son post - mineralizacin, tienen reducida extensin y ocurren en la periferia del yacimiento.

ALTERACIN POTSICAALTERACIN PROPILTICAALTERACIN FLICAALTERACIN ARGLICA INTERMEDIAALTERACIN ARGLICAALTERACIN ARGLICA AVANZADA

ALTERACIN HIDROTERMALCONCLUSIONESLos prfidos cuprferos son esencialmente depsitos minerales de baja ley y gran tonelaje.

Los depsitos de prfido se pueden subdividir en distintos tipos considerando su contenido metlico. Estos tipos incluyen Cu-Mo, Cu-Au, Cu, Au y Mo. La forma del cuerpo mineralizado (Porfido)es ms o menos concntrica, con contornos regulares a irregulares en seccin horizontal

La alteracin en los depsitos tipo prfido presenta una zonificacin tpica vertical progresiva en la secuencia que va desde la alteracin calco-sdica, potsica, arglica intermedia, filica y arglica avanzada

Se ha definido dos tipos de mineralizacin econmica en los yacimientos tipo Prfido de Cobre: mineralizacin suprgena y mineralizacin hipgena.GRACIAS POR SU ATENCIN