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IEDA

D GEOLOGICA DE CH

ILE

la serena octubre 2015

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Antecedentes Geológicos del Yacimiento de Magnetita-Apatito Los Colorados, Provincia del Huasco, Tercera Región de Atacama, Chile

Rodrigo Munizaga Z* y Mario Lagos BCAP Minería, Mina Los Colorados, Brasil 1050, Vallenar, Chile.

E-mail: rmunizaga@cmp.cl*

Resumen. El yacimiento de Magnetita-Apatito de Los Colorados, se encuentra localizado en Sierra Los Colorados, entre las coordenadas 6.868.900N y323.200E, a 47 km al Noroeste de la ciudad de Vallenar. El depósito se emplaza en un segmento del Sistema de Fallas de Atacama (SFA), a lo largo de la denominada Franja Ferrífera Chilena (FFC) en la Cordillera de la Costa de la Región de Atacama. Los Colorados cuenta con reservas entre probadas y probables de 490.7 Mt y una ley media de 38%, corresponde a un depósito tipo Kirunao Magnetita-Apatito, cuya mena es magnetita con presencia de apatito y actinolita como principal mineral de alteración. La mena se divide en texturas mineralógicas siendo clasificadas como Macizo, Brechoso y Diseminado-Guías. La morfología de los cuerpos mineralizados la conforman el Dique de Magnetita W dealta ley, que se emplaza a través de la Falla Magnetita Wy el Cuerpo Irregular Este, controlado por la Falla Blanca,a la vez, estos cuerpos probablemente sean singenéticos o asociados a intrusivos de composición intermedia del Cretácico Inferior. La roca de caja para la mineralizacióncorresponde a rocas volcanosedimentarias de la Formación Punta del Cobre del Jurásico Superior-Valanginiano.

Palabras Claves: Los Colorados, Dique de Magnetita W, Cuerpo Irregular E, Macizo, Brechoso, Diseminado.

1. Introducción

Este trabajo tiene como objetivo dar a conocer antecedentes geológicos básicos del yacimiento tipo Magnetita-Apatito de Los Colorados, localizado entre las coordenadas UTM 6.868.900N y 323.200E, a 47 km alNoroeste de la ciudad de Vallenar, a lo largo de la Cordillera de la Costa de la Región de Atacama (Fig.1), en la denominada Franja Ferrífera Chilena (Espinoza, 1990).Uno de los aspectos más importantes para este depósito, corresponde a la naturaleza de la mineralización de hierro en cuanto a su composición, morfología y leyes presentes,así como también, la influencia de las estructuras geológicas para su emplazamiento y distribución. Finalmente, se señalan las características más importantes de las unidades litológicas y de alteración que conforman el yacimiento.

Figura 1. Mapa de ubicación Los Colorados. Se destaca la Franja Ferrifera Chilena en la Cordillera de la Costa con la ubicación de los depósitos de Magnetita-Apatito más importantes, además de Los Colorados. Modificado de Marschik y Fontobé, 2001.

2. Marco Geológico Distrital

El yacimiento de Los Colorados se encuentra localizado en Sierra Los Colorados, en un segmento del SFA, formandoparte de la "Faja Plegada y Corrida de Los Colorados",puntualmente controlado por la Megafalla Los Colorados,estructura subvertical de rumbo N20°E con movimientos sinistrales (Thiele y Pincheira, 1987) que habría facilitado el emplazamiento de los cuerpos mineralizados, intrusivos de composición intermedia y fluidos hidrotermales durante el Cretácico inferior. La litología del distrito corresponde asecuencias volcánicas y volcanosedimentarias del Jurásico

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Superior-Valanginiano de la Formación Punta del Cobre(Arévalo y Welkner, 2004) e intrusivos del Complejo Plutónico Infiernillo de edad Cretácico Inferior (Fortín, 2013). La alteración dominante es principalmenteactinolítica, seguida de cuarzo-feldespato y argílica, de manera local silicificación y en zonas más distales alteración clorítica.

3. Marco Geológico Local

3.1 Litología / Alteración

La unidades litológicas en el entorno del yacimiento de Los Colorados, fueron definidas localmente en base a parámetros litológicos y de alteración:

Andesita: Andesita-basáltica, se reconoce en la pared E-NE del rajo, presenta texturas porfídicas y afaníticas, color verdoso a pardo con presencia de olivinos, piroxenos alterados a clorita y fenocristales de plagioclasa alterados a albita, illita y clorita (Cornejo, 2013).

Metandesita: Aflora en la pared E-SE del rajo, de color verde a gris verdoso, de textura afanítica a brechizada fina, con alteración actinolítica débil a intensa, la actinolita se encuentra diseminada en la matriz y en vetillas milimétricas con magnetita, ocasionalmente se observapirita fina diseminada o en vetillas. De forma local esta unidad presenta silicificación fuerte a moderada y en menor medida se observa clorita y epidota denotando una moderada a baja propilitización en la roca.

Andesita Pardo Rojiza: Reconocida a lo largo de toda la pared W del rajo, corresponde a una andesita-basáltica quese presenta como un cuerpo tabular que está en contacto por falla (Falla Magnetita W) con el Dique de Fe W de alta ley (hacia el E), de textura porfídica, en algunos sectores se define como una brecha volcánica con una fuerte silicificación y su principal característica es el contenido de patinas de óxidos de hierro en fracturas.

Andesita Argilizada: Se reconoce en la pared SE del rajoen contacto con un intrusivo diorítico, tiene un control estructural NS a NNW, de color blanco-grisáceo, está afectada por una alteración argílica intensa y se encuentra fuertemente fracturada con rellenos de arcilla, hematita y clorita.

Andesita Cuarzo-Feldespato: Denominada por su alteración principal, se reconoce en la parte Sur del rajo, presenta un reemplazo de fenocristales de plagioclasas por feldespato K y recristalización de cuarzo en poros (Muñoz y Guerra 2006), tiene un color blanquecino a verdoso, con alteración argílica de moderada a intensa, abundantehematita, jarosita y arcillas, y en sectores exhibe una alteración silícea que varía de débil a fuerte.

Brecha Hidrotermal: Esta unidad tiene una disposición espacial alargada en el centro del rajo entre los dos cuerpos mineralizados. Afectada por metasomatismo intenso, en general se encuentra reemplazada por una masa de cristales de actinolita y presenta alteraciones localizadas compuestas por silicificación intensa y argilizaciónmoderada. Se caracteriza por tener una fuerte brechizaciónen zonas de falla, con presencia de cuarzo, feldespatopotásico, clorita, turmalina, pirita y calcopirita. El protolito de la roca es indiferenciado, sin embargo, a través deobservación en secciones delgadas, se pueden reconocer algunos relictos de titanomagnetita alterada a rutilo, lo que podría ser indicativo de un protolito diorítico (Cornejo, 2013). En las cercanías de los contactos con zonas mineralizadas se observan vetillas y cúmulos de magnetitacon una incipiente martitización.

Diorita: Stock diorítico que aflora en el sector SE del rajo,se define como una roca de color gris verdosa, de textura porfídica a microcristalina, con cristales de plagioclasas alterados a sericita y arcillas, cristales de cuarzo, piroxenosy relictos de biotita. Tiene una alteración fílica, en sectoresde actinolita-clorita y una silicificación moderada. Poseeuna escasa mineralización de Fe como trazas y guías junto con pirita diseminada y en vetillas.

Cuerpo Silíceo: Reconocido en la parte NE y SE y en las zonas más elevadas del depósito, tiene un color pardo-amarillento por la presencia de abundantes limonitas, se encuentra intensamente silicificado con escasa sericita y alunita (observación microscópica) y rasgos brechosos difusos.

Diques: Corresponden a una unidad posterior a los eventos de mineralización, se encuentran intruyendo principalmente a las secuencias volcánicas del Jurásico, son de litologías que van desde microdioríticos a aplíticosy tienen un escaso vetilleo de clorita y arcillas sin rasgos de mineralización.

3.2 Geología Estructural

Existen tres dominios o sistemas estructurales principales en el yacimiento (Fig. 2): Sistema de rumbo preferencial N15°-20°E subvertical, resulta ser el más importanteporque controla el emplazamiento de la mineralización principalmente del Dique de Fe W, que presenta el mismo rumbo. Este cuerpo se encuentra controlado en su flanco occidental por la Falla Magnetita W (MW), asociada a unazona de cizalle de 10 a 12 m de espesor, y su flanco oriental por la falla Magnetita E. Otra estructura importante perteneciente a este sistema es la Falla Blanca (FB) que se encuentra controlando el emplazamiento del Cuerpo Irregular E, esta estructura presenta una corrida hacia el S con rumbo aproximado N-S, cambiando hacia el Norte a N15°E. El segundo corresponde al Sistema N-S/N10°W, principalmente la Falla Sinestral (SN) y Falla Los Colorados 2 (LC2), fallas de rumbo sinestralesposteriores al sistema anterior debido a que cortan y

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desplazan la mineralización en el mismo sentido. El tercer sistema está representado por la Falla María del Pilar (MDP), ésta corresponde a una falla inversa de rumbo N10°-15°E y manteo aproximado de 45° al SE, que corta y desplaza en profundidad al Dique de Fe W y que sería el rasgo estructural más joven asociado al depósito.

Figura 2. Planta y Perfil de Los Colorados. La imagen superior corresponde a una planta del depósito donde se muestra la distribución litológica-textural y las trazas de las estructuras más importantes del yacimiento: Falla Magnetita W (MW), Falla Blanca (FB), Falla Sinestral (SN), Falla María del Pilar (MDP) y Falla Los Colorados 2 (LC2). La imagen inferior corresponde a la sección AB donde se observa el control estructural para la mineralización según las distintas texturas: Macizo (rojo), Brechoso (azul) y Diseminado-Guías (cian).

3.3 Mineralización

La mineralización de Los Colorados está compuesta principalmente por magnetita y presencia casi nula de hematita, minerales de ganga asociados como apatito y actinolita e impurezas de P, V, Ti y Si. Los cuerpos mineralizados están clasificados como: Dique de Fe W(Fig. 3) y Cuerpo Irregular E, asumiendo hipótesis genética magmática para la mayoría de los yacimientos de Fe de la

FFC (Vivallo y Henríquez, 1997; Aguirre, et al., 2003;Tornos, F., 2011; Knipping, J., 2015), en el caso de Los Colorados, principalmente por las características texturales de la mineralización y morfología de los cuerpos. Para estos cuerpos son definidas tres texturas de mena principales en base a su ocurrencia y carácter geometalúrgico: Macizo, Brechoso, y Diseminado-Guías(Gonzalez, 2009).

Figura 3. Dique de Fe W. Corresponde al principal exponente de mineral de alta ley en el yacimiento (58%-67% Fe, textura Macizo). Vista hacia el NNE, nivel 270 Norte.

Macizo (58%-67% Fe): Corresponde a una unidad representada principalmente por el cuerpo tabular de Fe de alta ley denominado locamente como Dique de Fe W, y en menor medida a diques de alta ley de menores dimensiones que componen el Cuerpo Irregular Este. El dique W es un cuerpo con una corrida discontinua de 1.200 a 1.400 m, de 100 a 120 m de potencia y 500 m aproximados de profundidad, con leyes superiores al 58% Fe. La mineralización se compone esencialmente de magnetitamasiva, asociada a pirita y calcopirita diseminada y en vetillas, y en casos puntuales covelina (secundaria, como borde fino de la calcopirita) (Fig. 4).

Figura 4. Textura Macizo. Sección calcográfica, inclusión de pirita y calcopirita en magnetita. En el borde de la calcopirita se encuentran trazas de covelina. Nicoles paralelos 10x14.

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La ganga principal está compuesta por apatito, actinolita-tremolita y cristales finos de titanita en intersticios y fracturas (obs. microscópica) (Cornejo, 2013).

Brechoso (45-57% Fe): Tipo de textura mineralógicaprincipal del Cuerpo Irregular E y en menor medida se encuentra como envolvente del Dique de Fe W. Se definecomo modo de ocurrencia entre la mineralización y la alteración actinolítica predominante. En general, corresponde a magnetita entrecrecida con cristales deactinolita centimétrica que otorgan un aspecto brechoso a la roca (Fig. 5). La actinolita se encuentra levemente alterada a cloritas y smectitas, en ocasiones se puede observar una leve martitización, y en menor medida presenta apatito y vetillas finas de pirita.

Figura 5. Textura Brechoso. Se observan cristales de actinolita centimétricos en una "matriz" de magnetita dando un aspecto brechoso a la roca. Muestra de testigo de sondaje.

Diseminado y Guías, (29%-44% Fe): Unidad que se caracteriza por tener magnetita diseminada y en vetillas de alta ley compuesta por magnetita, escasa Mushketovita, apatito y pirita fina (Fig. 6). La mineralización se encuentra principalmente en rocas metandesíticas, en la periferia de los cuerpos mineralizados de alta ley sobre todo como envolvente del Cuerpo Irregular E.

Figura 6. Textura Diseminado-Guías: Roca metandesíticacon magnetita diseminada y vetillas centimétricas de magnetita-apatito. Muestra de testigo de sondaje.

Referencias

Aguirre, R., Naslund, R., Henríquez, F., Nyström, O. y Aguirre, H., 2003, Cuerpos Intrusivos de Magnetita en la Franja Ferrífera Cretácica: Minas La Falda y Bronce Sur, Región de Atacama, Chile. X Congreso Geológico Chileno, Universidad de Concepción, Concepción, Chile, 6-10 Octubre, 2003, pp. 4.

Cornejo, P., 2013. Informe Calcográfico y Petrográfico, Mina Los Colorados. CAP Minería. Informe Interno, pp. 135.

Fortin, H., 2013. Distrito Los Colorados. Geología Compilada 1:20.000. CAP Minería. Informe Interno, pp. 35.

González, H., 2009. Yacimiento Los Colorados, Actualización Modelo Geológico. Informe geológico de acuerdo a normas canadienses 43-101 de Proyectos Mineros. CAP Minería. Informe Interno, pp. 66.

Knipping, J., Bilenker, L., Simon, A., Reich, M., Barra, F., Deditius, A., Craig, L., Bindeman, I., y Munizaga, R., 2015, in press, Giant Kiruna-type deposits form by efficient flotation if magmatic magnetite suspensions. Geology.

Marschik, R. y Fontobé, L., 2001. The Candelaria-Punta del Cobre Iron Oxide Cu-Au (-Zn-Ag) Deposits, Chile. Economic Geology: 96, 1799-1826.

Muñoz, G. y Guerra, N., 2006. Efecto de la Alteración Hidrotermal en la Volabilidad de Unidades Andesíticas. Implicancia en las Operaciones Unitarias Mina. XI Congreso Geológico Chileno, Universidad Católica del Norte, Antofagasta, Chile, Vol 2, 7-11 Agosto, 2006.

Thiele, R. y Pincheira, M., 1987. Tectónica transpresiva y movimiento de desgarre en el segmento sur de la Zona de Falla Atacama, Chile. Revista Geológica de Chile 31: 77-94.

Tornos, F., 2011. Magnetite-Apatite and IOCG deposits formed by magmatic-hydrotermal evolution of complex calcalkaline melts. 11 SGA Biennial Meeting, 26-29 de Septiembre 2011, Antofagasta, Chile, pp. 3.

Vivallo, W., y Henríquez, F., 1997. Relación Genética Entre los Yacimientos Estratoligados de Cu ("Tipo Manto"), de Cu-Fe+-Au y de Hierro del Tipo Kiruna. VIII Congreso Geológico Chileno, Universidad Católica del Norte, Antofagasta, Chile, pp. 5.