Diferencias entre Depósitos VMS de Kuroko y VMS de Chile

Tabla Comparativa de Características

Comparación de Mineralogía Metálica e Isótopos de Azufre (δ³⁴S)

VMS Chile

• Minerales Metálicos: Pirita, calcopirita, pirrotina, blenda, bornita, mackinawita, galena, arsenopirita, molibdenita, calcocita, covelita, marcasita, magnetita, rutilo y esfeno.
• Ganga: Albita, actinolita, clorita, cuarzo, epidota y calcita.
• Rango Isotópico (δ³⁴S): +2,1 a +5,9.

Kuroko, Japón

• Mena Negra: Pirita (Py), calcopirita (Cpy), blenda (Bl), galena (Ga), (Pirita, Calcopirita, Tetraedrita (Td), Tennantita (Tn), Argentita (Arg), Oro (Au), Molibdenita (Mo)). Cuarta etapa de mineralización.
• Ganga: Baritina, arcillas, chert, zeolitas.
• Rango Isotópico (δ³⁴S): -6,5 a +2,5.
• Origen: Posiblemente dos fuentes: una de origen hidrotermal (valores positivos) y otra de precipitación de metales por procesos bacteriológicos (valores negativos).

Cálculo de Presión en Depósitos VMS

Para el cálculo de la presión, se utiliza la blenda ocluida en pirita, en equilibrio con pirrotina hexagonal, lo que garantiza las mayores concentraciones de FeS en blenda. En este caso, el % molar de FeS es igual a 11.

Fórmulas

• Hutchison y Scott (1981): P = (42.3 – 32.1) x log (% molar FeS)
• Lusk y Ford (1978): P = 26.18 – 1.93 x (% molar FeS) + 0.0309 x (% molar FeS)²

Resultados

• Según Hutchison y Scott: P = 42.3 – 32.1 x log(11) = 10.62 Kbar
• Según Lusk y Ford: P = 26.18 – 1.93 x 11 + 0.0309 x (11 x 11) = 8.69 Kbar

Yacimientos VMS de Gran Tonelaje

Se indican los siguientes yacimientos VMS, su país de origen y aquellos que sobrepasan las 100 Mt:

• Abitibi (Canadá): 600 Mt
• Tambo Grande (Perú): 200 Mt
• Besshi (Japón): 230 Mt
• Troodos (Chipre): 35 Mt
• Pirén (Chile): Menor a 100 Mt (no económico)

Pórfidos de Cobre-Oro (Cu-Au)

Perfil Esquemático y Razón de Elementos (Cox y Singer, 1988)

Cox y Singer (1988) establecieron que la diferenciación entre pórfidos cupríferos ricos y pobres en oro no solo debe basarse en el contenido de oro, sino también en la ley de molibdeno (Mo). Se utiliza la relación Au(ppm)/Mo(%) ≥ 30 para esta clasificación.

Zonas de Alteración y Mineralización

• Propilítica: Molibdenita + Pirita
• Fílica: Molibdenita + Pirita
• Potásica ± Propilítica: Magnetita + Calcopirita + Bornita + Oro

Tipos de Alteración

• Argílica Avanzada (30-150 m): Arcillas, sericita, alunita, diáspora, pirita.
• Argílica Intermedia (40-60 m): Montmorillonita, sericita, pirita.
• Propilítica (0-60 m): Clorita, actinolita.
• Silícica (>50 m): Cuarzo, albita, sericita, clorita, magnetita.

Triángulo Cu-Mo-Au

Se utiliza la relación Cu/Mo*10/Au*10000 para diferenciar los distintos tipos de pórfidos: Cu-Mo, Cu-Mo-Au y Cu-Au.

Pórfidos de Cu-Au en Chile (Según Sillitoe, 2010)

• Cotabamba
• Esperanza
• Bajo de la Alumbrera y Agua Rica
• Marte
• Caspiche

Inclusiones Fluidas en Yacimientos Minerales

Tipos de Inclusiones Fluidas

• Almadén (VMS, España): Mineralización de mercurio, 1-5% NaCl, inclusiones tipo 1 o 2 (baja salinidad, temperaturas entre 200-350°C). Inclusiones tipo 2 presentan 13% equivalente en peso de NaCl y temperaturas entre 150-375°C.
• Climax (Pórfido de Mo): Temperaturas elevadas (>500°C), inclusiones con halita, inclusiones ser-pey (Líquido-Vapor) y minerales hijo de hematita, salinidad 30-50% NaCl. Temperaturas varían según el tipo: alta (460-600°C), moderada (310-530°C), baja (200-390°C).
• Shakanai (VMS, Japón): 1-5% NaCl, inclusiones tipo 1 y 2 (baja salinidad, temperaturas entre 200-350°C).
• Panguna (Pórfido de Cu-Au): Fluidos de alta salinidad y temperatura (>45% NaCl y >500°C), inclusiones tipo I y III.

Cálculo de Profundidad de Formación de Inclusiones Fluidas

Se utiliza la fórmula de profundidad de atrapamiento según Shepherd et al. (1985): Ha = P / (ρ x 0.0981), donde Ha es la profundidad de atrapamiento, P es la presión en bares y ρ es la densidad.

Para una presión de 580 bares:

• Columna de roca (ρ = 2.7 g/cm³): Ha = 580 / (2.7 x 0.0981) = 2189 m
• Columna de agua (ρ = 1.0 g/cm³): Ha = 580 / (1.0 x 0.0981) = 5912 m

Condiciones de las Inclusiones Fluidas a 580 bares

Las condiciones corresponden a gran profundidad, tanto para una columna de agua como de roca, con temperaturas elevadas (>500°C) y salinidades variables (bajas o altas). Pueden ser de tipo I o III.

Inclusiones Fluidas en Diferentes Tipos de Yacimientos

• VMS o Campos Geotérmicos: Inclusiones con proporciones variables de vapor/líquido, estrangulamiento común. Temperaturas de homogenización <200°C y salinidades >2% NaCl.
• Yacimientos Epitermales: Inclusiones primarias ricas en líquido y ocasionalmente ricas en vapor (ebullición). Temperaturas de homogenización <290°C y salinidades variables, generalmente <12% NaCl eq.
• Pórfidos Cu:
  • a) Inclusiones de tres fases (L+V+S) con temperaturas de homogenización >775°C; >40% NaCl eq.
  • b) Inclusiones de tres fases (L+V+S) con temperaturas de homogenización entre 250-500°C; >40% NaCl eq.
  • c) Inclusiones ricas en vapor (H₂O + CO₂) que homogenizan entre 300-500°C.
  • d) Inclusiones ricas en líquido que homogenizan entre 250-300°C, con <15% NaCl eq.
  • e) Inclusiones ricas en líquido que homogenizan entre 200-350°C, con >15% NaCl eq., correspondientes a fluidos meteóricos.

  Las inclusiones a, b y c se atribuyen a fluidos magmáticos; las inclusiones a y c representan una separación de fases a altas temperaturas, las inclusiones b corresponden a un líquido saturado en sales. Las inclusiones d podrían ser magmáticas, pero las e corresponden a aguas meteóricas. Por lo tanto, deberían tener inclusiones de tres fases L+V+S, con temperaturas de homogenización entre 250-500°C y >40% NaCl eq., e inclusiones ricas en vapor que homogenizan entre 300-500°C.