Síntesis Evolutiva del Sistema Tipo Pórfido Au - Cu Cerro Casale, Región de Atacama, Chile.

Abstract

El depósito Cerro Casale se localiza 145 km hacia el sureste de Copiapó en la Región de Atacama, Chile. Corresponde a un yacimiento tipo pórfido Au – Cu ubicado en la zona sur del Cinturón Metalogénico Maricunga, emplazado sobre rocas sedimentarias y piroclásticas de los Estratos de Río Nevado. La mineralización es introducida tras la intrusión de distintos pulsos miocenos de composición diorítica a monzodiorítica sobre un pórfido diorítico de gran envergadura. Actualmente, se encuentra en campañas de exploración avanzada como parte del Proyecto Norte Abierto. Este estudio se enfoca en aportar al conocimiento metalogénico de la región, proponiendo un modelo teórico para la evolución del sistema hidrotermal del pórfido Cerro Casale, a partir del análisis mineralógico y químico en sulfuros de Fe – Cu. Fueron recolectadas 20 muestras de testigo de sondaje diamantino, abarcando los principales tipos de alteración y vetillas sobre las distintas unidades de roca presentes. Se trabajó con una sección pulido transparente para cada una de las muestras, identificando y caracterizando sulfuros y la mineralogía asociada. Posteriormente, son escogidos 41 granos de sulfuros en 10 muestras de la población para el análisis de elementos mayores y menores contenidos en las distintas generaciones de sulfuros mediante espectroscopia dispersiva de rayos X (SEM - EDS). Se seleccionaron 4 generaciones de pirita, 3 de calcopirita, bornita, molibdenita, galena, esfalerita, tenantita – tetraedrita y covelina – calcosina, distribuidas según temporalidad inferida en las etapas temprana, intermedia y tardía del sistema hidrotermal, asociadas a los distintos pórfidos precursores de mineralización y eventos de alteración principal. Mediante análisis químico se identificaron valores elementales (~ 1 wt. %) similares a la composición estándar de cada una de las especies, con excepción de casos anómalos de Ag en tenantita y tetraedrita. Estos resultados no descartan la presencia de elementos traza bajo los límites de detección. La génesis del pórfido Cerro Casale responde a un sistema multiepisódico. Los fluidos precursores de mineralización se caracterizaron por ser de alta salinidad y disponer de altas concentraciones de S. La etapa hidrotermal temprana privilegió el transporte de Au y Cu mediante complejos clorurados. Fluidos con alta 𝑓O2 y liberación constante de SO2 por sobre los 550°C, permiten el desarrollo de la alteración potásica y la precipitación conjunta de magnetita + pirita (Py I) + calcopirita (Ccp I) bajo un ambiente de sulfuración bajo a intermedio. El descenso paulatino de T (400 – 350°C) permite la precipitación en equilibrio de bornita + calcopirita (Ccp I). Las condiciones cuasi – litoestáticas del medio promueven el fracturamiento hidráulico de rocas dúctiles, generando el stockwork de vetillas de cuarzo tipo A y B con calcopirita (Ccp II) y molibdenita (Mo I) respectivamente, además de la descarga conjunta de fluidos que contribuye al desarrollo de unidades de brecha con asociaciones minerales similares. La hidratación continua de rocas circundantes gatilla el descenso brusco de T y un incremento en el pH de los fluidos, se desarrolla el halo propilítico en la periferia del núcleo potásico y una serie de procesos fisicoquímicos incrementa la adición de volátiles H2S y CO2. La interacción fluido/roca se ve afectada y condiciones más ácidas favorecen la producción de HCl asociado al desarrollo de la alteración argílico intermedia. No hay depositación de nuevas generaciones de sulfuros en esta etapa. Se alcanzan T de 350 – 250°C y fluidos de moderada a baja salinidad ascienden a través de fracturas y vetillas, removilizando y adicionando sulfuros de Cu y Fe. Se desarrolla la alteración sericita – clorita además de vetillas de cuarzo tipo C con pirita (Py II) + calcopirita (Ccp III). Hacia zonas menos profundas, el ingreso de un gran volumen de fluidos meteóricos permite la lixiviación y nueva removilización de gran cantidad de elementos. Las condiciones son estables para una alteración fílica que afecta a todos las unidades intrusivas y brechas asociadas. Se emplazan vetillas tipo D y E con pirita (Py II) y pirita (Py IV) + esfalerita + galena respectivamente. El estado de sulfuración aumenta y planos de debilidad en minerales preexistentes son rellenados por tenantita – tetraedrita. Finalmente, un nivel acotado de alteración tipo argílica avanzada cubre las zonas más altas del sistema hidrotermal. El nivel de enriquecimiento es restringido y se identifican reemplazos de covelina - calcosina en bordes de calcopirita (Ccp I). Si bien los resultados son preliminares, el yacimiento presenta una tendencia evolutiva hacia condiciones de menor T y pH, y un incremento en el estado de sulfuración y oxidación del sistema como comúnmente sucede con otros pórfidos reconocidos. Se sientan las bases para futuros estudios químicos de menor orden, que permitan develar con mayor precisión los campos de estabilidad asociados a las distintas fases minerales en equilibrio y la composición de los fluidos mineralizadores responsables de ello, para así poder comprender con más detalle la multiplicidad de factores que propiciaron el desarrollo de un depósito mineral con gran valor de mena.