Química mineral, ambiente de formación y usos de la epidota hidrotermal en sistemas tipo pórfido caso estudio: depósito el Teniente, Chile.

Abstract

Encontrar nuevos depósitos minerales de importancia económica es cada vez más difícil. Por lo tanto es fundamental evaluar, desarrollar y crear métodos de exploración. El presente estudio pretende verificar si el método presentado por Cooke y otros (2014a), que consiste en el uso de la química mineral de la epidota como herramienta de vectorización y fertilidad de sistemas tipo pórfido, es aplicable al depósito El Teniente. Se estudió las epidotas hidrotermales presentes en una transecta de 2,25 km desde el centro del depósito hacia el oeste. Se analizaron un total de 27 muestras provenientes específicamente del túnel Adit-71, mediante las siguientes técnicas analíticas: inspección macroscópica, microscopia óptica, EPMA (EDS, WDS e imágenes BSE), LA-ICP-MS, y análisis de roca total. En particular se efectuaron 461 análisis WDS en epidota para cuantificar los elementos mayoritarios y minoritarios (Si, Ti, Fe+3, Al, V, Mn, Mg, Ca, Sr, O, La, Ce, Nd y Th), y 226 análisis en LA-ICP-MS (212 en epidota, 9 en plagioclasas, 5 en minerales máficos) para cuantificar 41 elementos minoritarios y trazas (Si, Na, K, Ca, Sc, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Ga, As, Sr, Y, Zr, Mo, Sn, Sb, Te, Ba, REE, Hf, Au, Pb, Bi, Th, U). Las rocas del Adit-71 son principalmente gabro-dioritas, porfídicas a seriadas de grano medio, pertenecientes al Complejo Máfico El Teniente, afectadas por diversos grados de alteración hidrotermal. Esta alteración se clasifica en 3 asociaciones principales. Un dominio potásico que grada a un dominio propilítico a medida que aumenta la distancia del depósito. A estas se sobreimpone la alteración fílica, que afectan leve y generalizadamente al dominio potásico, y localmente al dominio propilítico de manera intensa, definiendo en este sector un dominio fílico. En base a la distribución y el predominio relativo de los sulfuros calcopirita, bornita y pirita, se delimitaron 3 segmentos desde el centro del depósito: halo de mena, halo pirítico y halo periférico. Las epidotas se encuentran en gran parte de la transecta de estudio, sobre todo en el dominio propilítico. Presentan 3 tipos de ocurrencia: en vetillas (en los primeros 1,5 km), remplazando a minerales pre-existentes (en el dominio propilítico) y en cavidades (localmente). En base a la química, se determinó que la mayor parte de éstas corresponden a epidota sensu stricto. No obstante hay sectores que las REE son constituyentes principales, llegando a pertenecer al Grupo de la alanita. Estas alanitas se observan en 4 tipos de ocurrencias: en los bordes de remplazo de plagioclasa o con un hábito fanto-pseudomorfo en el dominio propilítico distal; en espacios abiertos con un hábito cristalino en el dominio propilítico proximal; o como relicto de una alteración propilítica pre-existente en el dominio potásico o fílico. Estos tipos de ocurrencias evidencian condiciones variantes de la estabilidad de la alanita y de la movilidad local de las REE, las que están condicionadas principalmente por la temperatura y la disponibilidad de ligandos y Ca en el fluido, las que a su vez están estrechamente vinculadas a la distancia del depósito. La fuente principal de las REE posiblemente sea la roca caja, y la movilización de éstas sea a escala de muestra de mano. Con el fin de evaluar la epidota como herramienta de vectorización, se agruparon los elementos medidos en base a la variación composicional que presentan en la epidota a medida que aumenta la distancia al depósito. Elementos como el Cu, Mo, K y Tl se enriquecen dentro del dominio potásico. Dentro del dominio propilítico existe una distinción de proximidad al depósito. Elementos como Bi, Mn, Sb, HREE, Sc y U se encuentran asociados a la epidota del dominio propilítico proximal, adyacente al halo pirítico. Por otra parte, elementos como el Co, Na, Sr, LREE y Th debido a que se enriquecen en la epidota por encima de las concentraciones de la roca caja, en sectores distales del depósito. Se compararon las respuestas geoquímicas del As, Pb y Sb (elementos exploradores) de este estudio (depósito de 95Mt Cu), con las obtenidas por Cooke y otros (2014a) en el distrito Baguio (3Mt Cu). Se observó un aumento de las concentraciones en el depósito El Teniente, con respecto al distrito de Baguio, confirmando el uso de la química de la epidota como indicador de fertilidad. Si esta amplificación fuese consistente para todos los elementos exploratorios, la presencia de alanita reflejaría un mega depósito, como es el caso de El Teniente. Sin embargo, el reporte de alanita en un pórfido de Cu pequeño, hecho por Kobylinski y otros (2016), indica que se requiere de un mayor análisis del comportamiento de las REE en los depósitos tipo pórfido. Comprender este comportamiento es crucial para evaluar si la abundancia de las REE en epidota puede vincularse con la fertilidad del sistema porfídico, ya que la alanita es un mineral fácilmente reconocible bajo el microscopio óptico.