Fundada en 1962

SOC

IEDA

D GEOLOGICA DE CH

ILE

la serena octubre 2015

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Figure 1. Examples of syn-tectonic hydrothermal mineral fibres in central Chile (A, B) and SE China (C). Arrows point in the sense of movement of the missing block. A. Steps in calcite fibres in the hanging-wall of a sinistral-reverse fault; 394514mE, 6367346mN. B. Steps in tourmaline-quartz fibres along a sub-vertical, dextral strike-slip fault; 387888mE, 6255000mN. C. Steps in calcite fibres in the hanging wall of a dextral-normal fault; 437424mE, 2783186mN.

A

C

B

Figure 2. Results of the kinematic and dynamic analysis of fault-slip data for the Rio Blanco-Los Bronces (A), El Teniente (B) and Zijinshan (C) mineral districts. All stereoplots are lower-hemisphere, equal-area projections. The stereoplot on the left shows the P and T axes for each fault plane as blue and red dots respectively, together with the average kinematic axes (1 = shortening, 2 = intermediate, 3 = stretching). The other two stereoplots (centre and right) show the calculated orie tatio s of 1 a d 3 for subgroups of fault-slip data using the Multiple Inverse Method.

Exploración profunda de un Pórfido Cu-Au bajo el Litocap Valeriano: Geología y Zonación del Sistema Hidrotermal, Región de Atacama, Chile. Claudio Burgoa, David Hopper, Jozsef Ambrus* *SCM Valleno email: burgoa@esfera.cl; david.hopper@fqml.com; jambrus@geovectra.cl Resumen. Valeriano es un litocap de edad Miocena ubicado en el extremo norte de la franja de El Indio. A partir del 2010 se inicia una exploración por pórfido profundo, la cual se realizó en tres etapas. Se utilizó el mapeo de alteración, análisis espectral y análisis geoquímico para vectorizar hacia el pórfido en profundidad. Durante estas etapas se perforaron 14.270 metros de sondajes diamantinos de hasta 1857mts de profundidad, lo que permitió reconocer la transición completa desde un ambiente epitermal de alta sulfuración con mineralización de Au-Cu en superficie, hasta el ambiente de pórfido representado por una granodiorita con un stockwork de vetillas A, alteración potásica y mineralización de calcopirita>bornita. Toda esta información permito realizar un modelo de zonación en la vertical y lateral de la alteración-mineralización-geoquímica del sistema. Palabras Claves: Valeriano, litocap, zonación. 1 Introducción El yacimiento Valeriano se encuentra en la Región de Atacama, a 100 km al este de la ciudad de Vallenar, a unos 4200 msnm (figura 1). Corresponde a un depósito del tipo pórfido Cu-Au perteneciente a la franja de El Indio. Los primeros estudios del depósito datan de 1986 y fueron realizados por J.Ambrus, quien reconoció el sistema hidrotermal de brechas-vetas similares a otros depósitos de la franja de El Indio y consolidó la concesión minera sobre la zona de alteración principal, vigente en la actualidad. En el período 1988-1991 el prospecto fue tomado en opción por Rayrock y Phelps Dodge. Esta última realizó 6400 metros de sondajes. Los reconocimientos por sondajes fueron reiniciados por Barrick entre 1995 y 1997, perforó 6200 metros en 20 sondajes RC, mediante los cuales reconoció los sectores de alta sulfidación cercanos a la superficie. La campaña de sondajes más importante hasta la fecha fue realizada por Hochschild Mining en el período 2010-2013, completando un total de 14.270 metros en 16 sondajes de diamantina. Los sondajes VAL-09 (1.878 m), VAL-14 (1.790 m) y VAL-16 (1.542 m) empiezan en las zonas epitermales superiores, atraviesan la zona de alteración argílica avanzada (AA) y penetran en la transición fílica-potásica del sistema y se consideran los sondajes descubridores del pórfido de cobre-oro Valeriano.

El distrito se ubica en un graben tectónico de orientación NS, en el cual fallas inversas alzan bloques de basamento, Batolito paleozoico, y generan una cuenca tectónica con rocas volcánicas del Oligoceno-Mioceno. En el mismo graben, cuatro kilómetros al norte se encuentra El Encierro y seis kilómetros al sur está Taguas, en territorio argentino, ambos de características similares a Valeriano. A una distancia algo mayor, siempre en la misma posición tectónica, se encuentran Los Helados y Caserones, 80 y 90 km. al norte respectivamente y Pascua-Lama y Veladero, 30 km. al sur (Figura 1). El sistema hidrotermal está desarrollado en rocas volcánicas del Mioceno, formación Vacas Heladas de 11.3 ma (Nasi et al., 1990 y Bissig et al., 2001), y del Permo-triásico, riolíticas de la formación Pastos Blancos-Guanaco Sonso (Nasi et al., 1990 and Bissig et al., 2001).

Figura 1. Mapa de ubicación de Valeriano.

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AT 2 geología económica y recursos naturales

2 Transición epitermal-pórfido, zonación de alteración, mineralización, vetillas y geoquímica

El sistema hidrotermal es de tipo epitermal en

superficie y grada a un ambiente tipo pórfido en profundidad:

1°) Ambiente epitermal: en superficie posee alteración argílica avanzada caracterizada por brechas hidrotermales de cuarzo-alunita-enargita, ledges cuarzo-pirofilita-alunita, mantos de cuarzo-alunita-pirofilita-enargita y una zona de halo con kaolin-illita-(alunita), hospedados en rocas volcánicas. Asociado a esta alteración tenemos una geoquímica caracterizada por anomalías de Pb-Zn-(As) en sus halos, en la zona central del argílico avanzado una fuerte anomalía de As “sobre el pórfido”, ledges-brechas hidrotermales c/As-Au-Mo-Sb. En los sondajes y dentro de la alteración argílica avanzada, hasta los 400 metros de profundidad aproximadamente, se observa una transición en la mineralización con la profundidad de: enargita-piritaÆenargita-covelina-calcosina-piritaÆcovelina-pirita y, a veces, una sobreimposición sobre un sistema de tipo pórfido caracterizado por stockwork de vetillas A, B y D. En la lateral vemos una zonación desde el centro hacia sus halos de: enargita-covelina-piritaÆpirita. 2°) Zona transición: los límites entre el ambiente epitermal y pórfido se presentan de dos formas: una transicional gradual o como una sobreimposición como se explica a continuación: a) Transición o zonación “estirada”: alteración argílica avanzada de cuarzo-alunita-pirofilita con mineralización de py-en-cvÆzona “transición” cuarzo-pirofilita-illita en parches con py-cvÆzona fílica cuarzo-sericita c/stockwork de vetillas A-B-D y con py-especularita. b) Sobreimposición: alteración argílica avanzada de cuarzo-alunita-pirofilita con py-en-cov sobreimpuesto a un ambiente fílico con stockwork de vetillas A-B-D. Esta sobreimposición está controlada por ledges-brechas hidrotermales anómalos en As-Au-Cu-Mo, generando zona de enriquecimiento hipógeno 3°) Ambiente pórfido: desarrollo clásico desde una zona fílica con vetillas D y py a un potásico con stockwork de vetillas A y mineralización de cpy-(bn). El Mo es un elemento con una distribución típica de pórfidos Cu-Au (Sillitoe, 2010), se ubica como un halo externo del pórfido Cu-Au, delimitando el techo de la alteración potásica y ahora preservada como un relicto de ella. En el ambiente de alteración potásico, a 0,8-1k m de profundidad, se ha reconocido tres tipos alteración-mineralización con una distribución específica: a) Potásico periférico: desarrollados en rocas de caja

riolíticas y caracterizadas por feldespato potásico-clorita, cpy-mgt, vetillas A y B. Sus rangos de leyes son: 0,1-0,6% Cu y 0.1-0.2 ppm Au. b) Potásico transicional: desarrollado en rocas de caja, brechas hidrotermales y pórfido Valeriano. Se caracteriza por feldespato potásico con cpy-mgt (y/o martita) asociado al desarrollo de vetillas A y B (solo en roca de caja), sobreimposición de evento fílico con py diseminada y en vetillas asociadas especularita. Los rangos de leyes en esta zona son de 0.3-0.7% Cu y 0.15-0.30 ppm Au. c) Núcleo potásico: en Valeriano solo se alcanza a reconocer pequeñas ventanas de esta zona. Esta caracterizado por feldespato potásico-biotita, stockwork de vetillas A y biotita-magnetita (EB) con mineralización de cpy-bn. Las rangos de leyes son de: 0.6-1.9% Cu y 0.3-0.9 ppm Au. 3 Paragénesis y modelo genético Con la información recopilada a la fecha se ha podido establecer la siguiente secuencia de eventos de intrusión-brechización-alteración en el sistema (ver figura 2): 1° Evento temprano-mineral: stock Granodiorítico intruye la secuencia volcánica. Esto genera una alteración potásica c/desarrollo de vetillas EB y A en el intrusivo y su zona proximal, desarrollo de vetillas B en un halo externo de hasta 500-800 m del pórfido. En conjunto con las vetillas B y en la base de la zona argílica avanzada se observa el desarrollo de vetillas cuarzo gris finas, anómalas en Au, que se interpretan como una manifestación somera de las vetillas A. Muestra tomada en pozo VAL-16 a los 1201m permitió hacer datación de evento de vetillas B, Re-Os en molibdenita. Se obtuvo una edad de 9,95 ±0.04 ma (Burgoa et al., 2013). 2° Eventos intermineral: está caracterizado por diques de pórfidos dioríticos con menor intensidad de stockwork de vetillas A-B y brechas hidrotermales con clastos de vetillas A-B. Existe un evento de vetillas A-B, de menor intensidad, que corta las brechas. Las brechas-ledges, vetillas y fracturamiento permitieron que fluidos más ácidos se sobreimpusieran a eventos de alteración potásica, dejando a las vetillas A y B como relictos del potásico (Holgrem C., 2013). Esto permito que se generara un “enriquecimiento hipógeno” en donde la mineralización temprana de cpy-bn es lixiviado por el ambiente de alta sulfuración depositando en-cv-dg (Holgrem C., 2013 y Sillitoe R., 2013). 3° Eventos tardi y post-mineral: En el borde sur del sistema se reconoce el desarrollo de eventos tardíos de brechas hidrotermales y diques andesíticos. La brecha presenta clastos de vetillas de cuarzo (B, gris) y alteración fílica moderada. El dique andesítico presenta alteración

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ST 5 METALOGÉNESIS ANDINA Y EXPLORACIÓN MINERA

clorita-illita con py diseminada. 4 Desafíos y Potencial de Valeriano El descubrimiento del pórfido Cu-Au Valeriano fue un desafío superado solamente por la perforación de los sondajes profundos descritos en esta publicación. Ni las respuestas geofísicas del IP profundo, ni la vectorización de sondajes ubicados dentro del lithocap permitieron pronosticar el éxito de estos sondajes y la transición hacia los sectores productivos del sistema solo pudo orientarse por hipótesis basadas en modelos conocidos de este tipo de yacimientos. El pórfido Cu-Au Valeriano aún plantea grandes desafíos para su exploración debido a su profundidad. La escasa precisión del IP a grandes profundidades impide que sea utilizada como herramienta principal, pero la vectorización de los valores químicos es más viable al tener varias penetraciones dentro del área productiva y con ello se puede orientar los futuros sondajes hacia el núcleo potásico de alta ley. La otra interrogante es si el sistema ha sido capaz de generar un cuerpo con una ley-tonelaje que lo hagan económico y esto puede resolverse únicamente mediante la perforación de un número aún indeterminado de sondajes profundos, para los cuales la tecnología se encuentra disponible y el costo, aunque alto, es compatible con los actualmente manejados por la industria. Hasta el momento se ha reconocido tres blancos con potencial económico en Valeriano (Figura3): 1°) Blanco epitermal aurífero: zona explorada por Barrick en 1995-98 y se concentró en la cubierta volcánica y sedimentos subyacentes de la parte superior del depósito. Su mejor sondaje fue el RDH-V-27, con 100 metros de 1.4 g/tAu. Barrick estimó un potencial de 500 mil onza de Au en el sector. 2°) Blanco hipógeno somero: cortada por un pozo (VAL-16) y abierto al Este-Sur y Norte: 172m@ 0.29 ppm Au; 0.24%Cu 118 ppm Mo y 215 ppm As, desde 258 metros; dependiendo del tonelaje que se pueda comprobar en el sector, la ley de 0.49%CuEq es compatible con la de otros pórfidos de cobre-oro de baja ley en etapa de exploración o en proyecto en la región. 3°) Blanco hipógeno profundo: Los tres pozos profundos muestran una columna de más de un 1km con leyes de Cu eq >0.5%. En los pozos se observa un aumento en la ley dentro del ambiente de pórfido, que se ve muy claro en pozo VAL-14, en donde las ventanas de alteración potásica de feldk-bt-mgt presentan mineralización de cpy-(bn) con leyes de Cu >1% y Au>0.5 ppm (Tabla 1). En cuanto al potencial económico de esta zona, descontada la dificultad

de su exploración debido a su profundidad, es un prospecto que debe ser enfocado como un objetivo de minería subterránea, para lo cual la interrogante principal es su tonelaje. La viabilidad de la minería a esas profundidades es un hecho y ya se está desarrollando en Chile un gran proyecto a un kilómetro de profundidad con ley de 0.7%CuEq. Agradecimientos Agradecemos a SCM. Valleno y VP de exploraciones de Hochschild Mining por su autorización para publicar este trabajo. A Richard. Sillitoe y Ramón Araneda por sus comentarios y aportes a la discusión geológica. Referencias Bissig, T; James, Lee, J; Clark, A; Heather, K, 2001. The Cenozoic

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AT 2 geología económica y recursos naturales

Tabla 1. Resumen de interceptos de ley en los tres pozos profundos, perforados entre el año 2012 y 2013 por Hochschild Mining.

Figura 2. Sección esquemática de Valeriano con el modelo geológico y de alteración.