CURSO PRACTICO : ALTERACIONES HIDROTERMALES EN YACIMIENTOS TIPO PORFIDOS Y SKARN CUPRIFEROS Dr. Rolando Carrascal M. UNI – 26 y 27 Noviembre 2012 Escuela Profesional de Ingeniería Geológica Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica Universidad Nacional de Ingeniería Gabinete yacimientos minerales S C IE NT I A E T L A BOR U N IV E R S I D A D N A C I O N A L D E IN G E NI ER I A L I M A P E R U 1 8 7 6
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CURSO PRACTICO :
ALTERACIONES HIDROTERMALES EN
YACIMIENTOS TIPO PORFIDOS Y
SKARN CUPRIFEROS
Dr. Rolando Carrascal M.
UNI – 26 y 27 Noviembre 2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica
Universidad Nacional de Ingeniería
Gabinete yacimientos minerales
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ALTERACIONES HIDROTERMALES
EN YACIMIENTOS TIPO SKARN
CUPRIFEROS
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Magmatismo calcoalcalino
Modelo skarn Cu
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Sillitoe (2010)
Skarn Cu y yacimientos asociados
Sillitoe (2010)
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Tipos de fluidos
(metals)
Hedenquist
Fluído magmático primario
Satsuma White Pinatubo?
Iwojima Island bulk salinity
Fluídos magmáticos primarios
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Formación de skarn
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SKARN
CALCAREAS Calizas
Dolomías
Prograda: Grt, px, wo
Retrograda: Ep, cl, car, anf. Mármol
Hornfels
Calco alcalino
Stock
INTRUSIVOFluidos magmáticos
Aguas meteóricas
Mineralización:
Mt,py, cp, ef, gn.
Estadios de evolución de un plutón
asociado a depósitos skarn
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(Meinert, 2005)
A. Metamorfismo
isoquimico inicial
Metasomatismo
Alteración
retrógrada < T°Metasomatismo
B y C. Exsolución y
metasomatismo
D. Alteración
retrógrada < T°
Metamorfismo
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Emplazamiento magma
y metamorfismo
Facie prograda
Facie retrograda
Estadios de evolución de depósitos skarn
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Definición skarn
DEFINICION
- Rocas silicatadas producidas por el reemplazamiento metasomatico de rocas carbonatadas cerca al contact o con intrusivos- Reacción de roca con fluido en desequilibrio- Bandeados cuasi monominerales- En muy variados ambientes geológicos- Condiciones de P-T-X dadas- Zonados en espacio y tiempo- Mineralogía característica
- Frentes metasomáticos- Equilibrio mosaico o local : desequilibrio entre z onas- Frentes en movimiento . Termodinámicamente irreversibles
- Difusión- Gradientes potencial químico (fluido inerte)- Bidireccional. Proceso muy lento- Escala local (micras a cm). Poco efectivo- Zonados graduales
- Infiltración- Flujo de fluido a lo largo de discontinuidades (por os o fracturas)- Dominantemente unidireccional. Proceso relativamen te rápido- Escala local a regional (micras a m). Muy efectivo- Zonados netos dominantes- Zonado críptico. Desaparición de zonas
- Combinación de ambos
Flujo fluído y borde de reacción
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Propagación de mútiple reacción
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Metasomatismo SiMetasomatismo
Fe+MgTransporte
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Tipos de skarn
- Skarn S.S. o Infiltracionales- Metasomatismo a gran escala (infiltración)- Mayor importancia económica
- Skarn regionales , skarn bimetasomáticos, skarnoid es o skarn de reacción
- Metasomatismo local (difusión)- Metamorfismo isoquímico regional calizas-pizarras
- Restos roca caja- Contactos netos cortantes a So- Tamaño de grano mas grueso ( > 1 mm)- Zonado mineralógico y geoquímico- Mineralogía característico (gr, px, id)- (Preservación estructuras)- Geoquímica isotópica (desequilibrio)
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Skarn bimetasomatico
- Temprano. Sin metamórfico. Anterior al skarn- Zonación pequeña : mm a cm- Grano fino- Contactos litológicos (fracturas)- Paralelo a So- Composición condicionada roca caja. Bajo Fe, pocos volátiles- No alteración retrógrada- Raramente mineralizados (W-Sn)- Fe/Al (gr-px) bajo < 2 ; Fe/Ca (gr-px) bajo < 0.3- Gros - di - ftos - clzo. Asociación paragenética compa tible entorno
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Metasomatismo
Metamorfismo isoquímico Bimetasomatismo
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Skarn infiltracionales
SKARN S.S.
- Tardío. Post-metamórfico- Zonación megascópica : m a hm- Grano grueso- Fracturas y contactos litológicos- Irregular o cortante a So- Influencia fluido. Alto Fe, muchos volátiles (> 0. 5 %)- Puede haber una intensa alteración retrógrada- Reemplaza a skarn bimetasomático- Mineralizados- Fe/Al (gr-px) alto > 1 ; Fe/Ca (gr-px) alto > 0.3- Gros-hd, ad-di. Skarn zonado anómalo
Metasomatismo
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Skarnoide Skarn
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Endoskarn
- Flujo fluido hacia el plutón (retro circulación)- Mas abundantes sistemas someros- Raros en zonas de cúpulas (Cu, Sn)- Ausencia : profundidad o poco retroflujo- Adición de Ca (Mg) desde el exterior- Cpx, plag, (and-lab), ef, Q (gr, wo, escap, ep)- Zonación típica
- Bt - anf - px - gr- Bt - fk - plag
- Sistemas oxidantes : ep + Q y granate mas abundant e- Menos mineralizados que exoskarn- Contaminación del magma ? = poca difusividad liqui do
Endoskarn proximal
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F-H. Antamina
Endoskarn
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Exoskarn
- Cálcico : calizas o reempl. Sk. Mg. = mineralogía c álcica- Magnésico : dolomías o calizas dolomitizadas = Miner alogía magnésica- Pizarra, arenisca, rocas ígneas- Morfología
- Tabular, lenticular o pipas- Hasta 1000 m distancia del intrusivo. (distales > 300 m)
- Techo intrusiones ígneas- Raramente en zonas laterales
- Pequeños (> 10 m)- Sub-económicos
Exoskarn
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(Carrascal, 1998)
Exoskarn
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(Carrascal, 2010
Exoskarn
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(Carrascal, 2007)
Exoskarn distal
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(Meinert, 2005)
B y D.
Antamina
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Metamorfismo de contacto
- Cristalización roca ígnea (formación caparazón)- Mayor desarrollo o emplazamiento más alto- Altos gradientes de temperatura- Metamorfismo de contacto isoquímico (deshidratació n, decarbonatación)- Génesis de corneanas (hornfels) y skarn bimetasoma ticos- Etapa conductiva (1000 – 10000 años)- No circulación de fluidos- Disminuye permeabilidad y volumen- Aumenta fragilidad
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Etapa de alta temperatura
- Post solidificación plutón- Etapa convectiva restringida (< 2 Ma)- Fluido progresivamente mas alcalino. Pérdida SiO2 , Fe,, (Al, Mn). Ganancia Mg, Ca, CO2- Skarn anhidros generalmente zonados. +SiO2 , (Fe)- Gr, px, id, plag, (inc. gr)- Condiciones especiales (alto F o baja °T) : paragénesis hidratadas- 700 - 300 °C. Mayor T en sistemas profundos ( > 900 °C)- Zonación prograda típica
- Ígnea / gr (vFe) / px + id / wo + id / caliza- Ígnea / gr / hd / di / fo / fo + cc / dolomia- mt / ilv / hd / caliza
Texturas de granates de infiltración
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Granate skarnoide en marmol
Crecimiento de granates claros
a partir de núcleos de granate
skarnoide oscuro
Típicos granates
metasomaticos de crecimiento
de fluidos hidrotermales
(Meinert, 2005)
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Skarn cupríferos
- 0.03 - 9.2 Mt (X= 0.6 Mt) ; 0.7 - 4.0 % Cu (X=1.7%) ; 36 g/t Ag; 2.8 g/t Au- 20 - 320 Mt (X= 80); 0.51 – 1.9 % Cu (X=0.98 %); 1-1 2 g/t Ag; 0.8 g/t Au (PC)- Contenidos elevados en W, Mo, Bi, Zn, Au- Los mas abundantes. Relacionaos con pórfidos (+mt) grd-qmonz (Cu)- Margen continental activo (arco islas)- Epizonales - Cálcicos (magnésicos). Proximales. Poco endoskarn- Ad > di + id + wo + / act + ep + mt + sulf (intens a)- Py – cp – bn distante- fO2 intermedia - alta (mt-hm), fS2 intermedia (cp-p y)
- Enfriamiento final. Caída temperatura (< 350 °C)- Superpuesta a alta temperatura- Rompe la zonación- Circuitos convectivos amplios y larga duración (4 - 20 Ma)- Mayor control estructural : fracturación frágil- Sistema hidrotermal independiente ?- Retrogradación paragénesis inicial- Enriquecimiento Fe y H2O
Clanf Ca – Fe + ep + óxidos / sulf / / bt / chl / chl + rns / Q + carb