Depósitos de tipo IOCGAspectos geológicos, geoquímicos y metalogenéticos Fernando Tornos Índice 1. 2. 3. 4. 5. 6. Aspectos generales Tipos de depósitos IOCG Relaciones con otros estilos El modelo IOCG Modelos genéticos de los IOCG Unas notas sobre exploración FTA - IOCG – Chile 2007 2 ¿Qué es eso de un IOCG? Depósitos de óxidos de hierro-cobre-oro pobres en azufre Importante fuente de Cu-Au (Fe) (world class Cu y Au) Cu: 0.5-4% Cu/Au x 1000 ≈ 2-4 Valor hasta 10000 mUS$ (Au ≈ 15-30%) Ag, Co, U, LREE, Bi, F, P, Ni, As, Ba, Mo y otros muchos metales, (+Fe, Cu, Au) Depósitos Co (Great Bear Lake, 0.1%Co) Depósitos REE (Bayan Obo, 40-100 Mt @ 6%RE2O3) Depósitos U (Wernecke Breccia, 7% U3O8) Grandes depósitos (100-1000 Mt) Fáciles de localizar Geofísica Metalúrgicamente interesantes (Au en concentrado Cu) Medioambientalmente “simpáticos” FTA - IOCG – Chile 2007 3 IOCG: Algunos problemas Tipo definido por Hitzman et al. (1992) ¿Es un buen nombre? Confusión con sistemas similares No todos tienen Cu-Au o Feox ¿Es un único tipo o son variantes ricas en Feox de otros tipos? Grupo poco comprendido y controvertido ¿Todo lo que se llama IOCG es IOCG? ¿Cuales son sus características comunes? ¿Hay un modelo genético único? FTA - IOCG – Chile 2007 4 8 1 1.90 50.5 1 1.2 3 1.72 0.00 500.5 35 40 35 56 57 44.5 0.19 0.Principales depósitos Yacimiento Pais Eloise Ernest Henry Australia Australia 3.00 450.00 219.8 21.5 1.00 200.5 0.40 0.3 0.00 120.39 0.05 %Co 0.00 400.59 0.00 470.00 3000.5 1.60 1.00 42.00 65.00 1800.87 0.95 0.14 0.10 167.1 0.00 300.2 60 47 1.00 129.12 0.8 0.94 2.2 0.3 0.02 0.21 60 60 34 36 51.00 120.00 15.00 627.00 30.1 1.00 200.White Devil Aguas Claras Alemao Cristalino Igarapé Salobo Sossego Nico Nico Sue Diane Candelaria El Laco El Romeral El Soldado Manto Verde Mantos Blancos Punta del Cobre Bayan Obo? Bourbon Iorn Mountain Pea Ridge Pea Ridge Pampa de Pongo Cerro Lindo Justa Marcona Raúl-Condestable Aitik Kiruna Leveaniemi Mertainen Skokimjokk Tjarrojakka Australia Australia Australia Australia Australia Australia Australia Brasil Brasil Brasil Brasil Brasil Brasil Canada Canada Canada Chile Chile Chile Chile Chile Chile Chile China EEUU EEUU EEUU EEUU Peru Perú Perú Perú Perú Suecia Suecia Suecia Suecia Suecia Suecia 3.00 1500.00 219.8 0.00 953.54 FTA .00 994.6 1.20 7.54 3.00 52.09 0.5 5 .00 200.7 53.75 0.28 1.00 5.4 0.30 2600.11 1 0.22 1.00 500.00 193.00 3.71 Au 35 0.IOCG – Chile 2007 Tonelaje (Mt) %Fe %Cu 1.4 0.86 0.60 1.00 136.5 3.54 Greenmont Monacoff Mt Elliot Olympic Dam Osborne Starra Tennant Creek .00 600.5 1.00 30.00 1500.00 17.78 0.88 0.4 0.00 165. 75) Carajas Raúl-Condestable (0.02) Candelaria (0.85-0.50) 6 .11) El Laco (0.5) Manto Verde Vergenoeg Tennant Creek (1.IOCG – Chile 2007 Marcona (0.12) Romeral FTA .35) Durango Bayan Obo Bafq Sin Quyen Khetri (0.87) Iron Springs Urales S SE Missouri Iberia SO (0.50) Manxman Olympic Dam (1.88-1.83) Cloncurry (1.7-0.60) Adirondacks Great Bear (1.75) Aitik Wernecke (1.Distribución mundial IOCG Kiruna (1.14) Zambia O Mantos Blancos (0. No toda roca con mt+cp-(Au) es un IOCG! Roca ígnea remplazada por magnetita y con venas de cp+Au No es un IOCG!! Pórfido cuprífero Basado en Williams (2005) FTA .IOCG – Chile 2007 7 . K) En todos los continentes menos Antártida (?) Arcaico Superior a actualidad FTA .Características básicas Depósitos de FeOx-(Cu-Au) pobres en azufre (FeOx [mt/hm] > 10%) Dominados por óxidos de hierro pobres en Ti Origen hidrotermal profundo o magmático Remplazamientos.IOCG – Chile 2007 8 . venas y brechas hidrotermales Magmatismo I o A y/o estructuras crustales Relacionados con estructuras regionales Alteración hidrotermal alcalina-cálcica (Na. Clasificación de IOCG (Ghandi. 2003) Tipo Olympic Dam 55 •Brechas asociadas con granitos •Epizonal •Polimetálico •Poca mt 75 Tipo Olympic Dam Tipo Kiruna Tipo Kiruna •mt-(ap) con pocos sulfuros •Sincrónicos con rocas ígneas asociadas •Intensa alteración sódica y albititas Tipo Cloncurry 355 Tipo Cloncurry •Magnetita singenética o epigenética anterior o sincrónica •Control estructural •Intensa alteración sódica y/o potásica regional •Con sulfuros •Relación poco clara con granitoides FTA .IOCG – Chile 2007 9 . Candelaria) •Brechas epizonales complejas (Olympic Dam) •Cu-Au con poco Feox pero con silicatos de hierro (Eloise) •Cu-Au sin Feox (Aitik.Clasificación de IOCG •Feox (mt o mt-ap) (Laco. Sultana…) FTA .IOCG – Chile 2007 10 . Romeral) •Feox con Cu-Au tardío (Starra. Tennant Creek) •Feox-Cu-Au coetáneos (Ernest Henry. Kiruna. Tick Hill. IOCG – Chile 2007 11 .Mineralizaciones de magnetita-apatito Cuerpos de magnetita masiva ± apatito ¿Los cuerpos de magnetita ± apatito son producto de la cristalización de un magma o son producto del remplazamiento? FTA . 75 Ma) encima basamento Lentejón magnetita masiva de 4 km x 1. 0.89-1.055%P Margen continental (1.Kirunavaara Al menos 40 depósitos con 30-70%Fe.5 prof x 90 m potencia buz 60ºE 3000 Mt 60%Fe 31 Mt/año FTA .IOCG – Chile 2007 12 . IOCG – Chile 2007 13 .Mapa geológico Kirunavaara Secuencia 6 km potencia con Feox en toda ella Muro: Domos? y mass flows traquiandesíticos intruidos por sienita Techo: mass flow y epiclastitas de grano fino riodacíticas Depositado en ambiente extensional en cratón o en margen continental estructuras crustales 1880±3 Ma Intrusivos: monzodiorita o granitos (mt) supracrustales FTA . diseminación y venillas.IOCG – Chile 2007 14 . Llegan a varios km bajo mineralización Mineralización bandeada (poco deformada?) mt-(hm)-ap (LREE)-Q-cc-(skarn)-ank Lentejones ahy. Ti bajo (100-600 ppm). Pocos sulfuros Zona intermedia: estratoide con brecha a muro y lateral (mt-Q-act) y poca alteración hidrotermal (ab-anfbt-ser-esc-turm) Zona profunda: brechas mt –(chlact-ab). ba con algunos sulfuros (cp.Kirunavaara: zonación Zona superior: estratoide con hm>mt (tipo Haukivaara) con Q-serchl-ap-ba-fluo con ser-chl-cc. Cu<100 ppm: Au<10 ppb FTA . U<10 ppm. Co 20-200 ppm. Ni 50-300 ppm.5% V alto (300-500 ppm). py) P: 1-4. Th: 1-110 ppm. IOCG – Chile 2007 15 .Kirunavaara: alteración hidrotermal Techo: silicificación-sericitización (ser-btturm-ank) Intermedio: alteración K (no visible Kiruna) Muro: alteración Na (ab-esc(ser-ep-turm)) FTA . lapilli.1 Ma •Debate magmático-hidrotermal FTA .El Laco •Término extremo sin Cu-Au (tipo Kiruna) •500 Mt mt masiva (60%Fe) •cuerpos estratoides mt masiva (300-700 m) •venas y diques ricos mt-ap-cpx – px=rocas cercanas – zonas ricas yeso-alunita •intensa alteración ácida argilítica •coladas. escorias •T=710-840ºC d18Omt: 8‰ •Pobre en TiO2 y rica en V y REE •Complejo volcánico calcoalcalino – – similar al resto en el área Andesita-dacita •2.1±0.IOCG – Chile 2007 16 . IOCG – Chile 2007 17 .El Laco: ¿Magmático o hidrotermal? FTA . IOCG – Chile 2007 18 .¿Remplazamiento? •Remplazamiento completo de coladas •Es difícil que magmas tan densos suban tan alto en la corteza •Bajo contenido en Ti •Intensa alteración hidrotermal •Presencia de tubos y chimeneas FTA . IOCG – Chile 2007 Aurora (ES) 19 . Chile) Removilización de mineralizaciones anteriores Rosh Pinah por magmatismo (NAM) Asociado con carbonatitas (Palabora) • • ¿Parte profunda del sistema? Intrusivo vs extrusivo FTA .Origen de los óxidos de hierro Cuerpos de oxFe anteriores Volcanosedimentarios BIF Remplazamientos epigenéticos oxFe sincrónicos Sherman Mine (CA) Magmas exsueltos anortositas Magmas exsueltos toleitas (Bushveld) Magmas exsueltos albitita Parte del sistema hidrotermal IOCG Asociados a magmatismo intermedio calcoalcalino (Norbotten. Iberia) Misma alteración alcalina asociada Fluidos equivalentes a los que forman los IOCG se exsuelven de estos magmas Misma suite de elementos (volátiles) Localmente mt-ap tienen mineralización de Cu Podrían ocupar la parte profunda de los sistemas •¿La fase fluida se separa de estos magmas o del magma parental? FTA .Conclusiones •Parece haber magmas ricos en magnetita ± apatito – ¿Se generan a partir de cualquier magma rico en Fe? – ¿Asimilación de rocas ricas Fe? •No se sabe la relación con sistemas IOCG pero están asociados – – – – – – Son contemporáneos y coespaciales (Cloncurry.IOCG – Chile 2007 20 . Escandinavia. Aspectos generales 2. 5. 6. 4. FeOx-apatito 2. IOCG ss 3. Tipos de depósitos IOCG 1. Mineralizaciones de Cu-Au (FeOx) 3.Índice 1. Relaciones con otros estilos El modelo IOCG Modelos genéticos de los IOCG Unas notas sobre exploración FTA .IOCG – Chile 2007 21 . Zonación vertical Mesonal a epizonal Sistemas con importante extensión vertical (3-5 km) y alteración hidrotermal variable Continuum vertical? albitización + mt profunda alteración K + mt intermedia sericitización – silicificación – argilitización + hmmt somera ¿Y los óxidos de Fe en profundidad? FTA .IOCG – Chile 2007 22 . Cu. metabasitas y metapelitas •Fuerte control estructural (alteración máxima corte estructuras) •Lava K. Rb. ab-act (mt-esf-clpxQ-bt-esc) •La roca de caja abundante escapolita (evaporitas?) •Afecta rocas ígneas. Fe. Mn.52 Ga) •Alteración polifásica 400-500ºC: ab. RSC.El distrito de Cloncurry: Alteración hidrotermal •Alteración regional a escala de 100 km2 (20% área) (1.IOCG – Chile 2007 23 . act. Th •Mineralización cc-Q-clpx-act-cp-py-po en zonas albitizadas mt-bt±cp en venas y brechas gr-all-anf (Mary Kathleen) Muy abundantes depósitos mt-ap estratoide o pipas mt>Q>ab>esc.di (sedimentario/metasomático) FTA . Sr y quizás U. Ba.55-1. REE.Ernest Henry: Encuadre geológico y minero Secuencia de rocas volcánicas porfídicas félsicas y máficas (secuencia 3) Muro: Rocas volcánicas máficas con alteración carbonatada y argilitas Nivel caliza brechoide rico act-bt-ap-mt Techo: Rocas volcánicas félsicas alteradas Explotación: 1997-2012? (MIM-Xstrata) 10 Mt/año 167 Mt @ 1.IOCG – Chile 2007 Williams (2005) 24 . F FTA .54 g/t Au Alto Co-Mo Moderado U.1%Cu y 0. Ba. Ernest Henry: corte geológico FTA .IOCG – Chile 2007 25 . Abierto en profundidad Cuerpo mineralizado con contacto neto y limitado por la brecha Única zonación: Incremento py/cp hacia el borde mt. Brecha dúctil-frágil (30-50ºSE) monomíctica polifásica con fragmentos roca volcánica félsica en matriz con mt (20-25%).) e incluye 12% recursos (rico Cu-Au) Alteración Na y Na-Ca pervasiva y destructiva (Na2O >5%) y alto Na/K. anchura 300 m. Au (invisible en cp) Zona superior oxidada (hasta 150 m pot. 12 km Alteración K-Fe-Mn: bt-gr (alm-sp)-mt-kf.IOCG – Chile 2007 26 . ab-(di-act-mt) rica en brechas y venas.Ernest Henry: mineralización 1. sulfuros (9%) y ccQ-bt-gr-chl Potencia 250 m. Centrada depósito 1-2 km Alteración K-Ba Alteración K-Fe-Mn directamente asociada a la brecha Carbonato FTA . 2. py. cp. 5. 4. 3. Alteración albítica Alteración potásica (bt+mt) (ser-chl-cc) Zona O: Mineralización en ironstones en contacto tectónico con arenisca ftica Zona E: Albitita y pegmatita en esquistos: mineralización po-mt lejos ironstones En ambas mineralización controlada por zonas extensionales en cizallas y ligada a alteración biotítica FTA .2 Mt @ 3%Cu y 0.IOCG – Chile 2007 27 .54 g/t Au Areniscas feldespáticas y pizarra con niveles ironstone.Osborne En explotación hasta 2008 (Barrick) 15. IOCG – Chile 2007 28 .Depósitos proximales profundos: La Berrona FTA . IOCG – Chile 2007 29 .Depósitos intermedios: Colmenar FTA . IOCG – Chile 2007 30 .Depósitos someros: Mina de Cala FTA . La Mina de Cala FTA .IOCG – Chile 2007 31 . IOCG – Chile 2007 Haller et al. 0.3 g/t Au.Raul-Condestable: geología •andesita-dacita – Cr3-J1 (117-115 Ma) – cuenca tras arco a arco volcánico •Intruido Batolito Costa •Pórfido Qdiorítico 117116 Ma •90 km al S de Lima •32 Mt 1. 2006 32 . 6 g/t Ag FTA .7%Cu. remplazamientos en cuerpos estratoides en rocas volcánicas •alteración en cuerpos estratoides (mantos) de rocas volcanoclásticas •controlado por fallas •bt -> act -> (mt) -> ser -> ser + chl •cp-py-po (mt) FTA .Raúl-Condestable: mineralización y alteración •diseminaciones.IOCG – Chile 2007 33 . Olympic Dam 2600 Mt @ 1. descubierto por gravimetría y magnetometría Modelo erróneo buscaban vms Yacimiento atípico Depósitos de magnetita-apatito en las cercanías FTA . 0.1 Moz) 7 km largo x 1 km prof Descubierto 1975 Western Mining Co Abierto 1988 bajo cobertera 300 m Asociación Co-U-REE-Ba-F Williams (2005) Depósito ciego.7 Mt) y Au (55.IOCG – Chile 2007 34 .4 Mt) y las 4ª de Cu (42.2%Cu.5%Au Las mayores reservas de U (1. ). Fragmentos mayoritariamente granito pero en zonas someras roca caja xNúcleo rico hm-Q y borde fragmentos granito hm y halo de granito poco alterado y brechado Control estructural Granito (1588±4 Ma) en ambiente intracontinental extensional Abundantes diques máficos.IOCG – Chile 2007 35 .Olympic Dam: Geología Zona de brecha polifásica tubular de 7x5 km con un maar-diatrema en el núcleo (<100 m prof. ultramáficos y félsicos coetáneos con diatrema-alteración-mineralización FTA . Schwarz 36 .Fe-Cu – ur – REE) ba-fluo abundante mt profunda temprana REE en batnaesita.IOCG – Chile 2007 Fotos: M. florencita y monacita Zonación intensa Hm estéril (techo-núcleo) Cu+ hm cc + hm bn + hm prof cp + hm py (cp-hm) mt FTA . ser ± chl ± hm ± Q ± sid ± (s.Olympic Dam: alteración Alteración: a. mt-chl-ser-sid (py-cp) b. Aitik Explotada por Boliden (1968-2030?).21 g/t Au y 4.IOCG – Chile 2007 37 . 0.5 g/t Ag Esquistos y gneis bajo esquistos Q-ms (hidrotermales) adyacentes al plutón con mineralización en venillas y brechas (alta ley) y diseminada. Descubierta 1932 sobre anomalía geofísica 606 Mt @ 0. La intrusión tiene solo miner. diseminada Alteración hidrotermal zonada: esc+bt+gr -> kf -> ser+py -> turm ab solo local esc y anf-px muro kf+ep techo y muro Mineralización py-cp-mt-(bn-mo) Wanhainen & Martinsson (1999) FTA .38%Cu. 65 Mt @ 25 g/t (1991-1994) •Rocas feldespáticas cizalladas •Ausencia cuarzo-sulfuros FTA .Tick Hill •0.IOCG – Chile 2007 38 . IOCG – Chile 2007 39 .Mina Sultana Filones d N45ºE b 20-40ºS Q-ank-(cp-bm-mald) Alteración ab-ank-turm-ser FTA . 4. 3.IOCG – Chile 2007 40 . 5. 2. Aspectos generales Tipos de depósitos IOCG Relaciones con otros estilos El modelo IOCG Modelos genéticos de los IOCG Unas notas sobre exploración FTA .Índice 1. 6. Relaciones con otros estilos Tennant Creek Starra Bayan Obo skarns de hierro estratoides Fe REE en rocas carbonat.IOCG – Chile 2007 Cala Kiruna Yerington Aitik carbonatitas Tránsito gradual pórfidos ricos mt a IOCG Palabora BIF nelsonitas Bushveld 41 . pórfidos IOCG El Laco magnetita Kiruna -apatito (IOA) ¡¡Hay transición a muchos tipos de depósitos!! FTA . IOCG – Chile 2007 42 .El depósito de Aguablanca FTA . 3.Índice 1.IOCG – Chile 2007 43 . 2. 5. Aspectos generales Tipos de depósitos IOCG Relaciones con otros estilos El modelo IOCG Modelos genéticos de los IOCG Unas notas sobre exploración FTA . 6. 4. IOCG – Chile 2007 44 .El problema de las relaciones entre FeOx y los sulfuros-Au Siempre cerca de granitoides variscos o en zonas de cizalla Diseminaciones o remplazamientos py+cp+po+(mill+ cob+CoNi-As-S +bm) + (Au) FTA . Encuadre geotectónico Arcos volcánicos continentales sobre zonas de subducción Cuencas de trasarco continentales en etapas de extensión o transpresión Magmatismo alcalino o máfico por rifting incipiente. hot spot o mantle underplatting Cualquier ambiente que implique fusión parcial corteza y génesis de magmas ácidos o intermedios Eventos extensionales preferentemente transpresivos Con sedimentos oxidados? (evaporitas. red beds. depósitos lacustres?) FTA .IOCG – Chile 2007 45 . Relación con rocas ígneas Plutonismo félsico Plutonismo máfico ¡¡¡Poco claro!!! Magmatismo alcalino (albititas) Diorita a sienogranito Alcalino a subalcalino Siempre oxidado: granitos con mt o tipo I 5 Casi todo rico en K2O excepto Copiapó high K 3 1 andesite basaltic andesite Similares geoquímicamente a pórfidos (aunque más básicos) basalt 2 dacite & rhyolite Mantélicos (Copiapó) o fusión de corteza inferior K2O wt% 4 medium K low K 0 45 55 65 75 SiO2 wt% FTA .IOCG – Chile 2007 46 . Encuadre estructural Relación con estructuras mayores en la corteza superior Cizallas de desgarre o zonas extensionales locales Pull apart Giro de estructuras Intersección de estructuras FTA .IOCG – Chile 2007 47 . evaporitas.Secuencia de caja Muy variada: rocas volcánicas. sedimentos químicos (carbonatos. siliciclásticas (a veces derivadas de rocas volcánicas). secuencias ricas en grafito).IOCG – Chile 2007 48 . granitoides anteriores A veces protolitos ricos en hierro FTA . venas.Estructura y textura Variada: Brechas. diseminaciones Contactos graduales a netos con roca de caja FTA .IOCG – Chile 2007 49 . cuerpos remplazamiento discordantes o estratoide. Brechas matriz-soportadas a crackle y stockworks en el borde FTA . sills y cuerpos irregulares o subcirculares de hasta 100 m potencia o 3 km diámetro (1-10 km2) Mono.Estructura y textura: brechas Diques.o polifásicas Heterolíticas con clastos generalmente angulosos/subangulosos de <1 cm a centenares de m.IOCG – Chile 2007 50 . especialmente si son ricos en CO2 Etapa Na-Ca o K-Ca de dimensiones variables Cuando superimpuestas K posterior a Na Zonada vertical y temporalmente ftos + bt + (gr + esc) ser + chl + carb + Q venas tardías Lo que es característico de los IOCG es la alteración alcalinocálcica FTA . volumétricamente significativo y generalizado Actividad hidrotermal explosiva (brechas) y pasiva (remplazamientos) Muy variable pero dominada por Na-Ca-Fe-(K) ab-act-mt y/o bt-kf Distinta de los skarns: albita vs anortita Si hay protolito carbonatado: skarn férrico Alteración temprana (regional o local) Na-Ca-Fe-(K) ab + act + mt + cpx (hd-di) (esc) Típica de sistemas magmáticos alta temperatura ricas en plag-ftos La brechificación puede estar ligada a exsolución de fluidos magmáticos.Actividad hidrotermal I Hidrotermalismo importante.IOCG – Chile 2007 51 . Alteración hidrotermal II Alteración intermedia (mas restringida y no siempre presente) bt + fk (K-Fe) anf-chl-bt-Q-mt (K-Ca-Fe) Alteración tardía Ser/kf + chl + ab + Q + fluo + ba + carb + ep + turm + REE Hm/mt + bn + cp + cc + py… Alteración póstuma con redistribución de estos elementos ahy-cc-sulf (Starra) Q-carb-chl-ba-sulf Poco clara la relación entre alteración hidrotermal y mineralización FTA - IOCG – Chile 2007 52 Mineralogía Magnetita-hematites dominantes (mt -> hm) Pobres en V (<1000 ppm), Ti (<3000 ppm) y Cr (<500 ppm) Paragénesis pobre en azufre Sulfuros Cu (cp, bn, cv-cs) Au nativo (libre) Cu/Au=2-4 U-REE-F-Co-As F-apatito FTA - IOCG – Chile 2007 53 Origen de los metales y azufre Metales Fuente juvenil/magmática Asimilación magmática de rocas favorables y posterior exsolución Gran contaminación crustal implica mucho calor Lavado hidrotermal de rocas “convencionales” ¿Durante alteración sódica”? (Cloncurry) Disolución de preconcentraciones anteriores Explicaría anomalía Fe-Ca en sistemas relacionados con rocas ácidas Azufre Generalmente valores magmáticos (0±2‰) Exsolución (bajo SO4)? Lavado rocas ígneas Lavado rocas encajantes … o combinaciones de ambos FTA - IOCG – Chile 2007 54 Transporte de los metales •Fluidos iguales a Feox • A altas temperaturas (>400ºC) los sulfuros son muy solubles •Temperatura algo más baja (350-300ºC) Los datos de if sugieren que el Cu y Fe pueden ser transportados por el mismo fluido (<1% y <10% respectivamente) • Generalmente Cu-Au posterior a magnetita •Es el mismo fluido? • Con modificaciones? •Son distintos fluidos? Skirrow (2004) FTA - IOCG – Chile 2007 55 Precipitación de los metales: reacción con roca de caja •Fracturación frágil •Reacción con la magnetita (alcalinización + sulfidización) mt + 6H2S = 3py + 4H2O + 4H+ Cu(HS).IOCG – Chile 2007 56 .+ 2mt + 6H2S = 6cp + 8H2O + 10H+ 6Au(HS). FeO)r = carb + H2O FTA . MgO.aq + (CaO.+ mt = 6Au0 + 3py + H2O + H+ •Carbonatización H2CO3. Au?. Ba.IOCG – Chile 2007 57 . H2S) •agua meteórica o connata fría (150-250ºC) muy oxidante (+hm) con derivada de evaporitas que han interacionado con rocas básicas (U. Au. Cu. Cu?) FTA . K.Precipitación de los metales: mezcla de fluidos •Evidencia inclusiones fluidas •Mezcla con fluidos meteóricos – Produce oxidación y dilución •Mezcla con fluidos ricos en H2S – Satura en metales Olympic Dam: Skirrow (2004) Mezcla de •fluido profundo 350-500ºC oxidación intermedia (+mt) rico en Fe (tipo Kiruna) (Fe. IOCG – Chile 2007 58 .Precipitación de los metales: inmiscibilidad Inmiscibilidad de fluidos •Presencia de brechas •Evidencias de desmezcla – Inclusiones fluidas •Cu(HS).+ FeCl+ + H2S = cp + HCl + 2H+ •Au(HS).+ H+ = Au0 + H2S FTA . zr.Dataciones •Relación con rocas ígneas •Relación con eventos tectónicos •Cronología relativa Feox y Cu-Au •Relación con otros sistemas Son FUNDAMENTALES en IOCG •Re-Os – Isocrona (py-mt) – Punto único (mo) •Ar-Ar: mica. esf FTA .IOCG – Chile 2007 59 . mon. anfíbol •U-Pb: ur. IOCG – Chile 2007 60 . Hipersalinos (+CO2) 4-6 km profundidad Mas profundo que pórfidos (excepto Olympic Dam) FTA .Condiciones de formación de los IOCG: inclusiones fluidas Fluidos (hiper)-salinos NaCl-(CaCl2) ricos en CO2 H O CO2 v 2 CO2 l Frecuentemente coexisten inclusiones hipersalinas y ricas en CO2 Magmáticos: Exsolución temprana Fluidos poco salinos Inmiscibilidad profunda Saturados Fe-Cu Grandes volúmenes Oxidados y pobres en S reducido Temperatura y composición KCl v NaCl H2O Escandinavia:300-500ºC (30-45%NaCl + CO2) Olympic Dam: ≈ 400ºC (<42% peso) (+CO2) Cloncurry: ≈ 40-450ºC (>23%NaCl + CO2 local) SO Iberia: >400ºC. Isótopos estables Todos los sistemas tienen valores de d18Ofl pesados: >5‰ (5-12‰) Origen profundo o connato Valores de dD coherentes con rocas magmáticas.IOCG – Chile 2007 61 . (2001) FTA . metamórficas o mezcla entre ellas Poca influencia de fluidos superficiales Baker et al. Co.¿Qué son los IOCG? Los IOCG son muy variados Varían desde términos ricos en mt a Cu-Au ¿Tienen características comunes? En cinturones magmático-metamórficos Asociación mineral característica >10% magnetita o hematites Proporción variable (accesoria) de sulfuros Contenidos elevados de Ag. minerales REE-U Alteración sódico/potásica-cálcica (±escapolita) tamaño variable Paragénesis pobre en azufre (reducido) Evolución similar a pórfidos cupríferos Relación con grandes estructuras transcrustales Asociación (no siempre evidente) con plutonismo coetáneo (oxidado alcalino-calcoalcalino) Tránsito a otros tipos de depósitos (skarns. F. brechas … y unas características geoquímicas comunes FTA . U. Bi. Mo Presencia de apatito. Ba. REE. mt-ap…) En cualquier tipo de rocas ígneas o metamórficas Remplazamientos (bandeados).IOCG – Chile 2007 62 . IOCG – Chile 2007 63 . 4.Índice 1. Aspectos generales Tipos de depósitos IOCG Relaciones con otros estilos El modelo IOCG Modelos genéticos de los IOCG Unas notas sobre exploración FTA . 2. 5. 6. 3. EEUU •Híbridos: Yerington.Clasificación de IOCG? •Magmáticos: Kiruna. Ossa Morena •Amagmáticos (lavado evaporitas): Wernecke. Laco (mt-ap) •Magmático-hidrotermales: Cloncurry. Candelaria FTA .IOCG – Chile 2007 64 . Fuentes de fluidos y metales: Modelos genéticos Estas rocas con alteración alcalino-cálcica y magnetita asociadas a la circulación de fluidos hipersalinos ricos en CO2 y enriquecidos en d18O pueden formarse por la circulación de tres tipos de fluidos (o sus combinaciones) 1. Fluidos metamórficos que pueden involucrar metaevaporitas 4.IOCG – Chile 2007 65 . Fluidos de cuenca derivados de secuencias evaporíticas 3. Fluidos ligados a anatexia profunda de series evaporíticas FTA . Fluidos magmáticos 2. Modelo 1: Fuente solutos y calor de rocas ígneas Evidencias de exsolución magmática Relación espacial con tres tipos de rocas ígneas Fluidos H2O-NaCl-CO2 con procesos de inmiscibilidad Fluidos enriquecidos en metales Mineralización mt-ap profunda La alteración sódica implica grandes volúmenes fluido No siempre relación directa espacio temporal con magmatismo Problema ascenso salmueras por Pf>>Pl Ascenso forzado No lavado rocas encajantes FTA .IOCG – Chile 2007 66 . Cloncurry K. Fe.IOCG – Chile 2007 67 . Cu lavado de rocas por alteración sódica FTA .g.Fluidos magmáticos Fluido magmático Na-Ca-(K)-CO2 Inmiscibilidad primaria brechas Precipitación albita-actinolita Separación fluidos CO2 y H2O-NaCl DK/K+Na y Fe/Fe+Ca Alteración K Caída t (y pH) Alteración ser-ank-chl-Q DNa/Na+K Alta temperatura (600-700ºC) Relación espacial y temporal con rocas ígneas Isótopos e inclusiones fluidas Típico alteración Na-K Coherente con modelos NB: El hecho de que los fluidos sean magmáticos no implica que todos los metales o solutos lo sean e. miner. CO2 y volátiles *Necesita fuente extra de Ca y Fe (calizas. Canadá. Kiruna) *Explica alta salinidad.Tipos de rocas ígneas I. Fe y Ca *No explica elevados contenidos en volátiles II. Feox) III. Ca? FTA . Granitos alcalinos •Relación con mineralizaciones (Cloncurry) •Evidencia exsolución fluidos Na-K •Necesita modelo híbrido para Fe. Albititas (+mt) *Fusión corteza continental? *Relación espacial directa con mineralizaciones (Iberia. Magmatismo calcoalcalino intermedio *Zona de subducción (Andes) o complejos máficos (Iberia) *Explica elevado contenido en CO2.IOCG – Chile 2007 68 . IOCG – Chile 2007 69 . B. F) Fluidos hipersalinos con S no magmático Alto Cl/S y muchas veces metales>>S Ausencia de relaciones directas claras con magmatismo Las rocas ígneas no siempre muestran evidencias de exsolución magmática Bajo contenido en Ti de las magnetitas Génesis de fluidos ricos en CO2 y mecanismo miscibilidad-inmiscibilidad Presencia de mineralizaciones profundas No explica temperaturas magmáticas ni mineralizaciones mt-ap Conservación de evaporitas en series antiguas FTA .Modelo 2: Fuente evaporítica y calor de rocas ígneas Evaporitas (típico zona extensional y clima árido) o secuencias con evaporitas Fluidos salinos y oxidados Relación muy frecuente con IOCG? Explica gran volumen e intensidad de alteración sódica y elevadas relaciones Na/Na+K Elevados contenidos en volátiles (P. Modelo fluidos connatos/superficiales FTA .IOCG – Chile 2007 70 . oxidados y ricos en volátiles Explica altas temperaturas Explica alteración sódica Sistemas profundos relacionados con anatexia y posible génesis albititas Encuadre geológico poco común Sistemas dominados por convección Lavado rocas encajantes Egeroy Fyr FTA . Solutos y calor de metamorfismo Series evaporíticas antiguas ricas en esc-ab-turm-bt Metamorfismo de grado medio-alto destruye escapolita Lavado hidrotermal por fluidos metamórficos Explica fluidos salinos.Modelo 3.IOCG – Chile 2007 71 . K Alt. Na-Ca cc albitita oxFe fusión parcial Rocas básicas FTA .IOCG – Chile 2007 72 .Modelo 4: magmático-metamórfico Alt. Modelos genéticos en los Andes Marschik & Fontboté (2001) Sillitoe (2003) FTA .IOCG – Chile 2007 73 . 3. Aspectos generales Tipos de depósitos IOCG Relaciones con otros estilos El modelo IOCG Modelos genéticos de los IOCG Unas notas sobre exploración FTA . 2. 6. 5.IOCG – Chile 2007 74 . 4.Índice 1. IOCG – Chile 2007 75 . Co. preferentemente zonas extensionales en orógenos transpresivos Presencia albititas y/o rocas magmáticas intermedias-máficas Zonas de brecha con intensa alteración hidrotermal Magnetita bajo Ti (<3000ppm) y V (<1000 ppm) Presencia de anomalías radiactivas (U>Th>K) Anomalías geoquímicas de F.Exploración: criterios geológicos Explorar en provincias IOCG independientemente de modelos genéticos (pero sí geológicos) Necesita definición preliminar de IOCG Presencia de amplias zonas de alteración alcalina-cálcica con magnetita diseminada Decenas a centenas de km2 de alteración (Australia) Grandes estructuras transcrustales. U Anomalías magnéticas Suele haber muchos cuerpos de mt+ap y de ellos algunos con mineralización Cu-Au FTA . Cu. LREE. IOCG.IOCG – Chile 2007 76 . petrográfico y geoquímico Petrografía Litogeoquímica: alteraciones hidrotermales Dataciones Inclusiones fluidas Geoquímica isotópica Definición de zonas “teóricamente” interesantes Intercambio de opiniones FTA .¿Puede la investigación teórica ayudar en algo o eso son tonterías inútiles? Desarrollo de modelos generales (pórfidos. …) Desarrollo de modelos locales ¿Qué es lo que se busca realmente? Apoyo interpretativo Apoyo estructural. Nuestro Proyecto I •Estudio de IOCG en ambientes poco deformados/metamorfizados – Zona de Ossa Morena – Andes (Chile.IOCG – Chile 2007 77 .Perú) (Bolivia-Argentina) •Buscamos yacimientos no necesariamente grandes pero que muestren relaciones geológicas claras – Necesitamos apoyo de empresas mineras •Financiado DGI-FEDER (2007-2010) y proyecto interno IGME – Posibilidad de extensión •Consorcio IGME-UPV-UCM en colaboración con: – – – – – – ETH Zürich Universidad de Ginebra Universidad de Colorado – Servicio Geológico Noruego Rio Narcea Gold Mines INGEMMET … FTA . IOCG – Chile 2007 78 .Nuestro proyecto II •Relación con rocas ígneas – albititas – rocas intermedias (diorita?) •Relaciones Cu-Au y Fe – Fluidos – Geocronología – Papel oxFe en la mineralización •Encuadre regional – ¿Ocupan el nicho de los pórfidos? FTA . Verónica Herrera Basado en estudios financiados por el IGME y los proyecto DGI-FEDER 2003290 y 2006-378 FTA . Carmen Galindo (UCM). Lorena Luceño. Lluis Fontboté. César Casquet (UCM) Luis Rodríguez Pevida. Larry Meinert. Diego Morata.Agradecimientos Jorge Carriedo. Nick Oliver. Massimo Chiaradia. Juan Carlos Videira (Rio Narcea) Nick Badham. Mike Solomon.IOCG – Chile 2007 79 . Carmen Conde (becarios IGME) Francisco Velasco (UPV). Casimiro Maldonado. Mario Arrieta. Pär Weihed Thomas Bissig. Susana Cuervo. Chris Heinrich. IOCG – Chile 2007 80 .FTA .