PORFIDO DE COBREPórfidos cupríferos son yacimientos de cobre que se asocian con rocas intrusivas porfídicas y los fluidos que los acompañan durante la transición y el enfriamiento del magma al rock. Circulación aguas superficiales o subterráneas fluidos puede interactuar con los fluidos plutónicas. Sobres sucesivas de alteración hidrotermal normalmente encierran un núcleo de minerales de mineral diseminado en stockwork menudo forman fracturas capilares y las venas. Yacimientos pórfido típicamente contienen entre 0,4 y 1% de cobre con pequeñas cantidades de otros metales tales como molibdeno, plata y oro. La primera extracción de depósitos de pórfido de cobre de baja ley de los grandes tajos abiertos coincidió aproximadamente con la introducción de las palas de vapor, la construcción de ferrocarriles, y un aumento en la demanda de mercado de cerca del comienzo del siglo 20. Algunas minas explotan depósitos de pórfido que contengan oro o molibdeno suficiente, pero poco o nada de cobre. Pórfidos cupríferos son actualmente la mayor fuente de mineral de cobre. La mayoría de los porphyrys conocidos se concentran en: occidental América del Sur y del Norte y el Sudeste de Asia y Oceanía - a lo largo del Anillo de Fuego del Pacífico, el Caribe, Europa Central y el sur de la zona que rodea el este de Turquía, las zonas dispersas en China, el Medio Oriente, Rusia, y la CEI, y el este de Australia. Sólo unos pocos se identifican en África, en Namibia y Zambia, y ninguno se conoce en la Antártida. La mayor concentración de los mayores porphyrys de cobre es en Chile. Casi todas las minas que explotan grandes depósitos de pórfido producen en minas a cielo abierto. Características Características de los depósitos de pórfidos de cobre incluyen: Los yacimientos están asociados con múltiples intrusiones y diques de diorita de composición cuarzomonzonita con texturas porfídicas. Zonas de brecha con fragmentos angulosos o redondeados localmente son comúnmente asociados con los intrusivos. La mineralización de sulfuro normalmente se produce entre o dentro de los fragmentos. Los depósitos suelen tener un epidota exterior - clorito zona de alteración mineral. Un cuarzo - sericita zona de alteración se produce normalmente cerca del centro y puede sobreimprimir. Una zona potásica central de biotita secundaria y la alteración ortoclasa se asocia comúnmente con la mayoría del mineral. Las fracturas suelen estar llenos o recubiertos por sulfuros, o por vetas de cuarzo con sulfuros. Fracturas muy próximas entre sí de diversas orientaciones se asocian generalmente con el mineral más alto grado. Las partes superiores de los depósitos de pórfidos de cobre pueden ser sometidos a supergénica enriquecimiento. Esto implica los metales en la porción superior está disuelto y llevado hasta por debajo de la tabla de agua, donde se precipitan. Depósitos de pórfidos de cobre se extraen normalmente por métodos a cielo abierto. Ejemplos de depósitos de pórfidos de cobre Chile Cerro Colorado Chuquicamata Collahuasi Escondida El Abra El Salvador El Teniente Los Pelambres Radomiro Tomic Perú Toquepala Cerro Verde, al sureste de la ciudad de Arequipa Estados Unidos Ajo, Arizona Bagdad, Arizona Hoyo de la lavanda, Bisbee, Arizona Morenci, Arizona Pebble Mine, Alaska Safford Mine, Safford, Arizona San Manuel, Arizona Sierrita, Arizona Resolution Copper, Superior, Arizona El Chino, Santa Rita, Nuevo Mexico Ely, Nevada Bingham Canyon Mine, Utah Ray Mine, Arizona Indonesia Batu Hijau, Sumbawa Grasberg, Papúa Occidental a> 3 millones de toneladas a 1 ppm Au, es uno de los mayores y más ricos depósitos de pórfido del mundo de cualquier tipo Tujuh Bukit, Java, aún en fase de exploración, pero probablemente sea más grande que Batu Hijau Australia Cadia-Ridgeway Mina, Nuevo Gales del Sur, depósito de cobre y oro extraído a cielo abierto y espeleología bloque. Northparkes cobre pórfido, Nueva Gales del Sur, con 63 millones de toneladas a 1,1% de cobre y 0,5 ppm Au. Boddington, Australia Occidental, uno de los mayores depósitos de pórfidos de oro arqueanos en Australia Papúa Nueva Guinea Ok Tedi Panguna/Bougainville Copper Otro Coclesito Majdanpek Oyuu Tolgoi es una de las mayores del mundo y el más rico de pórfidos de Cu desposits, Mongolia La Caridad, Sonora, México Dizon, Filipinas Pórfido de tipo depósitos de mineral de los metales, excepto el cobre El cobre no es el único metal que se produce en depósitos de pórfido. También hay depósitos de pórfidos de mineral extraído principalmente para el molibdeno, muchos de los cuales contienen muy poco cobre. Ejemplos de depósitos de pórfidos de molibdeno son el clímax, Urad y depósitos Henderson en el centro de Colorado, y el depósito Questa en el norte de Nuevo México. El Servicio Geológico de EE.UU. ha clasificado el Chorolque y Catavi yacimientos de estaño en Bolivia, como yacimientos de estaño de pórfido. Algunos depósitos de pórfidos de cobre en entornos corteza oceánica, como las de Filipinas, Indonesia y Papúa Nueva Guinea, son lo suficientemente rica en oro que están llamados depósitos de pórfido de cobre y oro. Formación[editar] Perfil típico de un pórfido cuprífero. Los depósitos Cu-(Mo) se originan cuando magma pobre en agua se acerca a la superficie de la corteza terrestre sin grados mayores de cristalización. Este cuerpo de magma puede formardiques de textura de pórfido y composición de granodiorita oriodacita. Estos diques pueden alcazar la superficie formando volcanes. Al hallarse cerca de la superficie, el cuerpo de magma se satura en agua magmática en las fases iniciales de la cristalización. 2 El agua magmática exsuelta tiene aniones de cloro (Cl - ), lo que provoca la extracción de cobre del magma al agua magmática. 2 Es esta agua la que luego deposita el cobre. Se piensa que los depósitos tipo Mo-(Cu), más ricos en molibdeno, originarían a partir de magma similar a la de Cu-(Mo) pero más rico en agua. Este magma se estancaría a niveles más profundos que el que da origen a depósitos Cu-(Mo) y requeriría una mayor grado decristalización fraccionada para saturarse en agua. 4 Una vez que se satura en agua el molibdeno se concentra en ella. 5 El cobre en cambio no se concentra tanto en el agua ya parte del cobre ya ha sido aislado del sistema en cristales por la cristalización fraccionada. 5 Pórfidos cupríferos Los pórfidos cupríferos son yacimientos de gran tonelaje (10 6 -10 9 t) y bajas leyes de cobre (0.2-c.2%Cu). Aparte del cobre estos yacimientos pueden presentar cantidades variables de molibdeno y/o metales preciosos (Au+Ag), susceptibles de ser recuperados económicamente. Se asocian a rocas intrusivas generalmente félsicas de composición granodiorítica, aunque los pórfidos del Pacífico oriental (desarrollados en arcos de islas) suelen asociarse a facies intermedias (intrusivos dioríticos). Presentan un modelo zonal (figura 1) de alteración hidrotermal con un núcleo de alteración potásica (feldespato K, biotita, que grada hacia fuera hacia una alteración fílica (= cuarzo-sericítica). En su zona periférica encontramos facies argílicas (intermedia o avanzada) y propilítica (con clorita, epidota, calcita). La secuencia de alteración (figura 2) es la siguiente: 1) formación de las zonas de alteración potásica y propilítica; 2) desarrollo de la alteración fílica (hacia fuera y arriba); y 3) formación de facies de alteración argílica en la parte superior del sistema. Esta última puede ser avanzada, implicando la presencia de minerales tales como caolinita y alunita. Se reconoce un solape temporal y espacial en esta secuencia. De 1 a 3 la participación de aguas meteóricas en el sistema hidrotermal es cada vez más importante. De hecho, la parte superior del sistema hidrotermal entra de lleno en el campo epitermal (alteración argílica avanzada), y en la misma pueden formarse mineralizaciones auríferas, en un ambiente más superficial (desde unos 2 Km. de profundidad hasta la superficie). Existen grandes provincias metalogénicas de pórfidos cupríferos, entre las que resaltan las de la cadena andina (Chile - Perú principalmente, destacando el yacimiento de Chuquicamata) y la del SO de los Estados Unidos. Dado que los pórfidos son de emplazamiento somero (epizona), es raro encontrar yacimientos más antiguos que mesozoicos, y de hecho, la mayoría de estos yacimientos son de edad cenozoica. La razón es simple y radica en la efectividad de los procesos erosivos, que habrían desmantelado los de mayor antigüedad. Alteración hidrotermal asociada a yacimientos tipo pórfido cuprífero y epitermales de Au-Ag R. Oyarzun Mina Guanaco (Chile), mineralización epitermal aurífera Los pórfidos cupríferos son yacimientos de gran tonelaje (10 6 -10 9 TM) y bajas leyes de cobre (0.2-c.2%Cu). Aparte del cobre estos yacimientos pueden presentar cantidades variables de molibdeno y/o metales preciosos (Au+Ag), susceptibles de ser recuperados económicamente. Se asocian a rocas intrusivas generalmente félsicas de composición granodiorítica, aunque los pórfidos del Pacífico SW (desarrollados en arcos de islas) suelen asociarse a facies intermedias (intrusivos dioríticos). Presentan un modelo zonal de alteración hidrotermal con un núcleo de alteración potásica (feldespato K, biotita, que grada hacia fuera hacia una alteración fílica (=cuarzo-sericítica). Más periféricamente encontraremos facies argílicas (intermedia o avanzada) y propilítica (con clorita, epidota, calcita). La secuencia de alteración es la siguiente: 1) formación de las zonas de alteración potásica y propilítica; 2) desarrollo de la alteración fílica (hacia fuera y arriba); y 3) formación de facies de alteración argílica en la parte superior del sistema (Fig. 1). Fig. 1: Modelo idealizado del desarrollo evolutivo de la alteración hidrotermal en yacimientos tipo pórfido cuprífero, basado en el yacimiento El Salvador (Chile). Las etapas 1 a 3 han sido resumidas en dos figuras: A y B. Esta última puede ser avanzada implicando la presencia de minerales tales como caolinita y alunita. Se reconoce un solape temporal y espacial en esta secuencia. De 1 a 3 la participación de aguas meteóricas en el sistema hidrotermal es cada vez más importante (Fig. 1). De hecho, la parte superior del sistema hidrotermal entra de lleno en el campo epitermal (alteración argílica avanzada), donde pueden formarse mineralizaciones auríferas en un ambiente más superficial (desde unos 2 km de profundidad hasta la superficie). Existen grandes provincias metalogénicas de pórfidos cupríferos, entre las que resaltan las de la cadena andina (Chile-Peru principalmente), la del SW de los Estados Unidos, y del Pacífico SW (Fig. 2). Fig. 2: Distribución mundial de las provincias metalogénicas de pórfidos cupríferos y de las fajas de plegamiento del Mesozoico y Cenozoico. Dado que los pórfidos son de emplazamiento somero (epizona), es raro encontrar yacimientos más antiguos que mesozoicos, y de hecho, la mayoría de estos yacimientos son de edad cenozoica (Fig. 2). La razón es simple y radica en la efectividad de los procesos erosivos. Como señalabamos anteriormente, en ocasiones el ambiente superior de un sistema hidrotermal puede dar origen a mineralizacione epitermales de metales preciosos. Esto último asumiendo que las facies plutónicas del sistema tipo pórfido cuprífero constituyen las raíces magmáticas superficiales (epizona) de un sistema volcánico en superficie. Los yacimientos epitermales de metales preciosos (Au-Ag) se forman, como su nombre lo indica, en un rango bajo de temperaturas (50 o -300 º C), en asociación con manifestaciones volcánicas tipo aparato central, calderas, o campos geotérmicos. Son yacimientos de baja ley (algunas decenas de g/t de Au; aunque esto puede ser extremadamente variable) y se clasifican en dos tipos: 1)sulfato ácido; y 2) sercita-adularia (Fig. 3). Fig. 3: Tipos principales de yacimientos epitermales de metales preciosos y distribución espacial de los fenómenos de alteración. A: sulfato ácido, B: sericita-adularia. El primer tipo se encuentra relacionado con clasicos fenómenos volcánicos tipo aparato central o calderas, sistema ricos en azufre (generadores de grandes cantidades de ácido sulfúrico) que dan origen a facies de alteración tipo argílica avanzada. Otras facies que reconocemos en ellos incluyen la silicificación y la propilitización. El tipo sericita-adularia se encuentra más bien relacionado con manifestaciones tipo campo geotérmico, y las facies de alteración presentes son principalmente del tipo potásica (adularia) y clorítica. Un tercer tipo, si así podemos denominarles, corresponde al de los denominados yacimientos epitermales tipo "Carlin", que cogen este nombre de la faja de mismo nombre en el Estado de Nevada en USA (Fig. 4). Fig. 4: Modelo esquemático de un yacimiento epitermal del tipo Carlin. Los yacimientos tipo Carlin asocian principalmente a facies carbonatadas, en sistemas estructuralmente extensionales. Así como los yacimientos tipo sulfato ácido son fácilmente detectables por las importantes anomalías de color que generan (rojos, amarillos, verdes), los Carlin son prácticamente "invisibles". Solo los resaltes generados por la silificación de las calizas (jasperoides) constituyen una muestra más o menos visibles de éstos. Lecturas recomendadas (punto de partida): Oyarzun, J. 1991. El desarrollo geológico y metalogénico de la Cadena Andina. En: Lunar, R. & Oyarzun, R. (Eds.) Yacimientos Minerales (Editorial Centro de Estudios Ramón Areces; Madrid), 695-807. Oyarzun, R. 1991. Mineralizaciones epitermales de metales preciosos. En: Lunar, R. & Oyarzun, R. (Eds.) Yacimientos Minerales (Editorial Centro de Estudios Ramón Areces; Madrid), 383-403. Oyarzun, R. & Oyarzun, J. 1991. Pórfidos cupríferos. En: Lunar, R. & Oyarzun, R. (Eds.) Yacimientos Minerales (Editorial Centro de Estudios Ramón Areces; Madrid), 355-403.