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Introduccin a los
sistemas porfdicosEduardo L. Lpez A.
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Prfidos Cuprferos
Depsitos de minerales de cobrediseminados, en vetas y/o brechasuniformemente distribuidos engrandes volmenes de rocas.
Depsitos magmtico-hidrotermalesen los cuales sulfuros y xidosprecipitaron desde una solucin
acuosa a altas temperaturas.
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Prfidos Cuprferos
Alto tonelaje (50 a 500 Mt)
Baja ley o tenor (1000 Mt y
con >1% Cu 1 a 2 km2en planta
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Prfidos cuprferos
Sistemas Porfdicos
Cu Mo AuSn W Mo
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Prfido cuprfero: Depsito de baja ley decobre que siempre est asociado a stocks,pero puede estar en esquistos, calizas
silicificadas y rocas volcnicas. Losminerales cuprferos tpicamente estn engranos diseminados y/o en vetillas en ungran volumen de roca.
La caracterstica distintiva, ausente en ladefinicin de la AGI, es la alteracinhidrotermal pervasiva, tpicamente asociadacon la mineralizacin de cobre y otros
metales.
Definicin del Glosario de
la AGI
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El tamao del sistema hidrotermal relacionado a
una intrusin es lo ms impresionante de este
grupo de depsitos (10-100 km3
de rocas alteradas)
C. PELADO
CAMPAMENTO
ANTIGUO
Z-295
QUEBRADA
M
SECTOR "O"
QUEBRADA
QUEBRADATURQUESA
GRANITO
2615'
6933'
C INDIO MUERTO
N
S
EW
Calcopirita - Bornita
Pirita
Calcopirita - Pirita
Trazas de Sulfuros
1000 m
Distribucin de sulfuros en el
Distrito Indio Muerto de El Salvador
Notar que el sistema hidrotermal esms grande que los cuerpos
mineralizados
Gustafson et al., 2001
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Depsitos de tipo prfidocuprfero
Depsitos Epigenticos: mineralizacinde sulfuros hipgenos (primarios)introducidos en las rocas por fluidoshidrotermales.
Depsitos relacionados espacial ytemporalmente a intrusivos: stocks
flsicos subvolcnicos, usualmenteporfricos y multifase.
Probablemente apfisis en cpulas de
batolitos.
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Concentracin de voltiles magmticos
en apfisis de cpulas de batolitos
Candela & Piccoli, 2005
Prfido Cuprfero
Plutones parentales compuestos (batolitos) en
paleo-profundidades de 5 a 15 km
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Extensin vertical de mineralizacinpuede extenderse >2 km; Ej.
Chuquicamata, La Escondida.
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Prfidos Cuprferos
Menas: sulfuros hipgenos en una seriede vetillas polidireccionales o paralelas
(stockworko sheeted veins), matriz debrechas y diseminadas en rocas alteradas(1 a 2% vol. de las rocas).
Las rocas de caja estn alteradashidrotermalmente, forman asociacionesde minerales de ganga de alteracincaractersticas (incluyendo xidos).
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Tamao de los stocks
Stocks con dimetros y largos
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Corbett, 2008
Depsitos y metales asociados
Skarn: Cu, Fe, Au, Zn
Reemplazo:Ag-Pb-Zn-Cu-Aupolimetlico
Vetas:Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Mn-Aspolimetlicas
Diseminacin:Au, Agen rocas sedimentarias
Vetas epitermales:
Baja sulf:Au-AgAlta sulf.:Au, Ag, Cu, As
Prfidos cuprferos
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Rocas encajadoras
Variadas, no tienen relacin directa con lamineralizacin.
Pero, hay litologas que favorecen altasleyes en los prfidos y depsitosperifricos relacionados.
Secuencias carbonatadas, especialmentemrmol cerca de contactos, rocasimpermeables (sello), ricas en Fe (Ej. ElTeniente, Resolution, Oyu Tolgoi; reduccin de S+6S-2).
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Origen del trminoprfido cuprfero
El trmino de prfido cuprfero (porphyrycopper) surgi en Norteamrica a principiosdel siglo XX, como una denominacin
minera para referirse a depsitos de grantonelaje y baja ley de cobre quecomenzaron a explotarse en ese entonces.
El origen de la denominacin proviene de laminera no selectiva, a gran escala que sedesarroll en estos depsitos cuprferosligados a rocas porfdicas
No es un trmino de origen acadmico, niestrictamente geolgico.
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Prfido Cuprfero
Emmons (1918) en su libro Principlesof Economic Geologyfue el primero en
usar el trmino Porphyry CopperDepositen la literatura geolgica.
Emmons en versiones posteriores los
denomin Disseminated Copper Ores,pero el nombre Porphyry Copper oprfido cuprfero el que perdur.
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Parsons (1933, 1957; The PorphyryCoppers) seal las siguientes
caractersticas como relevantes: Gran magnitud tridimensional (prfido
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Prfidos Cuprferos
Estrecha relacin espacial y temporal de lamineralizacin de Cu (Mo) y otros metales concuerpos intrusivos multifase, tpicamente contextura porfrica, de tipo stock subvolcnico(epizonal) o diques, de composicin flsica,generalmente de 0,2 a 0,5 km2en planta.
Amplios sistemas de fracturas que tienden a estarcentradas y concentradas en la porcin apical deuno o ms cuerpos intrusivos y sus rocas de caja
adyacentes. Una distribucin de alteracin hidrotermal centro-
simtrica. Una distribucin de minerales de mena hipgenos
dentro de los halos de alteracin hidrotermal.
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John Hunt (1977) defini losprfidos cuprferos como:
Grandes anomalas de azufre conteniendocobre y otros metales; destacando que
mucho del azufre de estos depsitos estoxidado (presencia de sulfatos; anhidrita).
La alta concentracin (anomala) de azufreen estos depsitos tambin fue destacada
por Gustafson (1979). Efectivamente, tienen una relacin
azufre/metal muy alta (Ej.: S/Cu>10)
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Hierro?
Calcopirita CuFeS2 30.43% Fe
Bornita Cu5FeS4 11.13% Fe
Pirita FeS2 46.55% Fe Magnetita Fe3O4 72.36% Fe
Hematita Fe2O3 69.94% Fe
Tetrahedrita (Cu,Fe)12Sb4S13 10.20% Fe Tenantita (Cu,Fe)12As4S13 3.80% Fe
Los prfidos cuprferos tambin son una
anomala de Fe de origen hidrotermal
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Mineraloga hipgena simple (Cu-Mo) Calcopirita CuFeS2 34.6% Cu
Bornita Cu5FeS4 63.3% Cu
Pirita FeS2 0% Cu
Molibdenita MoS2 59.9% Mo
Magnetita Fe3O4 0% Cu
Hematita Fe2O3 0% Cu
Calcosina Cu2S 79.8% Cu
Tetrahedrita (Cu,Fe)12Sb4S13 34.8% Cu
Tenantita (Cu,Fe)12As4S13 47.5% Cu
Enargita Cu3AsS4 48.4% Cu
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Minerales de gangacomunes
Cuarzo, pirita, sericita (micapotsica), clorita, epidota, biotita,
feldespato-K, magnetita, anhidrita,turmalina, caolinita, alunita, pirofilita.
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Oxidacin supergena
malaquita, azurita, cuprita,tenorita, crisococola, Cu nativo,copper wad (MnOx), copper pitch(Silicato), atacamita y varios otroscarbonatos, xidos, silicatos ysulfatos en cantidades menores.
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Relevancia de los prfidos
cuprferos Produccin mundial
3/4 del Cu, Mo, 1/5 Au provienen
de la explotacin de este tipo dedepsitos minerales.
Mucho del Re y cantidades menoresde Ag, Pd, Te, Se. Bi, Zn y Pb.
La mayor parte de la produccin cuprferachilena y toda la produccin de molibdenoprovienen de la explotacin de prfidos
cuprferos.
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Prfidos mayor % Cu conocido
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O C E A N O P A C IF IC O
6 9 0 0 '
3 0 0 0 '
2 6 0 0 '
2 2 0 0 '
1 8 0 0 '
A R E Q U IP A
L A P A Z
CH I LE
ARG E N
TI N A
C A L A M A
C O Q U IM B O
C O P IA P O
A N T O F A G A S T A
A R IC A
Los prfidoscuprferos
son losdepsitosminerales
msimportantes
de Chile y PerRo Blanco Los Bronces
concentracin mayor de Cuexplotable en el mundo203 Mt Cu fino
El Tenienteconcentracin mayor de Mo
en el mundo 2,5 Mt Mo
Distribucin en fajas paralelas aorgenos de centenas de km de
largo; tambin grupos o clusters
Franja Norte Prfidos
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FRANJAS MINERALIZADAS
Franja Prfido Cu-Skarn
Eoceno -Oligoceno
Andahuaylas - Yauri
Franja Norte Prfidos
Cu-Au Miocenos
Franja Prfidos Cu-Mo
Paleoceno Sur Peru Tomado de Cardozo 2001
Prfidos Cu Au Miocenos Norte Per
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Cerro Corona 6Mt @1.4 g/t Au40Mt @ 1.33 g/t Au, 0.7% Cu
Caariaco 365 Mt @ 0.5% Cu
Galeno 486 Mt @ 0.57% Cu, 0.14 g/t Au, 0.015% Mo
La Granja 800 Mt @ 0.61% Cu
Michiquillay 631 Mt @ 0.69% Cu,0.15 g/t Au, 0.01 % Mo
Minas Conga 641 Mt @ 0.3% Cu, 0.8 g/t Au,
Prfidos Cu-Au Miocenos Norte Per
F j d fid C M P l S P
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Faja de prfidos Cu-Mo Paleoceno Sur Peru
Quellaveco213 Mt @ 0.94% Cu, 0.014% Mo, 1.74 g/t Ag
761 Mt @ 0.57% Cu, 0.023% Mo, 2.31 g/t Ag
Cerro Negro 64 Mt @ 0.56% Cu (xidos)
Cerro Verde 175 Mt @ 0.6% Cu420 Mt @ 0.6% Cu
Toquepala 770 Mt @ 0.74% Cu
Cuajone 61 Mt @ 0.49% Cu (oxides)
1,212 Mt @ 0.64% Cu
E Oli
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Eoceno-Oligoceno
Faja prfidos Cu Skarn
Andahuaylas-Yauri
Las Chancas 200 Mt @ 1% Cu
Antapaccay390 Mt @ 0.83% Cu
Las Bambas 40Mt @ +2% Cu+ potential porphyry
Tintaya +200 Mt @ +1.5% Cu
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Perell et al., 2003
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Franja Prfidos Cu-Au
Paleoceno
Franja Prfidos Cu-Au
Mioceno
Franja Prfidos
Cu-Au Jursicos
Colombia
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Aspectos histricos
La revolucin industrial y el uso de laelectricidad hicieron que la demanda de cobresubiera fuertemente en el Siglo XIX.
Peroa fines del Siglo XIX exista lapreocupacin por el agotamiento de losdepsitos de alta ley.
Al mismo tiempo hubo grandes avances en latecnologa de perforacin, carguo, transporte yprocesamiento de minerales.
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Aspectos histricos
Los prfidos cuprferos se descubrieron por laexplotacin de depsitos perifricos de alta ley(vetas, skarns y otros depsitos).
Los prfidos Cu no fueron importantes hasta que
los avances tecnolgicos en ingeniera acomienzos del siglo XX (extraccin y metalurgia)permitieron su explotacin masiva y no selectiva
(a gran escala). La explotacin inicial de estos depsitos se hizo
exclusivamente en menas enriquecidas porprocesos suprgenos.
Primeros prfidos cuprferos
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Primeros prfidos cuprferosen produccin Ao Nombre Pas Ley cabeza
original Cu% 1905 Bingham USA 1,07 1906 El Teniente Chile 2,18 1907 Morenci USA 1.02
1908 Ruth USA 1,48 1910 Miami USA 0,95 1911 Ray USA 1,65 1912 Santa Rita USA 1,40
1912 Inspiration USA 1,40 1915 Chuquicamata Chile 2,12 1917 Ajo USA 1,26 1923 Bisbee USA 1,63 1927 Potrerillos Chile 1,51
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El Teniente comenz a explotarse en1906
Chuquicamata en 1915 Los Bronces en 1916
Potrerillos comenz en 1926
El Salvador comenz en 1959 Ro Blanco en 1969
Aspectos histricos en Chile
f
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En los noventas hubo un fuerte aumento
en la produccin de cobre por el inicio
de la explotacin de: La Escondida (1990)
Quebrada Blanca (1994)
Cerro Colorado (1994)
Zaldivar (1995) Radomiro Tomic (1996)
El Abra (1996)
Andacollo (1996)
Ujina (1998) Lomas Bayas (1998)
Los Pelambres (1999)
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Adiciones recientes
Rosario de Collahuasi (Doa Ins; 2004)
Spence (2006; BHP-Billiton)
Gabriela Mistral (Codelco ex Gaby; 2008)
Proyecto Esperanza (Antofagasta M.; 2011)
Proyecto El Morro (Goldcorp)
Proyecto Caserones (Jogmeg ex Regalito)
Proyecto Relincho (Teck Chile) Inca de Oro (PanAust)
Clusterde San Felipe / Pimentn (West Wall,