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21 NOVIEMBRE | Control estructural de la alteración hidrotermal en Chuquicamata, Chile

Resumen:

La ingeniería y planificación del ‘Proyecto Chuquicamata Subterráneo’ requirió una gran cantidad de datos, información, estudios y compilaciones geológicas del yacimiento. Un trabajo para dar respuesta a parte de estos requerimientos se realizó el 2013-2014. En él se digitalizó, georreferenció y almacenó toda la información histórica existente recolectada de bancos y túneles. Se re-logearon además sondajes que atravesaban las fallas mayores (“Very Important Faults”, VIF) reconocidas en el depósito, las que fueron modeladas en 3-D.  Sobre la base del tipo de relleno hidrotermal presente en vetas, venillas y fallas-vetas cada una de las estructuras fue asignada a uno o más de los siete diferentes estadios de alteración desarrollados entre los 31 y 35 Ma. Dos eventos principales se reconocieron:

  • Tardimagmático y Potásico que incluye al Potásico de Fondo (BK) y al Propilítico (PR).
  • (ii) Hidrotermal (H) que está dividido en Temprano (Potasico Intenso, EH), Principal (Sericitico Principal y Sericitico Tardio, H1-H4) y Tardio (Alteracion Argilica Avanzada, LH).

La proyección de la distribución de los eventos PR-LH, sobre el esqueleto de las fallas VIF indica que en ciertos eventos de alteración algunas fallas tuvieron comportamientos permeable o impermeable (± barrera), y que algunas de ellas cambiaron desde permeables a impermeables, o viceversa, en el transcurso del tiempo.

El área total del depósito se dividió en 600 grillas de 100 x100 m cada una. En cada grilla se estableció la orientación del esfuerzo principal para cada uno de los eventos de alteración, PR-LH. A partir de este análisis se determinó la orientación de las trayectorias de esfuerzo, que corresponden al esfuerzo horizontal principal (). Estas resultan no ser lineales ni co-axiales en cada evento de alteración, difieren de las de los eventos anteriores o posteriores y no son siempre continuas a través de los paneles limitados por las VIF. Mas aun, en la gran mayoría de los casos el esfuerzo horizontal local    no coincide con la orientación ~ ENE del esfuerzo tectónico regional de ese periodo de tiempo.

La variación de las trayectorias de esfuerzo durante la evolución del sistema se considera principalmente relacionada con las componentes locales, de los esfuerzos no-tectónicos, como el esfuerzo termal derivado de las variaciones de temperatura asociadas con el enfriamiento o calentamiento producto de las sucesivas intrusiones, y/o por los esfuerzos elásticos, generados por las reacomodaciones sufridas durante el alzamiento y erosión.

En respuesta al destechamiento erosional y reducción de los esfuerzos por el enfriamiento, el esfuerzo diferencial máximo estimado varia progresivamente desde una profundidad inicial, estimada de 6 km. El régimen de esfuerzos durante el Tardimagmático, el Potásico de Fondo y el Potásico Intenso (BK-H3) fue esencialmente contraccional. A partir de este punto transita a esfuerzos diferenciales casi isotrópicos o neutrales, que se desarrollan en la transición contracción-extensión en donde se hospeda al evento Hidrotermal Principal (H4-H7). Finalmente, los esfuerzos se revierten dando lugar a un régimen extensional, más somero, donde se emplaza el evento Hidrotermal Tardío (LH).

Relevante destacar que la mineralización más importante de Chuquicamata está asociada al cambio del régimen de esfuerzos, coincidente con los eventos sericíticos y cuarzo-sericíticos (H4-H7), los que están asociados con la acumulación de fluidos hidrotermales, sobre-presurización y desarrollo de fracturas hidráulicas de orientación múltiple (stockworks).

El estudio de Chuquicamata permite sugerir que los esfuerzos locales involucrados en el emplazamiento de los pórfidos de cobre están fundamentalmente más relacionados con variables locales, como la variación progresiva de los esfuerzos termales y erosionales producto del alzamiento más que por la orientación y magnitud del esfuerzo tectónico regional. Las continuas fluctuaciones en la orientación y magnitud de los esfuerzos locales generan reajustes de esfuerzos. Interacciones cíclicas entre esfuerzos y fluidos pueden localmente gatillar reactivación de segmentos de fallas, modificación de zonas de daño de fallas, brechización, creación y destrucción de permeabilidad y focalización y descarga de fluidos hidrotermales.

Expositor: Ph.D. Jorge Skarmeta

Geólogo de la Universidad de Chile con un PhD, MSc y DIC de la Universidad de Londres. Ha desarrollado una variada carrera con dedicación a mapeos estructurales, regionales y de detalle, en los andes Patagónicos y Centrales de Chile, andes del Sur del Perú, montes Cantábricos, Pirineos, Montañas Rocallosas, Basin and Range del norte de México y escudos cratónicos de Brasil. Ha participado y liderado el desarrollo de modelos estructurales en 3-D de los grandes yacimientos de cobre porfídico del norte y centro de Chile, en el desarrollo de sistemas GIS y probabilísticos de selección de blancos de exploración y exploración en yacimientos fracturados de hidrocarburos. Ha dictado charlas invitadas en Inglaterra, Australia, China, Perú, Argentina, Ecuador y México, y numerosos cursos a empresas y universidades, relacionados con temas de geología estructural, control estructural de la mineralización, interrelaciones entre fluidos con mineralización y modelos estructurales de yacimientos. En la actualidad es consultor en esos temas.