depositos de titanio y su relacion con yacimientos de

TOMO 2 - Geología Económica
DEPOSITOS DE TITANIO Y SU RELACION CON YACIMIENTOS DE
OX. FE-CU-AU DE LA PROVINCIA METALOGENICA DE LA
CORDILLERA DE LA COSTA, III REGION DE ATACAMA
Díaz, A.1; Vivallo, W. 1; Fonseca, E. 1
(1)
Servicio Nacional de Geología y Minería-adiaz@sernageomin.cl
La Provincia Metalogénica de la C. de la Costa (PMCC) de la III Región está representada
por rocas ígneas (intrusivas y volcánicas), sedimentarias marinas y continentales que constituyen
parte de un sistema de arco magmático-cuenca de tras arco, desarrollado durante el JurásicoCretácico Inferior (Mpodozis y Ramos, 1989). Este sistema se implantó sobre un basamento triásicopaleozoico constituido por rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas. Los principales tipos de
yacimientos metalíferos contenidos en la PMCC corresponden a los yacimientos de Fe, del tipo
magnetita-apatita, de la Franja Ferrífera de la C. de la Costa (FFCC)(Ruiz et al., 1965), Ox. FeCu-Au, mesotermales de Cu-Au (Díaz y Vivallo, 2005). Estos se encuentran genéticamente
relacionados con la evolución magmática del sistema arco magmático-cuenca de tras-arco (Díaz y
Vivallo, 2001). Los depósitos de Ti contenidos en la PMCC tienen una distribución restringida y
corresponden, principalmente, a yacimientos de rutilo, alojados en rocas intrusivas del Cretácico
Inferior, (Geoexploraciones,1983). Uno de los lugares donde se concentra este tipo de depósitos
corresponde al área cubierta por el Complejo Plutónico Infiernillo (CPI), que incluye gabros, dioritas,
tonalitas (Arévalo y Welkner, en prep.). El objetivo de este trabajo es proponer una hipótesis sobre
el origen de los depósitos de Ti y discutir su probable relación genética con los yacimientos de
óxidos de hierro-cobre-oro presentes en la C. de la Costa.
AMBIENTE GEOLÓGICO:
El CPI es parte del arco magmático del Cretácico Inferior y corresponde a un cuerpo de
forma elongada que cubre una superficie de aprox. 400 km2. Estas rocas intruyen, por el oeste, a las
rocas del basamento paleozoico-triásico y a las rocas volcánicas de la Formación Punta del Cobre
(Jurásico-Cretácico inferior) por el este. Dataciones radiométricas K-Ar indican un rango de edad
de 145-130 Ma para las rocas gábricas y dioríticas y de 132-128 Ma para las granodioríticas.
"
235
XI CONGRESO GEOLOGICO CHILENO
Depósitos de Ti: Los depósitos considerados en este trabajo están hospedados en la rocas del
CPI. Corresponden a depósitos diseminados de rutilo en leucotonalitas (principalmente). Las zonas
con mayor concentración coinciden, a nivel local, con fallas y fracturas de orientación NNW, donde
constituyen cuerpos subtabulares (bolsones) de potencia métrica y decenas a centenas de metros de
longitud. Las rocas que contienen los depósitos presentan una alteración con sericita-illita-albitatitanita, sin minerales máficos, lo que le otorga un característico color blanco. El contenido de rutilo
en la leucotonalita varía entre 1 y 1,5 %. Se presenta reemplazando totalmente a ilmenita y como
monocristal, a veces maclado. Cantidades menores de rutilo y titanita se presentan en microfracturas
de biotita (muy escasa). Los minerales máficos (probablemente titano-augita y anfíbola) están
completamente destruidos. Concentraciones menores de rutilo se encuentran en gabros y microgabros
de titano-augita. En este caso se observa un reemplazo parcial de ilmenita por rutilo y anatasa. Tanto
la roca huésped como la roca de caja presenta alteración, en grados variables, a sericita-muscovitatitanita-illita-cuarzo, además de zoisita-pennantita, escasa biotita (fuertemente cloritizada), calcita y
vermiculita. Se observa también labradorita-anortita fuertemente albitizada.
Depósitos de Ox. de Fe-Cu-Au: Corresponden a depósitos vetiformes y de forma irregular ubicados
al interior y en la periferia de las rocas plutónicas del CPI. Los depósitos vetiformes corresponden a
vetas de cuarzo-calcita-magnetita/hematita con calcopirita-pirita como asociación de sulfuros en la
mena, de orientación principal NNE y NNW. Se hospedan en gabros y dioritas del CPI, en rocas
volcánicas de la Formación Punta del Cobre y en el basamento metamórfico. La roca de caja
presentan una asociación de minerales de alteración con cuarzo-sericita-turmalina-feldespato
potásico-biotita-clinocloro. Edades de alteración en sericita (K/Ar) para este grupo de depósitos
indican valores de 137-150 Ma. Los depósitos de forma irregular se alojan en rocas volcánicas y
sedimentarias de la F. Punta del Cobre, próximos al CPI. La mineralogía de mena primaria consiste
en magnetita-calcopirita-pirita y la asociación de minerales de alteración incluye actinolita-feldespato
potásico-illita-clorita. Una datación Ar/Ar en actinolita, en uno de estos depósitos, indica una edad
de 144 ± 3 Ma.
236
"
TOMO 2 - Geología Económica
DISCUSIÓN :
Un origen común, relacionado al emplazamientos de magmas de Fe-P, ha sido sugerido para los
yacimientos de Fe y óxidos de Fe-Cu-Au presentes en la FFCC (Vivallo y Henríquez, 1997). Un
origen común para ambos tipos de depósitos es también sugerido por sus relaciones temporales y
espaciales que, además, permite vincular el origen de ambos con la evolución magmática del arco
Jurásico-Cretácico Inferior, representado por las rocas ígneas de la actual Cordillera de la Costa del
norte de Chile (Díaz y Vivallo, 2001). Los bajos contenidos de Ti son una de las características de
los yacimientos de magnetita-apatita contenidos en la FFCC. Estudios experimentales (Lledó, 2005)
demuestran que al generar una fracción inmiscible de Fe-P a partir de un magma de composición
andesítica, el titanio tiende a enriquecerse en la fase silicatada en desmedro de la fase inmiscible de
Fe-P. El Ti es ampliamente conocido como un elemento que presenta escasa movilidad en los
ambientes hidrotermales. Esta propiedad del Ti dificulta explicar las altas concentraciones de Ti en
los yacimientos estudiados y difícilmente la actividad hidrotermal podría explicar su removilización y
posterior concentración. El mecanismo propuesto por Lledó (2005) permite sugerir, basado en la
presencia de los yacimientos de óxidos de Fe-Cu-Au contenidos en las rocas gabroicas del CPI,
que es probable que parte de este sistema magmático, durante su proceso evolutivo, interactúo con
una fracción inmiscible de Fe-P. Esto habría permitido una concentración local anómala de Ti en la
roca plutónica, formando ilmenita y titanoaugita como fases primarias. Fluidos hidrotermales
tardimagmáticos (¿?) habrían originado la alteración asociada con estos depósitos y el reemplazo de
los minerales primarios portadores del Ti por rutilo. Soluciones hidrotermales tardimagmáticas, de
alta temperatura y composición ácida-clorurada han sido sugeridas (Cornejo y Matthews, 2000)
para explicar el reemplazo de ilmenita y titano-magnetita por rutilo durante la alteración potásica
temprana que precede el evento principal de mineralización en el yacimiento de oxido de Fe-Cu-Au
Manto Verde. Algo similar a lo observado en los depósitos de Ti alojados en el CPI.
CONCLUSIONES:
Las edades disponibles para intrusivos y depósitos de óxidos Fe-Cu-Au, sugieren que la
historia del emplazamiento y cristalización del CPI es de una duración relativamente extensa (130145 Ma). Los depósitos de Ox. de Fe-Cu-Au estarían asociados a las etapas tempranas de
"
237
XI CONGRESO GEOLOGICO CHILENO
emplazamiento del CPI. Este grupo de depósitos se habría generado a partir de un magma de FeP con muy bajos contenidos de titanio, separado tempranamente de su fuente magmática, mediante
el proceso de inmiscibilidad. La fuente magmática residual se habría enriquecido en titanio, el cual se
habría fijado en las rocas gábricas y tonalíticas por cristalización de ilmenita y titanoaugita, dando
como resultado una roca ígnea con contenidos primarios o magmáticos anómalos de este elemento.
La posterior interacción con un fluido de alta temperatura de características ácido-clorurado,
probablemente asociado a fluidos tardi-magmáticos, habría posibilitado el reemplazo de los minerales
primarios de titanio por rutilo, dando origen a depósitos de interés económico.
AGRADECIMIENTOS:
Este trabajo cuenta con la autorización y auspicio del Sernageomin.
REFERENCIAS
Arévalo, C. y Welkner, D. En prep. Geología de la Carta Carrizal Bajo-Chacritas, Región de Atacama. Servicio
Nacional de Geología y Minería, Carta Geológica de Chile, Serie Geología Básica,1 mapa escala 1:100.000.
Santiago.
Cornejo, P.; Matthews, S. 2000. Etapas de mineralización asociadas a alteración potásica en un sistema de Fe-CuAu: Yacimiento Manto Verde, III región de Atacama, Chile. En Congreso Geológico Chileno, No. 9,
Actas, Vol. 2, p. 97-101. Puerto Varas.
Díaz, A.; Vivallo, W. 2005. Mapa Metalogénico de la III Región de Atacama. Servicio Nacional de Geología y
Minería. Informe Registrado IR-05-27, 1 mapa escala 1:500.000, 2 anexos, Santiago.
Díaz, A.; Vivallo, W. 2001. Metallogenic events in the Coastal Cordillera of Copiapó region, northern Chile (26°28° S). En III Simposio Sudamericano de Geología Isotópica, CD, Pucón, Chile.
Geoexploraciones Ltda., 1983. Proyecto titanio: diversificación de la pequeña y mediana minería, (Inédito).
SERPLAC, III región, 113 p., 1 anexo, 1 mapa escala 1:100.000, 2 mapas escala 1:50.000, 3 mapas escala
1:10.0000.
Lledó, H. 2005. Experimental studies on the origin of Iron deposits; and mineralization of Sierra La Bandera, Chile.
Accepted in partial fulfillment of the requirements for The degree of Doctor of Philosophy in Geological
Sciences in the Graduate School of Binghamton University. State University of New York.
Mpodozis, C.; Ramos, V. 1989. The Andes of Chile and Argentina. In geology of the Andes and its relation to
hydrocarbon and mineral resources. In Circum-Pacific Council for Energy and Mineral Resources, Earth
Science Series, Vol. 11, p. 59-90. Santiago.
Ruiz, C.; Aguirre, L.; Corvalán, J.; Klohn, C.; Klohn, E.; Levi, B. 1965. Geología y yacimientos metalíferos de Chile.
Instituto de Investigaciones Geológicas, 302 p. Santiago.
238
"