Geología y Potencial de Exploración del Distrito El Teniente. Andes Centrales, VI Región del Libertador Bernardo O`Higgins, Chile

Rubén Pardo Cáceres* y Paola Kovacic Villarroel** Exploraciones Mineras Andinas S.A., Filial Codelco-Chile, Av. Apoquindo 4775, Las Condes, Santiago, Chile * [email protected] & ** [email protected]

Resumen . El nuevo ciclo de exploración que realiza años. Codelco en el Distrito El Teniente ha revitalizado las El marco geológico distrital refleja el desarrollo y expectativas de descubrimiento de cuerpos mineralizados evolución de una extensa cuenca tectono-magmática de en el entorno del yacimiento. El foco y estrategia sigue orientación NS (Rivera y Falcón,1998), la re-activación de siendo la exploración en los “brownfields” de los principales fallas durante la inversión tectónica y emplazamiento de yacimientos de pórfido cuprífero de Chile, en especial del segmento metalogénico del Mio-Plioceno de los Andes dos franjas mineralizadas asociadas a ciclos de intrusivos Centrales. La integración de información geológica respectivos. Estas franjas mineralizadas se distribuyen histórica, el revisitar áreas con una nueva visión, y la ampliamente y se traslapan en el tiempo y espacio, creación de modelos predictivos 3D con el apoyo de otorgando un atractivo potencial de exploración por geocronología ha permitido identificar dos franjas sistemas de Pórfidos de Cu-Au y Cu-Mo. Estas franjas mineralizadas en el distrito. Con el propósito de validar también han sido reconocidas en otros distritos del estas franjas y entender los eventos de alteración- metalotecto Mio-plioceno (Sillitoe, 2011). mineralización y ciclos intrusivos asociados, se efectuaron 12 análisis geocronológicos por los métodos Ar/Ar y U-Pb. El análisis del modelo geológico predictivo 3D y los 2 Geología resultados geocronológicos revelan tres ciclos intrusivos: 14-7Ma, 6.5-4.5Ma y 3.9-2.9Ma y dos franjas El yacimiento El Teniente es un depósito “worldclass” del mineralizadas: 14-7Ma y 6.5-4.5Ma. El primer ciclo se tipo Pórfido Cu-Mo y ha sido objeto de diferentes trabajos relaciona con la alteración argílica avanzada, mientras que de investigación tanto a escala de la mina como a nivel el segundo y tercer ciclo se asocian a la evolución del distrital. La unidad litológica “Complejo Máfico” de El sistema de El Teniente. La primera franja de mayor Teniente es una de las unidades de mayor discusión en la expresión es comparable con otras zonas de alteración mina, en cuanto a su formación y relación con la presente en otros distritos como Pimentón-West Wall y el proyecto Ortiga de Los Bronces-Andina. mineralización. Presenta una gran variedad litológica, que va desde gabro hasta pórfidos andesíticos y constituye la Palabras Claves: Pórfido Cuprífero, Metalogénesis, El roca de caja principal, albergando alrededor de un 80% de Teniente, Geocronología. la mineralización hipógena. Esta unidad también ha sido interpretada como la fuente de un sistema de pórfido 1 Introducción (Skewes et al., 2002). La exploración en la periferia de la mina ha permitido establecer que el “Complejo Máfico” Los trabajos de exploración en el Distrito El Teniente se está conformado mayoritariamente por una variedad de realizan en coordinación con la Superintendencia de rocas volcanoclásticas de la Formación Farellones y, en Geología de la División El Teniente de Codelco y apuntan, menor proporción, por cuerpos subvolcánicos tipo sills y en el corto-mediano plazo, a incrementar la base minera diques, todos los cuales han sido intensamente afectados divisional. En la actualidad, el interés y visión de negocio por metasomatismo de contacto y sobreimposición de de diversas compañías indican que el mejor lugar para alteración calco-sódica y potásica asociada al sistema explorar es en las cercanías de las minas, “Brownfields”, hidrotermal de El Teniente. más aún cuando son yacimientos de calidad “Worldclass”, como El Teniente. Sus recursos totales alcanzan 94.4 Mt de El intenso alzamiento y veloz erosión desarrollados Cu fino, 2.5 Mt de Mo y 437 t de Au (Cannell, 2004). Con durante el Plioceno (7-4 Ma), provocó que sistemas el propósito de definir una estrategia de exploración, se magmáticos en evolución, se destaparan generando el realizó una integración de los antecedentes históricos que rápido ascenso de volátiles enriquecidos en metales y culminó en la creación de un modelo geológico predictivo formación de brechas hidrotermales y freatomagmáticas. 3D permitiendo la identificación de dos franjas o La alteración del yacimiento El Teniente exhibe una “corredores” mineralizados que constituyen la base para la zonación con un centro donde se traslapan alteraciones generación de targets. La condición de “madurez” en los calco-sódica, potásica, clorita-sericita y fílica, rodeadas por distritos resulta ser aparente, la aplicación adecuada de un amplio anillo propilítico. Nuevos datos geológicos y nuevas ideas ha permitido potenciar la exploración geocronológicos del yacimiento El Teniente permiten “brownfield” y lograr nuevos descubrimientos para sugerir que la recurrencia magmática provocó sucesivas Codelco en Chile y liderar estos hallazgos en los últimos etapas de mineralización, identificándose con Re-Os, 5 10 eventos de molibdenita (Maksaev et al., 2004), sin incluir, diques de lamprófidos de orientación NW-SE y carácter por no existir registro, un último evento asociado a la post-mineral. Brecha Marginal. Estos episodios de mineralización alcanzaron una duración de 2 Ma. El gran volumen 4 Franja de Pórfido Cu-Au – Sistema mineralizado y las altas leyes de Cu se deberían Epitermal HS - IS (14 - 7 Ma) principalmente al desarrollo de un “stockwork” de vetillas tempranas, del tipo “early biotite” (EB) y de cuarzo con Representa una de las franjas o “corredor” con mayor halos de sericita gris verde y, en menor proporción, a expresión y más promisorias del distrito, se dispone en el cuerpos de brechas hidrotermal. Estas alteraciones y borde occidental y coincide espacialmente con la mineralizaciones se desarrollan en las cúpulas de una distribución del primer ciclo de intrusivo. Su extensión es cámara magmática posiblemente ubicada a unos 5km de del orden de 40x15km. Se caracteriza por presentar profundidad (Proffett, 2011). En la mina no se han diversos centros de alteración hidrotermal argílica registrado pulsos de pórfidos tempranos. En este sentido, la avanzada - lithocaps alineados en sentido NW-SE y NE- adición y alta concentración de elementos como S, H2O, F, SW (Figura 1). La compleja tectónica de bloques ha Cl, Cu, Zn, Au y Ag, fue producto de la mezcla de expuesto diversos niveles de lithocap, los que han magmas, provocado por la inyección de magmas máficos preservado, en algunos sectores, las zonas de “ledges”. La en cámaras calco-alcalinas (Sillitoe, 1997). zonación de la alteración corresponde a sílice-alunita- pirofilita-dickita, destacándose núcleos de alunita hipógena 3 Ciclos Intrusivos rodeada de sílice y sílice-alunita invadida por pirofilita en texturas del tipo “patchy” (Hedenquist, 2011). En los Se han diferenciado 3 ciclos intrusivos que guardan alrededores de los lithocaps se presentan vetas de cuarzo relación con el desarrollo de alteración y mineralización en crustiforme con mineralización de metales bases. El halo el distrito: diorita – monzodiorita y monzonita con facies externo de alteración lo conforma una zona de clorita- de pórfidos tonalíticos y andesíticos (14-7 Ma) , tonalita y epidota-sílice-carbonatos (ankerita) y magnetita. En estos facies de pórfidos tonalíticos (6.5- 4.5 Ma) y diques de sistemas se desarrollan cuerpos de brechas freáticas pre- lamprófidos post-minerales (3.9-2.9 Ma). El primer ciclo minerales y diatremas de carácter post-mineral. Datos tiene mayor expresión distrital podría ser responsable de la geocronológicos de alunita hipógena del sector Cristales extensa aureola de metamorfismo de contacto indican por el método 40 Ar/ 39 Ar una edad de 13.61 ± 0.16 caracterizada por intensa biotitización. El estudio Ma, mientras que por el método K/Ar en sericita revela geocronológico por el método U-Pb en zircones, efectuado edades en el rango 9-8 Ma en los sectores Olla Blanca y en las facies intrusivas del primer ciclo permite diferenciar Agua Amarga (Maksaev et al., 2004). dos sub-franjas: una occidental (14-9Ma) y otra oriental (8- En el sector Las Cayanas ubicado en el extremo sur del 7Ma). La primera de orientación NW-SE se ubica en los distrito se reconoce alteración sericita-caolín y remanentes sectores norte, centro y sur del distrito y agrupa una serie de alunita hipógena y pirofilita. Por el método 40 Ar/ 39 Ar de intrusivos que, de norte a sur, son: monzodiorita del en sericita, a partir del halo de una veta polimetálica se sector Cristales de edad 12.27 ± 0.19 Ma, mientras que obtuvo una edad de 9.72 ± 0.06 Ma, mientras que la hacia el oriente, en la Quebrada Mosquito, otro cuerpo sericita alterando a andesitas de la Formación Farellones intrusivo monzonítico arrojó 10.72 ± 0.17 Ma. Hacia el arrojó una edad de 9.57 ± 0.12 Ma. Por su parte, el sector margen NW de la mina, en un pórfido monzonítico del Agua Amarga representa uno de los sistemas alterados de sector Quebrada Coya Alto y en una diorita de la porción mayor envergadura en el distrito, su orientación es NE-SW media de la misma quebrada se obtuvieron edades de 9.47 y se relaciona al sistema de Falla Agua Amarga. Presenta ± 0.66 y 9.60 ± 0.10 Ma, respectivamente. En el sector Las una zonación clásica de silice-alunita-pirofilita (remanente) Cayanas, ubicado en la convergencia de los Ríos Blanco y y una transición de sericita-clorita-hematita que luego Paredones, un cuerpo granodiorítico arrojó 10.14 ± 0.08 grada a magnetita y biotita en profundidad. En profundidad Ma. Por su parte, la segunda sub-franja integra a tonalita, aparecen vetillas de cuarzo tipo D que podrían indicar la monzonita y pórfidos tonalíticos, se distribuye en sentido transición hacia un sistema de pórfido. En superficie SW-NE, desde el sector Agua Amarga hasta el sector numerosas vetas polimetálicas con halos de sericita Piuquenes, con edades de 7.60 ± 0.09 Ma y 7.74 ± 0.10 exhiben un marcado control estructural NE-SW, las cuales Ma. El segundo ciclo intrusivo agrupa a la tonalita fueron anteriormente interpretadas como vetas marginales “Sewell” hasta las facies de pórfidos de El Teniente. La del yacimiento El Teniente. Hacia el margen oriental de la tonalita “Sewell” se considera un intrusivo precursor del mina se destaca una zona de alteración clorita-sericita- yacimiento El Teniente y su edad varía entre 6.46 y 6.11 illita-montmorillonita, con desarrollo de brecha Ma (Maksaev et al., 2004). Se distribuye en el margen hidrotermal y vetas de cuarzo crustiforme. Este tipo de oriental de la mina, en profundidad representa un mega- alteración y mineralización formaría parte del sistema dique NE-SW. En el interior de la mina se emplazan tres epitermal de Agua Amarga. En los sectores Piuquenes y facies de pórfidos tonalítico-dacíticos de edades 5.28 a Quebrada La Negra se reconoce alteración sericítica, que 4.45 Ma. El último ciclo intrusivo de edades 3.85 ± 0.18 datada por el método 40 Ar/ 39 Ar, reveló edades de 7.60 ± Ma y 2.9 ± 0.6 Ma (Maksaev et. al., 2004) corresponde a 0.04 Ma y 7.62 ± 0.10 Ma respectivamente.

11 El evento temprano de alteración de la primera franja se franjas mineralizadas con diferentes sistemas de Pórfidos compara con las que contienen a los proyectos Pimentón- de promisorio potencial, que se podrían comparar con otras West Wall (Sillitoe, 2011) y Ortiga de Andina-Los Bronces áreas reconocidas en los distritos de Pimentón y Andina- (Deckart et al., 2009; Eggers, 2009). Los Bronces. Sin embargo la evolución tectono-magmática del Distrito Teniente lo hace ser diferente y lo identifica 5 Franja de Pórfido Cu-Mo (6.5 - 4.5 Ma) como uno de los segmentos más atractivos para la exploración minera. Esta metodología de trabajo y usar el Se caracteriza por agrupar a uno de los principales mayor conocimiento es una eficaz herramienta de sistemas de pórfido del Mioceno-Plioceno, el yacimiento exploración geológica, que permite orientar los esfuerzos El Teniente. Su emplazamiento se traslapa parcialmente a definiendo las distintas expectativas de resultados. la franja anterior y se relaciona a la evolución del segundo ciclo intrusivo. El régimen compresivo y la reactivación de Agradecimientos fallas NW-SE favoreció el desarrollo de una geometría tipo “dúplex”, espacio que favoreció el emplazamiento del La publicación fue autorizada por el Sr. Carlos Huete Lira, yacimiento El Teniente. La sobreimposición de eventos es Gerente Corporativo de Exploraciones de Codelco-Chile y uno de los temas más complejos y discutidos en el último Sr. Jorge Camacho Vidakovic, Gerente General tiempo. En su interior se emplazó una serie de pórfidos Exploraciones Mineras Andinas S.A. Se agradece además, tonalíticos interminerales de orientación NNW-SSE. El el aporte y contribución del Sr. Juan Carlos Marquardt, pórfido latítico está íntimamente relacionado a la geólogo jefe de proyecto. generación de la Brecha “Braden” (diatrema), su rango de edad es 4.55 y 4.46 Ma (Maksaev et al., 2004). El Referencias desarrollo de diversos cuerpos de brechas asimilables a brechas freatomagmáticas (Braden) e hidrotermal Cannell, J.B., 2004. El Teniente porphyry copper-molybdenum (Marginal) conforman nuevos centros de interés ubicados deposit, central Chile: Unpublished PhD thesis, University of en el área de la mina. El desarrollo de bloques estructurales Tasmania, Australia, 341 p. y rápida erosión dejó expuesto a este enorme sistema, Deckart, K., Silva, W., Toro, J.C., and Bertens, A., 2009. New mientras que otros centros mineralizados afloran geochronology of the Los Bronces porphyry: implication for mineral exploration on the Río Blanco-los Bronces cluster. XII parcialmente o permanecen “ciegos”, en el entorno del Congreso Geológico Chileno. Actas S11_012, 4p. Santiago. yacimiento conformando una geometría del tipo “cluster” Eggers, T., 2009. Alteración Argílica Avanzada en el Distrito Los (Pardo, 2009). Bronces. XII Congreso Geológico Chileno. Actas S11_013, 4p. Santiago. Hedenquist, J., 2011. Observations on Los Cristales and Olla Blanca prospects, El Teniente district, VI Región, Chile. Exploraciones Mineras Andinas S.A. Informe Interno. Maksaev, V., Munizaga, F., McWilliams, M., Fanning, Mathur, R., Ruiz, J., and Zentilli, M., 2004. New chronology for El Teniente, Chilean Andes, from U-Pb, 40 Ar/ 39 Ar , Re-Os, and fission track dating: Implications for the evolution of a supergiant porphyry Cu-Mo deposit: Society of Geologist Special Publication 11, p. 15-54. Pardo, R., 2009. Informe de Exploraciones Quinquenal 2005-2010. Revisión Histórica y Potencial de Exploraciones Distrito El Teniente. Exploraciones Mineras Andinas S.A. Informe Interno. Proffett, J., 2011. Review of geology and exploration in The El Teniente District, Central Chile. Exploraciones Mineras Andinas S.A. Informe Interno. Rivera, O. y Falcón, M., 1998. Estudio geológico distrital de la División El Teniente de Codelco Chile, escala 1:25.000. Vicepresidencia de Exploraciones y Asociaciones Mineras, Codelco Chile. Informe interno. Sillitoe, R.H., 1997. Characteristics and controls of the largest porphyry copper-gold and epitermal gold deposits in the circum- Pacific region: Australian Journal of Earth Sciences, v. 44, p 373- 388. Figura 1. Franjas de mineralización Distrito El Teniente. Sillitoe, R. H., 2011. Comments on selected Brownfields Exploration targets in The El Teniente, Andina and Chuquicamata Districts, Chile. Exploraciones Mineras Andinas S.A. Informe Interno. 6 Conclusiones Skewes, A.M., Arévalo, A.G., Floody, R., Zúñiga, P., Stern, C.R., 2002. The giant El Teniente breccia deposit: hypogene copper La integración de información geológica, el revisitar áreas distribution and emplacement: Society of Economic Geologist con una nueva visión, apoyado con modelos predictivos Special Publication 9, p.299-332 3D y geocronología, ha permitido la identificación de dos

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