Mineralogía y química del bitumen en depósitos estratoligados de cobre en la franja cretácica inferior entre los 27° y los 33° latitud sur, Chile

Abstract

Estudios en yacimientos estratoligados de cobre en el centro-norte de Chile reconocen la ocurrencia de materia orgánica, descrita como bitumen o pirobitumen. Éste se encuentra asociado a sulfuros de mena y ganga y suele estar diseminado o en fracturas. Las relaciones texturales en la mayoría de los depósitos indican que los sulfuros son posteriores al bitumen, pero no aclaran si este es un componente esencial y activo en la formación de la mineralización de cobre, considerando su rol como secundario. Este trabajo propone caracterizar el bitumen presente en yacimientos estratoligados de cobre para constreñir como éste se relaciona con los procesos de mineralización de cobre (y plata subordinada)minerales en este tipo de depósitos, y aportar nuevos antecedentes acerca de su génesis. Para ello se realizó un estudio comparativo en tres depósitos estratoligados de Cu (Ag), alojados en la franja cretácica, del centro-norte de Chile: El Soldado, localizado en la V Región de Valparaíso, y los depósitos de La Culebra y Mantos Cobrizos, situados en la III Región de Atacama. Para cada uno de ellos, se realizaron estudios petrográficos de detalle y análisis composicionales semicuantitativos de bitumen mediante microscopía electrónico de barrido (SEM-EDS). En términos generales, los depósitos estudiados presentan dos etapas de mineralización. La primera, de carácter hipógeno, está relacionada espacialmente al bitumen y a la formación de sulfuros de cobre. La segunda etapa se caracteriza por mineralización supérgena desarrollada de manera limitada, y representada por covelina, escasa digenita, hematita y óxidos de cobre. En todos los depósitos estudiados se distingue más de un evento de introducción del bitumen. En general, éstos son previos a la mineralización de cobre, pero existen casos donde se asocia a una primera generación de mineralización de cobre, representada por bornita. La mineralogía de ganga (clorita, calcita, cuarzo, zeolita, prehnita, epidota), revela que el bitumen se emplaza en un contexto de temperaturas crecientes, con diversos episodios de alteración hidrotermal, algunos de ellos difíciles de distinguir del metamorfismo de bajo grado que caracteriza las rocas de caja. Se observan dos variedades texturales de bitumen, caracterizados en este estudio como bitumen liso y bitumen poroso. El primero suele estar enriquecido en Ca, Cl y S, comparado con el segundo. Además, se observa que independientemente de su variedad textural, el bitumen asociado a la mineralización de sulfuros de cobre está enriquecido en Fe, Cu, Cl y S. Además, presenta texturas de intercrecimiento con minerales de ganga, indicando que el bitumen interactuó con fluidos acuosos y en algún punto, previo a su solidificación, incorporó elementos desde éstos. Los resultados de este estudio indican que el rol principal del bitumen en los yacimientos estratoligados de cobre del centro-norte de Chile es actuar como agente reductor, fomentando la precipitación de sulfuros de cobre y contribuyendo así a la formación de los depósitos. Sin embargo, y de acuerdo con la composición inferida del bitumen, la cual incluye complejos hetero-aromáticos y cantidades apreciables de metales y ligantes, no se descarta el rol de éste como agente de transporte, sugiriéndose así un rol activo, aunque secundario, en la formación de estos depósitos.