Exploraciones geoquímicas de yacimientos bajo cobertura transportada en el distrito Inca de Oro, Atacama, Chile: Evolución de regolito y paisaje e impactos en métodos geoquímicos indirectos

Abstract

El presente trabajo busca identificar y explicar la generación de anomalías geoquímicas en superficie producto de la presencia de yacimientos sulfurados de Cu bajo la cobertura sedimentaria, siendo sometidos a procesos de óxido-reducción. Los modelos existentes para la generación de una impronta geoquímica en superficie, parten de la premisa de un cuerpo sulfurado siendo afectado por procesos de oxidación-reducción, en o cercanos al nivel freático. Estos procesos generan zonas con concentraciones anómalas de los elementos liberados producto de la oxidación del cuerpo sulfurado. Los dos modelos más aceptados varían en cuanto a la configuración espacial de estas concentraciones anómalas en el nivel freático. Uno de estos modelos sugiere la generación de anomalías anulares en torno al cuerpo sulfurado, mientras que en el otro se plantea la generación de una columna de metales y otros constituyentes reducidos entre el cuerpo mineralizado y el nivel freático. Adicionalmente se han discutido numerosos mecanismos para el ascenso de estos elementos a superficie desde el nivel freático. Se plantea que de los numerosos mecanismos indicados para el ascenso de anomalías geoquímicas hacia superficie, las más probables en el norte de Chile son: Transferencia de volátiles por bombeo barométrico, bombeo barométrico de aerosoles generados por burbujas de aguas subterráneas mineralizadas y bombeo tectónico de agua subterránea mineralizada. El objetivo de esta tesis es reconocer improntas geoquímicas que se puedan relacionar con la presencia del yacimiento Inca de Oro, el cual está enterrado bajo una cobertura sedimentaria transportada de espesor variable mayor a 30 metros, discriminándolas de la varianza natural del medio muestral. Para reconocer estas improntas se utilizaron técnicas geoquímicas de prospección en superficie aplicadas a muestras de suelo (4 ácidos, agua regia y "Enzyme Leach"), y los parámetros geoquímicos pH y TDS en lodos de suelo preparados con agua destilada. Adicionalmente se utilizó el Colector geoquímico pasivo FONDEF tipo I, desarrollado bajo el proyecto de investigación conjunta entre la Universidad de Chile y CODELCO FONDEF D02I 1083, basado en la utilización de un material adsorbente de iones, el cual entra en equilibrio con el ambiente. Se realizó un muestreo en el regolito desarrollado sobre el pórfido de cobre molibdeno Inca de Oro mediante mallas regulares para geoquímica 4 ácidos y colectores FONDEF tipo I, y dos perfiles de geoquímica agua regia y "Enzyme Leach". Los resultados obtenidos mediante geoquímica de 4 ácidos muestran un importante control respecto a la fuente de los sedimentos y a los procesos pedogenéticos afectando al regolito. En particular los elementos químicos Sr, La, Na, Ti, Cr e Y presentan mayores concentraciones en las unidades de regolito más recientes, el elemento Mg presenta mayores concentraciones en las unidades de regolito más antiguos. Mn, Zn y Sc están enriquecidos en las unidades de regolito que poseen como fuente de sedimentos a la formación La Negra y grupo Punta del Cobre. Y los elementos Ni, Zr y Li discriminan con valores altos a las unidades de regolito que poseen como fuente de sedimentos a la secuencia volcánica del Llano de San Pedro. Los resultados geoquímicos obtenidos mediante digestión por agua regia difieren a los obtenidos mediante geoquímica de 4 ácidos. En este caso destaca la alta correlación positiva del Mg con elementos químicos que se correlacionan de forma inversa en geoquímica de 4 ácidos. Destacando las correlaciones positivas fuertes con Al, K, Mn, Na, entre otros. Esto fue interpretado como un control mineralógico, asociado a fases silicatadas secundarias y/o biotita. El Cu también posee un comportamiento correlacionado con estos elementos, pero destacan muestras que se escapan de esta tendencia evidenciando un enriquecimiento de Cu, pudiendo ser catalogadas como muestras anómalas. Mediante la técnica de digestión más débil utilizada, "Enzyme Leach", no se detectan anomalías concluyentemente indicadoras de la presencia de un cuerpo sulfurado bajo cobertura, más aun se detecta cierto nivel de control geoquímico por parte de las unidades de regolito muestreadas, y la generación de anomalías atribuibles a actividad antropogénica. Mediante la técnica colectores pasivos FONDEF se observa que el factor construido en base a los elementos Cu y Mo permiten delinear tenuemente la presencia del yacimiento. Sin embargo el resto de los elementos evidencia problemas analíticos importantes, atribuibles a variaciones analíticas y/o heterogeneidades propias del material adsorbente. En conclusión, en este estudio no se detectó una impronta geoquímica en superficie relacionada, en forma evidente, a la presencia del yacimiento Inca de Oro bajo la cobertura transportada. Sin embargo fue posible identificar influencias del medio muestral en las técnicas de suelo, y explicar gran parte de la varianza en colectores como producto de variaciones analíticas y/o del material adsorbente utilizado.