Prospecto Brahma, pórfido de cobre-molibdeno en los Andes de Chile Central (~35°45' S): geología, geocronología e isotopía de cobre

Abstract

El prospecto Brahma es un depósito tipo pórfido cuprífero Neógeno ubicado en Los Andes de Chile Central a los ~35º45'S. Esta zona es de especial interés ya que se encuentra a ~200 km al sur del límite meridional de la franja metalogénica del Mioceno-Plioceno. De esta manera, el estudio del evento magmático-hidrotermal Brahma es relevante para la evaluación de la posible extensión de esta franja más al sur de lo que se reconoce actualmente. En este trabajo de tesis se presentan los resultados de un detallado estudio del prospecto basado en el mapeo de sondajes, petrografía, geoquímica isotópica (Hf en circón, Os y Cu en sulfuros) y determinaciones geocronológicas (U-Pb en circón y Re-Os en molibdenita, pirita y calcopirita), con el objetivo de determinar el origen y evolución del sistema magmático-hidrotermal y contextualizar su formación en el marco metalogénico de la región. El prospecto Brahma se encuentra hospedado en rocas intrusivas equigranulares dioríticas y granodioríticas mineralizadas por fluidos hidrotermales relacionados con el emplazamiento de intrusivos porfídicos y brechas hidrotermales. Los sondajes de exploración realizados en el prospecto interceptan la zona superior del sistema porfídico, coherente con la predominancia de alteraciones fílica y argílica, y mineralización de pirita, esfalerita, calcopirita y molibdenita. De acuerdo a determinaciones previas, las principales unidades litológicas reconocidas en el prospecto corresponden a rocas ígneas intrusivas, con afinidades de arco magmático, y presentan edades de ~17 Ma, 14 Ma, y 9 Ma. Estas edades son concordantes con los análisis Re-Os en molibdenita de este trabajo que otorgaron edades de mineralización de ~14 Ma, 12 Ma y 10 Ma. Estos resultados sugieren que la mineralización en Brahma se formó como resultados de más de un evento hidrotermal, comenzando a los ~14 Ma y estando el sistema activo por al menos 4 a 5 Ma. Por otro lado, los datos geocronológicos en conjunto con la geoquímica de roca total, indican que los magmas asociados a la génesis del prospecto están relacionados a un reservorio magmático profundo complejo que alimentó al sistema hidrotermal por un largo período de tiempo. En complemento a las determinaciones geocronológicas mencionadas, el análisis Re-Os en pirita y calcopirita indica que el principal evento de mineralización tuvo lugar entre los ~10.2 y ~8.9 Ma. Por otro lado, las razones de Os inicial en la mineralización evidencian una evolución de los fluidos hidrotermales, desde magmáticos-mantélicos (coherente con determinaciones previas de isotopía de Hf) a magmáticos-corticales en etapas de mineralización tardía. Adicionalmente, los valores de 𝛿65Cu argumentan a favor de la participación de aguas meteóricas oxidantes durante el enfriamiento del sistema hidrotermal. Finalmente, los datos isotópicos de Cu revelan la ocurrencia de procesos de enriquecimiento secundario de Cu en el prospecto. Estos son de caracter cíclico y de escala local, generando zonas de enriquecimiento secundario irregulares e incipientes que se desarrollaron de manera preferencial en zonas de brecha y fallas. Lo anterior sugiere que la mineralización de Cu de interés económico en el prospecto está relacionada principalmente a sulfuros hipógenos.