Modelo evolutivo del fraccionamiento isotópico de Cu en megadepósitos tipo pórfido cuprífero: caso de estudio río Blanco - Los Bronces

Abstract

Las últimas décadas, en virtud de los avances en la espectrometría de masa acoplada inductivamente a plasma, especialmente con el desarrollo del multicolector (MC-ICP-MS), se han cuantificado isótopos de Cu con un bajo error analítico. Esto ha despertado un gran interés, ya que las signaturas isotópicas de cobre, a diferencia de los isótopos estables livianos (e.g. H, S y O), podrían dar las respuestas más directas a la comprensión de la formación de depósitos minerales: proveniencia del cobre, dirección de los fluidos, mecanismos que concentran el Cu, entre otros. Una serie de investigaciones en distintos tipos de depósitos de cobre se han enfocado, específicamente, en el ambiente supérgeno ya que este presenta un gran fraccionamiento isotópico de hasta 14 , en contraste a la mineralogía hipógena, en la que la mayoría de los valores 65Cu se encuentran entre -1 y 1 . Sin embargo, tanto estudios experimentales como de terreno han profundizado en el entendimiento del fraccionamiento isotópico de cobre en la mineralogía hipógena de depósitos tipo pórfido cuprífero. En ellos, se ha evidenciado una variación espacial de los valores 65Cu asociado a las distintas alteraciones hidrotermales, y en algunos yacimientos, el fraccionamiento isotópico es de hasta unos 4 . No obstante, aún quedan interrogantes de porqué algunos depósitos exhiben un mayor fraccionamiento isotópico de Cu que otros. Ante ello, el objetivo general de esta tesis consiste en proponer un modelo evolutivo del fraccionamiento isotópico de Cu, el cual explique la distribución espacial de los valores 65Cu en depósitos del tipo pórfido cuprífero. Lo anterior podría ser utilizado como una herramienta de exploración mineral para vectorizar hacia nuevas fuentes de cobre. El presente estudio se realizó en el depósito tipo pórfido cuprífero de clase mundial Río Blanco Los Bronces perteneciente a la franja metalogénica Mio-Plioceno de Chile Central. En dicho lugar, se midieron las razones isotópicas de cobre en 36 muestras con mineralización sulfurada de cobre en vetillas y brechas hidrotermales (calcopirita, bornita y calcosina). Estas muestras provienen de 10 sondajes que conforman un perfil NW-SE y que abarca los sectores de Los Bronces y San Enrique Monolito. Los valores 65Cu se encuentran en un rango de -0,55 a 2,5 y presentan una distribución espacial asociada a la profundidad y distancia al clúster de brechas principal, en la cual, a medida que disminuye la profundidad y aumenta la distancia al clúster de brechas principal, las razones isotópicas de Cu se vuelven progresivamente más pesadas. A partir de los resultados obtenidos, se propone que el fraccionamiento isotópico de Cu es controlado principalmente por la temperatura, durante la precipitación, y por el pH en la separación de fases (ebullición). También, de acuerdo a la distribución espacial de los valores 65Cu y las evidencias petrográficas de Cu, se postula un modelo evolutivo del fraccionamiento isotópico de Cu.