Fertilidad magmática en el yacimiento tipo IOA Cerro Negro Norte, Región De Atacama, Chile

Abstract

Los yacimientos del tipo Kiruna o IOA (Iron Oxide Apatite) ubicados en la Cordillera de la Costa del norte de Chile constituyen la principal fuente de hierro del país. Este tipo de depósitos se caracterizan por la presencia de mineralización maciza de magnetita intercrecida con actinolita y cantidades variables de apatito y sulfuros. En Chile, estos yacimientos se relacionan espacial-mente a intrusivos de edad Cretácica; sin embargo, la relación genética de dichas unidades con la mineralización de hierro aún es tema de debate. El presente trabajo de investigación se focaliza en el depósito tipo IOA Cerro Negro Norte ubicado 32 km al norte de la ciudad de Copiapó. Este depósito consiste en cinco cuerpos macizos de magnetita emplazados en rocas volcánicas de la Formación La Negra, y espacialmente relacionados con intrusivos de composición diorítica a granodiorítica. Además de abundante magnetita, este yacimiento se destaca por sus altos contenidos de pirita y cantidades reducidas de calcopirita. La finalidad de este estudio es determinar la evolución magmática de los intrusivos asocia-dos al yacimiento y su fertilidad metalogénica mediante el análisis geocronológico y geoquímico de circones utilizando la técnica de ablación laser conectada a un espectrómetro de masas de plasma acoplado inductivamente (LA-ICP-MS). El estudio contempló el análisis petrocronológico de cuatro intrusivos de composición diorítica a granodiorítica y un pórfido monzodiorítico. Los resultados obtenidos permiten identificar dos etapas de formación; una etapa temprana relacionada a la mineralización IOA (130–127 Ma) asociada a intrusivos de composición intermedia con temperaturas de cristalización relativamente altas (>710°C), levemente reducidos (∆FMQ<+0.5) y con bajos contenidos de agua ((EuN/EuN*)/(Dy/Yb)N<2.5). La segunda etapa está representada por dos eventos magmáticos, el primero correspondiente a un pórfido monzodiorítico (~127 Ma) caracterizado por menores temperaturas de cristalización (~707°C), condiciones ligeramente más oxidadas (∆FMQ= +0.4) y mayores contenidos de agua ((EuN/EuN*)/(Dy/Yb)N = 3.5). Este evento aportaría azufre y cantidades limitadas de Cu al sistema, generando la precipitación de abundante pirita con escasa calcopirita y cantidades menores de oro. El último evento (~113 Ma) está representado por un intrusivo cuarzo diorítico asociado espacialmente a diques aplíticos y brechas de turmalina-cuarzo. Este evento intrusivo se caracteriza por una alta tempera-tura de cristalización (~783°C), valores de (EuN/EuN*)/(Dy/Yb)N = 1.85 y ∆FMQ = +2.5, reflejando condiciones altamente oxidadas, probablemente producto de procesos de asimilación cortical relacionados con un engrosamiento cortical posterior a los principales eventos de mineralización. Basado en los resultados obtenidos en esta investigación, se puede concluir que la formación del yacimiento Cerro Negro Norte responde a procesos magmático-hidrotermales complejos. En particular, se concluye que el depósito se habría formado a partir de dos eventos principales; uno temprano responsable de la mineralización de Fe seguido de un evento magmático inmediatamente posterior asociado a la menor mineralización de sulfuros de Fe y Fe-Cu(±Au). Estos nuevos antecedentes confirman la relación genética de intrusivos de composición intermedia, formados bajos condiciones magmáticas contrastantes, con la mineralización metálica de depósitos tipo IOA.