GEOLOGIA DE L OS YACIMIENTOS CUPRIFEROS CHILENOS Por Carlos RUIZ F uller INTR ODUC CI ON HILE ES proba­ blemente el área d el mundo que presenta la mi· neralización cuprífera más inlensa. con­ teniendo, como país . los mayores recur­ tos de este metal. Una de las razones que sin duda e x · plican, en parte, la gran abundancia de concentraciones cupríferas en nuestro t e ­ rritorio, radica e n la$ características de la evo lución que ba experimentado este sector de la corte ·za terrestre hasta llegar a co nformar su actual constitución geo­ lógica. Sin embargo, aparte de esta ra­ zón de historia geológica evolutiva, es necesario postular causas subcorticales para explicar esta abundancia. Vale de ­ c ir , parece muy probab le que en la re­ gióa del "manto" subyacente A la corte· za de nuestro pais. ha habido y hay una concentración de cob r e anórna la que ex ­ p lica ría la abundancia de este nleta!. tan­ to en exte nsi ón com o en intensidad de mineralización. La mayor int :nsidad de mineralizac ión te expresa cuantitativamente en las cifras tig uient es de leyes medias d e los yaci ­ mientos de cobre porfídi co de varias re­ gio nes del mundo ("Grade and T onnag • R e lation ships Among Copper Oepos its" de los autores D . Singer, D. Cox y L. Drew): -Sudarnérica . . . . . . . . -Estados Unido s y México -Pacíf ic o Sudoccidental -- Canadá .. ....... . 0.995( 0,59 ~¡ 0 .52 % 0.49 '.-{ La región Sudaméri ca comprende los yacimie ntos de Chile y Perú, estos úhi­ mo t de leyes más bajas. de modo qu e para los yacimientos chilenos la ley me­ d;a sería aún má s alta . Esta mayor abundancia debe manifes ­ tarse por otra parte en lo~ procesos íg­ neo~. tanto e fus i vos como intrusivos, cu ­ ya derivación última se encuentra preci ­ tamente en los mate rial es que r;onstitu· yen el "manlo" . Cabe mencionar en apo· yo d e esta hipótesis que, en la~ rocas e(u· rivas andesíticas. esp eci aln1 e nte t!n las Me eozoi cas y Cenozoicas se presentan va­ lore s geoquímicos de cobre anón1ahin1en- CEOLOC1A D~ LOS 'ACIMl~NTOS CUPRJY&ROS CH lLENOS 249 lf' 1hos (en promed io aupe rio r a 200 ppn l). en comparaci~n con otrai reg io­ ncA de¡ tnun!lo. L 4' " 'i11tra1izació n cuprífera se Cr'ICU!n­ lra di ... 1vibuirla en Chile desde la1t rocll':I "'~-. """*"ª' d~ Precámbri co o Pat.leo­ ' t•'i''º 1ní~rior (yacin1ientoa estrv.tiforme a. P'~ ·hft1 ltnh 1 nle !ingcnético1. en e1qui A toa n1t1 .. ,n .6ríico~ ) ha!:ta laa mAs modtrnas de1 volc ani1mo actual (yacimiento• e.xha· l at;vot de cov e:in a y ai:ufre en e l co rdón andetitico de Aucanquil cha) . Sin embar ­ .-;o putoJc notarte que la inten ,idad de la nline raiización cuprífera va lUmcntando d!14de los perfo::ios geolófticos más anci­ w;uoa a lna 1nás jóvene s, a.lcf Zftndo apa · rentf!mente un clímax durante el Tercia· rio Inferior a Medio con la for~nft ció n de la mayoría de los grandes ya cimientos de cobre porfídico. T I POS DE Y AClM IENTOS CUPRIFEROS CHI LENOS La mincraHzación cuprífera chile na ae pre renta en lo más variado1 tipos de ya­ ci miento1. tanto desde el punto de vi11ta morfológico como gené.tico. Por razones de mejor co mprensión, se hace una re!a ­ ción muy sint~tica de ellos, agrupándolos de acuerdo a tipos morfol6gi c o1. Ya cimie ntos V etiformes La mayor parte de la ac1ividad mine­ ra cuptife ra chHena se inició hi1t6rica­ n1ente co n la explotación de yacimientos vetiforme1 , princi palmente en las provin­ cias de Coquimbo y Atacama, Estos yaci­ miento1 constitu yeron hasta comienzos del presenle tiglo la mayor fuen1e de pro­ duc ción de cob re del país, alconzando su máxima importancia en la mitad del s.i­ glo XIX . cuando Chi le llegó a ser el ptin ­ cipal productor de cobre del mundo. Du­ tante es a ~poea la proJu cció n provenía ca ~i ex c lu11ivamentt.' de numero8at fundi­ ciones pequeñas. que benf"íi c iabnn mine­ rales esc ogidos , extraído! fundanl enta :­ menlc d e yaeim iento 'I vetiformc &. clSpe- 4:ialn'lf'nte de l:i!'i 1nin as de Tari 1aya . Ca r ri­ zal Alto, La Hi g u e ra, Las Anim~• . Que­ btadita. Brillador. Du! cinea. Cali co , etc. En 1a actu&lir.lad e sto.! yacimientos se encuentran prá ctt ea mente inactivos. Una segunda generación de yacimientos veti­ íott.tcs enttt On en ac tividad a tine" de) ~avll pa .. ado y •f' h1tn mantenido en pro· :luunitaqui, La Afri c A· na. etc: .. pero ell oa también o e.stán asco· r - :tdos o e~tén en víat de ser-l o y su impo r· tancia corno fuente• cupríferas, al igu al que en el reato del mundo. ae ha httho casi despre ciabl e. Esta situación se debe por una parte al ª"otamiento de loa mi· ner11les de aha ley, y por otra al det•rro­ llo de lo• yac imiento• de cobre porfídico y de los yacimientos et1lrat i formes. La mayoría de los yacimientos vc ti­ fo1m! s de cobre 1e encuentran en roc•1 intru~ivas de compotició n variable entre gab ro::liorit .a y 8f&nodiorita y cuya edad varía entre el Jurásico y el Cretáceo . O t ros tlenen c.omo roca hu.;sped roc•s volcánicas prin clp almente andesí ticaa . Las vetas más importantes tienen longitudea que verlan entre varios cenleneres de me· tro• ha>1a m&1 de 4.000 m . (Tamaya) y las profundidade s alcanzada& varían entre a!gunoa centenares de metros hC ita un máximo de 1.000 m, (mina Dul cinea); el espesor d~ laa vetas variaba en la zo­ na de los elavos (ore shoou) entre 1 m . y un máximo de 1 S m. Los minera.lea cu­ prífero$ primarioa principales con1i1tían en ealcoplrita y bornita. y solamente en un yacimiento importante (Dulcinea) 101 procesos de enrique cimiento tecundario alcanzaron aran deaarrotlo. F.n esta mi· na el enriquecimiento de calcojina ale .en· zó hasta una profundidad de 365 m. En los distrito• de mayur actividad del siglo pasado, la exp lo t ación se concentró prin­ cipalmente en los minera les primario s, notándose e10 1( una definida zonar.i6n primari-t . que eonsi•tió en Tamaya en el p3t:O de sde una zona. s uperior de bornita. oue •e exten dió por 400 m . verlica lu de•­ de la superficif'. succd ¡da hacia abajo por una zona de c .a lco pirita de 200 m . y, fi­ na lment e. por un sector piritiC'o esté ril. En Carrizal Alto, en las partes superiores de late vetas predominó la calcopirita, rr.ientras que a mayor profund idad s e "'ª . nifie sta una diatminurión de ella, siendo su eti tuida por o.bundante magnetop iri ta (pirrot;na) . nf,;' JS'J"A o ..i.; t'rtARJNA IW.ARZO·AB!U , Yacimi entos Estratiforn,es Los ya cimiento e~uratiform !& de cobre so n muy numerosos t"n el país y su im­ portancia relativa, como fuente dt" pro· du cción de cobre. ha ido cre ciendo hasta a lca nzar en la actua lidad el segundo lu· gar de&p ués de los yacimientos de cobre porfídico. El aspecto más especííico de estos ya · cim iento s: es que correapo nden a cue rpos mineralizado s tabula res. en $e nt.-ra1 de posición tubhor izonta l, que está n limita .. dos por uno o más planos de estrati fica· ción y qu! son en su m ayor ía paralelos a dichos plono s. Los ya cim ientos de esla morfología pueden dividirse claramente en dos gru · pos p ri ncipales. Los más numerosos. aun­ que no los más importan tes en la actuali ­ dad, se rela cionan ge néticamente co n el de.arrollo dtl Ceo•inelinal A ndino (~) Otros yac imientos de este tipo son pos1e .. riores al ciesarrollo menc ionado. Son de ori &en tecundario , prov iniendo el cobre que te encuenlra princ ipalm ente en forma de minerales oxidados, de l movimiento Jatera l de so luciones derivadas de Ja o>:l­ dación y lixiviac ión d e yacimientos pri. marios preex..isteotes. a ) Yacimi entos secundarios Los yacimientos secundarios se presen ­ tan principaln1 ente en gravas provenien ~ (• ) Cor resJ)Onde a Jos fenóm enos de vol­ canjsmo y sedimentaci ó n, tanto marina como continental , y de pJutoni~mo intrusivo que ocurri eron en el país en el Japso comprendi ~ do entre e l Mesozoico y eJ T erciario Inferior. en una cuenca e1ongada mar ina y continen· tal, que ocupó la mayor parte del ter r itorio nacional. Vista gen eral. de la Fnndi cióu de Caletont ~. 197S) CEOt .O ( OlA OF. LOS YACJMJl';~llfTOS CUPRlFEROS CHILENOS 251 tett de corrie ntes de bar r o y también en roC'as a.he-radas subyacentes a esto!J depó­ :ocola negra) y copper wad. Las rocas sedi nlen · tar ia:; en que se e n cuentra la nlincrali~a ­ ción son del T~rciario Superior (Mioce .. no o Plioceno), por lo cual la minerali· ci6n s~ría de esa edad o más jove n . Los yacim ientos n1ás importantes de et2te tlpo son los de Exót ica , Sagasca , Huinqulnt ipa y E l Tesoro, ub i cados en las provin c:ias de Antofagasta y Tarapacá ("*). El yacimiento Exótica se encucn · tra a unos 3 kms. al sur d el cuerpo mtne ­ ral i zado de Chuquica ·mata y tiene una ex­ ten~ión conocida de 2.2 kms. de largo, por 1. 2 km. de anc h o medio y espesor med io de 50 mts . : si n embargo. se des ­ conoce tu extensión al norte, porque que ­ da cu bierto por los ripios de Chuquicar11a ­ ta. así como también !e ignora su exten-­ tión al su r. En el extremo sur del yaci­ miento de Chuquicamata CKiste un aflora­ mie n to de cobre exótico que es muy pro­ bable tenga conti nuidad con e! cuerpo de Exótica, lo que indica una casi segur idad que la mineralizaci6n cup1·ífera derivó de la ox idación y lixlviacióo del yacimiento de Chuquicamata. Los yacimientos de 53Stasca y Huinquintipa son m uy similares au~que su tamaño reconocido es m u cho menor; sin embargo, para ambos n o se han descubiertos aún los yacimientos pri­ mClrios d e los cu ales derivaron ias solu­ ciones cu príferas . En el caso de Sagasca , el yacimiento origina ] se encuentra sepul­ tado bajo una cub ierta posminera1 de ro­ cas vo lcánicas y sedimentarias. b ) Y ac¡mi e n t os primario s Los yacimjentos cupr íferos estratifor­ mes de origen primario con1'tituyen tam ­ bién cuerpos aproxin1aclam en te tabulare~ limitados por uno o dos p lanos de estra­ tificación. Su espesor varia entr e 1 m. y --·-- -- (••) Los dus yacimientos prí ncipalPs en actua l ex plo tación. Ex6tiC'a y Sagasca1 pre>~ duct>n en la aotua lidad unas 45.000 ton s. de cobl'e Cino anu al es, lo que representa un Sqk de la producciún nacio nal. va rias decena$ de metros y sus extens io ­ nes Jater-a1es conocidas varían entre cien­ LO$ de metros y varios kilómetros. aun ­ qu e presenta ndo en este último caso. so­ lucioJ)es de continuidad. La parte de los ye cim ientos en actua l explotac ión tienen leyeti: :nedias con'prendidas entre 1 .8 y 3 '; de cobre v const ituyen el aporte prin­ cipa 1 a la prÓducción de la pequeña y mediana minerías de las provinc;as de Aconcag ua, Coqu i m bo y Antofagasta. L.a mayoría de esto s yacimientos están contenidos en rocas volcánicas. sean lavas o sedimentos volcánicos . En otros, la ro­ ca huésped conRist e en calizas marinas o lutitas continentales intercaladas con ro­ cas volcánicas. Las roe .as volc,nicas, que contienen la mayoría de los depósitos es· tratificados. son lavas y brec has andesí­ ticas , en las cuales la mayor parte de 1a mineralización se concen tra en Jos nive­ l e s altos amig~a loidales de las coladas y también como diseminación fina en 1a masa fundamental de las lavas. Algunos .depósitos se presentan en rocas volcáni­ cas .!edimentarias , en que los f ragme ntos son de lava a.ndcsítica de compos ición uniforme y los minéulea tuprífero1 ~e presentan como fina di$eminación en los f ragmentos , en el cemento calc ítico o e n ambos . Caliza• marinas de co1or gris ne· gro inte r cale.das e n rocas volcánicas. con­ tienen tamb ién mineralizació n de sulfu ­ ros de cobre , finame nte di&cminados. conetituycndo algunos cue rpos de valor comercial; estas rocas representan episo ­ dios de sed;mentación marina en aguas someras y en ambiente p redominantemen ­ te ~o lcánico. Finalmente, algunos yaci .. mientos consisten en capas de lutitas car­ bonáceas intercaladas en secuenc ias vol ­ cán icas en las que se presenta disemina ­ ci6n fina. b andeada. de sulfuro de cobro; eJ ma tt"rial elástico ha sido depositado en pequeñas lagunas originadas durante pe ­ r iodos de q u ietud vo!c.ánica . Los mi nera­ les cupr ífe ros que se presentan en los ya ­ cimi e ntos enun1erados son princi palmen­ te bornita , ca lcopirita y calcos ina. Los minerales tle ganga son escasoi; y consis­ ten en pirita, ca lcita y cuarzo. Los yac imientos que se desC'riben están e~trt:chan1cnte relacionados con los epi ­ t-odio:; volcánicos que ocurrieron duran­ t• la evolución d el c~o•i nclinal Andino. de ,arrol'•do durante el lapso Jurá•ieo ln ­ ferior- "f erciario lnfe-rior. cuando la cuen ... 2S2 REVI ST A DE. :'i.tARINA ca correspondient<:: a dicho gco11i nc lin,,I oc upaba Ja n1ayor part e dtl ter ritorio chi leno o l norte del p•ralclo 4 1 • S . Las !críes vol cS'ni cas son de una .!xlraor dina ... tia extensión a.rea l y pueden ~rguir!C lon­ gitudinalmente por varios centenares de kil ómetros. Los yacimientos más antiguos son de edad Jurási ca y están inc lu i dos en una unidad volcánica de varios miles de me ­ tros de cape sor, constituida princ ipalmen­ te por la acumulación sucesiva de cola­ das andesític.as, distribuida en la región de la costa, al norte y a l sur de la ciudad de Antofagasta. E l yacimiento más típico de et.te grupo es el de Buena Esperanza, ubi cado 1 O km• . al sur de Tocopilla, el qu e ha producido cerca de 3 millones de tone ladas de mineral de una ley media de 3 'h de cobre. La mineralización co­ me rcial &e presenta principalmente en la mitad auperior de la pa rte alta y amigda .. loidal de varias de las coladas ande$Íti­ cas, habiéndose reconocido 28 de tales estratos mineralizados c u yos espesores varían entre 2 y 25 mt s.: la part~ has .al compacta de las coladas está débi1mente minera lizada (0 , 1 a 0,4 'if de cobre). También ae presenta mineralizació n cu ­ prífera relacionada con fract u ras o con brechas tectón icas. Los principales mine­ rale s primarios presentes son calcosina y bor n Ha. A l nQrte de Santiago, en la provincia de Aconcagua . existe una gran concentra­ ción de yacimientos estrat iforme s de co­ bre sulfurado . La mayor parte de ellos eoStán asociado s con una sec uencia d~ la­ va a andesítiC" . as y ca lizas marinas interes ­ tratificadas cuya edad corresponde a la part e me'dia del Cretáceo Inferior (formación Lo Prado). Como en las l a ­ vas jurásicas. los cuerpos mincralizadQs se conc .entran principalmente en la part e alta amigdaloido l de las coladas: en )., ca.lizas la mineralización se pre6enta como una fina d iseminación de sulfuro. La mt· na Guayacán, ubicada a 1 1 O km•. a l NNW de Santia g o, es la más caracterís­ tica de un grupo de depósitos eu priferos que se presenta en el mismo horizon te estrat igráfico en una franja de dirección norte-sur de 5 kms . de largo. La minera­ lización está presente en una co lada an­ desítica y en la base de rocas sedimenta· rias marinas sobrepu estas. En Guaya cán . l a parte mejor mineralithda. de ha st a 3 mt s. de espesor. se encuent ra en la parte alta de la c o J ada de andesita. La minera· Jizaresentes prinripa lm e nte como una fina di5eminación en la masa funda· menta l de los clastos and~:.ít1cos y consis- CF:OLOC lA DE LOS YACtMlF.NT OS Cl'?Rll-' E ROS CHI LENOS 253 tt-"" born ita, ca lcopi rita, calco~ina. blen­ da , )lal .:na y pirita; no existen minerale i :le ¡.tilnga y al igual que en todos l()s ya­ citni ent os de es te grupo no existe alte ra­ C'ió n h idrotermal que pueda atribuirse a pro ._:e¡1os mineralizantes . Lln tipo dlferente de yacimientos estra­ tlforn 1e.s de cobre se pre~ enta en la reRiÓn d e Co piapó en ignin,britas rioliti cas que en ~eneral íorrnan la base de la secu e ncia volcáni ca y eedime ntaria má s joven (Ter ­ ci&rio lníerior) del Ceosincl ina1 Andino . l.as minas Amo lanas y Jardín caracteri ­ -za n e ste g rup o; en ellas la mineraliz.ación co nt;Í!'te en calcos ina, b ornita y calcopiri ­ ta, la que se concen tra en la perle supe­ r ior de la capa ignimbrítica . Otros yacimientos cupríferos estr echa ­ m e nte relacion~dos con roca s volcánicas o hipabi sal cs and eslticas o traquíti ~as. originadas durante el desarrollo del Geo · s in c linal Andino, aunqu e no son estrati­ formes, pre!>ent an, en muchos aspecto~ . afini dades co n los yacimientos desc1i tos más arriba. Entre ellos se cuentan dos de los más impoi ·tantes que corresponde n al !ector d é la Mediana Minería: El Sol• dado y Lo Aguirre. El yacimiento El Soldado se encuen­ tra a 65 kms. al NE de Valpa•aíso y está ubicado en la formación Lo Prado ya m enc iona da , la que en esta región es d; un esp esor cercano a 500 mts., Y esta constituida ca si enteramente por rocas íg­ neas. efusivas e h i pabisales . La minerali­ zación consiste en una diseminación fina de bornita, calcopirita y pirita, en ande ­ t ita gria y en una roca desi gnada como pórfido traquíti co. El yac i 1ni e nto ~slá con stituido por numerosos cu erpos min e .. ralizados de formas irre gulares aunq ue con ejes mayores vertica les. que s e dis· tribuyen en dirección norte-sur por más de 1 km .. lo c alizados siempre e n un mis .. mo nive l estrat igráfi co de roca s vol cáni­ cas las que inclinan unos 25 e hacia e l E. Del yacimiento se han extraí do aproxir na­ damente un as 16 m i llone s de tone ladas de una l ey algo superior a 2 "~ de cobre. E n el yacimien to J_ o A g uirre, ubic ado 1 S km s. al oeste de San tiago, la roca .... hu ésp ed consi ~ te en lavas y lavas bre cho ­ !as de andesita porfídica. (!Uf' pertene­ cen • la parte alta del Cretá ceo Infer ior ( la mis ma ser ie de la mina El Solado) . E l cu etpo mineralizado, muy irregulat. aparece di~cordante con r~specto a la po .. ~;ció r. es,tru ct ural de las lavas ancl esí: ica' y eftá c on:;titnido po r una ditsem in ilc ió n fina de bornita y ctl lc op irita . Génesis d e los ya cim ientos ~strat iform es primarios o~sde un punto de vista genético pa­ rece muy probable que todos lo!l yaci .. mic nlos primarios deiricrito!l , e$trat iform~ s o irregulares, sean de ori ge n vo lcán ico. hipót esis soste nida por el extraordinaria­ m~ntc alto conlcnido y;eoquímico de co­ bre ( 200 a 300 g lt.) de las andesitas c hi­ l enas . Otras razones que abonan esta in­ terpretación son: la presencia de la ma­ yor parle de los minerales de cobre co ­ rno partí c u l as .separadas, d iseminadas en la mas• fund amental de las lavas y la au · r.encia de alteración hk:lrot erma1 r elacio­ nl?.da con la mlnera lización; ell o indica ­ ría que los su~furos de cobr e estaban pre­ tent es en el magma andesí tico c omo una fase dispersa de pequeñas gotas que t..ris ­ talizaron simultáneamente con las lav as. Además, puede mencionarse la estre cha a!oci ac ión reg ional de estos ya cimien tos con las rocas volcánicas , su falta de re­ laci6n con batolilos granítlcos y la ausen· c:ia de control estructural de la min erali­ zación principal. Como c:onc l usión ge neral pued ~ decir­ se que los ya cimientos de origen vol cáni­ co en la actualid ad son objeto de una ex­ plo tación ac tiva, que en el corto y me .. diano plazos se acrecentará su i mportan­ cia como fuente nacional d!-producción de coore y que no d eb e dejar de consi­ de rar se un eventual pape l mu ch o más impor tan te de la mine raliza ción cuprífe .. ra vo !cánica en el )argo plazo . cuando l a di) :m inu cáó n de las le yes de corle. lle gu e a niv ele s que puedan ha cer con1ercial­ mcnte exp lotab les volún1ene s mu cho ma ­ yores de ande:; itas min eralizadas