TTE46

Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en

Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

Trabajo de Titulo para optar al título de geólogo

GUSTAVO ANDRÉS ILLANES GAJARDO

TEMUCO, CHILE

2022

Comisión Examinadora

Este Examen de Título ha sido realizado en el Departamento de Obras Civiles y Geología de la Facultad de Ingeniería

MINISTRO DE FE

Claudio Tapia Orellana

Geólogo y Magister en Ciencias con mención en Geología en Universidad de Chile, y Doctor of Philosophy , University of Otago, New Zealand.

Departamento de Obras Civiles y Geología

PROFESOR GUÍA

Haroldo Lledó Vásquez

Geólogo y Magister en Geología en Universidad de Chile, y Doctorado en Geología Universidad de Binghamton.

Departamento de Obras Civiles y Geología.

PROFESORA INFORMANTE

Elisa Ramírez Sánchez

Geóloga y Doctora en Ciencias con mención en Geología en Universidad de Chile.

Departamento de Obras Civiles y Geología

PROFESOR INFORMANTE

Víctor Henríquez Lopes de Araújo

Geólogo en Universidad Católica de Temuco.

Departamento de Obras Civiles y Geología

Temuco,……………………………………………………

Por y para mis hermanos

y padres

AGRADECIMIENTOS

Agradecer primeramente a mi familia quienes me han entregado el amor, los valores

y herramientas para enfrentar las dificultades y me han acompañado en todos mis logros. A

mis padres por el apoyo incondicional y sacrificio por mis hermanos y por mí. A mis

hermanos que me alegran y motivan a seguir adelante.

De igual manera agradecer mi profesor guía, el Dr. Haroldo Lledó por depositar su

confianza y tiempo en mí, de un proyecto que surgió de tan solo una idea en terreno y que de

una u otra forma fue solucionando las dificultades que se presentaron, por todo el

conocimiento entregado, no tan solo en lo teórico, sino en todo el proceso de preparación de

muestras, y las conversaciones que derivaron en discusiones fructíferas para este trabajo.

Como también agregar a los profes que me entregaron los conocimientos base, en especial a,

Rodrigo Moreira, Elisa Ramírez, Pablo Moreno, Cristián Farias y Rodrigo Castro. Incluir a

Daniel Gallegos y al Dr. Alberto Pérez, por su disposición y tiempo cuando requerí de ocupar

el taller de corte y la pistola de fluorescencia, respectivamente.

A mis grandes amigxs que estuvieron durante toda mi etapa en la u, Moni, Dani y

Contento, por estar siempre en las buenas y en las malas, para siempre apoyarme y darme

ánimos cuando lo necesite, junto a tantos buenos momentos. Como no incluir a quienes me

acompañaron como amigxs y compañeros de terreno y maratones de estudio, Pasto, Sole y

Franco. Otras grandes amistades de la u, Pablo, Bisonte, Vicho, Ale, Feñita, Angélica,

Pancho, Rodri, Basti, Danilo y Negro, de seguro se me olvidan varios ahora, aun así, gracias

por los gratos momentos.

Finalmente, pero no menos importante, a la Coni quien me acompaño durante casi

toda mi etapa universitaria, gracias por el apoyo, la confianza, cariño, amor, compañía y

ánimo para no dejarme rendir y siempre apañarme en todo.

ÍNDICE DE CONTENIDO Comisión Examinadora ........................................................................................................ ii

INDICE DE TABLAS.........................................................................................................viii

INDICE DE ANEXOS ........................................................................................................viii

INDICE DE FIGURAS ......................................................................................................... ix

RESUMEN ............................................................................................................................. 1

ABSTRACT ........................................................................................................................... 2

1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 3

1.1. Antecedentes Generales .......................................................................................... 3

1.2. Trabajos previos ...................................................................................................... 4

1.3. Ubicación................................................................................................................. 5

1.3.1. Acceso ...................................................................................................................... 6

1.4. Objetivos ................................................................................................................. 6

1.4.1. Objetivos generales .................................................................................................. 6

1.4.2. Objetivos específicos................................................................................................ 6

1.5. Hipótesis de Trabajo................................................................................................ 7

2. ANTECEDENTES GEOLÓGICOS DEL ÁREA DE ESTUDIO .............................. 7

2.1. Marco Geotectónico ................................................................................................ 7

2.2. Antecedentes Generales ........................................................................................ 11

2.3. Geología Local ...................................................................................................... 12

2.3.1. Formación Nacientes del Biobío (Jurásico Inferior a Medio) ................................ 15

2.3.2. Complejo Vizcacha-Cumilao (Cretácico – Paleógeno?) ........................................ 15

2.3.3. Formación Cura Mallín (Mioceno Inferior – Medio)............................................. 16

2.3.4. Depósitos Glaciales (Holoceno) ............................................................................. 17

2.3.5. Depósitos Fluviales (Holoceno) ............................................................................. 17

2.3.6. Depósitos Piroclásticos (Holoceno) ....................................................................... 18

3. METODOLOGÍA...................................................................................................... 18

3.1. Etapa Pre-Terreno.................................................................................................. 18

3.2. Etapa de Terreno ................................................................................................... 18

3.3. Etapa de Gabinete (Post-Terreno) ......................................................................... 19

3.3.1. Selección de muestras ............................................................................................ 19

3.3.2. Descripción mediante Microscopia Óptica ............................................................ 19

3.3.3. Análisis Geoquímico de Roca total ........................................................................ 20

3.3.4. Espectroscopía Raman y LIBS ( Laser Induced Breakdown Spectroscopy )........... 22

4. RESULTADOS ......................................................................................................... 23

4.1. Afloramientos estudiados ...................................................................................... 23

4.1.1. Afloramientos parte inferior cerro Aylinco............................................................ 24

4.1.2. Afloramientos en la cima del cerro Aylinco .......................................................... 28

4.2. Distribución de las vetillas .................................................................................... 33

4.3. Petrografía ............................................................................................................. 35

4.3.1. Parte Inferior Cerro Aylinco................................................................................... 36

A. Roca de caja............................................................................................................ 36

B. Alteración Hidrotermal y Mineralización .............................................................. 43

4.3.2. Cima Cerro Aylinco ............................................................................................... 52

A. Roca de caja............................................................................................................ 52

4.4. Geoquímica ........................................................................................................... 54

4.4.1. Geoquímica de Roca Total ..................................................................................... 54

4.4.2. Elementos Mayores ................................................................................................ 56

4.4.3. Elementos Menores ................................................................................................ 63

4.4.4. Diagramas de Clasificación Tectónica ................................................................... 66

5. DISCUSIONES ......................................................................................................... 68

5.1. Petrografía ............................................................................................................. 68

5.2. Caracterización Geoquímica ................................................................................. 69

5.3. Comparación Petrogenética con el volcanismo de arco cretácico y mioceno del

centro y sur de Chile ............................................................................................................ 72

5.4. Implicancias de las ocoítas en la evolución del margen andino en Lonquimay.... 75

5.5. Distribución de las vetillas .................................................................................... 76

5.6. Origen de la Mineralización .................................................................................. 78

6. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 81

7. REFERENCIAS ........................................................................................................ 83

ANEXO 1: Descripciones petrográficas.............................................................................. 92

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Orientación sistemas de vetillas medidos en terreno................................. 33

Tabla 2. Resumen muestras del cerro Aylinco descritas, se indican con verde las rocas

de la base y en anaranjado las rocas de la parte superior. .................................................... 35

Tabla 3. Detalle porcentual de los análisis Raman en plagioclasa, de un total de 41

análisis. ................................................................................................................................. 39

Tabla 4. Resultados recalculados y normalizados de la geoquímica de roca total por

el método FRX, donde los elementos mayores están en % y los elementos menores en ppm.

.............................................................................................................................................. 55

Tabla 5. Rangos composicionales de los elementos mayores de las rocas del cerro

Aylinco. Se incluye el promedio y desviación estándar para los datos normalizados. ........ 56

Tabla 6. Rangos composicionales de los elementos menores de las rocas del cerro

Aylinco. Se incluye el promedio y desviación estándar para los datos normalizados. ........ 63

INDICE DE ANEXOS

ANEXO 1: Descripciones Petrográficas ………………………………………… . 92

INDICE DE FIGURAS

Figura 1. Mapa de ubicación del área estudiada, realizado con Google Earth .......... 5

Figura 2. Esquema de la configuración tectónica del margen andino y del arco

magmático desde el Jurásico al Eoceno Temprano, donde la línea punteada en el mapa indica

su poción y extensión relativa en Chile (Oliveros et al., 2020).............................................. 9

Figura 3. Esquema de la configuración tectónica del margen andino y la posición de

los distintos arcos magmáticos desde el Eoceno Medio al Mioceno, (Oliveros et al ., 2020).

.............................................................................................................................................. 10

Figura 4. Mapa Geológico del área Lonquimay. Modificado de Suárez y Emparán

(1997). .................................................................................................................................. 13

Figura 5. Contexto estructural del área Lonquimay (Melnick et al. , 2006). ............ 14

Figura 6. Imagen referencial Espectrómetro portátil de Fluorescencia de Rayos X.

Recuperado de www.bruker.com ......................................................................................... 21

Figura 7. Equipo Hound. Recuperado de www.unchainedlabs.com ........................ 23

Figura 8. Mapa con los puntos visitados durante el terreno .................................... 24

Figura 9. Afloramiento estudiado ubicado al sur de la base de la ladera oeste del cerro

Aylinco. Fotografía del curso Geología de Campo II 2019. ................................................ 25

Figura 10. Ocoítas cortadas por vetillas de calcita con mineralización de cobre. .... 26

Figura 11. Ortomosaico de la zona brechizada en la ladera del cerro Aylinco,

delimitado con color rojo. En la esquina superior derecha se ve un acercamiento a una vetilla

de calcita con mineralización de cobre................................................................................. 27

Figura 12. Afloramiento norte de la ladera oeste, cerro Aylinco, se indican las dos

quebradas desde donde se obtuvieron las muestras del sector. ............................................ 28

Figura 13. Afloramiento de basalto de piroxeno con abundantes facturas y

meteorización........................................................................................................................ 29

Figura 14. Afloramiento de basaltos de masa fundamental cristalina, con textura de

autobrechización. .................................................................................................................. 30

Figura 15. Lavas basálticas con disyunción columnar incipiente, remarcadas en con

rojo en la imagen aumentada. ............................................................................................... 31

Figura 16. Contacto entre andesitas (rojo) sobreyacida por tobas (verde) ............... 32

Figura 17. Mapa geológico con la distribución de los sistemas de vetillas, realizado

con el método de la brújula y huincha en terreno................................................................. 34

Figura 18. Laminas delgadas de la parte inferior del cerro Aylinco correspondiente a

ocoítas. Corresponden distintos fenocristales de plagioclasa con macla polisitética y de

carlsbad, bordes de disolución y alteración incipiente. ........................................................ 37

Figura 19. Lamina delgada muestra GI14, fenocristal de plagioclasa con inclusiones

vitreas alteradas a hematita, con la firma raman correspondiente, y también presenta cobre

nativo diseminado en las fracturas del cristal. ...................................................................... 38

Figura 20. Micrografías de plagioclasas en laminas delgadas a luz reflejada, a las que

fue realizado análisis raman, se muestra al lado la respectiva firma obtenida comparada con

el espectro de referencia. ...................................................................................................... 39

Figura 21. Micrografía muestra GI03, con cristales de magnetita-hematita en una

masa fundamental, analizada en las áreas 1 y 2, con sus respectivos acercamientos, donde el

punto rojo indica el área analizada, indicando la firma Raman obtenida (rojo) vs la referencia

(verde)................................................................................................................................... 40

Figura 22. Micrografía lamina delgada muestra GI03, los cristales verdes fueron

identificados como ferroceladonita con la Raman, cuyo gráfico se puede ver la firma de la

celadonita (verde) y la firma de la muestra (rojo), así como en el gráfico del LIBS se pueden

observar los peaks identificados. .......................................................................................... 41

Figura 23. Micrografía muestra GI12 a nicoles cruzados, donde se aprecian cristales

de hematita con "grietas" de oxidación, así también la hematita del centro presenta

inclusiones de cobre nativo. A la derecha se muestra el espectro Raman muestreada en la

hematita (roja) en comparación a la base de datos (verde)................................................... 42

Figura 24. Micrografía muestra GI03, en la cual se ve un cristal de euhedral de la

ilmenita en una masa fundamental, con bordes de oxidación, y a la derecha la firma Raman

del cristal (roja) en comparación a la firma de referencia (verde)........................................ 43

Figura 25.A. Vetilla de 3 cm, compuesta de prehnita y cuarzo. Luz Reflejada. B.

Lamina delgada muestra FF01. C. vetilla de 0.1 mm de cuarzo y nativo diseminado: Luz

Reflejada. .............................................................................................................................. 44

Figura 26. Micrografía muestra GIIF02 donde se ve la vetilla de cuarzo limitando con

la roca de caja (parte inferior), con vetillas de prehnita, donde se aprecia el crecimiento de

los cristales desde los bordes de la vetilla de cuarzo. ........................................................... 45

Figura 27. Lámina delgada de la muestra GIIF01, donde delimitado por la línea negra

se ve la vetilla de epidota de color verde pistacho, como también hacia la zona superior

aparece en menor medida. .................................................................................................... 46

Figura 28. Izquierda. Micrografías en las que se ve los cristales radiales de prehnita

con textura acicular creciendo desde los bordes del cuarzo. Espectro Raman de la prehnita

obtenido de ambas muestras (negro), con la firma de la prehnita de referencia (rojo). ....... 47

Figura 29. A. Micrografías del cobre nativo diseminado en prehnita, junto a su

respectivo halo alteración, conformado de cuprita y crisocola, presente en algunos sectores.

Acompañados de la firma espectral (LIBS o Raman) de cada mineral de cobre. ................ 48

Figura 30. Ortomosaico de micrografías de la muestra GIIF02, se ven los cristales de

calcita (línea negra) en contacto prehnita, cortando a esta. .................................................. 49

Figura 31. A. Micrografía muestra GI14, cúmulos de cobre nativo diseminado en un

cristal de plagioclasa. B. Firma LIBS del cobre nativo medido en la muestra GI14 (rojo) vs

la firma de referencia (verde). .............................................................................................. 50

Figura 32. A. Micrografía muestra GI13, en paragénesis con plagioclasa se ve un

cristal de óxido de titanio. B. Firma Raman del óxido de titanio (roja) comparada con la

anatasa (verde). C. Espectro LIBS del óxido de titanio (verde) comparado con la firma del

titanio (verde). ...................................................................................................................... 51

Figura 33. Micrografia de basaltos del cerro Aylinco, se muestra textura pilotáxitica

en microlitos de plagioclasa y textura poikilítica de inclusiones de cromita (idenficada con

LIBS) en cristales de plagioclasa. ........................................................................................ 53

Figura 34. Micrografías de la muestra GI07, se ven pseudomorfos de olivinos con

alto relieve y tonos marrones, con microlitos de plagioclasas en torno a estos, conformando

una textura pilotaxítica. ........................................................................................................ 54

Figura 35. Diagrama TAS ( Total Alkali Silica , Le Bas et al ., 1986) para las muestras

del cerro Aylinco .................................................................................................................. 57

Figura 36. Diagrama de clasificación AFM (Álcalis, FeO y MgO, Irvine y Baragar,

1971) para las muestras del cerro Aylinco. .......................................................................... 58

Figura 37. Diagrama de clasificación K 2 O (wt%) vs SiO 2 (wt%) (Pecerillo y Taylor,

1976) para las rocas del cerro Aylinco. ................................................................................ 59

Figura 38. Diagrama de clasificación de Th (ppm) vs Co (ppm) (Hastie et al ., 2007)

para las rocas del cerro Aylinco, las muestras GI06 y GI07 tienen una mayor concentración

de Co..................................................................................................................................... 59

Figura 39. Diagrama de variación de TiO 2 (wt%) vs SiO 2 (wt%) para las muestras del

cerro Aylinco. ....................................................................................................................... 60

Figura 40. Arriba. Diagramas de variación de Na 2 O y K 2 O vs SiO 2 para las muestras

del cerro Aylinco. Abajo. Diagramas de variación de Na 2 O y K 2 O vs SiO 2 para las rocas

miocenas del centro de Chile (Moreno, 2015). .................................................................... 61

Figura 41. Contenidos de P 2 O 5 (wt%), TiO 2 (wt%), Cr (ppm) y Ni (ppm) vs SiO 2

(wt%) para las muestras del cerro Ayilinco. ........................................................................ 62

Figura 42. Diagrama de variación de Cu (ppm) vs SiO 2 (wt%) para las muestras del

cerro Aylinco. ....................................................................................................................... 64

Figura 43. Diagrama multielementos normalizado al manto primitivo (McDonough y

Sun, 1995) para las muestras del cerro Aylinco. .................................................................. 65

Figura 44. Diagrama multielementos normalizados al MORB (Pearce, 1983) para las

muestras del cerro Aylinco. .................................................................................................. 65

Figura 45. Diagrama de clasificación tectónica (Meschede, 1986) para las muestras

del cerro Aylinco. ................................................................................................................. 66

Figura 46. A. Diagrama de clasificación tectónica de Shervais (1982). B y C.

Diagramas de clasificación tectónica de Pearce y Cann (1973). .......................................... 67

Figura 47. a) Distribución unidades comparadas. b)-e) Diagrama de elementos

mayores normalizados al MORB (Pearce, 1983). Se presentan los valores de este estudio

(gris) vs otras formaciones. .................................................................................................. 73

Figura 48. Diagrama de dispersión, de la relación de profundidad del Moho y el Sr/Y

vs Y (Profeta et al ., 2015)..................................................................................................... 74

Figura 49. Sección esquemática (sin consideración de escala) del ambiente tectónico

en el que se habrían generado las ocoítas de Lonquimay (magmas shoshoníticos),

evidenciado una corteza adelgazada por procesos de extensión cortical en el trasarco. ...... 76

Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

RESUMEN

En Chile el término “ocoíta” es empleado informalmente para referirse a andesitas

con abundantes fenocristales de plagioclasas con tamaño mayor a dos centímetros, las que se

asocian a periodos de extensión cortical del Jurásico y Cretácico Inferior tardío en la zona

norte y centro del país. En este trabajo se estudian ocoítas no documentadas que afloran en

la comuna de Lonquimay, región de La Araucanía, Chile, en un sector estratigráficamente

inferior a rocas volcánicas asignadas a la Formación Cura Mallín de edad Mioceno.

Los análisis petrográficos y geoquímicos permiten clasificar estas ocoítas como

traquibasaltos shoshoníticos, de abundantes fenocristales de plagioclasa y hematita

magnetita, con vetillas hidrotermales de asociación paragenética de cuarzo, epidota, prehnita

cobre nativo y calcita, en orden de sucesión temporal. Los valores de Ni (<120 ppm) y Cr

(<159 ppm) son indicativos de una fuente magmática no primaría de las ocoítas, junto a

anomalías negativas de Ti y Nb y positivas de Pb, que sugieren la influencia de fluidos

provenientes de la deshidratación de la placa subductada, Las razones de Sr/Y 15, Zr/Y~ 4 y

Rb/Sr~ 0.2, indican que las ocoítas se habrían generado en una corteza adelgazada, con bajos

grados de fusión parcial y diferenciación. Sin embargo, los basaltos (no ocoíticos) de la cima,

presentan un menor grado de fraccionamiento y diferenciación, lo que se evidencia en la

ausencia de texturas de desequilibrio de las plagioclasas. De acuerdo a los altos niveles de K,

estas ocoítas se habrían formado durante un periodo de extensión cortical en el trasarco

producto de la fusión del manto litosférico, propiciado por la descompresión y aporte de

fluidos de la deshidratación de la placa oceánica.

La mineralización de Cu nativo en las ocoítas seria producto de fluidos hidrotermales

que habrían ascendido por fracturas formadas por eventos tectónicos previos, los cuales

transportaron el Cu como complejo clorurado por fluidos de pH neutro que permiten la

movilidad del Cu, y se habría depositado junto a la prehnita debido a la alcalinización del fluido (aumento del pH) y por la reacción del fluido hidrotermal con el (Fe 2+ ) de la magnetita,

generando hematita y causando la precipitación de Cu nativo.

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Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

ABSTRACT

In Chile, the term "ocoite" is informally used to refer to andesites with abundant

plagioclase phenocrysts larger than two centimeters, which are associated to periods of

crustal extension on the Jurassic and late Lower Cretaceous in the northern and central Chile.

In this work, we study undocumented ocoites that crop out at Lonquimay, La Araucanía

region, Chile. These rocks are stratigraphycally below, volcanic rocks assigned to the

Miocene Cura Mallín Formation.

Petrographic and geochemical analyzes allow these ocoites to be classified as

shoshonitic trachybasalts, with abundant plagioclase and hematite-magnetite phenocrysts,

with hydrothermal veinlets of paragenetic association of quartz, epidote, prehnite- native

copper and calcite, in order of temporal succession. The values of Ni (<120 ppm) and Cr

(<159 ppm) are indicative of a non-primary magmatic source for these rocks, together with

negative anomalies of Ti and Nb and positive of Pb, which suggest the influence of fluids

coming from the dehydration of the subducted plate, The ratios of Sr/Y of 15, Zr/Y ~4 and

Rb/Sr ~ 0.2, indicate that the ocoites would have been generated in a thinned crust, with low

degrees of partial fusion and differentiation, but higher when compared to other basalts (non

ocoitic) of the area, as is evidenced by the unbalanced textures of the plagioclases. According

to the high levels of K, these ocoites would have been formed during a period of crustal

extension in the back arc product of the fusion of the lithospheric mantle, caused by the

decompression and contribution of fluids from the dehydration of the oceanic plate.

The native Cu mineralization would be the product of hydrothermal fluids that would

have risen through fractures formed by previous tectonic events, which transported Cu as a

chloride complex by neutral fluids that allow Cu mobility, and would have been deposited

together with prehnite due to the alkalinization of the fluid (increase in pH) and by the reaction of the hydrothermal fluid with (Fe 2+ ) of magnetite, generating hematite causing the

precipitation of native Cu.

2

Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

1. INTRODUCCIÓN

1.1.

Antecedentes Generales

El área de estudio se ubica en la comuna de Lonquimay, correspondiente al sector

cordillerano en la región de La Araucanía, donde afloran secuencias de rocas volcánicas,

sedimentarias y cuerpos intrusivos, que muestran el registro de eventos geológicos ocurridos

desde el Jurásico en adelante (Suárez & Emparán, 1997).

Lonquimay se encuentra dominado principalmente por secuencias volcano

sedimentarias del Oligoceno-Mioceno, correspondientes a la Formación Cura Mallín, donde

se describen secuencias lacustres, fluviales, lavas andesíticas e intrusivos de composición

similar (Suárez & Emparán, 1997), mientras que en este trabajo se agrega la descripción e

interpretación de ocoítas aflorantes en los flancos del cerro Aylinco, las que estarían

estratigráficamente debajo de la Formación Cura Mallín.

El término informal “ocoíta” es empleado en Chile para referirse a andesitas

porfídicas con fenocristales de plagioclasa de tamaño mayor a dos centímetros, acuñado por

Thomas (1958), para las rocas del miembro Ocoa de la Formación Veta Negra. Estas rocas

se encuentran asociadas a zonas de extensión cortical (Piracés & Maksaev, 1977) de los

periodos Jurásico y Cretácico (Franzese & Spalleti, 2001; Morata, et al , 2006) y se pueden

presentar como rocas intrusivas, o como lavas que, a diferencia de la variedad intrusiva, estas

presentan vesículas o texturas características de lavas (Sellés & Gana, 1996; Rivano, 1996).

Las ocoítas intrusivas tienen una masa fundamental microcristalina que puede estar

compuesta de plagioclasa, augita, titanomagnetita y pseudomorfos de olivino (Cisternas et

al ., 1999; Hasler, 2007).

Estas rocas son comunes en la zona norte y centro de Chile, a las cuales se les han

realizado diversos análisis geoquímicos y dataciones radiométricas, lo que ha permitido

asociarlas a los periodos ya mencionados (Piracés & Maksaev, 1977; Maksaev & Zentilli,

2002; Hasler, 2007). En Chile las ocoítas hospedan yacimientos del tipo estratoligados de

cobre (Maksaev & Zentilli, 2002), o sobreyacen directamente a dichos depósitos, actuando

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Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

como capa sello, tal como el yacimiento El Soldado, el cual se aloja en la Formación Lo

Prado, que es sobreyacida por la Formación Veta Negra (Boric et al .,2002).

Este hallazgo de las ocoítas en Lonquimay tiene dos implicancias relevantes: el aporte

de nueva información sobre la evolución geodinámica de la Araucanía y de Chile, y la

comprensión de los procesos de mineralización de cobre en la cordillera principal de la

región.

El objetivo del presente trabajo es entregar nuevos antecedentes que permitan

determinar los procesos geológicos que dieron origen a las ocoítas y a la mineralización

presente en ellas.

1.2.

Trabajos previos

•

Respecto al área de estudio.

El trabajo geológico más completo del área de estudio corresponde a la Hoja

Curacautín, realizada por Suárez y Emparán en 1997, quienes llevan a cabo un mapeo a escala

1:250.000 del sector cordillerano norte de la región de La Araucanía y la interpretación

geológica de este, asignado la zona de estudio como parte de la Formación Cura Mallín,

donde no se incluye la descripción de ocoítas.

•

Respecto a las ocoítas.

Piracés y Maksaev (1977) sugieren que el miembro Ocoa, donde se definieron las

ocoítas, se habría originado producto de un magmatismo fisural, dado por condiciones de

extensión cortical. Mediante estudios geoquímicos en la Formación Veta Negra reconocen

que las ocoítas corresponden a rocas con altos contenidos de potasio que pueden varias hasta

rocas shoshoníticas (Selles, 2000 en Selles & Gana, 2001), por lo que Gill (2010) también

sugiere un origen asociado a un ambiente extensional.

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Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

1.3.

Ubicación

El área de estudio se encuentra en Lonquimay provincia de Malleco, Región de la

Araucanía, Chile, corresponde precisamente al sector El Naranjo en el cerro Aylinco que se

ubica a aproximadamente tres kilómetros de la comuna (Figura 1). Lonquimay es una

comuna ubicada en la cordillera, cercana al paso fronterizo Pino Hachado, donde habitan

familias de origen mapuche y existe una amplia diversidad de flora y fauna.

Figura 1. Mapa de ubicación del área estudiada, realizado con Google Earth

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Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

1.3.1. Acceso

Para llegar a Lonquimay desde Temuco se debe acceder por la ruta 5 Sur a Victoria

o Lautaro, desde donde se debe seguir por la ruta 181 o S-11-R respectivamente, recorriendo

170 kilómetros hasta llegar a Lonquimay.

Para acceder a los afloramientos del cerro Aylinco, desde Lonquimay se debe seguir

la ruta R-783 hasta llegar al puente El Naranjo, luego se debe incorporar hacía el sector El

Naranjo por esta misma ruta y recorrer 2.5 kilómetros para tomar un camino que se encuentra

al costado derecho, el cual lleva a la propiedad privada donde se encuentra la base del

afloramiento.

Para acceder a la cima del cerro Aylinco se puede utilizar la ruta R-783, recorriendo

6.1 kilómetros, donde llegado este punto se puede recorrer caminando o en vehículo por un

camino no señalizado ubicado al costado derecho de la ruta.

1.4.

Objetivos

1.4.1. Objetivos generales

Establecer la distribución y rasgos geoquímicos de las ocoítas de Lonquimay, junto

con caracterizar la distribución y condiciones de la mineralización de cobre hospedada en las

ocoítas.

1.4.2. Objetivos específicos

• Delimitar la distribución areal de las ocoítas, sus características texturales,

mineralógicas, estructurales.

• Determinar los rasgos geoquímicos y su relación con el ambiente tectónico de las

ocoítas.

• Determinar la distribución en superficie de la mineralización de cobre, junto con la

caracterización de la alteración hidrotermal.

• Determinar el origen del yacimiento que mejor explica la mineralización de cobre.

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Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

1.5.

Hipótesis de Trabajo

Las ocoítas de Lonquimay representarían un volcanismo fisural correspondiente a

una zona de extensión cortical cretácica, coincidiendo con el registro de ocoítas en Chile

asociados a este régimen. Por otra parte, la mineralización de cobre en estas ocoítas

correspondería a un depósito estratoligado de Cu-(Ag) con enriquecimiento supérgeno, esto

debido a la presencia de óxidos de cobre junto a cobre nativo.

2. ANTECEDENTES GEOLÓGICOS DEL ÁREA DE ESTUDIO

2.1.

Marco Geotectónico

Durante el Jurásico se desarrolla la primera etapa del ciclo andino caracterizada por

una subducción oblicua en el margen Pacífico, producto de una alta actividad de los centros

de expansión oceánica (Amilibia et al.,2008), que produjo un régimen de deformación

extensional, asociado al retroceso negativo de la trinchera, en el sector cordillerano de la

región de la Araucanía, que perduro hasta finales del Cretácico Inferior (Ramos, 1999;

Scheuber & Gónzalez, 1999).

Este ajuste tectónico permitió el emplazamiento de un arco magmático de orientación

norte sur, paralelo al margen continental, el cual se extiende desde Perú hasta la zona centro

de Chile (Figura 2), junto a este se desarrollaron cuencas de intraarco y trasarco. (Charrier et

al ., 2007; Mpodozis & Ramos, 2008). Las cuencas extensionales de trasarco corresponde a

Arequipa, Tarapacá y Neuquén, esta última desarrolla parte terminal de su sección oeste en

el sector occidental de la región de La Araucanía (Vicente, 2006; Charrier & Pinto, 2007).

La Cuenca de Neuquén (32° - 40°S) registran eventos de transgresión-regresión

marina al mismo tiempo que se generaba la actividad extrusiva del arco, el cual habría tenido

lugar en condiciones submarinas, mientras que hacia finales del Jurásico dio paso a un

volcanismo subaéreo en su mayoría acompañado de eventos de regresión marina (De la Cruz

& Suarez, 1997; Franzese & Spalleti, 2001).

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Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

Durante el Cretácico Inferior tardío se desarrolla un periodo de deformación

compresiva en el margen Pacífico, generando el alzamiento y erosión de unidades

preexistentes, junto a la inversión de las cuencas de trasarco desarrolladas, marcando así el

término de la primera etapa del ciclo Andino (Franzese & Spalleti, 2001; Charrier et al .,

2007).

Esto da comienzo a la segunda etapa del ciclo andino, que se produce debido al

proceso de rifting que habría separado a Sudmérica de África, producto de una mayor

convección en el manto, lo que derivó en una mayor producción de corteza oceánica (Charrier

et al ., 2007).

Este periodo se subdivide en dos etapas que van desde el Cretácico Inferior tardío al

Cretácico Superior, donde se desarrolla una extensión cortical generalizada a lo largo del

margen continental, mientras que durante el Paleógeno Inferior se desarrollan cuencas de

intraarco dado un nuevo evento extensional, donde un evento compresivo en el límite

Cretácico-Paleógeno separa estas dos subetapas (Charrier et al., 2007). Los eventos

extensivos de esta etapa se deben a la baja tasa de convergencia, junto a una oblicuidad entre

las placas Farallón y Sudamericana (Mpodozis & Allmendinger, 1993; Charrier et al., 2007).

La subducción de corteza oceánica de mayor temperatura redujo el ángulo de

inclinación en la subducción y un aumento del acoplamiento entre las placas de Nazca y

Sudamericana (Charrier et al., 2007), generando un arco magmático ubicado hacia el este,

respecto al anterior, por ende, un dominio más amplio del antearco hacia el oeste (Figura 2;

Oliveros et al.,2020). Este cambio en la subducción se ve afectado por el cambio a la

vergencia en el movimiento de la placa oceánica, la cual sigue siendo oblicua, pero con

orientación noreste, lo que genera movimientos dextrales en las fallas transcurrentes de

orientación norte-sur preexistentes (Pardo-Casas y Molnar, 1987; Charrier et al ., 2007).

En esta etapa se forman diversas cuencas de antearco e intraarco, las cuales son

producto de la extensión cortical que perduro hasta el Paleógeno inferior, estando limitadas

por fallas normales, las cuales fueron invertidas durante el periodo de compresión intermedio

(Charrier et al., 2007; Charrier et al., 2009), estas dan cuenta de voluminosos magmas

emitidos en el arco volcánico, concentrándose estos depósitos desde Santiago al norte

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Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

(Oliveros et al.,2020). donde hacia el sur se pierde la continuidad del arco volcánico, sin un

registro significativo al sur de los 33°S.

Figura 2. Esquema de la configuración tectónica del margen andino y del arco magmático desde el Jurásico al Eoceno Temprano, donde la línea punteada en el mapa indica su posición y extensión relativa en Chile (Oliveros et al., 2020).

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Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

Durante el Eoceno ocurre un evento de compresión acompañado por el cese de la

actividad magmática en el arco, el cual marca el término de la segunda etapa del ciclo andino,

con la consiguiente inversión de las cuencas extensionales y del intraarco establecidas

durante la segunda etapa, coincidiendo con una mayor tasa de convergencia y menor

oblicuidad de convergencia entre las placas Sudamericana y Nazca, provocando el

desplazamiento hacia el este del arco magmático (Figura 3) (Charrier et al., 2007; Oliveros

et al.,2020). Además, se reconoce extensión en el arco magmático, formando las cuencas

Abanico en la zona central de Chile, y la cuenca Cura Mallín (entre los 33°S a los 43°S).

Figura 3. Esquema de la configuración tectónica del margen andino y la posición de los distintos arcos magmáticos desde el Eoceno Medio al Mioceno, en el esquema inferior el arco del oeste corresponde al Eoceno, donde la línea punteada en el mapa indica su poción y extensión relativa en Chile (Oliveros et al ., 2020).

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Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

La cuenca Cura Mallín se encuentra acotada por fallas normales, sin mayor influencia

de tectónica de rumbo (Burns et al., 2006), una falla de orientación noroeste divide la cuenca

Cura Mallín en dos subcuencas, generando un desarrollo diferenciado entre la parte norte y

sur de esta cuenca (Radic et al ., 2002), siendo rellenada por depósitos volcánicos subaéreos

y continentales.

Durante el Mioceno tardío se produce un nuevo evento compresivo asociado al

aumento de la tasa de convergencia de la placa de Nazca, alrededor de los 12 Ma, lo que se

evidencia en el plegamiento de las secuencias sedimentarias de la cuenca, exhumando rocas

del basamento jurásico y acortando las secuencias sedimentarias hacia los bordes pasivos de

la cuenca (Suárez & Emparán, 1997; Charrier et al ., 2007).

2.2.

Antecedentes Generales

En Chile la cuenca de Neuquen se encuentra representada por la Formación Nacientes

del Biobío, descrita por De la Cruz y Suárez (1997), cuyas facies muestran la evolución de

la apertura de una cuenca extensional de intraarco, progresando desde basaltos almohadilla

y turbiditas, a areniscas y calizas, finalizando con secuencias volcánicas que colmatan la

cuenca.

Durante el Cretácico se desarrolla una nueva etapa de extensión (Charrier, et al , 2007;

Muñoz, et al , 2018), que se encuentra marcada por magmatismo, según evidencia Piracés y

Maksaev (1977), en la región de Valparaiso habria correspondido a volcanismo fisural,

evidenciado en las formaciones Lo Prado y Veta Negra, conformadas por intercalaciones de

secuencias marinas (areniscas, caliza, limolitas y lutitas) y secuencias volcanicas,

principalmente basaltos y andesitas, aumentando el volumen de ocoítas hacía los 100 Ma

(Vergara et al ., 1995; Sellés y Gana, 1996; Rivano, 1996).

En la zona de Lonquimay el Cretácico se encuentra representado por el complejo

Vizcacha Cumilao, que corresponde a un arco activo (Maldonado, 2017), representado por

lavas andesíticas y basálticas, rocas piroclásticas e hipabisales basálticos (Suárez & Emparán,

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1997). Hasta el Oligoceno en la zona no hay registro estratigráfico,tan solo durante el

Paleógeno en el que hay pequeñas evidencias de plutonismo (Suárez & Emparán, 1997).

Durante el Oligoceno – Mioceno se desarrolla la cuenca Cura Mallín producto de

extensión cortical (Burns et al ., 2006) , la cual se extiende desde los 36°30’ a los 39°00’

latitud sur, rellenada con depósitos de origen fluvial, lacustre y volcánico, correspondientes

a la Formación Cura Mallín principalmente (Suárez y Emparán, 1997). Hacía el Mioceno

Superior ocurre la inversión de la cuenca generando la deformación de los estratos,

evidenciado en pliegues anticlinales y fallas inversas (Radic et al , 2002; Melnick et al .,

2006).

2.3.

Geología Local

Las unidades abarcadas en este trabajo fueron definidas por Suárez y Emparán (1997),

en la cartografía geológica de la provincia Curacautín por parte del Servicio Nacional de

Geología y Minería. La geología del área se encuentra dominada por depósitos continentales

y volcánicos Miocenos correspondientes a la Formación Cura Mallín (Suárez & Emparán,

1997; Radic et al , 2002; Burns, et al , 2006), los que en su mayoría se encuentran cubiertos

por depósitos glaciares cuaternarios y depósitos volcánicos recientes (Suárez y Emparán,

1997) (Figura 4). Esta corresponde a una zona de intra arco que ha sido afectada por eventos

tectónicos compresivos desde el Mioceno Superior, hasta el Holoceno donde se ve afectada

por tectónica transpresiva (Melnick, et al , 2006) (Figura 5).

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Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

Figura 4. Mapa Geológico del área Lonquimay. Modificado de Suárez y Emparán (1997).

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Hallazgo de ocoítas con mineralización de cobre en Lonquimay: Implicancias Metalogénicas

Área de estudio

Figura 5. Contexto estructural del área Lonquimay (Melnick et al. , 2006).

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2.3.1.

Formación Nacientes del Biobío (Jurásico Inferior a Medio)

Corresponde a una secuencia sedimentaria marina, volcánica submarina y

continental, correspondiendo su porción media e inferior a rocas sedimentarias siliciclásticas

y carbonatadas, junto a lavas basálticas submarinas (Suárez y Emparán, 1997), mientras que

la parte superior corresponde rocas volcánicas subaéreas.

Esta formación se divide en tres miembros (De la Cruz & Suarez, 1997): el Miembro

Icalma compuesto de lavas almohadillas de composición basáltica y brechas basálticas, los

cuales se intercalan con turbiditas, que de acuerdo a fósiles de ammonoideos descritos por

De la Cruz y Suárez(1997), son de edad Pliensbachiana; el Miembro Lolén-Pacunto es una

secuencia sedimentaria clástica, con presencia de fósiles marinos, compuesta de rocas

pelíticas, areniscas, tufitas, tobas y brechas (De la Cruz & Suarez, 1997), Suárez y Emparán

(1997) interpretan en base a restos fósiles de ammonoideos que indican una edad del Aleliano

al Kimmeridgiano inferior (176- 153 Ma); El Miembro Lonquimay corresponde al miembro

superior de la formación, compuesto por lavas andesíticas, areniscas, calizas y rocas

piroclásticas, la sección inferior de este representa un ambiente marino el cual grada a un

volcanismo subaéreo en la parte superior, el cual se engrana lateralmente con el Miembro

Lolén-Pacunto (Suárez & Emparán, 1997).

2.3.2.

Complejo Vizcacha-Cumilao (Cretácico – Paleógeno?)

Comprende secuencias de rocas volcánicas, compuesta de andesitas y basaltos, junto

a tobas de la lapilli y brechas volcánicas, y rocas sedimentarias, que se encuentran plegadas

y afectadas por fallas (Suárez y Emparán, 1997). Las secuencias piroclásticas corresponden

a flujos piroclásticos, depósitos de caída y flujos de detritos (Suárez y Emparán, 1997). Las

andesitas presentan localmente alteración a clorita, epidota y hematita, y en sectores se

encuentran con vetillas de ceolita, limonita y epidota (Suárez y Emparán, 1997).

La edad del complejo Vizcacha-Cumilao estaría comprendida entre los 73±5 y

13.0±3.2 Ma, que fueron interpretadas como edades mínimas por Suárez y Emparán (1997).

Además, las rocas del complejo infrayacen de manera discordante a la Formación Cura

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