El proyecto Santo Domingo se encuentra al sur del Perú, en el departamento de Puno. Se ubica al noreste de la cordillera oriental, a 24km de la mina de estaño San Rafael. El proyecto Santo Domingo abarca un área aproximada de 1331Has, afloran rocas metamórficas, sedimentarias y volcanoclásticas del Paleozoico (Siluriano) hasta el Mesozoico (Triásico) que son intruidas por un stock porfirítico monzogranito. La mineralización fue reconocida en 5 sistemas de vetas, llamadas de SW a NE, Ccasahuallata, Pucará, Santo Domingo, San Basilio, y Rita. La orientación de los sistemas es andino NW-SE con buzamientos al SW y NE. El sistema de vetas Santo Domingo presenta una longitud de 3.2km con un ancho de hasta 500m y una extensión vertical reconocida de 900m. Las estructuras mineralizadas presentan potencias que varían desde 0.20 a 0.40m. Las estructuras están controladas por fallamiento del tipo normal con un ligero componente sinestral. En superficie el sistema Santo Domingo presenta anomalías geoquímicas de Cu+-Sn-Zn+-Pb-As, mientras que en subterráneo las anomalías geoquímicas son de Sn+-Cu. La mineralización estannífera del sistema Santo Domingo está controlada por factores litológicos, mineralógicos y estructurales. Se estableció un modelo geológico con la interacción de los controles de mineralización tales como el cambio de buzamiento, intensa alteración hidrotermal (cloritización), y el cociente Sn/Cu.

Geólogo / El yacimiento de Quebrada Blanca (QB) ubicado en la Región de Tarapacá, es un pórfido de cobre y molibdeno de edad Eoceno Superior (38-35 Ma). El complejo plutónico de QB intruye a la Formación Collahuasi del Paleozoico Superior y conforma un bloque paleozoico limitado hacia el oeste por el sistema de fallas de Domeyko y hacia el Este por la Falla El Loa y el actual arco volcánico. La compañia minera Teck ha explotado la zona de enriquecimiento supérgeno desde 1992, actualmente el recurso supérgeno se está agotando, lo que ha motivado potenciar el desarrollo del sector hipógeno. Con el fin de mejorar la resolución de la interfaz hipógeno-supérgeno y aumentar el conocimiento sobre el yacimiento para futuras labores, se propuso realizar un modelo geológico con la información levantada mediante el mapeo de sondajes y pozos de tronadura, y proponer un modelo estructural y cinemático del yacimiento. Se realizaron plantas de litologías, alteración y leyes de cobre secuencial (SCu) para cada banco de la mina, los que se materializaron en sólidos 3D. Esto reveló lineamientos de distribución preferencial que se compararon con la información de estructuras mapeadas, y se establecieron relaciones preliminares entre las estructuras, litologías, alteración y leyes de Scu. En el rajo se determinó la presencia de dos conjuntos estructurales de orientaciones NW-WNW y NNE, el análisis de plantas sugiere la existencia de un tercer set estructural de orientación ENE el que no tenía expresión en terreno. Integrando toda la información se observó que los sectores de mayor ley supérgena corresponderían a la asociación de brechas hidrotermales, permeables y ricas en súlfuros primarios, con la presencia de fallas principalmente NW-WNW, factores que favorecerían el transporte y precipitación de cobre por soluciones supérgenas. Se concluyó que los lineamientos ENE están relacionados a la génesis del complejo plutónico dada la elongación ENE de los cuerpos intrusivos. Las fallas NW-WNW fueron activas durante y post-periodo de enriquecimiento supérgeno y corresponden a un sistema trastensional dextral. Son responsables del desarrollo de grábenes en todo el yacimiento. Las fallas NNE se ubican en el sector este del rajo, cortan el resto de las fallas e incluso cortan y desplazan gravas terciarias, lo que lleva a concluir que es el sistema estructural de actividad más joven de Quebrada Blanca y se caracterizan por presentar una importante componente de rumbo dextral.

Los prospectos Las Bellas y Don Bernardo se ubican en la Región Metropolitana, Comuna de Alhué, 40 km al sur de Melipilla y 10 km al WSW del distrito mesotermal polimetálico rico en Au y Ag Alhué. Las rocas más antiguas que afloran en estos prospectos corresponden a rocas volcánicas pertenecientes a la Formación Lo Valle. Estas rocas están intruidas, en orden temporal, por un granitoide de grano grueso, de composición tonalítica, y por cuerpos emplazados en forma de diques, sills y stocks, de composición monzogranítica. Finalmente, intruyen diques de pórfido félsico que contienen a la mineralización. Las estructuras están representadas por fallas de rumbos desde N20ºW hasta N30ºE, de carácter preferentemente subvertical. La mineralización de interés económico se presenta en ambos prospectos en forma de 10 estructuras observables en superficie, que siguen las fallas antes mencionadas. Estas estructuras consisten en diques de pórfido fracturado y en parte brechizado con alteración cuarzo-sericítica y menor propilítica (clorita + calcita ± epidota - adularia), y alteración supérgena sobreimpuesta, representada por argilización y por la presencia de boxwork regulares y, óxidos e hidróxidos de hierro. Las estructuras, de disposición subverticales a 70ºE, presentan potencias observadas entre 10 y 30 m, largos reconocidos entre 100 y 2000 m, y una profundidad de al menos 250 m en Las Bellas y de 625 m en Don Bernardo (basado en diferencias de cota). Los estilos de mineralización corresponden a vetas, brechas hidrotermales, sheeted veins, stockwork y diseminación. La mineralogía de las vetas corresponde a cuarzo, pirita, calcopirita y, en menor proporción, galena, covelina y Au nativo. Las brechas hidrotermales son del tipo matriz soportante, cuya matriz está constituida por cuarzo, magnetita, hematita, goethita, jarosita y diseminación de boxwork regulares y pirita fina; y fragmentos angulosos de pórfido félsico consistente en cuarzo, pirita, hematita, magnetita y menor bornita, calcosina. Las vetillas de las sheeted-veins y stockwork, de 1 - 10 mm de espesor, presentan hematita, magnetita, limonitas, jarosita y relictos de pirita. En un muestreo tipo chip sampling en los diques en la zona de estudio y su posterior análisis geoquímico mostraron valores anómalos de metales preciosos, con rangos de concentraciones de Au entre 0,5 y 7823 ppb y de Ag entre 0,5 y 271 ppm, y de metales base (Cu, Mo, Pb, Zn) sumado a los tipos y estilos de mineralización y a la alteración hidrotermal sugieren un modelo de depósito mesotermal polimetálico, en zona de ebullición (brechas hidrotermales y stockwork) y transición entre epitermal de baja sulfidización y pórfido. Además, comparando la litología y la diferencia de cota en que afloran las vetas en los prospectos en estudio y el distrito minero Alhué, indican que el nivel estructural en Las Bellas y Don Bernardo es más profundo que Alhué, sin embargo pertenecen al mismo metalotecto. Con lo anterior se concluye que Las Bellas y Don Bernardo son importantes prospectos ricos en Au y Ag del Cretácico Superior, que además poseen un gran potencial de mineralización tipo pórfido de metales base en profundidad. Finalmente, los prospectos en estudio, junto con los yacimientos en transición epitermal - mesotermal del tipo adularia - sericita El Bronce de Petorca, Cerro Cantillana y Distrito Minero Chancón y, los yacimientos mesotermales Distrito Minero Alhué y Distrito Minero Las Palmas, debido a su similar marco geológico, edad, estilos de mineralización, minerales de mena y alteración, definen una franja en transición epitermal - mesotermal vetiforme polimetálica rica en oro y plata del Cretácico Superior en Chile Central.

Geóloga / El presente trabajo tiene como objeto definir patrones de distribución de metales nobles en rocas ultramáficas del centro-sur de Chile con diferentes estilos y grados de serpentinización. Las rocas objeto de este estudio afloran en la Cordillera de la Costa entre los 39.11° y 40.04° Sur, ubicada en las regiones de La Araucanía y Los Ríos, en las localidades de Quitratué, Voipire, Palo Blanco y Camán. Se pretende establecer la posible relación que existe entre diferentes contenidos de metales nobles en las diferentes tipologías de serpentinitas y sus distintos protolitos o contextos de formación. En todas las muestras estudiadas el mineral de serpentina predominante es la antigorita. En las localidades de Quitratué y Voipire se identificaron un grupo de muestras con olivino metamórfico. La mayoría de las serpentinitas estudiadas proceden de la hidratación de dunitas, con la excepción de una muestra de Quitratué que presenta un mayor contenido de relictos de piroxeno y podría derivar de una harzburgita. Los patrones de los metales nobles en las rocas estudiadas se ajustan bien al patrón de serpentinas con protolito de peridotitas abisales y de subducción, consistente con las interpretaciones previas, respecto a la presencia de un canal de subducción convectivo. Se encontró una anomalía común en las muestras con olivino metamórfico en Pd y en menor medida en Rh, lo cual indicaría que existe una movilización de estos elementos durante el proceso de deserpentinización y formación de olivino metamórfico a mayor profundidad. / Este trabajo de memoria de título ha sido financiado por el proyecto FONDECYT # 11140005 "Decoding precious metals (platinum group elements and gold) in upper mantle rocks of the Chilean Coastal Cordillera" liderado por el Doctor José María González Jiménez

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / El skarn Tres Chepas se encuentra ubicado en el distrito minero de Caimanes en la IV región a 60 Km al sur de la ciudad de Illapel, en la franja de depósitos tipo skarn cupríferos alojados en las zonas de contacto de rocas estratificadas Mesozoicas intruídas por plutones Cretácicos a lo largo de la Cordillera de la Costa entre la IV y V región. El área del skarn Tres Chepas, está constituida por rocas intrusivas y rocas estratificadas. Las rocas intrusivas corresponden a un plutón de composición cuarzomonzonítico y a cuerpos menores como diques y sills. Las rocas estratificadas son de carácter volcano-sedimentario con orientación Norte-Sur y manteo variable entre los 60° – 90° al oeste y están afectadas por metamorfismo de contacto, formándose rocas córneas de hornblenda, rocas córneas de piroxeno, skarn de granates y skarn granate-wollastonita. La mineralogía de mena se encuentra alojada principalmente en el skarn de granate-wollastonita y consiste principalmente en sulfuros de Cu como bornita y secundariamente calcopirita. La alteración prograda está representada por granate, wollastonita y piroxeno. La alteración retrógrada es débil y consiste en epidota y tremolita. El muestreo tipo chip sampling y su posterior análisis geoquímico mostraron valores anómalos de metales, con rangos de concentraciones de Cu entre 14,4 a 41.438 ppm, Au entre 5 y 3.753 ppb, y de Zn entre 0,5 y 97713 ppm, estando la mineralización distribuida de manera errática, constituyendo un depósito de baja ley.

Geólogo / El proyecto Purén Oeste es un prospecto aurífero localizado en la Alta Cordillera de la Región de Atacama, en la parte norte de la Franja Maricunga (26° -28°S), dentro del denominado “distrito de La Coipa”, a una altitud de 4400 m.s.n.m. El objetivo principal del presente trabajo, fue definir relaciones de la distribución del Au y la Ag con otros elementos, con la litología y la mineralogía de alteración hidrotermal, con el propósito de definir un modelo de mineralización. Para ello se realizó un estudio de datos obtenidos de 34 sondajes realizados en la zona. Se identificaron 4 unidades litológicas: gravas, tobas dacíticas gruesas, tobas riolíticas finas y rocas sedimentarias (lutitas), cuya disposición, desde la superficie hacia abajo, es en el orden en que se nombraron. Además se identifico un nivel de azufre cercano a la superficie, de 30 m de potencia y una serie de fallas de rumbo NW y NE, y manteo subvertical. Los análisis geoquímicos detectaron concentraciones anómalas de los elementos Au, As, Pb, Sb y Zn, respecto del contenido normal de las rocas en la corteza. La mayor concentración de Au se encuentra en el sector norte del proyecto, a partir de los 250 m de profundidad, aproximadamente. También se estableció que la distribución del Au es independiente, estadística y espacialmente, de los demás elementos estudiados, lo que no permite usarlos como guía de exploración para la búsqueda de cuerpos mineralizados de Au, mientras que las distribuciones de los metales base (As, Pb, Sb y Zn) se encuentran relacionadas entre sí. A través del estudio de la mineralogía de alteración hidrotermal, con el espectrómetro Terraspec, fueron definidas tres asociaciones principales de minerales de alteración hidrotermal: alunita-caolinita-sílice, caolinita-montmorillonita-illita y sílice (con illita y/o caolinita). La distribución de esta zonación ocurre desde un centro de sílice, luego alunita-caolinita-silice, y finalmente montmorillonita-illita-caolinita. Aunque la segunda asociación no se encuentra presente en todos los casos. También se identificaron los minerales de alteración supergena hematita, goethita y jarosita, cuya distribución se observa a lo largo de todo el proyecto. Se definió que el área de estudio corresponde a la parte superficial de un depósito epitermal de alta sulfuración, donde la información recopilada sugiere un control estructural de la mineralización en el área, que se dio en eventos superpuestos con diferentes niveles de ebullición. La mineralización de Au se encuentra principalmente en las tobas riodaciticas finas, dentro de los centros de silicificación. De lo anterior, se estableció que podrían haber concentraciones económicamente rentables bajo las áreas definidas con los interceptos de mayor concentración de Au, sin embargo, éstas estarían ubicadas a profundidades cercanas a los 400 m.

El Distrito Gonzalito se ubica al SE de la provincia de Río Negro (41°19'4.70" Sur; 65°39'0.96" Oeste) y abarca numerosas manifestaciones minerales metálicas y no-metalicas. La mineralización del distrito es vetiforme con vetas de sulfuros masivos (Pb - Ag - Zn), fluorita y óxidos e hidróxidos de manganeso. Las vetas polimetálicas son las más antiguas seguidas por la fluorita y en última instancia los óxidos de manganeso. La mineralización se aloja en fallas dilatacionales con posteriores reactivaciones de carácter transcurrente. Las mismas presentan una orientación general NNE y se distribuyen a lo largo de dos fajas paralelas bien definidas en el distrito. Las fajas mineralizadas están limitadas por lineamientos estructurales de primer orden, de orientación NO y NE, los cuales delimitarían grandes bloques corticales. Estos lineamientos corresponden a fajas de cizalla dúctil del orógeno Gondwánico que fueron reactivadas de forma frágil durante el Mesozoico. La reactivación de estos lineamientos durante el Triásico superior al Jurásico inferior en un régimen dominado por una extensión de sentido E-O generó una tectónica de bloques. Este esquema extensional produjo fracturas dilatantes de orientación N-S, las cuales por rotación de los bloques corticales cambiaron su orientación y su cinemática. De esta manera estructuras inicialmente extensionales presentan características mixtas con fallas de rumbo. Edades U-Pb en circón (por el método LA- MC-ICP- MS), y Pb-Pb en galena y en las rocas de caja de la mineralización han sido utilizadas para acotar las relaciones temporales entre las estructuras mineralizadas y sus encajantes. La edad máxima de sedimentación de un paragneis del basamento es de 515 Ma con una edad de metamorfismo regional de 472 Ma. Estas edades acotan la evolución tectonotérmica del basamento al Paleozoico Inferior. Además se obtuvo una edad de cristalización de 243,6±1,7 Ma para un dique perteneciente a un enjambre longitudinal que es cortado y desplazado por las vetas polimetálicas. Las edades modelo Pb-Pb obtenidas en galenas del Distrito Gonzalito indican edades mesozoicas tempranas. Las relaciones isotópicas de plomo de la mineralización y de las rocas del enjambre de diques triásico indican una proveniencia común a partir de una fuente de la corteza continental superior. La integración de los datos geocronológicos e isotópicos en el contexto geológico del área permite establecer una edad de ca. 190 Ma para la mineralización polimetálica del distrito. Esta mineralización se dispone en estructuras extensionales originadas en el Triásico superior al Jurásico inferior que evolucionaron controladas por estructuras de mayor escala durante el Mesozoico. El desarrollo y evolución de estas estructuras mineralizadas tiene relación directa con la extensión generalizada que se registra en todo el margen suroccidental del Gondwana a partir del Triásico medio. Se propone que este proceso extensional tiene relación directa con la finalización de la actividad del Orógeno Gondwánico. A partir del colapso del orógeno se habrían generado los primeros efectos de extensión cortical permitiendo el ascenso de magma desde la base de la corteza. Estos magmas serian la fuente de grandes provincias magmáticas y de los sistemas hidrotermales asociados a ellas. Este proceso extensional se produjo en una posición de intraplaca respecto al margen de subducción y seria el preludio de la apertura del Océano Atlántico Sur.

Doctor en Ciencias, Mención Geología / The interactions between seismic activity, fluid flow and mineral precipitation exerts a first-order control on the strength and permeability of the crust and plays a critical role in promoting the development of hydrothermal systems and the formation of giant ore deposits. However the role of such interactions on the evolution of hydrothermal systems and its transient effects on mineralization is poorly constrained. This thesis contributes to establish the nature of the dynamic interplay between brittle deformation, heat-fluid-rock interaction and mineralization of hydrothermal systems in volcanic arcs. An ideal natural laboratory used to study such interplay is the Andean Cordillera of Central-Southern Chile, where hydrothermal systems occur in close spatial relationship with active volcanism as well as major seismically-active fault systems. The combination of regional-scale structural analysis of active geothermal areas with geochemical modeling of hot springs in the Villarrica Chihuio area in southern Chile unravel the role of crustal deformation in facilitating and inhibiting the development of geothermal systems. Results reveal the presence of two magmatic-tectonic-geothermal domains and indicate that the chemical evolution of hydrothermal fluids in the area is strongly dependent on structurally controlled mechanisms of heat transfer. This contribution provides new insights towards efficient exploration strategies of geothermal resources in Southern Andes. The high enthalpy, metal-rich active Tolhuaca geothermal system north of Villarica was studied in detail in order to (1) address how the interplay between seismic activity, heat-fluid rock interaction, fluid flow and mineral precipitation controls the physicochemical evolution of hydrothermal systems in the studied region and (2) analyze the transient effects of earthquake-triggered pressure perturbations on metal solubility and mineralization. To achieve this, a comprehensive structural and mineralogical analysis at field and drillhole scales was combined with geochemical and thermometric data of borehole fluids and fluid inclusions, and numerical simulations of fluid evolution and rock failure conditions. Results obtained from this study reveal that hydrothermal alteration modifies the response of rock to deformation at Tolhuaca, produces a vertical compartmentalization of the system and promotes the development of a clay-rich low permeability zone. Moreover, they indicate that the life span and thermal structure of this system were highly affected by the low-permeability zone developed on top. Furthermore, thermodynamic modeling of metal (gold) and mineral (silica) solubility at Tolhuaca reveals that the optimum physical and chemical conditions for metal precipitation are reached at liquid-saturated conditions with a saturated liquid temperature less than 310°C, under which small pressure changes triggered by transient fault-rupture can drop solubility several orders of magnitude. The observations resulting from the thesis not only provide new insights about how hydrothermal reservoirs develop through a combination of sustained heat and high permeability conditions that are strongly conditioned by active tectonics, but also unveil how hydrothermal systems evolve to maximize the efficiency earthquake-induced mineral precipitation.

Geólogo / El presente trabajo presenta el estudio de mineralización de plata, y un modelo de distribución de ésta, en el sector Los Bronces, del distrito Río Blanco - Los Bronces. El trabajo se divide en dos etapas. Una primera parte dedicada al estudio de las fases mineralógicas portadoras de plata. Una segunda etapa dedicada al estudio del comportamiento espacial de la plata, y el posterior desarrollo de un modelo de distribución de las leyes de plata en el yacimiento. Las metodologías empleadas para el estudio de ocurrencia corresponden al estudio de base de datos y antecedentes bibliográficos, caracterización macroscópica y descripción microscópica mediante microscopia óptica en zonas con anomalía de plata, caracterización mineral mediante difracción de rayos X, análisis de elementos químicos mediante ICP óptico, y mineralogía automatizada mediante plataforma SEM - EDS. Las metodologías empleadas para el desarrollo del modelo de distribución corresponden al estudio de resultados de ocurrencia, estudio variográfico de la plata para los distintos dominios estipulados, y estimación mediante kriging ordinario, en función de los variogramas obtenidos. Los resultados indican presencia de plata en cuatro minerales: Freibergita, Matildita, Berryita, Hessita. Todos los minerales están asociados a evento de mineralización en vetas tardías del sistema. Los resultados de la distribución indican anisotropía con dirección N70E, consistente con modelo estructural en la zona norte de la mina (Donoso), un comportamiento isótropo en la zona sureste (Infiernillo), y un comportamiento anisótropo en la zona sur (Los Bronces Sur). La zona que concentra el mayor contenido de Ag corresponde a Los Bronces Sur, aunque también existen zonas de interés en Donoso debido a su concentración y al estar ubicadas dentro del plan de desarrollo de la mina.

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