Magnetic mineralogy and paleomagnetism of the giant porphyry copper deposits Chuquicamata and El Teniente, Chile

Mineralogía magnética y paleomagnetismo en los megayacimientos tipo pórfido cuprífero Chuquicamata et El Teniente, Chili

• Auteur / Autrice : Natalia Astudillo Leyton
• Direction : Pierrick Roperch, Brian Townley
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Porphyre (pétrologie)

Altération hydrothermale

Chili

Paléomagnétisme

Mots clés libres

Paléomagnétisme

Minéralogie magnétique

Porphyre cuprifère

Altération hydrothermale

Geologie

Résumé

L'objectif principal de cette recherche a été de déterminer les effets de l'altération hydrothermale sur la minéralogie magnétique et les enregistrements paléomagnétiques de deux méga-gisements de type porphyre cuprifère au Chili. Le gisement de Chuquicamata (Eocène-Oligocène), dont la minéralisation est hébergée dans des roches granodioritiques est limité longitudinalement par une faille majeure (Falla oeste) et les minéralisations d'intérêt économique sont principalement concentrées à l'est de la faille. La susceptibilité magnétique et l'intensité de l'aimantation rémanente diminuent fortement en fonction de l'altération quartz-séricite qui augmente à l'approche de la faille. A l'ouest de la Falla Oeste, des rotations antihoraires de petits blocs confirment l'hypothèse d'un mouvement sénestre de ~35km ayant permis la juxtaposition du porphyre cuprifère de Chuquicamata avec la granodiorite Fiesta. Dans le gisement EL TENIENTE (Miocène supérieur - Pliocène inférieur). , les contrastes magnétiques sont forts entre les dacites et quartz-diorite (k <0. 001 SI) et le complexe d'andésites minéralisées (<0. 01 < k < 0. 2 SI). Une aimantation rémanente très stable de polarité normale ou inverse, est portée par la magnétite en grains fins. Compte tenu des fréquentes inversions de polarité du champ magnétique terrestre au cours de la période 4. 5-5Ma, la zonation spatiale de la polarité magnétique observée au niveau de la mine suggère une acquisition d'aimantation et de minéralisation très rapide (~0. 1-0. 2Ma) au cours d'épisodes successifs.

The principal objective of this research was to determine the effects of hydrothermal alteration on the magnetic mineralogy and the paleomagnetic records in two Chilean porphyry copper mega deposits. The Chuquicamata orebody (Eocene-Oligocene) where the mineralization is hosted in granodioritic rocks is longitudinally limited by a master fault (West fault) and the economic mineralization is concentrated on the eastern side. Magnetic susceptibility and remanent magnetization strongly decrease, while quartz sericite alteration increases when getting closer to the fault. In the western block of the mine, counterclockwise rotation of small blocks associated with deformation along the West Fault, support the hypotesis of 35 km of sinistral strike-slip movement, leading to the juxtaposition of Chuquicamata porphyry copper deposit with the Fiesta granodiorite. In El Teniente orebody (late Miocene- early Pliocene), the magnetic contrasts are strong between weakly magnetic dacites and quartz-diorites (k <0. 001 SI) and the mineralized andesite complex (<0. 01 < k < 0. 2 SI). A very stable remanent magnetization of normal or reverse polarity is carried by fine grained magnetite. Considering the frequent polarity reversals of the earth magnetic field in the time interval 4. 5-5Ma, the spatial zonation of magnetic polarity within the mine suggests that mineralization and subsequent cooling occurred within short time intervals (~0. 1-0. 2Ma).