Los depósitos de pórfido de cobre son la principal fuente de cobre del mundo. En Australia, uno de los principales terrenos con potencial de pórfido de cobre es el Arco de Macquarie, en Nueva Gales del Sur (Holliday et al. 2002; Cooke et al. 2007). El arco de Macquarie alberga importantes depósitos porfídicos de Cu-Au, epitermales y de Au-Cu controlados estructuralmente, incluidos los relacionados con las intrusiones alcalinas en el distrito de Cadia. De Newmont La mina subterránea de Cadia es una de las mayores operaciones mineras de oro y cobre de Australia, con reservas de mineral de 17 Moz de oro y 3,6 millones de toneladas de cobre.

Fleet Space Technologies está trabajando actualmente con varios clientes en sus proyectos de exploración de pórfidos en el Arco de Macquarie. Anuncios de ASX de Recursos de inflexión y Minerales Waratah ambos apuntan al valor que estas empresas han atribuido a la ANT de Fleet por ofrecer nuevos objetivos de perforación para sus programas de exploración. Será emocionante observar cómo se desarrollan los programas de perforación que surjan de estos sondeos, y el éxito en esta región abrirá nuevas oportunidades en otras regiones con pórfidos de cobre y oro.

En mayo de 2024, Fleet Space organizó una excursión geológica al Arco de Macquarie con los objetivos de:

  • Observar las rocas representativas del Arco de Macquarie y cubrir las secuencias geológicas, incluidos los estilos de mineralización, la naturaleza del afloramiento y la erosión, y la complejidad de la geología regional.
  • Aumentar el conocimiento geológico y la historia geodinámica del área del equipo de Fleet Space para ayudar a la modelización geofísica para la exploración de minerales.
  • Brindando una oportunidad de establecer contactos para el equipo de Fleet Space y los exploradores de minerales locales.
  • Promover el debate sobre la exploración, los datos y las herramientas, incluida la aplicación de la tomografía de ruido ambiental (ANT), para reducir el riesgo de exploración y ayudar a los exploradores de minerales a descubrir.

Esta excursión fue dirigida por Phil Gilmore de GEMS (Geoscience, Exploration and Mineral Systems) en colaboración con Fleet Space Technologies, y asistieron 25 geocientíficos de 10 empresas (incluida Fleet).

Arco Macquarie

El Arco Macquarie es un antiguo arco volcánico ahora incrustado en el continente australiano. En el Ordovícico y principios del Silúrico, el arco se encontraba en el Océano Paleo-Pacífico, producto de la subducción de la corteza oceánica hasta las profundidades del manto.

La geoquímica sugiere que las rocas volcánicas producidas por ese proceso de subducción no interactuaron con grandes cantidades de corteza continental preexistente, y que el arco se construyó sobre la litosfera oceánica o, al menos, sobre un delgado basamento cortical antiguo.

El magmatismo basáltico y andesítico era extenso y formó una serie de volcanes, algunos emergiendo por encima del agua y otros bajo el agua (Fig. 1a). Los bordes de estos edificios volcánicos eran lo suficientemente empinados y dieron lugar a la formación de sistemas de rocas sedimentarias derivados en parte de la erosión y el flujo del material eruptivo anterior, formando paquetes de rocas volcánicas que a menudo están íntimamente intercaladas con las propias rocas volcánicas de arco (figura 1b).

En estas pilas volcánicas, se introdujeron rocas con alto contenido de agua que transportaban cobre y oro magmáticos. Estas rocas intrusivas estaban compuestas por monzonita de cuarzo y monzodiorita, y eran el producto fraccionado de los sistemas magmáticos relacionados con la subducción que caracterizan a los magmas de arco en todo el mundo (figuras 1c, d).

Estas rocas intrusivas cristalizaron rápidamente en sus cámaras de magma de origen y desarrollaron una textura porfirítica muy característica. Los elementos intrusivos característicos suelen ser estrechos y tienen una geometría similar a la de un tubo, que emana hacia arriba de cuerpos plutónicos más grandes de composición intermedia.

Las intrusiones de monzonita perforaron hacia arriba y penetraron en la pila volcánica y volcánica suprayacente durante los períodos de extensión regional o transtensión. El forzamiento tectónico es un impulsor energético clave en los sistemas minerales pórfidos de cobre y oro.

Figura 1. Ejemplos de rocas volcánicas e intrusivas del arco de Macquarie desde el Ordovícico hasta principios del Silúrico. a. Basalto de la formación Cheesemans Creek. b. Paquete de rocas volcánicas de grano fino a medio dentro de la formación Cheesemans Creek. c. Pórfido de monzonita de cuarzo de grano grueso, un ejemplo de intrusiones causantes de la mineralización hidrotermal en la región.

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Las aguas magmáticas evolucionaron a partir de las intrusiones de pórfidos que se introdujeron en las rocas circundantes, formando intensos sistemas de alteración, fracturaciones y brechas hidráulicas y, en algunos lugares, ricos depósitos de cobre y oro. En todo el cinturón hay yacimientos de tipo pórfido y epitermales, cada uno de los cuales representa importantes objetivos de exploración. Los depósitos del Arco de Macquarie tienen muchas similitudes con los sistemas de minerales pórfidos de la Cuenca del Pacífico y con los sistemas pórfidos clásicos de Tethyan (Sillitoe 2012).

Las extensas secuencias de cobertura del Arco de Macquarie incluyen las cuencas del Siluro y el Devónico, la Gran Cuenca Australiana del Mesozoico, el vulcanismo cenozoico y los sedimentos cuaternarios y recientes.

‍Aprendizajes clave

Algunos aprendizajes clave del viaje para el equipo de geología de Fleet Space incluyen:

  • Una mayor apreciación de la intensidad variable de la alteración en torno a los sistemas epitermales de pórfido (figura 2). Si bien los modelos de alteración en torno a los sistemas de pórfidos presentan una visión coherente y sistemática de los principales conjuntos de alteraciones, en realidad la alteración puede ser telescópica, repetida o sobreimpresa. Por lo tanto, los conjuntos minerales pueden ser fusiones complejas de varias fases de alteración, por lo que se requiere una observación cuidadosa para establecer la sistemática de zonificación de las alteraciones. Esto repercute en las posibles interpretaciones de los modelos de velocidad ANT, ya que cabe esperar que las rocas alteradas con potasio registren velocidades sísmicas relativamente altas en comparación con las zonas de alteración propilítica; sin embargo, esto puede complicarse debido a la intensidad variable de la alteración.
Figura 2. Ejemplos de alteraciones en el arco de Macquarie. a. Vista del yacimiento minero de Peak Hill (Alkane Resources) que muestra rocas sedimentarias del Ordovícico intensamente alteradas. b. Detalle de la alteración de la sílice con vetas de cuarzo, Peak Hill. c. Rocas sedimentarias caolinizadas del Ordovícico, Peak Hill. Estas zonas de caolinización se expresarán como zonas de baja velocidad.

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  • Reconocimiento del efecto de la deformación en el arco de Macquarie (figura 3). La mayor parte de la mineralización de cobre y oro está relacionada con el magmatismo de las edades ordovícica y silúrica. Sin embargo, la estructuración del arco se debe a múltiples fases de deformación, desde las primeras extensiones relacionadas con la intrusión de pórfidos y la formación de cuencas silúro-devónicas, hasta episodios de compresión y transpresión de aproximadamente 420-410 Ma y ~390-380 Ma. La complejidad de esta sobreimpresión de deformación quedó patente en el depósito de Peak Hill, un depósito epitermal con un elevado grado de sulfuración (Mastermant et al. 2002; Squire et al. 2007). El depósito se encuentra dentro de rocas muy alteradas que muestran una foliación pronunciada, crenulaciones, fallas y una variedad de tipos de pliegues.
Figura 3. Ejemplos de deformaciones posordovícicas en el arco de Macquarie. a. Pliegue isoclinal plano de arenisca silúrica, grupo Waugoola. b. Pliegues verticales en esquisto ordovícico, mina Peak Hill, con zonas de falla transversales.

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  • Una mayor apreciación de las diversas secuencias de portada de la región (figura 4). Si bien la cobertura aluvial y del suelo es un revestimiento muy extendido, el viaje pudo señalar la variedad de las sucesiones de la cobertura possilúrica. Desde la arenisca permotriásica, las areniscas mesozoicas de la cuenca del Eromanga y los centros generalizados de vulcanismo cenozoico, cada una de estas unidades de cobertura tiene un impacto distinto en la geología de la región y, por lo tanto, en la respuesta geofísica. El grosor de la cobertura es variable a lo largo del arco de Macquarie, pero por lo general aumenta hacia el norte, donde la cubierta mesozoica, en particular, se vuelve más gruesa.
Figura 4. Ejemplos de rocas de cobertura en el arco de Macquarie. a. Piedra caliza silúrica del grupo Mumbil que se encuentra en cuencas localizadas y delimitadas por fallas que recubren los volcanes del Ordovícico. b. Arenisca silúrica de la formación Hannover. c. Arenisca guijarros de la formación Digby del Pérmico tardío al Triásico temprano (cuenca de Gunnedah). d. Ejemplo de rocas volcánicas cenozoicas en la región, es una roca volcániclástica máfica de unos 12 Ma del monte Conobolas.

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Cada uno de estos factores influye en la recopilación e interpretación de los datos de ANT y esperamos seguir trabajando con nuestros clientes en toda la región en los próximos años.

Para satisfacer las demandas de la transición energética, es necesario encontrar más depósitos de pórfido de cobre. Para que este proceso sea más eficiente, preciso y rápido, el enfoque de Fleet Space Technologies ha consistido en proporcionar imágenes sensibles, tridimensionales y rápidas del subsuelo mediante tomografía de ruido ambiental (ANT) a través de la plataforma ExoSphere.

Fleet está trabajando actualmente para ampliar los métodos geofísicos que pueden integrarse con ANT, junto con nuevas aplicaciones de inteligencia artificial para predecir zonas mineralizadas. Nuestro trabajo en el Arco de Macquarie proporcionará una base sólida para el desarrollo de estas nuevas tecnologías, además de mejorar nuestra capacidad de ofrecer interpretaciones geológicas perspicaces a nuestros clientes.

No hay nada como conocer de cerca la verdad de un modelo geofísico entre rocas y tierra, y la excursión geológica de Fleet Space de este año brindó la oportunidad perfecta para ello.

¡Nos vemos en la próxima!

Escenas de la excursión geológica de Fleet Space Technologies al Arco de Macquarie. Presentaciones de empresas activas en la región que inspeccionan rocas y de nuestro fantástico líder de la excursión, Phil Gilmore.

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Agradecimientos

Este artículo ha sido preparado por Anthony Reid y el equipo de geología de Fleet Space Technologies. Agradecemos a todos los participantes de la excursión, especialmente a Phil Gilmore por su liderazgo y a los equipos de Alkane Resources, Magmatic Resources y Waratah Minerals por compartir con el grupo sus conocimientos y su trabajo en proyectos en el Arco de Macquarie. Donna Draper, de Snap Marketing and Events (Orange), fue una magnífica anfitriona y organizadora del grupo y le damos las gracias inmensamente por su trabajo.

Referencias

Cooke, D. R., A. J. Wilson, M. J. House, R. C. Wolfe, J. L. Walshe, V. Lickfold y A. J. Crawford. 2007. «Pórfido alcalino de Au — Cu y depósitos minerales asociados del Arco Macquarie del Ordovícico al Silúrico temprano, Nueva Gales del Sur». Revista Australiana de Ciencias de la Tierra 54 (2-3): 445—63.

Holliday, John R., Alan J. Wilson, Philip L. Blevin, Ian J. Tedder, Paul D. Dunham y Michael Pfitzner. 2002. «La mineralización de pórfido, oro y cobre en el distrito de Cadia, el cinturón de Lachlan Oriental, Nueva Gales del Sur, y su relación con el magmatismo shoshonítico». Mineralium Deposita 37 (1): 100—116.

Mastermant, Glenton J., Noel C. White, Christopher J. L. Wilson y Daniel Pape. 2002. «Depósito de oro con alta sulfuración en terrenos volcánicos antiguos: información sobre el depósito Peak Hill del Paleozoico Medio, Nueva Gales del Sur». SEG Discovery, núm. 51 (octubre): 1—16.

Sillitoe, H. Richard. 2012. «Provincias del cobre». En Geology and Genesis of Major Copper Deposits and Districts of the World: A Tribute to Richard H. Sillitoe, editado por Jeffrey W. Hedenquist, Michael Harris y Francisco Camus, 16:1 —18. Publicación especial. Sociedad de Geólogos Económicos.

Squire, Richard J., Walter Herrmann, Daniel Pape y D. Ian Chalmers. 2007. «Evolución del depósito epitermal de Au-Cu de alta sulfuración de Peak Hill, Australia Oriental». Depósitos de mineral 42 (5): 489—503.