Recursos Minerales de Cobalto en Chile, potencial minero y de exploración

RECURSOS MINERALES POR COBALTO EN CHILE POTENCIAL DE EXPLORACIÓN & EXPLOTACIÓN MINERA CORFO | Comité Minería No Metálica | Sernageomín

Brian Townley, Alejandro Díaz & Rodrigo Luca Advanced Mining Technology Center – Universidad de Chile November 2017

Reporte preliminar |

Contenido •

Minería del Cobalto en Chile – Pasado & Presente

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Evolución metalogénica y yacimientos minerales metálicos en Chile

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Distritos mineros cobaltíferos históricos de Chile

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Recursos minerales por Cobalto en yacimientos Chilenos

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Cobalto como mena primaría

•

Cobalto como subproducto

•

Cobalto en depósitos de relaves

Exploración minera y potenciales mineros en distritos históricos

MinerĂ­a del Cobalto en Chile Pasado & Presente

Minería del Cobalto en Chile - Pasado & Presente

A B

Chile tiene una larga historia en minería, en el pasado un productor global de salitre y al presente el primer productor mundial de cobre. El fuerte enfoque mono productor de cobre hace que el país sea económicamente vulnerable y muy dependiente de su principal recurso.

La dependencia del cobre está intrínsecamente relacionado con las características del margen Andino Chileno, un ambiente de arco continental de subducción en el cual procesos geológicos progresivos favorecieron la formación de yacimientos súper gigantes a monstruosos de cobre, los más grandes siendo del tipo pórfido cuprífero, lo más pequeños siendo del tipo estrato ligados de cobre, oxidados de hierro cobre-oro (IOCG), skarn y yacimientos de vetas. Otros metales también ocurren, tales como yacimientos de metales base del tipo skarn y tipo vetas, yacimientos de metales preciosos de vetas y brechas epitermales y mesotermales, yacimientos de hierro – apatito (IOA), y yacimientos de vetas y mantos de cobre-oro-cobalto.

Minería del Cobalto en Chile - Pasado & Presente

C

Al presente la riqueza mineral de Chile se centra principalmente en cobre, no obstante que otros recursos metálicos se explotan como mena primaria, tales como hierro, manganeso, oro y plata, y en menor medida, zinc. Otros subproductos importantes se recuperan de la minería del cobre, incluyendo molibdeno, oro, plata, entre otros.

D

El cobalto no se explota en la actualidad, sin embargo en su historia Chile contribuyó a la producción global de cobalto, su máxima producción habiéndose logrado durante la II Guerra Mundial, dicha producción cesando operaciones el año 1944.

Minería del Cobalto en Chile - Pasado & Presente

E

F

La explotación de cobalto en Chile comenzó en 1865, inicialmente a partir de yacimientos de vetas y mantos con mineralización de cobre-oro-cobalto, esto en el distrito San Juan, cercano a la ciudad de Huasco, región de Atacama, como también de cuerpos de vetas cercanas a la ciudad de Copiapó, en la misma región.

Producción adicional fue extraído de yacimientos de manto, vetas y brechas con mineralización de cobreoro-cobalto en el distrito Tambillos, región de Coquimbo. Producción menor también se reportó en yacimientos de vetas en el sector El Volcán – Cajón del Maipo, región Metropolitana. La producción de cobalto cesó en 1944, con el cierre de La Cobaltera, distrito de San Juan.

Minería del Cobalto en Chile - Pasado & Presente

G

La producción de cobalto en Chile fue desarrollada principalmente para su uso en aleaciones de acero, motivo por el cual la producción fue máxima durante la II Guerra Mundial.

H

A pesar de que la producción de cobalto cesó hace más de 70 años, los distritos San Juan y Tambillos han observado periodos discretos de actividad minera en el tiempo, principalmente de pequeña y al presente de mediana escala, pero esta para cobre y menor oro, los minerales de mena por cobalto altamente probable acumulados en relaves o botaderos.

I

Al presente, en el distrito San Juan la explotación minera está enfocada sobre mineralización oxidada de cobre, y en Tambillos sobre mineralización de sulfuros.

Evolución metalogénica y yacimientos minerales metálicos en Chile

Evolución metalogénica y yacimientos minerales metálicos en Chile

• Chile posee gran riqueza en yacimientos minerales metálicos, principalmente de cobre, estos comenzando desde los inicios de la evolución tectónica – magmática del margen Andino en tiempos paleozoicos.

• Los yacimientos minerales y la evolución metalogénica se relacionan con una larga historia de subducción a lo largo del margen convergente de placas tectónicas de Chile, los tipos de yacimientos y su distribución controlados por condiciones tectónicas y magmáticas en tiempo y espacio.

• Mineralización de mena por cobalto solamente se ha documentado y explotado de yacimientos de edad Cretácico inferior, sin embargo el potencial por cobalto como subproducto de la minería Chilena del cobre y/o hierro no ha sido evaluada.

• Los principales tipos de yacimientos y la distribución de estos se describen a continuación, desde los más antiguos a los más jóvenes (basado en Maksaev 2001 and Maksaev et al., 2007).

Evolución metalogénica y yacimientos minerales metálicos en Chile

Paleozoico • Solamente pórfidos cupríferos, todos pequeños y de baja ley, no económicos.

• Distribuidos a lo largo del eje principal de Los Andes del norte de Chile y de Argentina central.

• Edades entre 298 – 195 Ma.

Jurásico Superior • Yacimientos estrato ligados de cobre, yacimientos de vetas de cobre y de vetas de oro y plata.

• Los estrato ligados de cobre y vetas se distribuyen a lo largo de la cordillera de la costa del norte de Chile.

• Vetas de oro y plata ocurren a lo largo de la cordillera de la costa del norte y norte central de Chile, pequeños y discretos.

Paleozoico

Jurásico Superior

Evolución metalogénica y yacimientos minerales metálicos en Chile

Cretácico Inferior • Pórfidos cupríferos de ocurrencia discreta, pequeños y de baja ley, no obstante económicos. Distribuidos a lo largo del flanco oriental de la cordillera de la costa, en las regiones de Antofagasta, Atacama y Coquimbo.

• Yacimientos del tipo hierro-apatito (IOA), la principal fuente de menas de hierro Chilenas, estos ocurren a lo largo de la Franja Ferrífera de Chile, dentro del arco volcánico del Cretácico Inferior, y distribuidos a lo largo del Sistema de Fallas de Atacama (SFA), cordillera de la costa de las regiones de Atacama y Coquimbo.

• Yacimientos del tipo oxidados de hierro cobre-oro (IOCG). Estos ocurren dentro del arco volcánico Cretácico Inferior, hospedados en el SFA, como también en el margen oriental del arco volcánico, en su transición a la cuenca de tras arco Cretácico Inferior.

• Yacimientos del tipo estrato ligados de cobre y skarns. Estos ocurren a lo largo de la cordillera de la costa de las regiones de Coquimbo, Valparaíso y Metropolitana del norte central de Chile.

• Yacimientos del tipo vetas epitermales y mesotermales de oro-cobre (metales base). Estos se distribuyen a lo largo de la cordillera de la costa de las regiones de Coquimbo, Valparaíso, O’Higgins y Maule del centro norte y centro de Chile.

•

La mineralización de cobalto ocurre dentro de la Franja Ferrífera de Chile, hospedada en rocas metamórficas paleozoicas como también en rocas intrusivas, volcánicas y en ocasiones sedimentarias de edad Cretácico Inferior, en un ambiente de arco volcánico. La ocurrencias minerales de cobalto en el sector El Volcán – Cajón del Maipo, región Metropolitana, se estiman de edad similar.

Cretácico Inferior

Evolución metalogénica y yacimientos minerales metálicos en Chile

Cretácico Superior • Yacimientos de vetas de oro-cobre y de plata de ocurrencia discreta, distribuidos a lo largo de la pre-cordillera de Los Andes en el arco volcánico Cretácico Superior, desde la región de Antofagasta hasta la región de O’Higgins.

• Ocurrencias muy discretas y pequeñas de pórfidos cupríferos en el distrito Inca de Oro, región de Atacama.

Paleoceno • Yacimientos de clase mundial del tipo pórfidos cupríferos, distribuidos desde el SE de Perú hasta la región de Atacama, a lo largo del flanco occidental de la cordillera de Los Andes.

• Yacimientos de vetas epitermales de oro y plata distribuidos a lo largo del margen occidental de la cordillera de Los Andes de las regiones de Tarapacá, Antofagasta y Atacama.

• Yacimientos de chimeneas de brecha de cobre en el flanco occidental de la cordillera de Domeyko, región de Atacama.

Cretácico Superior

Paleoceno

Evolución metalogénica y yacimientos minerales metálicos en Chile

Eoceno Superior – Oligoceno Inferior • Yacimientos súper gigantes a monstruosos del tipo pórfido cuprífero distribuidos a lo largo de la cordillera principal de Los Andes, cordillera de Domeyko, hospedados a lo largo del Sistema de Fallas de Domeyko (SFD). Estos yacimientos se distribuyen desde la región de Arica y Parinacota por el norte hasta la región de Atacama por el sur.

Mioceno • Yacimientos epitermales y pórfidos de oro en la Franja de Maricunga y yacimientos epitermales de oro en los distritos El Indio y Pascua-Lama, ambos a lo largo de Chile central, regiones de Atacama y Coquimbo.

Estos yacimientos ocurren en la cordillera principal de Los Andes, próximos a la frontera Chile – Argentina.

• Yacimientos súper gigantes a monstruosos del tipo pórfido cuprífero de Chile central.

Estos yacimientos ocurren en la cordillera principal de Los Andes, próximos a la frontera Chile – Argentina.

Eoceno Superior – Oligoceno Inferior

Mioceno

Evolución metalogénica y yacimientos minerales metálicos en Chile

Yacimientos de potencial mena primaria por cobalto • Basados en los principales tipos de yacimientos minerales metálicos en Chile, las únicas ocurrencias documentadas de yacimientos con mena primaria por cobalto se encuentran en el ambiente de arco y tras arco del Cretácico Inferior • En particular, los principales yacimientos conocidos ocurren en la Franja Ferrífera de Chile, a lo largo de la cordillera de la costa y espacialmente asociados con el Sistema de Fallas de Atacama, tanto en la región de Atacama como en la región de Coquimbo.

• Otras evidencias de mineralización indican potencial mineralización de vetas y mantos con cobalto in rocas volcánicas y sedimentarias de la cuenca de tras arco del Cretácico Inferior de Chile central y central sur (El Volcán – Cajón del Maipo, región Metropolitana, y Laguna del Maule, región del Maule).

Yacimientos de potencial mena primaria por cobalto

Cobalto como subproducto • Cobalto y minerales de cobalto presentan afinidad por sulfuros de cobre, níquel, arsénico y hierro, comúnmente en asociaciones minerales en yacimientos hidrotermales.

• Dada la afinidad de cobalto por cobre, arsénico y hierro, y basados en la evolución metalogénica de Chile, todos los yacimientos y hierro pudieran tener potencial por sulfuros /arseniuros de cobalto, en particular aquellos muy ricos en arsénico.

• Los principales blancos para evaluar potencial subproducto cobalto son los yacimientos del tipo IOCG, seguidos por los IOA y en menor medida, pórfidos cupríferos.

• En estos yacimientos cobalto debiera ser evaluado como un potencial crédito, muy dependiente de mineralogía y metalurgia.

Potencial cobalto a evaluar como subproducto

Distritos mineros cobaltĂ­feros histĂłricos de Chile

Distritos mineros cobaltíferos históricos de Chile

• Yacimientos con mena principal por cobalto en Chile solamente se han explotado en las regiones de Atacama, Coquimbo y Metropolitana, yacimientos consistentes en vetas, brechas y ocasionalmente mantos, hospedados en rocas metamórficas, volcánicas, intrusivas y en algunos casos sedimentarias.

• Producción significativa de cobalto solamente se ha desarrollado en dos distritos, el distrito San Juan en la región de Atacama, y el distrito Tambillos, en la región de Coquimbo.

Mina Blanca – Distrito San Juan

• En el distrito San Juan la mineralización de cobalto ocurre principalmente como cobaltita, un sulfoarseniuro de cobalto. La mineralización ocurre principalmente en vetas y menor en mantos, con concentraciones promedio de 1,6% Co. • En las minas del distrito San Juan la explotación minera se centró en menas secundarias oxidadas, principalmente eritrina, un arseniato de cobalto.

Estos cuerpos minerales tenían leyes de hasta 6,4% Co. Minas Marengo – Distrito San Juan

Distritos mineros cobaltíferos históricos de Chile

• En el distrito Tambillos, región de Coquimbo, ocurren depósitos de manto, vetas y brechas de cobre – oro – cobalto. En la explotación pasada las menas principales eran cobre y cobalto, al presente solo considerado el cobre, oro recuperado como subproducto, sin información respecto de cobalto.

• En 1942 las leyes de cobalto se reportaban entre 4 y 5% Co, datos de exploraciones reportando concentración promedio de 1% Co. • En la región Metropolitana, datos de producción histórica de vetas en El Volcán – Cajón del Maipo (Las Merceditas), reportan mineralización de sulfuros/arseniuros con leyes promedio entre 0,5 y 0,7% Co, y valores máximos entre 2,4 y 2,58% Co.

Sector Minillas – Distrito Tambillos

Recursos minerales por Cobalto en yacimientos Chilenos: Mena primaria • Franja Ferrífera de Chile (IOA and IOCG)

• Distritos San Juan & Carrizal Alto, región de Atacama • Distrito Tambillos, región de Coquimbo

Mathur et al. (2002)

Distrito San Juan

4

Zonas principales mena Co 1- Mineral de Labrar 2- Quebradita 3- El Romero 4- Fraguita y La Cobaltera

3 2 1

Sernageomin Vivallo et al., 2008

Distrito San Juan

280000

285000

290000

-6825000

-6820000

Geoexploraciones (1983) – Resumen de exploraciones del distrito San Juan Muestras de roca de mineralización primaria tomadas de desmontes, picados y afloramientos de vetas en el distrito San Juan arrojaron concentraciones entre 0,001 y 1,95% Co. Adicionalmente las concentraciones de cobre ocurren entre 7,9 y 0,037%, oro entre 1,1 y 0,1 g/t, plata entre 8,8 y 0,5 g/t, níquel entre 0,49 y 0,023% y cadmio entre 4,7 y 0,023 g/t. A partir de resultados distintas áreas prospectivas fueron seleccionadas. En rojo: sectores Cortadera, Paulita, Verde (2 x 4 km2, cobalto > 0,5%). Los sectores recomendados para estudios de detalle las antiguas minas de La Cobaltera, Prosperidad, Blanca, Verde, Lea, Delirio y Rosa Amelia. En azul: sectores Labrar, Quebradita Norte, Romero 2 y Fraguita, con concentraciones de cobalto entre 0,1 y 0,5%.

Recursos minerales en el distrito San Juan y región aledaña • Geoexploraciones (1983) • Indican reservas minerales in-situ por 1.300 Tm, y 3.960 Tm en pilas minerales, todos sobre 1% Co, esto para la Zona 1. Adicionalmente, 62.000 Tm en pilas minerales de la mina Santa Rosa (Zona 2) son indicados, estos con concentraciones de cobalto variables entre 0,05 y 0,24% Co, y con una ley promedio de cobre de 2,44%. Se recomiendan estudios adicionales y evaluación de recursos.

• Al norte del distrito San Juan, y levemente al norte de la ciudad de Freirina, Minera Santa Marta reporta aproximadamente 500.000 Tm de relaves con concentraciones promedio de 0,11% Co y una ley promedio de cobre de 0,23% (INTEC, 1988).

• Otros reportes de relaves en las cercanías de Freirina indican para muestras discretas de estos concentraciones de cobalto entre 221 y 358 ppm, y reportes del relave en Capote (80.305 Tm), para muestras discretas superficiales, leyes entre 325 y 426 ppm Co.

Distrito Tambillos RegiĂłn de Coquimbo Sernageomin DĂ­az et al. (2009)

Recursos minerales en el distrito Tambillos • No existe información actualizada en relación a recursos por cobalto como tampoco leyes de este metal para las minas Buitre y Minilllas. Se presume que las pilas remanentes de minerales pueden contener concentraciones de cobalto menores a 1%.

• Al presente, los relaves generados de la explotación minera de yacimientos estratiformes en el distrito, esto por Cía. Minera Florida, potencialmente debieran contener minerales de cobalto, a la fecha no determinado ni evaluado por los dueños.

• Cuerpos minerales, vetas, brechas y mantos, son objeto de actuales exploraciones mineras, cuyo objetivo principal es la estimación de recursos por cobre y cobalto en el distrito Tambillos.

• En la actualidad se construyen túneles de exploración, estos para acceder y explotar la mina Farellón.

Campañas de perforaciones también se encuentran en curso (Comet Exploration).

Exploraciones regionales por Cobalto – Regiones de Atacama y Coquimbo Sernageomin - (Lacassie et al., 2016)

Sernageomin realizó toma de muestras regionales de zonas de mineralización y alteración hidrotermal en la provincia metalogénica de la cordillera de la costa de las regiones de Atacama y Coquimbo.

Los datos fueron procesados y analizados mediante Redes Neurales Artificiales (RNA), los resultados resumidos en la tabla abajo y representados en mapa.

La atención se indica para grupos de potenciales yacimientos minerales (elípses rojas) en los cuales se determina una impronta de primer orden por Ni-Co. Los valores promedio de cobalto alcanzan 1242 ppm, junto con 200 ppm Ni, 2,2% Cu y 585 ppm Mo.

7120000

Exploraciones regionales por Cobalto – Regiones de Atacama y Coquimbo

Z2

Z1

Sernageomin - (Lacassie et al., 2016) 7010000

Concentraciones de cobalto en yacimientos minerales de otras zonas (Z1 a Z6) de la provincia metalogénica de la cordillera de la costa de Atacama y Coquimbo.

Algunas de las principales áreas de interés por cobalto ocurren dentro de los distritos conocidos descritos previamente, pero potenciales blancos por cobalto pueden ocurrir dentro de los siguientes distritos: - Distrito Sierra Santo Domingo (Z1) - Distrito Las Ánimas (Z2) - Distritos Algarrobo – El Roble, Relincho, San Ramón – Zorroquina and Quebrada Seca (Z3) - Distritos Punta del Cobre y Las Pintadas (Z4) - Distritos Descubridora de Quebrada Seca, Sierra El Tiuque, Totoral Norte y Quebrada Los Loros, Sierra La Noria y Sierra Algarrobilla (Z5) - Distritos Carrizal Alto, Astillas, Sierra La Bandera y Quebrada del Medio (Z6)

Z3

Z4

Z5 6900000

307000 Z6

Distrito San Juan

6790000

307000

404000

Conclusiones

Conclusiones

• Recursos minerales por cobalto se explotaron en Chile hasta 1944, los distritos históricos aun presentando potencial para minería de mediana escala.

• Los principales distritos son los de San Juan y Carrizalillo Alto en la región de Atacama, y el distrito de Tambillos en la región de Coquimbo.

• La exploración por cobre-oro-cobalto en estas regiones muestra potencial para pequeña a mediana minería, para explotación de cuerpos de vetas, brechas y mantos en la cordillera de la costa de la Franja Ferrífera de Chile.

• La exploración por cobre-oro-cobalto en vetas y mantos también debiera considerar la alta cordillera de Los Andes de Chile central y central sur, a lo largo de la frontera Chile – Argentina, hospedados en rocas volcánicas y sedimentarias mesozoicas.

Conclusiones • Yacimientos del tipo IOCG e IOA del Cretácico Inferior en la provincia metalogénica de la cordillera de la costa de las regiones de Atacama y Coquimbo pudieran presentar buen potencial para la recuperación de cobalto como subproducto de la minería del hierro y/o cobre.

• Depósitos de relaves de todos los yacimientos del tipo IOA e IOCG de las regiones de Atacama y Coquimbo debieran ser evaluadas por su potencial recurso remanente y no recuperado de cobalto.

• En Chile, pórfidos cupríferos de edades Paleoceno y más jóvenes debiesen ser evaluados por su potencial subproducto cobalto.

• La producción de cobre ha inhibido la producción de otros recursos minerales, y a pesar de que se explota hierro y metales preciosos en Chile, no se otorga relevancia a otros potenciales recursos minerales potenciales, ya sean como yacimientos de mena primaria, subproductos, o como recursos remanentes en depósitos de relaves. .

Gracias