LE CUIVRE AU CHILI
Photo aérienne de la mine à ciel ouvert de Chuquicamata
Principaux dépots de cuivre dans le monde. Márgenes convergentes actuales o pasados
Porphyre de Cu-Mo, Cu-Au y Au sur la bordure du Pacífique.
Les porphyres de cuivre sont les dépôts les plus importants au Chili. Ils sont alignés en plusieurs « bandes » nord-sud.
Exploitation des documents : On observe que les principaux gisements de cuivre se situent sur le pourtour de l’Océan Pacifique , principalement dans les zones de subduction. Au Chili, les principaux gisements de cuivre sont disposés suivant des zones disposées parallèlement à la fosse de subduction.
Exploitation document : Le cuivre des gîtes de porphyre est issu d’un magma mafique dérivé du manteau. ( = magma riche en magnésium et fer) Une partie de la plaque plongeante doit entrer en fusion. En effet, le magma associé contient des volatiles provenant d’une croûte océanique humide et des sédiments sus-jacents. La source potentielle des métaux se situe dans le manteau lithosphérique continentale dont la fusion partielle produit le magma mafique primaire. La remontée du magma, associée à la fusion partielle de la croûte océanique, va assimiler une certaine proportion de matériel crustal. Ces deux contextes géodynamiques permettent la création de magma calco-alcalin.
Magmatismo calcoalcalino relacionado a convergencia de placas Pórfidos Cu-Mo Pórfidos Cu-Au
Exploitation du document : Suivant l’angle d’inclinaison de la plaque plongeante, les conditions de pression, température et de pH sont différentes à une profondeur donnée. or la migration des éléments chimiques depuis la croute océanique dépend de ces conditions.( t°, P et pH) Par conséquent, suivant l’angle d’inclinaison de la plaque plongeante, les éléments qui vont migrer ne seront pas les mêmes et les gisements de minerais seront différents : association Cu Mo ou Cu Au. Activité possible: faire mesurer à l’aide du logiciel Sismolog, l’angle de la subduction au niveau de la mine.
Mise en place d’un massif intrusif type porphyre
Exploitation document : La formation de minéraux contenant du cuivre nécessite ensuite la présence d’un système hydrothermal ( celui-ci est activé généralement par la chaleur de l’intrusion). En effet, ces solutions , riches en métaux dissous vont se concentrer : ex, précipitation et dépôt en veines à travers la roche encaissante. Les principaux minéraux formés dans un premier temps sont des sulfures : • Chalcopyrite ( Cu5FeS4) • Bornite ( CuFeS2) Par la suite, il peut y avoir une oxydation des minéraux et formation d’Atacamite
Mise en place du pluton magmatique. Zonation de la teneur en minéraux métalliques. Différents types de minéralisation.
Exploitation du document : Les veines les plus riches en cuivre sont celles représentées en rouge , du porphyre. ( Cp : 1 à 3 %)
Stockwork de venillas de quartz riche en Cu
Stockwork de venillas de quartz riche en Cu
Échantillon de brèche hydrothermale riche en Cu. Les caractéristiques des brèches démontrent qu’il s’agit d’une fracturation hydraulique : - Fragments anguleux, bon tri, ciment hydrothermal ( quartz, carbonate, sulfure)
Composition des différentes minéralisations en cuivre associées au porphyres à Cu-Mo. Le cuivre se présente sous la forme de chalcopyrite, bornite, chalcocite, ainsi que d’autres sulfures. Les minéraux les plus fréquemment associés sont la magnétite, le quartz, la biotite, le feldspath potassique, l’anhydrite, la muscovite, l’épidote, la chlorite et certains minéraux des argiles.
Exemple de minéralisation associée à l’altération de la chlorite. 45% EN VETILLAS Y 55% EN DISEMINADO. VOLUMEN TOTAL SULFURO MENOR AL 1%, CON LEYES DE COBRE TOTAL < 0,3%. LOS SULFUROS SON: PIRITA Y CALCOPIRITA LAS ASOCIACIONES CARACTERISTICAS SON : Py+Cp y Py+CpBn. 0.8 mm 0.4 mm 1.6 mm
Teneur en cuivre (%) en fonction du tonnage (106 t) des principaux gisements à porphyre. Source: Sinclair,2009
Exploitation du document : La mine de Chuquicamata présente une teneur en cuivre d’environ 1% pour une extraction de presque 100 millions de tonnes de roches. Les tonnages sont si énormes que les porphyres constituent souvent des gisements gigantesques. Les teneurs moyennes d’exploitation sont faibles mais leur grand volume explique l’intérêt de ces gisements.
Remarques : Les dépôts de porphyre à Cu-Au sont très grands et contiennent des centaines de millions de tonnes de minerai. Leur volume peut varier de dizaines de millions à des milliards de tonnes. Les teneurs en métaux varient considérablement, mais sont, en moyenne, généralement un peu moins de 1%. La teneur en cuivre des dépôts de porphyre à Cu-Au sont comparable aux autres dépôts à porphyre de cuivre, environ 0.2 % à 1.5 % Cu, mais le contenu en or est considérablement plus grand, variant entre 0.2 g/t et 2.0 g/t Au.
Exploitation du document : La superposition de la photo aérienne de la mine de Chuquicamata avec une carte de la zonation des teneurs en cuivre des différentes roches, montre que les roches les plus riches en cuivre sont situées au centre et en profondeur; ce qui explique la nécessité de creuser aussi profond. À mettre en relation avec la zonation du pluton. (diapositive 13)
Modèle intégré d´une zone anormale en Cu: la mine de Chuquicamata, une anomalie planétaire.
Extraction du cuivre :
D’autres documents pour exploitation
Un exemple de gisement Cu-Au
Sources : wiki.ggl.ulaval.ca/wikimetallogenica/ Matalogénesis; Universitad de Chile. Codelco norte.