• retro-arco
• porphyry copper
• arco magmatico
• Ande Centrali

I porphyry copper sono giacimenti di Cu, Au e Mo costituiti da mineralizzazioni a solfuri tipicamente disseminate in grossi volumi di roccia, con concentrazioni piuttosto basse di metalli, epigenetiche, legate ad intrusioni magmatiche (Misra, 2000). Molti depositi di questo tipo, anche di grossa taglia (ad esempio El Teniente con 94 Mt di Cu, Cooke e Hollings, 2005), sono distribuiti lungo la Cordigliera delle Ande, in particolare in Cile. La relazione tra lo sviluppo di depositi di tipo porphyry copper e il magmatismo cenozoico delle Ande Centrali è stato oggetto di molti studi (e.g. Sillitoe 1986; Rosenbaum et al., 2005). Questi studi si sono per lo più basati sui depositi di grossa taglia lungo l’arco magmatico. Tuttavia, esistono molti depositi non sfruttabili dal punto di vista economico, che in Argentina si estendono anche nel retroarco. La regione del retroarco delle Ande Centrali in Argentina è particolarmente interessante per la presenza dei ben noti giacimenti di tipo Cu-Au legati al complesso magmatico del Farallon Negro (Halter et al., 2004), ma comprende anche depositi di tipo Cu-Mo (Pancho Arias). La comprensione dei fattori che favoriscono la formazione di questi depositi può essere utile non solo alla ricostruzione della storia geologica delle Ande Centrali, ma anche alla prospezione mineraria, ovvero quel complesso d'operazioni di esplorazione e studio del sottosuolo finalizzato alla ricerca e alla valutazione dell'entità e della qualità dei giacimenti.
L’obiettivo della mia tesi è quindi quello di analizzare la distribuzione spaziale e temporale dei depositi porphyry copper cenozoici delle Ande Centrali in relazione ai rapporti Cu/Mo e Cu/Au e all’attività magmatica che si è sviluppata lungo l’arco e nel retroarco. Per far questo, ho raccolto dati sull’ubicazione, sul tonnellaggio e sulle concentrazioni in metalli dei depositi porphyry copper di Peru, Cile e Argentina compresi tra 4° e 48° di latitudine S, utilizzando prevalentemente lavori scientifici su riviste internazionali. Per poter costruire il database comprendendo la regione del retroarco dell’Argentina, che è meno studiata ma molto interessante per la presenza di depositi, ho reperito dati su pubblicazioni a diffusione nazionale argentina.
I depositi censiti sono in totale circa 200 e sono distribuiti tra il Peru, il Cile e l’Argentina. Ho constatato come, seppur la maggior parte dei depositi abbiano caratteristiche tipiche dei porphyry copper, esistono comunque delle differenze sostanziali per concentrazioni di metalli ed età di formazione, soprattutto in Argentina dove molti depositi muovendoci dall’arco magmatico verso il retro-arco mostrano forti variazioni dei rapporti rame/molibdeno e rame/oro. Man mano che ci si allontana dall’arco magmatico infatti aumentano i depositi Cu-Au a discapito del molibdeno, mentre i depositi presenti nell’arco magmatico mostrano concentrazioni più importanti in molibdeno. Per poter spiegare l’eccezione rappresentata da Pancho Arias (Cu-Mo), associabile ad uno degli eventi magmatici principali che si verificano lungo la cintura magmatica trasversale all’arco Calama-Olacapato-El Toro, nella Cordigliera Orientale, ho utilizzato le analisi geochimiche disponibili al fine di effettuare un confronto con gli altri depositi del retroarco.

The porphyry copper deposits are copper (molybdenum, gold) deposits, characterized by sulphide mineralizations typically disseminated in large volumes of rock, with rather low concentrations of metals, epigenetic, linked to magmatic intrusions (Misra, 2000). Many deposits of this type, even of large size (e.g. 94 Mt of Cu, El Teniente, Chile, Cooke and Hollings, 2005), are along the Cordillera of the Andes, in particular in Chile. The relationship between deposits of porphyry copper type and the Cenozoic magmatism of the Central Andes has been the subject of many studies (for example Sillitoe 1986; Rosenbaum et al., 2005). These studies are mostly on large deposits along the magmatic arc. However, in Argentina many economic but also low-grade/low-tonnage deposits are in the back-arc, far from the Western Cordillera. Moreover, Argentina's Andean back-arc region is particularly interesting for the presence of well-known Cu-Au deposits linked to the Farallon Negro magmatic complex (Halter et al., 2004), but also includes Cu-Mo-type deposits (Pancho Arias). Understanding the factors that influence the genesis of these back-arc deposits can be useful not only for the reconstruction of the geological history of the Central Andes, but also for mineral exploration, that is, the study of the subsoil aimed at researching and assessing the size and quality of mineral deposits.
The target of my thesis is, therefore, that of examining the spatial and temporal distribution of the Cenozoic porphyry copper deposits of the Central Andes in relation to the Cu/Mo and Cu/Au ratios and to the magmatic activity along the arc and in the back-arc. With this aim, I collected data on the location, tonnage and metal concentrations of porphyry copper deposits of Peru, Chile and Argentina included between 4° and 48° latitude S, examining mainly scientific works in international journals. To be able to build the database including the region of the back-arc of Argentina, which is less studied but very interesting for the presence of deposits, I found data on Argentina national publications.
The collected data are related to approximately 200 deposits distributed between Peru, Chile and Argentina. I have found that, although most of the deposits were typical porphyry copper, they have substantial differences for metal concentrations, ratios and age, especially in Argentina, where the deposits, moving from the magmatic arc towards the back-arc, show strong variations in Cu/Mo and Cu/Au ratios. As we move away from the magmatic arc, the Cu-Au deposits increase at the expense of the Cu-Mo ones, while the deposits in the magmatic arc show mostly important concentrations in molybdenum. In order to explain the exception represented by Pancho Arias (Cu-Mo), associated with one of the main magmatic events that occur along the magmatic belt transversal to the Calama-Olacapato-El Toro arc, in the Eastern Cordillera, I used available geochemical analyses for a comparison with other back-arc deposits.