Evolución y geocronología de alta precisión de la actividad magmática e hidrotermal en los depósitos tipo pórfido de Cu-(Au-Mo) del proyecto Altar, San Juan, Argentina

Abstract

El proyecto Altar, localizado en la Cordillera Principal andina de la provincia de San Juan (Argentina), representa un conjunto de centros mineralizados tipo pórfido de cobre, agrupados en las áreas de Altar, Quebrada de la Mina (QDM) y Altar Norte. La mineralización está asociada a stocks y diques porfíricos de edad Mioceno medio-tardío (Suite Subvolcánica Superior), hospedados en unidades volcánicas del Mioceno temprano (Formación Pachón). El área Altar, de mayor complejidad geológica y principal sector mineralizado, está constituido por la superposición de los centros Altar Central, Altar Este y Altar United, mientras que QDM incluye los centros QDM Gold y Radio. Esta tesis integra resultados geológicos, geocronológicos, geoquímicos y petrogenéticos con el objetivo de reconstruir la evolución magmático-hidrotermal del distrito y evaluar sus implicancias metalogenéticas y exploratorias. Se aplicaron técnicas de alta precisión (CA-ID-TIMS U-Pb en circón e ID-N-TIMS Re-Os en molibdenita), catodoluminiscencia y geotermometría de Ti en cuarzo, mapeos composicionales WDS en molibdenita y geoquímica de elementos traza en circón. El capítulo II aborda el pórfido Radio, caracterizado por su evolución simple, corta duración, y excelente preservación. Las edades U-Pb indican un periodo de emplazamiento magmático de ~270 ka, con dos eventos principales de mineralización: 1) Cu-Au asociado a alteración potásica y venillas tipo A y 2) Cu-Mo vinculado a alteración clorita-sericita y venillas tipo C. La duración total de la mineralización se estimó en 367 ka, con un pico extremadamente breve de ~19 ka. La geotermometría indica una evolución con temperaturas de fluidos decrecientes desde ~650°C hasta ~300°C, y mineralización ocurriendo por debajo de ~500°C. El capítulo III presenta un marco integrado para el área Altar, con edades U-Pb que revelan tres pulsos de emplazamiento magmático a ~11,59 Ma, ~11,36 Ma y 10,41 Ma, con los dos primeros asociados a la mineralización principal. La geocronología Re–Os identifica dos fases de precipitación de molibdenita: una temprana (~11,0 Ma) y otra tardía (~10,4-10,0 Ma), evidenciando un sistema hidrotermal episódico. La duración total de los eventos mineralizantes fue de ~1,7 Ma, significativamente mayor que en Radio, con migración vertical hacia niveles profundos con el tiempo. La geoquímica de circones permitió evaluar la fertilidad magmática. Los magmas de la Suite Subvolcánica Superior presentan señales de alta hidratación (EuN/Eu* >0,363), condiciones oxidantes (ΔFMQ >+1) y evidencia de diferenciación profunda, rasgos característicos de magmas fértiles. En contraste, la Formación Pachón evidencia magmas más secos, menos oxidantes y diferenciados a menor profundidad. El capítulo IV analiza la distribución del renio a escala de subgrano y de depósito. Se documentó el desacople intracristalino entre Re y Os en molibdenita, con implicancias críticas para interpretar edades Re-Os y, a escala de depósito, se identificaron anomalías superficiales de Re en finos de talud sobre los centros mineralizados, con utilidad clave en exploración minera. Esta tesis proporciona un marco temporal, petrogenético y exploratorio integral para el distrito Altar, contribuyendo al entendimiento de los sistemas tipo pórfido del Mioceno en los Andes Centrales y ofreciendo criterios aplicables para la identificación de nuevos depósitos en un contexto global de creciente demanda de cobre.

The Altar Project, located in the Andean Main Cordillera of San Juan Province (Argentina), comprises a cluster of porphyry-style mineralized centers grouped into the Altar, Quebrada de la Mina (QDM), and Altar North areas. Mineralization is associated with middle-late Miocene porphyritic stocks and dikes (Upper Subvolcanic Suite) emplaced within early Miocene volcanic units of the Pachón Formation. The Altar area, the most geologically complex and main mineralized sector, consists of the superposition of the Altar Central, Altar East, and Altar United centers, whereas QDM includes the QDM Gold and Radio centers. This thesis integrates geological, geochronological, geochemical, and petrogenetic data to reconstruct the magmatic-hydrothermal evolution of the district and assess its metallogenic and exploration implications. High-precision techniques (CA-IDTIMS U-Pb zircon and ID-N-TIMS Re-Os molybdenite geochronology), cathodoluminescence imaging, Ti-in-quartz geothermometry, WDS compositional mapping of molybdenite, and zircon trace element geochemistry were applied. Chapter II focuses on the Radio porphyry, characterized by its simple evolution, short duration, and excellent preservation. U-Pb ages indicate a ~270 kyr interval of magmatic emplacement, with two main mineralizing events: (1) Cu-Au associated with potassic alteration and A-type veins, and (2) Cu-Mo linked to chlorite-sericite alteration and C-type veins. The total duration of mineralization is estimated at 367 kyr, including an extremely short peak of ~19 kyr. Ti-in-quartz geothermometry shows a cooling trend from ~650°C to ~300°C, with mineralization occurring below ~500°C. Chapter III presents an integrated framework for the Altar area. U-Pb ages reveal three magmatic pulses at ~11.59 Ma, ~11.36 Ma, and 10.41 Ma, with the first two associated with the main mineralization. Re-Os geochronology identifies two molybdenite precipitation stages: an early (~11.0 Ma) and a late stage (~10.4-10.0 Ma), indicating an episodic hydrothermal system. The total duration of mineralizing events was ~1.7 Ma, significantly longer than in Radio, and involved a progressive downward migration of mineralized centers through time. Zircon geochemistry constrains magmatic fertility: magmas of the Upper Subvolcanic Suite exhibit high degrees of hydration (EuN/Eu* >0.363), oxidizing conditions (ΔFMQ > +1), and evidence for deep-level differentiation, all characteristic of fertile magmas. In contrast, the Pachón Formation records drier and less oxidizing magmas, differentiated at shallower crustal levels. Chapter IV examines rhenium distribution at subgrain and deposit scales. Intracrystalline decoupling between Re and Os in molybdenite is documented, with important implications for interpreting Re-Os ages. At the deposit scale, surface Re anomalies in talus-fine samples are identified directly above the main mineralized centers, highlighting the exploration value of this element. This thesis provides an integrated temporal, petrogenetic, and exploration framework for the Altar district, contributing to the understanding of Miocene porphyry systems in the Central Andes and offering criteria applicable to the identification of new deposits in a global context of increasing copper demand.