1 of 45

Areas of active

deformation

Eastern Cordillera

c.a. 200 km of Eocene-

Oligocene horizontal shorthening

Oncken, 2006

2 of 45

Arica

Iquique

Antofagasta

Salar

de

Uyuni

Lago

Titicaca

Cordillera

Oriental

Cordillera

Occidental

Altiplano

Llanura del Beni

La Paz

3 of 45

Compl Volcánico

Morococala

6-8Ma

Cordillera Oriental. Intensa deformación en rocas del Paleozoico, Cretácico y Paleoceno (>55 Ma), Deformación muy débil afectando a rocas del Oligoceno superior- Mioceno (< 26 Ma) (Horton, 2005)

Lago Poopó

Altiplano

Cordillera

Oriental

4 of 45

123 km de acortamiento horizontal, entre los 45 y 26 Ma !

Cordillera Oriental, Bolivia

McQuarrie et al, 2006

N

5 of 45

6 of 45

Müller et al. [2002]

McQuarrie and

DeCelles, [2001]

41-44%

40-47%

Total Shortening

7 of 45

  • EXHUMATION OF PLATEAU MARGIN
  • Two phases of
  • rapid cooling:
  • ~42 Ma, ~8 Ma

Horton et al, 2006

Eastern Cordillera, Bolivia

8 of 45

Amilibia et al, 2008

9 of 45

Removal of base of

continental lithosphere

melt zone

Subduction erosion

oxidation

hydration

400

km

0

100

200

300

km

Slab Shallowing

200

Extinct

L Cret-Pal arc

Codillera de Domeyko

thermally weakened crust

shallow level plutons

(no volcanism)

Eclogite crustal keel

syntectonic

sediments

rapid uplift

and erosion

Crustal section during the Incaic event

(Eocene-Early-Oligocene, 43-35 Ma)

W

E

Eastern Cordillera

Fast, highly oblique, convergence

(transpressional deformation)

Westwards advancing SAM Plate

(thin skinned, west verging, thrusting)

rapid uplift

and erosion

mechanically weak crust

10 of 45

Paleomagnetismo

Arica

Sur del Peru

Rotaciones antihorarias en rocas >20Ma

Roperch et al, 2006

11 of 45

Norte de Chile 23°-28°S

Rotaciones horarias en rocas >20Ma

Antofagasta

La Serena

Arriagada et al, 2008

12 of 45

< 20 Ma

13 of 45

14 of 45

Arriagada et al, 2007

15 of 45

Posición de Línea de Referencia (Costa Actual)

hace 45 Ma

Arriagada et al, 2008

Arica

Arica

16 of 45

Lamb, 2001

17 of 45

Porqué se produjo esto??

120º

80º

40º

40º

160º

20º

20º

120º

40º

60º

80º

40º

60º

80º

Eurasia

AF

AUS

SAM

65 Ma

IN

<45 Ma

Dietz & Holden (1970)

18 of 45

Porqué se produjo esto???

1

2

0

3

Velocidad (cm/año)

10

0

20

30

40

50

60

70

80

Evento de

Deformación

“Incaico”

Volcanismo de la

Cordillera Occidental

Evento

KT

Pórfidos Cupríferos

Veloc S N

Veloc E W

Tiempo (Ma)

Velocidades Absolutas de la Placa Sudamericana

(Silver et al, 1998)

19 of 45

Convergence

Velocity

(cm/yr)

Angle betwen

convergence vector

and present-day

South American

margin

Angle betwen convergence vector of the Farallon (Nazca)plate and present-day South American Margin

Convergence velocity Farallon (Nazca)-South America (cm(yr).

20 of 45

Cual fue la Causa??

INDIA

80 Ma

21 of 45

Plateau del Tibet

Himalayas

India

Zona de

Subducción

Arco

Volcánico

India

Hace 70 Millones de años

Tethys

55 Ma

40 Ma

10 Ma

22 of 45

India

Asia

Arco Volcánico

Gangdese

Thetys

Asia

Sutura

Indus-Yarlung

India

Pre-Colisión (>45 Ma)

Post-Colisión (<45 Ma)

Arco extinto

23 of 45

Sutura Indus-Yarlung

INDIA

ASIA

Intrusivos

Rocas Volcánicas

(70-40 Ma)

M Ducea (U Arizona, 2008)

ARCO GANGDESE

Magmatismo entre 100 y 40 Ma

Evento principal entre 70 y 50 Ma

24 of 45

Colisión

“Suave”

44 Ma

Colisión “Fuerte”

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Tiempo (Ma)

Velocidad de Convergencia

India-Eurasia

(mm/año)

Angulo de convergencia

(Desviación del norte)

Paleoceno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

Pleist-

Plioc

Mioceno

Oligoceno

Eoceno

Cretácico

Lee & Lawver, 1995

25 of 45

Chung et al, 2005

Arco Gangdese

Activo

Extensión NS Incipiente

en el tras arco

Inactivo (> 75 Ma)

(Etapa Pre-colisional)

Colisión “Suave”

Magmatismo Potásico

Extensión N-S

Alzamiento inicial del Tibet

Colisión “Fuerte”

Engrosamiento

cortical

Fin del Magmatismo Gangdese

26 of 45

India

Himalayas

Tibet

Qaidam

Qilian/Nan Shan

Tarim Basin

Tien Shan

Pamir

Karakoram

Bei Shan

Altay - Gobi

Bay of Bengal

Arabian Sea

Sulaiman

Tien Shan

Indo-Burman Ranges

27 of 45

Hou et al, 2003

Ridanguo

(42-41 Ma)

Xiariduo

(46 Ma)

Hengxingcuo

(41-52 Ma

Zhanaga

(34-40 Ma)

Mangzong

(34-41 Ma)

Duoxiangduo

(41-52 Ma)

Malasongduo

(34-51 Ma)

Mampu

(37-40 Ma)

Gegongngong

(38-49 Ma)

Mangkang

(38 Ma)

Gegongnong

(38-49 Ma)

Pórfidos cupríferos sincolisionales del Tibet

Yulong Belt

Gonjo

WQF

Yulong

(38-52 Ma)

Riqianma Fault

Laduo Fault

Mangkang Fault

20 km

0

10

31º

30º

32º

Gonjo Basin

Jamda

Gonjo

Dequen

Weixi

Lanping

Dali

Lanping Basin

Yuangjiang

Basin

Nangqen

Basin

Nangqen

Changdu

Lawu Basin

Mandkang

Zhengyuan

Strike-slip pull-

apart basin

Strike-slip fault

Wenquan strike-slip fault

Tuoba strike-slip fault

Chesuo strike-slip fault

Lancangjiang fault

Honghe strike-slip fault

Ailaoshan strike-slip fault fault

Bijiang strike-slip fault fault

Ailaoshan strike-slip fault fault

WQF

CSF

TBF

LCJl

RRF

ALSI

PJF

28 of 45

Lhasa

La Escondida

Hou et al, 2003

Pórfidos de Cu,Yulong Belt

Hou et al, 2006

Sh

K-Ca

Ca

Th

45

55

65

75

2

4

6

0

SiO2 (%)

K2O (%)

70

60

50

50

30

20

Intensidad del Magmatismo y Mineralización

32 Ma

40 Ma

36 Ma

Edad (Ma)

Transtensión

Transpresión

Stress

Drop

Mov

Sinistrales

Mov

Dextrales

Intrusivos

Mineralizados

Intrusivos

Pre-Minerales

Intrusivos

Post-Minerales

Yulong Porphyry Belt, Tibet

Adakite Field

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Yulong

Gangdese

Dexing

MLYMB

Arasbaran

Kerman belt

0

5

10

30

15

20

25

35

40

Y (ppm)

200

160

120

80

40

Sr/Y

Normal island arc andesite

-dacite-rhyolite field

Hou et al, 2010

29 of 45

30 of 45

Tethys

Africa

Eurasia

Placa

Arábica

84

84 Ma

Placa

Arábica

74-49

74-49 Ma

35.5

35.5 Ma

19

13 Ma

0 Ma

0 Ma

Placa

Arábica

Zagros

Allen et al, 2009

31 of 45

Golfo Pérsico

Zona de Sutura de Zagros

Placa Arábica

Placa Eurasiática

32 of 45

Sarkarinejad et al, 2008

Zona Plegada

Faja Plegada y Fallada

Zona de Sutura Zagros

Arco magmático

Urumieh-Dokthar

Cinturón Metamórfico

Sanandaj-Sirjan

Alto P/T

Bajo P/T

Ofiolitas

Rocas plutónicas y con metamorfsmo de contacto

Calizas metamórficas

Calizas, Cretacico medio

Rocas metamórficas

Placa Arábica

Placa Eurasiática

sw

NE

Continente Afro-Arábico

Microcontinente Iraní

20 km

2,5

0,0

-2,5

-5,0

km

2,5

0,0

-2,5

-5,0

33 of 45

Mar Caspio

Theran

ZAGROS FOLD-THRUST BELT

Pórfidos de Cobre

Golfo Pérsico

200 km

Arco Umirieh-Dohktar

0

50

10

20

30

40

40

80

80

120

120

Sr/Y

Y (ppm)

Cu

Cu

Cu

Cu

Cu

S

S

S

S

S

S

S

Cu

Cu

S

S

S

Cu

Cu

Cu

S

Cu

Cu

Cu

Cu

Zona MASH

Manto Litosférico

Corteza Superior

Fundidos del Manto

Ricos en Metales

y Azufre

Fusión Parcial

de la Corteza

Inferior

Corteza inferior con

Granate y Anfíbola

ADAKITAS

Manto Astenosférico

PLACA ARABICA

Corteza Oceánica

del Tethys

Manto Litosférico

Moho

Moho

Pórfidos cupríferos

Shafei et al, 2009

Sar Chesmeh:

1200 Mt, 0,7% Cu

Intrusivos

Pre-Colisión

(29-17 Ma)

Pórfidos

de Cobre

(13-8 Ma)

34 of 45

Turkey

Iran

Paleo-Tethys Arcs

Neo-Tethys Arcs

Pakistan

Bulgaria

Hungary

Ukraine

Romania

Afghanistan

Georgia

Greece

Reko Dik

Saindak

Sar Chesmesh

Copler

Olympias

Skouries

Recsk

Rosia Montana

Majdanpek

Bor

Chelopech

Sari Gunay

Kisladag

Pórfidos de Cu-Au

Depósitos de Au

1-5 Mz

5-10 Mz

>10 Mz

Tamaño del Depósito

35 of 45

Placa

Ormara

Placa Euroasiática

Placa Arábica

Placa India

falla Minab

falla Chaman

falla Ornach

Sutura de Zagros

de

Montañas de Makran

Iran

Pakistan

Oman

Jaz Murian

Hamun-i-

Mashkei

28°

26°

24°

56°

58°

60°

62°

64°

66°

200 km

Koh-i-Sultan

(2510 m)

Taftan

(4100 m)

Bazman(3940 m)

Arabia

Saudita

India

Golfo Pérsico

Himalayas

Platau

del Tibet

Zagros

Pórfidos de Cobre

(Cinturón Chagai)

Zona

de

Subdución de

Makran

42

36,5

Arco Volcánico

de Baluchistán

Zona

Fractura

Owen

Corteza Oceánica

Varios episodios de mIneralización a partir de los 43 Ma, el principal entre los 13 y 10 Ma

( Kukowski et al, 2001,Perelló et al, 2008)

36 of 45

Complejo de Pórfidos Cupríferos

Reko Diq, Pakistán

:

Edad de la Mineralización Principal. 13-10 Ma

Recursos: 4.100 Mt 0,50%Cu, 0,29 g/t Au

Perelló et al, 2008

37 of 45

110ºE

120ºE

130ºE

140ºE

20ºN

100ºE

10ºN

10ºN

South

China Sea

EURASIA

Porgera

Kelian

Java

PHILIPPINE

SEA

CAROLINE

PACIFIC

Mariana

Trench

Izu-Bonin

Trench

INDIA - AUSTRALIA

Sunda Arc

Sumatra

Banda Arc

N. Solomon

Trench

Ladolam

Panguna

Santo

Tomas II

Myanmar

Shikoku

Batin

Mariana

Trough

Parece Vela

Basin

Pilippine Trench

Ryukyu Trench

Andamans

Nusa Tenggara

Mancayan

Lepanto

Molucca Sea

Bismarck

Sea

Mt Kare

OkTedi

Grasberg

Frieda

Ayu

Trough

Sulu

Sea

Celebes

Sea

Banda

Sea

Batu Hijau

Cikotok

Pongkar

Woodiark Basin

Porphyry

Low Sulphidation

Transitional

High Sulphidation

Key Deposit Types

Epithermal

Macpherson & Hall, 2002

38 of 45

Ertsberg

2.6-4.4 Ma

Plio-Pleistoceno (< 7 Ma)

Mioceno (10 – 20 Ma)

“Maramuni Arc

132ºE

136ºE

140ºE

144ºE

148ºE

152ºE

4ºS

8ºS

0

300 km

Timepa

4.6 Ma

3.3 Ma

5.6 Ma

2.6 Ma

Antares

2.4-3.1 Ma

Star Mountains

3.4-4.6 Ma

FHP

Papuan

Peninsula

Porgera

6.0 Ma

Papua New

Guinea

Morobe

1.4-4.4 Ma

Cenderawasih

Bay

Irian Jaya

TT

NBT

New Guinea Trench

Edad K-Ar

Llaga

Volcanics

Ok Tedi

1.1-2.6 Ma

Intrusivos

Bismarck Plate

Australian Plate

Solomon Sea

Plate

Pacific Plate

39 of 45

Freeport-McMoRan (60%) Rio Tinto (40%)

Recursos (2009 2590 Mt Cu (1%), Au (0,86 g/t) Ag (0,46%

Producción (2009) 269 Mt 33,3 t A 227 t Ag

Grasberg (3 Ma)

40 of 45

132ºE

136ºE

140ºE

144ºE

148ºE

152ºE

4ºS

8ºS

0

300 km

MANUS

NEW BRITAIN

NEW IRELAND

Marum

Ophiolite

April

Ultramafics

Accreted

`Arcs`

LFB

Tectonic Belts of New Guinea

WT

Wa

Cenderawasih

Bay

Tosem Block

Birds

Head

BB

Mapenduma

Fault

COB

MB

G

MOBILE

BELT

B-T

CM

FOLD

BELT

STABLE

PLATFORM

Arafura

Platform

IRAN JAYA

PAPUA NEW

GUINEA

Foreland

Basins

AR

FR

HP

AB

Papuan

Ultramafic

Belt

RB

SB

SG

PO

Miocene Igneous rocks

(=Maramuni Arc)

Mainly 10-20 Ma

ST

La

Kemum

Terrane

GM

DF

D`Entrecasteaux

Islands

Glenn & Meffre, 2009

41 of 45

Hill & Hall, 2003

42 of 45

Grasberg Fault

Cartensz Valley Fault

New Zealand Pass Fault

43 of 45

Grasberg

Intrusive

Complex

Erstberg

Intrusive

Grasberg Fault

Cartensz Valley

Fault

New Zealand

Pass Fault

Sappie & Cloos, 2004

GSA Bulletin

44 of 45

Pórfidos cupríferos post-colisionales

(“Gangdese Porphyries”) (20-10 Ma, Hou et al, 2008)

M Ducea (U Arizona, 2008)

Chung et al, 2005

45 of 45

A) Subduction

B) Collision

C) Delamination

D) Post Subduction Extension

J. Richards, 2008

Tectonic settings of porphyry copper systems