El artículo “Imaging the subsurface architecture in porphyry copper deposits using local earthquake tomography” (“Determinación de imágenes de la arquitectura del subsuelo en depósitos de pórfidos de cobre usando tomografía sísmica local”), publicado en “Scientific Reports” de la revista Nature, detalla cómo se construyó un modelo 3D de velocidades de ondas sísmicas en el entorno del depósito pórfido cuprífero de Cerro Colorado, en el norte de Chile.

La técnica empleada es la tomografía sísmica local, un método geofísico pasivo que puede revelar la arquitectura del subsuelo mediante determinación de anomalías de velocidades de ondas sísmicas. “Esta técnica usa observaciones de tiempos de llegada de ondas P y S producidas por los sismos locales y, por lo tanto, se utiliza mayormente para estudiar lo que hay bajo la superficie de áreas sísmicamente activas, como las zonas de subducción”, explica la Dra. Comte. La tomografía sísmica es especialmente útil para determinar potenciales targets de exploración de pórfidos de cobre (la principal fuente mundial de cobre, molibdeno y renio) que están a una profundidad mayor de la que otras técnicas geofísicas permiten.

En específico, lo que realizó el equipo de investigación fue instalar 51 estaciones sismológicas en un área de 15.000 km2 en la Región de Tarapacá, en la cual se ubican el yacimiento de Cerro Colorado y prospectos de pórfidos como Mocha y Sagasca. Dichas estaciones registraron 204.943 tiempos de llegada de ondas P y S entre el 9 de octubre de 2018 y el 28 de junio de 2019, lo que dio como resultado un modelo 3D Vp/Vs de la litósfera superior del territorio estudiado.

El estudio destaca que el modelo 3D indica cuatro prominentes anomalías de bajo Vp/Vs, las que concuerdan con la ubicación conocida tanto del yacimiento como de los prospectos del área de estudio, y que se ubican en un rango de 5 a 15 kilómetros de profundidad. Esto demuestra la eficacia de la técnica de tomografía sísmica, cuya implementación es de bajo costo y su operación es amigable con el medio ambiente, pues se basa únicamente en sismicidad natural.

“Nuestro estudio de caso muestra que la tomografía sísmica local, combinada con modelos geológicos bien establecidos, puede ser una herramienta útil para la exploración de depósitos pórfido cupríferos debido a su relación genética y espacial con cuerpos intrusivos, representados por anomalías de bajo Vp/Vs, es decir, rocas de alta rigidez”, detalla la Dra. Comte.

El equipo de investigación lo conformaron además las investigadoras del AMTC Gisella Palma, Daniela Calle y Joëlle D’Andres; los investigadores del AMTC Matías Peña y Sergio García; Jimena Vargas y Sergio Pichott, de la Gerencia de Exploraciones de Codelco, y Steven Roecker, del Instituto Politécnico Rensselaer (RPI), Estados Unidos.

“Es una investigación relevante que involucra a un grupo multidisciplinario de investigadores de geofísica, geología y de ciencia de datos, además muestra una fuerte interacción entre la academia y la empresa minera, en este caso Codelco. Y también es necesario destacar la interacción entre el AMTC-U. de Chile y la Escuela de Geología de la U. Mayor cuya relación se ve fortalecida a través de un acuerdo de colaboración recientemente firmado entre ambas instituciones”, señala la Dra. Comte.