Download depositos mesotermales de las hojas totoral bajo y castilla, iii región

UNIVER SIDAD
DE
CONCEPCIÓN
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA
10° CONGRESO GEOLÓGICO CHILENO 2003
DEPOSITOS MESOTERMALES DE LAS HOJAS TOTORAL BAJO Y
CASTILLA, III REGIÓN
JORQUERA, R. 1, VIVALLO, W. 1, DÍAZ, A. 1, PIZARRO, N. 1
1 Servicio Nacional de Geología y Minería, Av. Santa María 0104, Providencia.
INTRODUCCION
La zona de la Cordillera de la Costa comprendida entre los paralelos 27° 30' y 28° 00' S y la
latitud 70°30' y la línea de costa (Cartas Totoral Bajo y Castilla), en la Región de Atacama,
contiene numerosos depósitos de Au, Cu, Fe y óxidos de Fe-Cu-Au. La casi totalidad de estos
corresponden a pequeños cuerpos vetiformes, emplazados en rocas intrusivas plutónicas, que
fueron objeto, en el siglo pasado, de una intensa actividad minera a pequeña escala; en la
actualidad todos ellos se encuentran paralizados. Los distritos, Ligas Negras, Cuestecilla y Sierra
Las Norias contienen los yacimientos más importantes. Antecedentes históricos señalan que
corresponden a vetas de pequeñas dimensiones, algunos de ellos contenían mena aurífera de alta
ley. Registros de producción para los yacimientos del distrito Ligas Negras indican que a fines de
la década del 40 la ley media en el depósito Gira fue de 60 g/t y de 100-200 g/t en Cóndor
(Oliveras, 1975).
En este trabajo se presentan algunos resultados parciales, obtenidos en un estudio de carácter
regional realizado por el Servicio Nacional de Geología y Minería, destinado a comprender la
evolución metalogénica de la Región de Atacama. Aquí se discute, sobre la base de datos
mineralógicos y radiométricos, la posible relación genética entre los diferentes tipos de
yacimientos y los plutones que los hospedan.
GEOLOGIA REGIONAL
Las rocas más antiguas del área de estudio corresponden a rocas metasedimetarias con
intercalaciones de metabasaltos, asignadas al Complejo Epimetamórfico de Chañaral, de edad
devónica-carbonífera (Godoy y Lara, 1998). Estas rocas tienen su mejor exposición en zonas
próximas al sector costero, donde están intruidas por plutones del Triásico Superior – Jurásico
Inferior y del Jurásico. Las rocas intrusivas plutónicas, con edades comprendidas entre el Tríásico
Superior-Jurásico Inferior y el Cretácico Inferior, son las más abundantes y las que presentan la
mayor distribución areal. Su composición varía desde gabro a granito, con predominio de las
composiciones intermedias. La mayoría de los yacimientos se hospedan en estas unidades.
De acuerdo a su edad las rocas intrusivas pueden ser agrupadas en plutones del Tríásico Superior
– Jurásico Inferior (216-187 Ma); Jurásico Inferior (192-185 Ma), Jurásico Superior (150-140)
Jurásico Superior – Cretácico Inferior (144-137) y Cretácico Inferior (130-107 Ma), los cuales
definen franjas de orientación aproximada nornoreste, con edades decrecientes hacia el este.
Todas las contribuciones fueron proporcionados directamente por los autores y su contenido es de su exclusiva responsabilidad.
Rocas volcánicas (andesitas, brechas y tobas andesíticas) de la Formación La Negra (Jurásico) y
rocas volcánico-sedimentarias (andesitas, dacitas, tobas andesíticas y dacíticas con
intercalaciones de rocas calcáreas) asignadas a la Formación Punta del Cobre (Jurásico SuperiorCretácico Inferior), se distribuyen de manera discontinua en la mitad oriental del área de estudio
y están cortadas por plutones del Cretácico Inferior.
Conglomerados, areniscas, coquinas y gravas del Mioceno-Plioceno están restringidos al área de
la quebrada Totoral y algunos de sus tributarios, mientras que sedimentos aluviales y depósitos
eólicos del Cuaternario tienen una amplia distribución en toda el área de estudio.
El rasgo estructural de mayor importancia lo constituye una banda de rocas miloníticas de
orientación noreste, que constituye el borde occidental de la franja de plutones del Cretácico
Inferior y afecta, además, a intrusivos del Jurásico Superior y Jurásico-Cretácico, rocas de las
formaciones La Negra y Punta del Cobre. Esta franja de milonitas se extiende fuera de los límites
del área de estudio y es parte del Sistema de Fallas de Atacama (SFA). La presencia de plutones
con bordes milonitizados es interpretada como evidencia de un emplazamiento sintectónico
(Blanco et al., 2003).
CARACTERIZACION DE LOS DEPOSITOS
Los depósitos metalíferos a los que se hace referencia en el presente trabajo están agrupados en
los distritos mineros Sierra El Tiuque, Cuestecilla, Sierra La Noria, Ligas Negras, Sierra Fraga,
Sierra Algarrobilla y en los sectores El Castillo-Esperanza y Llano Punta de Díaz (Fig. 1).
Los depósitos metalíferos, en general, constituyen cuerpos vetiformes y, de manera subordinada,
bolsones y stockworks. Los elementos de mena por los que se han explotado los distintos
yacimientos corresponden a Cu, Au, Fe y Ag, reconociéndose las siguientes asociaciones de
elementos de mena: Au, Cu-Au, Fe, Fe-Cu-Au y Ag-Au-Pb
YACIMIENTOS DE AU Y CU-AU: corresponden a vetas y stockworks de cuarzo y/o
carbonato; las vetas tienen, en general, potencias que no superan el metro y en el menor número
de casos supera el par de metros. Las corridas varían entre decenas y un par de centenas de
metros. Su profundidad reconocida, en los casos de mayor desarrollo, alcanza a 180 m.
En el Distrito Sierra La Noria, estas vetas conforman una franja de 100 m de ancho y largo
kilométrico. En el Distrito Ligas Negras las vetas se orientan de manera paralela a una banda de
rocas miloníticas de dirección NE, en un sector de 6 km de largo y 500 metros de ancho.
La mena está compuesta por cantidades variables de Au nativo (libre e incluido en pirita o
cuarzo), calcopirita, bornita, calcosina, covelina y minerales oxidados de Cu. La ganga consta,
además de cuarzo y carbonatos, de cantidades variables de pirita, hematita, arsenopirita y de
manera subordinada especularita y magnetita.
Los halos de alteración no superan un metro de potencia y están conformados por cantidades
variables de cuarzo, sericita, biotita, turmalina y calcita, a lo que se sobreimpone clorita, epidota,
calcita y caolinita. En algunos casos biotita y feldespato potásico constituyen parte de la
asociación de minerales de alteración.
YACIMIENTOS DE FE-CU±AU: constituyen, preferentemente, vetas, pero también forman
bolsones y stockworks. En el caso de las vetas, las corridas varían entre decenas y algunas
centenas de metros, con potencias entre 0,3 y 2 metros. En el Sector El Castillo-Esperanza, se
explotó un yacimiento de corrida kilométrica y forma sinuosa en planta, hospedado en rocas
volcánicas andesíticas.
Los depósitos contienen cantidades variables de especularita, magnetita, Au nativo (libre y
encapsulado en pirita y/o cuarzo), calcopirita, pirita, calcosina, covelina y minerales oxidados de
Cu. Se reconocen halos de alteración en torno a las vetas, de potencias decimétricas y cuya
mineralogía comprende cuarzo, sericita, biotita, clorita, epidota y caolinita.
YACIMIENTOS DE FE: Localizados sólo en los distritos Cuestecilla y Sierra La Noria. Son
depósitos vetiformes e irregulares, de corridas entre decenas y la centena de metros, potencias
entre 1 y 2 metros y rumbos de tendencia NW.
Corresponden a cuerpos macizos de magnetita, hematita y/o menor cantidad de especularita,
acompañados de cantidades subordinadas de cuarzo y carbonato.
En torno a los cuerpos de mena, se desarrollan halos centimétricos de alteración con cuarzo,
sericita, turmalina, a lo que, a veces, se sobreimpone cantidades variables de clorita, calcita,
epidota y caolinita.
Vetas de magnetita con alteración de cuarzo-turmalina-actinolita están especialmente asociadas
con cuerpos de brecha hidrotermal de turmalina (estériles).
YACIMIENTOS DE AU-AG±PB: corresponden a dos depósitos vetiforme ubicados en el
sector oriental del área de estudio. A diferencia de los otros tipos de depósitos de Au, presentan
contenidos económicos de Ag y Pb. Su corrida es del orden de la centena de metros. La potencia
de estas vetas varía entre 20 y 60 cm. La mena comprende Au nativo (libre y encapsulado en
cuarzo y/o pirita), anglesita, calcopirita, bornita y cantidades menores de minerales oxidados de
Cu, en una ganga de cuarzo. Presenta halo de alteración cuarzo-sericíticos.
Una pequeña veta de Pb, se presenta en el sector occidental del área de estudio.
ZONACIÓN VERTICAL DE LOS DEPÓSITOS
La totalidad de los yacimientos, en particular los que contienen sulfuros, presenta los efectos de
la alteración supérgena. Esta origina una zona superior oxidada, con presencia de minerales
oxidados de cobre y limonitas, seguidos en profundidad por una reducida zona de
enriquecimiento secundario. Calcosina y covelina reemplazan a sulfuros primarios y marcan la
presencia de esta zona de enriquecimiento supérgeno. Calcopirita-bornita-pirita es la asociación
más frecuente en la zona de mena primaria. La falta de acceso a las labores mineras impiden
estimar el espesor de cada zona. Sin embargo, los escasos antecedentes disponibles indican que el
espesor del nivel de oxidación es mayor en los yacimientos de la Franja Oriental (hasta 90 m) y
menor en la Occidental (15-20 m) (Jorquera et al., 2001).
Figura1. Esquema geológico del área de estudio, con la distribución de plutones y edades radiométricas determinadas
en mineralesde alteración asociados a los yacimientos metalíferos.
DISTRIBUCIÓN ESPACIAL Y EDAD DE LOS DEPÓSITOS
Basado en la edad de la roca de caja de los yacimientos, la zona de estudio se puede dividir en
tres franjas de orientación aproximada nornoreste, similar a las definidas por las rocas plutónicas.
De oeste a este ellas corresponde a la Franja Occidental, que contiene, principalmente, vetas de
Cu, Au, Cu-Au y algunos escasos depósitos de Fe-Cu-Au, todos hospedados en rocas del
basamento paleozoico y plutones del Triásico-Jurásico, Jurásico Inferior y Superior. La Franja
Central contiene yacimientos de Au, Cu-Au, Fe y Fe-Cu-Au encajados en rocas plutónicas del
Jurásico Superior-Cretácico Inferior y Jurásico Inferior. La Franja Oriental está constituida por
yacimientos de Au, Cu±Au y Fe-Cu±Au contenidos en plutones del Cretácico Inferior.
Edades radiométricas determinadas en minerales secundarios de los halos de alteración de los
distintos tipos de yacimientos indican que los depósitos más antiguos se ubican en la franja
occidental y los más jóvenes en la oriental.
Franja Occidental (F.Oc. Figura 1). Dos edades K-Ar en sericita de yacimientos hospedados en
un plutón del Jurásico Inferior (187-185 Ma) indican edades de 159±4 y 174±13 Ma para el
depósito Descubridora de Quebrada Seca y una veta sin nombre, respectivamente. Una edad
40
Ar/39Ar en muscovita para la veta sin nombre rebaja su edad a 160,3±1,2 Ma. La edad de 174
Ma presenta un error alto debido al bajo contenido de K en la muestra analizada (0,45%), lo que
le resta confiabilidad al dato. Cinco edades K-Ar en sericita de vetas ubicadas en un plutón del
Jurásico Superior (155-140 Ma) muestran un rango entre 154 y 136 Ma, similar al rango de edad
del plutón que constituye la roca de caja. Una edad K-Ar en sericita de una veta de Cu hospedada
en rocas paleozoicas, próximas al contacto con los plutones del Jurásico-Cretácico de la Franja
central, indica 146±3 Ma.
Franja Central (F.C. Figura 1). Las edades K-Ar en sericita y biotita de yacimientos emplazados
en las rocas plutónicas del Jurásico-Cretácico (144-135 Ma) muestran un rango de variación entre
135 y 125 Ma, ligeramente más joven que la roca huésped si se consideran los rangos de error
(Tabla 1).
Franja Oriental (F.O. Figura 1). El plutón al cual se asocia la casi totalidad los depósitos de esta
franja tiene una edad variable entre 130 y 120 Ma. Las edades K-Ar en sericita y biotita de los
halos de alteración de las vetas alojadas en este plutón muestran edades variables entre 124 y 130
Ma. Dos vetas auríferas ubicadas en la franja milonítica que constituye el límite occidental de
esta Franja han sido datadas (K-Ar en biotita y sericita, respectivamente) en 130±3 y 124±3 Ma
similar al rango de edad sugerido para esta franja milonítica (Blanco et al., 2003).
Dataciones K-Ar en muestras de halos de alteración, Hojas Totoral Bajo y Castilla
Nombre Mina
UTM
Este
UTM
Norte
Edad
Error
Mineral
%K
Ar rad
%Ar Atm
(nl/g)
Descripción Muestra
Candelaria (Espra)
332,166
6.921.283
113
10
Muscovita
5,362
24,267
80
Alteración muscovita-cuarzo-sericita c/relictos de biotita cloritizada y
hematitizada, en torno a vetilla cuarzo-jarosita
Candelaria-1
345.964
6.941.538
124
3
Sericita
8,170
40,695
10
Alteración sericítica en torno a veta cuarzo-sericita
Los Rincones-4
326.901
6.920.629
125
5
Sericita
2,827
14,193
25
Alteración cuarzo-sericita y calcita. Se limpió con HCl
Nolasquito
310.991
6.909.981
125
11
Muscovita
3,948
19,860
81
Halo de alteración en torno a veta de especularita y cuarzo.
Muscovita teñida con óxidos Fe, entrecrecidas con cuarzo.
Restauradora-1
343.416
6.946.928
126
3
Biotita oxidada
6,263
31,726
9
Alteración potásica. Roca bandeada con recristalización poligonizada
del cuarzo por metamorfismo de contacto tardío
Gira
330.316
6.920.117
127
3
Micas
6,473
32,978
9
Roca c/metamorfismo de contacto, formación de sericita y biotita
tardía. No es posible separar Micas
Los Rincones-2
326.107
6.920.010
128
5
Muscovita
3,734
19,258
53
Intrusivo alterado a cuarzo-sericita. Feldespatos sericitizados
Candelaria (Espra)
332.166
6.921.283
130
3
Biotita cloritiz.
6,497
34,058
8
Contacto entre vetilla gruesa de cuarzo y roca intrusiva muy alterada.
Ferromagnesianos fuertemente cloritizados, biotita primaria y
secundaria cloritizadas. Sericita fina y dispersa
Gira
330.316
6.920.117
130
3
Biotita cloritiz.
5,613
29,313
15
Intrusivo cataclastizado y alterado c/intensa biotitización secundaria
Norte
(Cuatrocientos)
327.565
6.904.284
131
4
Anfíbola
0,787
4,163
13
Roca c/metamorfismo de contacto, anfibolita. (Milonitas)
7,017
38,151
9
Halo de alteración, con sericita en vetillas. Jarosita.
Cuestecilla-3
326.768
6.923.926
135
3
Sericita
c/hematita
Costa Rica-1
321.716
6.908.374
136
4
Biotita cloritiz.
3,914
21,568
8
Manto Negro-1
326.175
6.944.456
137
3
Muscovita
8,605
47,521
14
Alteración muscovita-cuarzo
Manto Negro-1
326.175
6.944.456
134
3
Muscovita
8,605
46,625
26
Alteración muscovita-cuarzo
136
2
138
3
Muscovita Hem.
7,731
43,125
3
Alteración muscovita-cuarzo
4
Muscovita
hematitizada
8,366
49,607
8
Halo de alteración, con Muscovita. Vetillas con cuarzo y opacos.
Calcita.
146
4
Muscovita
hematitizada
8,366
49,453
20
Halo de alteración, con Muscovita. Vetillas con cuarzo y opacos.
Calcita.
146
3
EDAD
PROMEDIADA
Manto Negro-2
Verdiona
Verdiona
326.495
308.968
308.968
6.944.841
6.913.960
6.913.960
EDAD
PROMEDIADA
146
Nolasquito
310.991
6.909.981
149
4
Sericita c/Biotita
5,915
35,776
36
Halo de alteración. Cuarzo y biotitas en parte cloritizadas, con
sericita en cúmulos y diseminada.
Costa Rica-1
321.716
6.908.374
153
6
Biotita cloritiz.
3,158
19,643
31
Roca intrusiva muy alterada, biotita parcialmente cloritizada.
Milonita con bandas irregulares de biotita y anfíbola
Manto Negro-5
325.151
6.946.331
154
4
Muscovita Hem.
7,841
49,023
3
Veta cuarzo c/alteración sericita-muscovita
Milagro
326.611
6.903.363
52,8
2,2
Biotita alterada
5,002
10,429
63
Milonita. Metagranito con bandas de biotita
Milagro
326.611
6.903.363
55,6
2,8
Biotita alterada
5,002
10,973
69
Milonita. Metagranito con bandas de biotita
53,9
1,7
99
3
Roca total
2,703
10,684
6
Intrusivo con alteración a sericita (fina)
Total
Pasos
Edad
Integrad
a
Edad
Plateau
Descripción
7 de 8
135,6
1,3
EDAD
PROMEDIADA
Diablo
349.274
6.909.764
Dataciones Ar39/Ar40 en muestras de halos de alteración, Hojas Totoral Bajo y Castilla
Localidad
Edad
Preferid
a
Mina Nolasquito
UTM
Norte
Edad
K/Ar
135,1 ±
310.991
1,4
6.909.
981
149 ±
Sericita
4
MSWD
Intercep
to
Isócrona
Inv.
Pasos
0,77
470 ± 40
135,1 ± 1,4
7 (sin
A)
UTM Este
Material
± 135,5
1,3
± Halo de alteración con Ser y Bio cloritizadas, entrecrecidas con
calcita. Veta emplazada en granitoides Jsup
Tabla 1. Análisis radiométricos en halos de alteración de yacimientos de las Hojas Totoral Bajo y Castilla.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
Las características mineralógicas de la mena primaria de los depósitos del área de estudio,
caracterizada por la asociación calcopirita-pirita-bornita, en conjunto con la presencia de biotita,
feldespato potásico o turmalina en los halos de alteración, sugieren que estos yacimientos fueron
formados en un ambiente mesotermal (Nesbitt, 1993). Este ambiente es, además, compatible con
la naturaleza plutónica de la roca de caja de los depósitos. Una afinidad mesotermal ha sido
sugerida por Henríquez et al. (1991) para el yacimiento Viviana (veta de Cu-Au), perteneciente al
Distrito Sierra La Noria, y otros yacimientos auríferos de las regiones Tercera y Cuarta.
Las edades K-Ar determinadas en biotita y sericita de los halos de alteración de diferentes vetas
muestran una relación espacial y temporal entre los distintos tipos de depósitos y los plutones que
los hospedan, lo cual sugiere un vínculo genético entre el magmatismo que dio origen a los
plutones y los yacimientos (Díaz y Vivallo, 2001). En el caso de la Franja Occidental las edades
determinadas coinciden con el rango de edad asignado a los plutones de Jurásico Superior (154140 Ma), en particular las edades obtenidas en los depósitos del distrito minero Sierra el Tiuque
(Fig. 1) por lo cual su génesis puede ser atribuida a la actividad hidrotermal relacionada con el
emplazamiento de estos plutones. En consecuencia, dentro del área de estudio las rocas PreJurásico Superior actuaron, sólo, como receptoras de los procesos mineralizadores originados por
el magmatismo del Jurásico Superior y, eventualmente, del Jurásico Superior-Cretácico Inferior.
Si bien la edad de los plutones del Jurásico Superior-Cretácico Inferior no está completamente
establecida, una conclusión similar puede ser postulada para la Franja Central, aquí las edades
determinadas para algunos de sus yacimientos (136-125 Ma) coinciden, en su mayor parte, con el
límite inferior del rango de edad establecido para estos plutones (144-135 Ma). Sin embargo, no
se descarta la posibilidad que alguno de los yacimientos ubicados en la zona próxima a la Franja
oriental, con edades cercanas a los 125 Ma puedan estar genéticamente relacionados con la
actividad magmática del Cretácico Inferior. En la Franja Oriental la coincidencia entre los rango
de edad de los yacimientos (124-131 Ma) y de los plutones del Cretácico Inferior que los
hospedan (120-130 Ma) refuerza la idea de la existencia de un vínculo genético entre ambos.
La presencia de plutones del Cretácico Inferior con bordes afectados por deformación dúctil, en
la Franja Oriental, permite sugerir un emplazamiento sintectónico para ellos (Godoy y Blanco,
2000). Un emplazamiento similar puede ser sugerido, también, para aquellos depósitos
hospedados en dichas milonitas.
La mayor parte de las vetas están emplazadas en fallas, lo que demuestra el fuerte control
estructural en la distribución de los depósitos metalíferos. Además, es común observar estructuras
de deformación frágil, rellenas con salvanda de falla, afectando tanto a la roca de caja como a las
vetas, y dispuestas de manera solidaria a éstas últimas. Probablemente, los fluidos
mineralizadores fueron canalizados por estructuras, que siguieron activas tiempo después del
emplazamiento de los depósitos. Algunas de estas estructuras pueden haber sido aprovechadas,
además, por diques de variada composición, antes y después de la formación de los depósitos, los
que hoy se observan asociados espacialmente a los sectores mineralizados, y en muchas
ocasiones afectados por deformación frágil.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo forma parte del proyecto Carta Metalogénica de la Tercera Región de Atacama, entre
los 26º y 28ºS, el cual ha sido financiado entre el Servicio Nacional de Geología y Minería y el
Gobierno Regional de la III Región de Atacama, a través del Fondo Nacional del Desarrollo
Regional.
REFERENCIAS
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Atacama (en edición). Servicio Nacional de Geología y Minería. 1 mapa escala 1:100.000. Santiago.
Díaz, A. y Vivallo, W. 2001. Metallogenic events in the Coastal Cordillera of Copiapó region, northern Chile (2628ºS). Comunicaciones. No. 52. p. 126.
Godoy, E. y Blanco, N. 2000. Plutones Jurásico Tardíos-Cretácico Tempranos asociados al Sistema de Fallas
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Godoy, E. y Lara, L. 1998. Hoja Quebrada Salitrosa. Mapa Geológico No.4, escala 1:100.000. Servicio Nacional de
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Henríquez, F., Skewes, M.A., Vergara, L., Aguirre, H. y Villagrán, J. 1991. Yacimientos mesotermales de oro en las
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Nesbitt, B. E. 1993. Phanerozoic gold deposists in tectonically active continental margin. In Gold metallogeny and
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Oliveras, I. 1975. Geología económica, geoquímica y marco regional ampliado de los distritos auríferos Sierra Las
Norias y Ligas Negras, Provincia de Atacama. Memoria de Título (Inédito). Universidad de Chile. Departamento de
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