Download geología del prospecto cerro carmen

GEOLOGÍA DEL PROSPECTO
CERRO CARMEN;
MINERALIZACIÓN DE URANIO
Y TIERRAS RARAS
GEOLOGY OF CERRO CARMEN PROSPECT; URANIUM AND RARE EARTH
ELEMENT MINERALIZATION
Heriberto Fortín Medina*, Boris Alarcón Farías**
Recibido octubre 2007
Comisión Chilena de Energía Nuclear*
Amunátegui 95, Santiago
✆ 56-2-6554322
e-mail: [email protected]
Geólogo MA, MSc**
República 702, Departamento 1301, Santiago
✆ 56-2-7176273
e-mail: [email protected]
RESUMEN
El prospecto Cerro Carmen corresponde a
un depósito tipo skarn de Tierras Raras (REE)
y Uranio (U) emplazado en rocas volcánicas de
composición intermedia a básica. Los elementos asociados corresponden a Th, Ti, Fe, Y y Sc.
La especie mineralógica principal es Davidita,
la cual representa una temperatura de formación cercana a los 1.500ºC.
Las primeras anomalías radiométricas relacionadas al prospecto se descubrieron median-
ABSTRACT
The prospect Cerro Carmen is an skarn
deposit with uranium (U) and Rare Earth Elements (REE) hosted in intermediate to basic
volcanic rocks. The associated elements involved are Th, Ti, Fe, Y and Sc. The main
mineral specie is davidite, it represent a formation temperature near to 1500ºC.
The first radiometric anomalies of this prospect were discovered through aerial radiometric survey in 1982, latter in 1995, the interest
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
1
I
N
V
E
S
T
I
G
A
C
I
O
N
GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS
2
I
N
V
E
S
T
I
G
A
T
I
O
N
te prospección aérea en 1982. Posteriormente,
en 1995, el interés por parte de la Empresa
Nacional de Minería (ENAMI) y de CCHEN,
sobre REE y U respectivamente, permitió la
firma de un convenio de cooperación para el
estudio del prospecto, en el cual ENAMI aportó
recursos de operación y CCHEN los profesionales.
Geológicamente el prospecto se emplaza
en el contacto de rocas volcánicas correspondientes a la Formación La Negra de edad Pliensbachiano a Jurásico superior, con rocas ígneas
del Plutón Sierra Áspera de edad Neocomiano,
en un lineamiento estructural NW con emplazamiento de intrusivos monzoníticos y aplíticos de edad Cretácico Superior los cuales presentan metasomatismo potásico y mineralización de U y REE. En la III y IV Regiones,
mineralización similar a la descrita jalona un
lineamiento regional coincidente con el eje de
la provincia metalogénica del hierro, avalando
la necesidad de realizar mayores estudios para
mejorar la estimación del potencial de minerales radiactivos del país.
expressed by Empresa Nacional de Minería
(ENAMI) and CCHEN, on REE and Uranium
elements, resulted in the sign of an agreement
between both parties to study this prospect, in
which ENAMI provided operational resources
and CCHEN provided professional resources.
From geological point of view, the prospect is located at contact of volcanic rocks,
that correspond to La Negra Formation of
Pliensbachiano age to upper Jurasicc age, with
igneous rocks of Pluton Sierra Áspera of Neocomian age, in a structural lineament NW with
emplacements of monzonitic and aplitic intrusive rocks from upper Cretaceous age with
potassium metasomatism and mineralization
of U and REE. In III and IV Regions, similar
mineralization to the described one, marks a
regional lineament coincidental with the axis
of the iron metallogenic province, supporting
the need to realize studies to improve the estimation of the potential of radioactive minerals
of the country.
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS
1.- INTRODUCCIÓN
2.- DESARROLLO
Como resultado de actividades de prospección e investigación geológica de los minerales radiactivos realizadas por CCHEN en el
territorio nacional, se han detectado numerosas
anomalías y ocurrencias de uranio las que corresponden a diferentes modelos de depósitos
de uranio, siendo el prospecto Cerro Carmen
uno de ellos [1, 2].
2.1.- Marco Regional
Las primeras anomalías que permitieron
definir el prospecto se descubrieron mediante
prospección aérea en 1982 [3]. En 1995, el
interés por parte de la Empresa Nacional de
Minería (ENAMI) y de CCHEN, sobre REE y
Uranio respectivamente, permitió la firma de
un Convenio de Cooperación para su estudio,
en el cual ENAMI aportó recursos de operación
y CCHEN los profesionales.
El prospecto se ubica 15 km al noroeste de
la ciudad Diego de Almagro en la III Región, a
una cota de 1.000m s.n.m. Se encuentra amparado por propiedad minera a nombre de ENAMI con una superficie de 4.500 Hás, creada en
el contexto del Convenio antes mencionado. El
acceso al prospecto se realiza por el camino que
une Diego de Almagro y la antigua mina de
hierro El Carmen (Figura 1)
FIGURA 1. Ubicación Prospecto Cerro Carmen.
El prospecto se emplaza en el borde oriental
de la Cordillera de la Costa. La zona está
constituida por rocas mesozoicas (formación la
Negra y plutón Sierra Áspera), con remanentes
de depósitos aluvionales terciarios subhorizontales en proceso de erosión (Unidad Gravas de
Atacama). Al oriente del prospecto se desarrolla la unidad geomorfológica denominada
Depresión Central, seguida por un quiebre de
pendiente que marca el inicio de la Precordillera [4]. Estructuralmente el prospecto se emplaza en la traza de un lineamiento regional de
dirección NW, mapeable desde la Zona de la
Falla de Atacama hasta la Zona de la Falla de
Domeyko (Figura 2).
La tectónica distensiva del triásico, desarrolló estructuras de dirección NW que controlaron la depositación de las unidades geológicas mesozoicas. Reactivaciones de estas estructuras definen lineamientos en esas unidades y posibilitan el emplazamiento de material
FIGURA 2. Geología y Geofísicas Simplificada.
Lineamiento regional.
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
3
I
N
V
E
S
T
I
G
A
C
I
O
N
GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS
ígneo en la corteza superior, enriquecido en
elementos metálicos por procesos de metasomatismo a partir del manto superior.
4
I
N
V
E
S
T
I
G
A
T
I
O
N
En la zona afectada por el esfuerzo tectónico en que posteriormente se desarrollaría la
zona de ruptura conocida como la falla de
Atacama, se produjeron fallas NW-SE, sinestrales R1 y fallas WSW-NE, destrales definidas
como R2. Este efecto combinado habría generado rotación de bloques y zonas de distensión
[5, 6] en las cuales se encuentran la mayoría de
los depósitos importantes de hierro, a los cuales
se relacionan las ocurrencias de U-REE.
En el área del prospecto, el lineamiento
NW, presenta un ancho de 300 a 500m con
intenso fallamiento sinestral de igual dirección
y está definido por alteración hidrotermal y
emplazamiento de rocas intrusitas (Figura 2).
Como efecto de desplazamiento se ha desarrollado, en los planos de ruptura, un intenso
lajamiento descrito preliminarmente como
esquistos dinámicos, lentes de cizallamiento y
rampas de deslizamiento y zonas de descompresión que habrían facilitado el proceso de
metasomatismo.
Las unidades que presentan los mayores
fondos geoquímicos de elementos de interés
nuclear y REE (Tabla 1), corresponden a algunas unidades del arco magmático cretácico,
que en la zona del proyecto corresponden al
Plutón Sierra Áspera definido por Godoy y
Lara [4] y unidades menores equivalentes [7].
Las unidades intrusivas mencionadas presentan facies monzoníticas y zonas con metasomatismo potásico desde moderado a fuerte
con contenidos de feldespato potásico de hasta
un 60%. Estas litologías se originaron en el
Tabla 1 Contenido de Tierras Raras Livianas (LRE)
en Ciclos Intrusivos de la III y IV Regiones
CICLO INTRUSIVO CPS
Ut AN
Ut VH
Th
La
Ce
Nd
Y
205
297
3,86
6,93
12,95
56,73
20,82
16,59
23,00
14,25
59,89
31,03
25,29
10,09
12,43
10,74
CRETÁCICO SUP. X
(N=595) S
535
1.446
81,16
671,2
179,6 64,00 351,25 426,21 70,08
1.026,5 277,2 2.117,0 2.348,9 238,5
36,95
71,20
CRETÁCICO INF. X
(N=26) S
146
128
2,24
1,87
7,8
13,7
6,90
9,44
6,20
3,76
15,50
5,06
9,00
4,24
4,67
3,78
JURÁSICO X
(N=61) S
141
142
4,46
8,82
22,00
42,87
12,20
14,55
33,50
8,58
72,50
18,63
28,50
9,47
24,00
15,72
PALEOZOICO X
(N=496) S
117
54
2,38
2,84
1,21
1,23
32,65
18,86
30,98
18,27
74,95
45,00
34,44
19,18
15,00
8,48
PALEOGENO X
(N=475) S
CPS = Actividad gama natural de cuentas totales, medidas en cuentas por segundo
Ut AN = Contenido de uranio total en las rocas, determinado mediante activación
neutrónica.
Ut VH = Contenido de uranio total en las rocas determinado mediante vía húmeda.
Th = torio, La = lantano, Ce = cerio, Nd = neodimio, Ce = cerio, Y = itrio.
X = contenido medio, S = desviación standard.
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS
contacto de intrusivos de magnetita y sus facies
metasomáticas presentan magnetita e ilmenita,
rutilo, esfeno, allanita y berilio como minerales
accesorios.
Metalogenicamente, el prospecto se encuentra en un área densamente mineralizada (Figuras 3, 4, 5, 6) [1] del borde oriental de la franja
de hierro cretácica, la que se denomina Iron
Oxide Copper and Gold (IOCG). Localmente,
se encuentra a 5 km al oeste de cuerpos de
hierro masivo con cobre diseminado (Minas
Teresita, Silvita y Carmen) y de vetas de oro
(minas Resguardo San Juan), y, a 6 km al norte
de las minas de cobre Carmen, Amalia, Ester y
Compensación.
FIGURA 3. Distribución de elementos asociados a la mineralización de cobre.
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
5
I
N
V
E
S
T
I
G
A
C
I
O
N
GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS
En las cercanías del prospecto Cerro Carmen, específicamente en Sierra Áspera, se
detectó otras zonas mineralizadas con REE y
uranio, las cuales constituyen vetas de 0,02m a
1,0m de potencia y corridas desde 25m a 75m.
Estas estructuras, emplazadas en rocas graníti-
6
cas, están asociadas a la falla que controla el
emplazamiento de hierro de Mina Silvita. Otra
zona mineralizada corresponde al prospecto
Veracruz, el que se emplaza en anfibolitas
desarrolladas en el contacto entre granodioritas y rocas volcánicas.
I
N
V
E
S
T
I
G
A
T
I
O
N
FIGURA 4. Distribución de elementos asociados a la mineralización de hierro.
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS
7
I
N
V
E
S
T
I
G
A
C
I
O
N
FIGURA 5. Distribución de elementos asociados a la mineralización de oro.
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS
8
I
N
V
E
S
T
I
G
A
T
I
O
N
FIGURA 6. Distribución de elementos asociados a la mineralización de plata.
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS
2.2.- Geología del Prospecto
La mineralización de Uranio y Tierras Raras compromete una superficie de 2,5 km2 en el
flanco oriental del Cerro Carmen. Geológicamente corresponde a un skarn en rocas volcánicas, desarrollado, en relación al emplazamiento de monzonitas y aplitas, en el ámbito estructural de un lineamiento regional de dirección
NW.
La caracterización de las litologías se basa
en el estudio, bajo microscopio, de 54 muestras
de roca y mineralizaciones obtenidas durante la
investigación del prospecto.
2.2.1.- Formación La Negra, Miembro 2
Las rocas volcánicas del área del pros-pecto
han sido asignadas por Godoy y Lara [4] al
Miembro 2 de la formación La Negra, de edad
amplia Pliensbachiano a Jurásico superior. La
estructura de la secuencia volcánica es 20°E/
20º - 30º E, y presenta desde su base 500m de
ocoitas marrón, seguidas por 300m de traquibasaltos y por 800m de andesitas gris verde en
su parte superior.
Los ocoitas presentan color marrón, textura
porfídica con fenocristales de plagioclasa (oligoclasa – andesina) subhedral, anfíbola cloritizada, y sericitizada, piroxeno fuertemente alterado y masa fundamental pilotaxítica, con estructura de flujo, desarrollo de cuarzo microcristalino, con destrucción de la textura. Las
rocas contienen magnetita e ilmenita diseminada.
Los traquibasaltos presentan una marcada
textura porfírica, con dos generaciones de feldespatos y ferromagnesianos del tipo anfíbola
y piroxeno, todo ello en una masa compuesta
por feldespato sin orientación. En general, los
ferromagnesianos se presentan cloritizados y
en menor porcentaje, afectos de arcilla y sericita, y bordes de epidota. El cuarzo es microgranular, existiendo feldespatos arcillizados,
ortoclasa y sanidina. Los minerales opacos
corresponden a ilmenita y escasa magnetita.
Como mineral accesorio se reconoce circón
(Microfotografía 1)
9
Microfotografía 1. Traquibasalto.
Muestra 99HF067. Corte transparente.
Las andesitas, de color gris verdoso oscuro
y de textura porfírica con fenocristales de feldespatos en una masa afanítica cloritizada,
presentan variaciones en cuanto al grado de
silicificación, y al contenido de anfíbolas y
piroxenos y a la alteración propilítica que las
afecta (Microfotografía 2)
Microfotografía 2. Andesita.
Muestra 99HF054. Corte transparente.
Las metandesitas constituyen el borde NE
del prospecto, con disposición estructural de
340/40°E en el extremo norte y de 20/30°E en
el extremo sur. Este nivel incluye unidades
basálticas y volcanitas ácidas fuera del área del
prospecto. Su grado de metamorfismo se debe
al emplazamiento de apófisis de rocas intrusivas de litología variada desde dioritas, granodioritas, monzonitas y monzonitas aplíticas,
con diferenciados como cuarzolitas y metasienitas.
En general estas rocas presentan un grado
variable de introducción de sílice, feldespato
potásico, magnetita, apatita y hematita, a los
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
I
N
V
E
S
T
I
G
A
C
I
O
N
GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS
cuales se asocia davidita en pequeñas cantidades.
10
I
N
V
E
S
T
I
G
A
T
I
O
N
2.2.2.- Rocas Intrusivas
Fuera del lineamiento afloran intrusivos
granodioríticos y al interior de este intrusivos
monzoníticos de forma elongada siguiendo la
estructura. En el extremo nor-oeste del prospecto aflora un cuerpo elipsoidal de monzonita,
de 200m de largo en sentido NW-SE y 100m de
potencia, con efectos de metasomatismo potásico que alcanza la composición de una metasienita a aplita sienítica. En la misma zona, y en
contacto metamórfico con las metasienitas aflora un cuerpo menor de gabro y una diorita
traquitoide filoniana, ambas rocas con efectos
de metamorfismo de contacto y afectadas por
fallamiento de dirección general 290 a 310°. En
la parte central del prospecto se observan pequeños aforamientos de dioritas a garbos. En el
extremo sureste afloran monzonitas con magnetita diseminada con un cuerpo asociado de
metasienita, y un diferenciado de cuarzo microcristalino. En el borde sur del prospecto un
cuerpo de monzonita, de marcado control estructural de dirección 300º, intruye ocoitas
marrón, silicificadas, generando una zona de
feldespatización y silicificación intensa, con
mineralización diseminada de ilmenita–davidita de potencia variable de 2 a 50m. (Figura 2)
MONZONITAS
Las monzonitas presentan textura hipidiomórfica granular obliterada por procesos de
metamorfismo de contacto. Su color es variable de gris amarillo a gris verdoso, al microscopio se pueden diferenciar zonas pardo sucias,
zonas verdes y zonas claras. Las primeras presentan textura granoblástica (albita–oligoclasa
con desarrollo de mosaico criptocristalino interno) en un agregado criptocristalino formado
por feldespatos arcillizados y cristales finos de
cuarzo. Los feldespatos potásicos corresponden a ortoclasa, microclina y pertita. Las zonas
de color verde de la roca corresponden a anfíbolas cloritizadas, piroxenos uralitizados. Se
observa abundante clorita, arcilla, sericita y
muscovita. Las zonas claras corresponden a un
mayor contenido de cuarzo. Los minerales opacos (davidita) se presentan diseminados, de
formas elongadas y tamaños de hasta 3 mm
(Microfotografía 3)
Microfotografía 3. Monzonita afectada de metamorfismo. Muestra 99HF093. Corte transparente.
METAMONZONITA
Macroscópicamente corresponde a una roca
de color gris rosado, dura compacta, de textura
fanerítica compuesta por cuarzo y feldespato
indiferenciado (plagioclasa y feldespato potásico) con reducida cantidad de ferromagnesianos y minerales opacos como magnetita oxidada. Con lupa binocular se observa davidita
asociada a la magnetita. Al microscopio (Microfotografía 4) presentan textura hipidiomórfica granular, destruida por procesos de alteración y metamorfismo como introducción y/o
desarrollo de mosaico microcristalino de cuarzo. Los sectores de color pardo sucio corresponden a un agregado de feldespato arcillizado, con clorita pobre en hierro, calcita y una
Microfotografía 4. Metamonzonita.
Muestra 99HF029. Corte transparente
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS
reducida cantidad de opacos finos. Los sectores
de color pardo formado por anfíbola, clorítizada fibrosa y plumoso tipo talco, con escasa
calcita y epidota, y minerales opacos de color
rojo oscuro (davidita), de forma irregular y
tamaño de 50 a 200 micrones. Los sectores
blancos a incoloro, corresponden a mosaico
microgranular de cuarzo. En general se trata de
rocas intrusivas de emplazamiento profundo
con efectos de recristalización y metamorfismo, su mineralogía se reconoce por sus productos de alteración y texturas relictos.
2.2.3.- Anfibolitas
En el prospecto esta unidad constituye una
franja en la zona central del lineamiento. Macroscópicamente presentan color gris verde
con zonas de color rosado, de textura fanerítica,
compuesta por ferromagnesianos cloritizados,
con introducción de feldespato potásico (pertita) y silicificación. Al microscopio presentan
textura nematoblástica a granoblástica, procesos de transformación y ordenamiento subpa-
Microfotografía 5. Anfibolita.
Muestra HF99019. Corte transparente
ralelo de cristales, y texturas relicto porfídica.
Los componentes esenciales corresponden a
ferromagnesianos del tipo anfíbola, clorítizados y fibrosos, identificados como hornblenda
y actinolita; Cristales tabulares de plagioclasa
reemplazados por un mosaico granoblástico de
feldespato de la misma composición y clorita
fibrosa. Feldespato potásico en forma de ortoclasa y microclina, y desarrollo de pertita. Asociados a los clivajes basales de la anfíbola se
presentan esfeno. La roca contiene además
óxidos de hierro, ilmenita, davidita, apatita,
esfeno y zircón, indicando una temperatura de
formación de 750° C y una presión de 6 kb
(Microfotografía 5).
11
2.3.- Metamorfismo y metalogenia asociada
La transformación de las rocas del prospecto Cerro Carmen indica que los procesos
metalogénicos precursores más importantes se
relacionan con metamorfismo de mediano a
bajo grado y metamorfismo regional. La zona
de clorita está desarrollada en la mayoría de las
rocas, y existe una gradación entre rocas corneas y anfibolitas.
El proceso de metamorfismo regional de las
rocas ígneas, no ha generado estructuras esquistosas. En los feldespatos se observa el
desarrollo de un mosaico interno que, generalmente, no guarda relación con los planos de
macla, favoreciendo la destrucción del mineral, generando así un mosaico equidimensional. La actinolita y otros minerales anfibólicos
son constituyentes de los esquistos verdes (facie de esquistos verdes). Se asume que bajo el
mismo rango de condiciones de temperatura y
presión directa, la cristalización siguió una de
las tres alternativas gobernadas por la cantidad
de H2O y CO2 localmente presente durante la
recristalización:
●
en exceso de agua el carbonato es removido del sistema y los metasilicatos son reemplazados por clorita y epidota dando
lugar a la asociación “clorita, epidota y
albita”, o
●
en presencia de exceso de carbonato y
adición de agua, en la destrucción de la
piroxena y hornblenda se forma calcita,
generando la asociación “calcita, clorita,
epidota y albita”, o
●
cuando en el sistema existe equilibrio y
suficiente cantidad de agua y CO2, los
cambios mencionados están ausentes. La
piroxena y anfíbola original dan origen a
actinolita, asociada con clorita y epidota,
dando lugar a la asociación actinolita, epidota y clorita. Mediante la presencia de
algunos minerales es posible reconocer la
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
I
N
V
E
S
T
I
G
A
C
I
O
N
GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS
12
I
N
V
E
S
T
I
G
A
T
I
O
N
Microfotografía 6. Muestra 99HF019.
Corte transparente.
isograda de la subzona de clorita 2, representada por la asociación albita, epidota,
actinolita, esfeno y abundantes relictos de
augita.
Con el aumento de presión y temperatura,
se desarrollaron algunos cambios, por ejemplo
la epidota disminuyó su birrefringencia y el
contenido de hierro, transformándose en clinozoisita (epidota azul). La biotita normalmente
de color café rojizo adquirió color café verdoso, indicador de mayor grado de metamorfismo
y de la zona de granate. La reacción entre
plagioclasa cálcica (oligoclasa andesina) y una
anfíbola (hornblenda con radicales OH) o piroxena (augita) con elementos como Ca, Mg,
Fe, Ti, forman clorita, calcita, epidota y dejan
libre minerales de hierro y titanio, como ilmenita y esfeno (Microfotografías 6 y 7).
Microfotografía 7. Muestra 99HF025.
Corte transparente.
Las anfibolitas de hornblenda, augita y plagioclasa existentes en las zonas mineralizadas
del prospecto, se han originado a partir de rocas
ígneas básicas a intermedias, donde uno de los
minerales esenciales es la piroxena (augita) se
transforma en un agregado clorítico fibroso,
con algunas propiedades ópticas de la piroxena
(uralita, Microfotografía 8). La hornblenda se
transforma a un agregado clorítico fibroso del
tipo tremolita actinolita. Este mineral se ha
observado junto con epidota, biotita, granate
(almandino), accesorios como esfeno, apatita y
opacos. La presencia de granate es indicador de
alta presión y temperatura, se forma a expensas
de minerales de alteración como arcillas, clorita, sericita, epidota, calcita y opacos finos más
la introducción de sílice. Este mineral por efecto de cristalización que modifica la textura de la
roca. (Microfotografía 7).
Microfotografía 8. Muestra 99HF022.
Corte transparente.
Las plagioclasas, del tipo oligoclasa–andesina, presentan diferentes grados de zonación, los núcleos amplios indican una cristalización lenta, con centro más cálcico y periferia
más sódica. Mediante el proceso de albitización pierde carbonato y se transforma en albita,
caracterizada por un maclado polisintético
múltiple. En algunas muestras se observa escapolitización de las plagioclasas (sistema monoclínico), producida por metasomatismo con
adición de carbonato, en forma de calcita, en la
plagioclasa transformándola en escapolita del
tipo meionita (sistema tetragonal).
Los minerales opacos, portadores de la mineralización de hierro, titanio, uranio, RE, itrio
y escandio, se originaron a partir de elementos
presentes en la roca como óxidos de hierro
(magnetita), óxidos de hierro-titanio (ilmenita), silicato de calcio-titanio (esfeno), forma-
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS
titanio, las que se manifiestan por sus características físicas de forma, clivaje y color, especialmente el aumento de reflejos internos rojos
con el aumento de titanio. La davidita (Foto 1)
presenta color café a negro, brillo vítreo, translúcido con brillos internos rojos, fractura concoidal e incipientes formas rómbicas. Habitualmente no presenta formas cristalinas.
Microfotografía 9. Muestra 99HF256.
Corte transparente.
dos a partir de los minerales originales de la
roca (piroxeno, anfíbola y biotita) (Microfotografías 6, 7, 9, 10). El uranio y las REE, durante
el proceso de skarn, adicionadas por el metasomatismo potásico, reemplazaron al titanio, calcio y hierro en los minerales mencionados,
iniciando el proceso por los sistemas de clivajes. Al microscopio se reconocen magnetita,
hematita, cristales alargados esqueléticos de
ilmenita reemplazados por davidita, rombos
alargados de esfeno y formas romboédricas de
davidita (Microfotografías 9 y 10).
La ilmenita, magnetita, titanita y davidita y
posiblemente miembros intermedios como
magnetita titanífera, ilmenita, ulvospinel, pseudobrookita y maghemita, representan temperaturas de formación entre 1.500 a 1.594°C. La
coexistencia de oligoclasa, ortoclasa y pertitas
y microclina indican una temperatura entre 500
y 700°C. La temperatura indicada por la presencia de pertita es de 500 a 650° C. La formación de granate (almandino) 900°C y piroxenos
indican una temperatura entre 600 y 900° C. La
formación de anfíbola y la albitización indican
una temperatura entre 500 y 600°C y la epidota
entre 300 a 500°C, característica de proceso de
retrometamorfismo [8].
3.- RESULTADOS Y CONCLUSIONES
La asociación mineralógica presente en el
prospecto, permite definir que éste se habría
desarrollado a partir de un proceso de metamorfismo y metasomatismo potásico de mediana intensidad con disponibilidad de una
carga metalífera de Fe, Ti, U, REE, Y y Sc, en
un ambiente altamente alcalino que habría condicionado la formación de una facie de mineral
Microfotografía 10. Muestra 99HF256.
Corte transparente
2.4.- Mineralización de Tierras Raras
y Uranio
Los minerales metálicos, con contenidos
variables de uranio, torio, hierro, titanio, itrio
escandio y REE livianas, pertenecen a la serie
ilmenita-davidita. Al microscopio se observan
variaciones y/o mezclas o entrecrecimientos de
estas especies en cuanto a su contenido de
Foto 1. Mineral Davidita, Prospecto Cerro
Carmen III Región de Atacama, Chile
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
13
I
N
V
E
S
T
I
G
A
C
I
O
N
GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS
14
I
N
V
E
S
T
I
G
A
T
I
O
N
de davidita. La mineralización, se presenta en
vetas subparalelas, diseminaciones y rellenos
de zonas brechosas, con espesores variables
desde 0,2m. hasta 60m de espesor y longitud
desde 10m a 600m.
El proceso de skarn y otras variables antes
descritas permiten suponer un desarrollo vertical de la mineralización, entre 300 y 500 m. con
un alcance horizontal de 100m a 200m a partir
del plano de emplazamiento. Este ambiente,
que se extiende en una longitud de 2.500 –
3.000 metros, posibilita la presencia de varios
cuerpos mineralizados en el prospecto y en la
continuidad del ambiente. Los cuerpos mineralizados podrían repetirse en la vertical y a
ambos lados del emplazamiento monzonítico
en relación directa con una anomalía magnética detectada en el prospecto.
Posteriores estudios de geofísica de prospección (magnetometría, resistividad y polarización inducida) efectuados en el prospecto [9]
respaldan lo expuesto y además permiten asociar al prospecto potencialidad por sulfuros
diseminados.
Los resultados del estudio geológico del
prospecto Cerro Carmen, junto a otras mineralizaciones geológicamente similares, distribuidas entre las Regiones III y IV, que jalonan
preliminarmente un lineamiento regional coincidente con el eje de la provincia metalogénica
del hierro entre Ovalle y Diego de Almagro,
avalan la necesidad de realizar mayores estudios para mejorar las estimaciones de la potencialidad de estos recursos en el país.
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS
BIBLIOGRAFÍA
[1] FORTIN, H. y SERRANO, M. Geología y
Estimación Preliminar de Recursos. Prospecto Cerro Carmen. Comuna de Diego de
Almagro. III Región de Atacama. Inédito
CCHEN – ENAMI, Santiago, 2000, 119
Pág., 17 planos fuera de texto.
[2] FORTIN, H. y SERRANO, M. Tercera
Proposición de Sondajes Exploratorios
Prospecto Cerro Carmen. Comuna Diego
de Almagro, III Región de Atacama. Inédito CCHEN – ENAMI, Santiago, 2003,
39 Pág., 12 planos fuera de texto.
[3] ROJAS, J. T. Prospección Aeroradiométrica en la Franja Costera Río Huasco – Río
Salado. Inédito, CCHEN, Santiago, 1982,
109 Pág., 6 planos fuera de texto.
[4] GODOY, E. y LARA, L. Hojas Chañaral
y Diego de Almagro, Región de Atacama.
Mapas Geológicos Nº 5-6. Escala
1:100.000. SERNAGEOMIN, Santiago,
Chile, 1998, 20 Pág.
[6] BROWN, M., DÏAZ, F., y GROCOTT, J.
Displacement history of the Atacama fault
system 25º00’S – 27º00’S, northern Chile,
en Geological Society of America Bulletin, v. 105, issue 9, USA, September 1993,
p. 1163 – 1174.
[7] FORTIN; H. y ALARCÓN, B. Proyecto
Investigación Tierras Raras, III y IV Regiones. Inédito CCHEN – ENAMI, Santiago, 1996, v.1, 114 Pág., 28 planos fuera
de texto.
[8] EHLERS, E. y BLATT, H. Petrology:
Igneous, Sedimentary, and metamorphic.
First Edition, Copyright by W. H. Freeman and Company, San Francisco, USA,
1982, 732 Pág.
[9] GEODATOS, Estudio geofísico de resistividad / IP, Polo – Dipolo, Proyecto Cerro
Carmen, Sector Diego de Almagro, III
Región de Chile, Inédito Santiago 2003,
12 Pág., 40 figuras.
[5] GROCOTT, J. y TAYLOR, G. Magmatic
arc fault Systems, deformation partitioning and emplacement of granitic complexes in the Coastal Cordillera, north
Chilean Andes (25º30’S to 27º00’S) en
Journal of The Geological Society; v. 159;
issue 4; London; 2002; p. 425 – 443.
NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008)
15
I
N
V
E
S
T
I
G
A
C
I
O
N