Resúmenes de Tesis Doctorales

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1 b Doctorado en Ciencias Naturales Facultad de Ciencias Naturales y Museo Universidad Nacional de La Plata Argentina Resúmenes de Tesis Doctorales Tesis nº: 0782 Area: Geología Lanfranchini, Mabel. Rasgos geológicos y metalogénesis de la Sierra de Payaniyeu y sus alrededores, provincia del Chubut, Argentina Director (es): Schalamuk, Isidoro B.; Etcheverry, Ricardo O. La Plata: Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo, En la región localizada inmediatamente al nordeste del lago Fontana, zona de transición entre la Cordillera Patagónica Central y la Patagonia extra-andina, se desarrolló un importante volcanismo mesozoico asociado a sedimentitas marino continentales de edad cretácica inferior. Las rocas aflorantes más antiguas, son andesitas asignadas a la Formación Lago La Plata (Jurásico superior-cretácico inferior), cuyos términos superiores se interdigitan con sedimentitas marinas de la Formación Tres Lagunas, de edad cretácica inferior. Sobre ellas se desarrolló un sistema deltaico. Constituido por la depositación de potentes cuerpos de areniscas silicoclásticas de la Formación Apeleg (Cretácico inferior). Esta sedimentación fue interrumpida, a fines del cretácico inferior, por la profusa actividad magmática que dio como resultado numerosos derrames lávicos, los que fueron acompañados por la intrusión de cuerpos ígneos subvolcánicos, de composición riodacítica pertenecientes a la Formación El Gato. La mineralización reconocida en la zona está vinculada a estos cuerpos ígneos. El cuadro estructural que presenta la comarca es el resultado de la superposición de varias fases diastróficas cuyas primeras manifestaciones fueron la creación de bloques basamentales rígidos, limitados por fracturas con deformaciones concomitantes de extensión y grado variado. A la primera rigidificación, quizás paleozoica o aún más temprana, sucedió la deformación y 1

2 generación de estructuras, principalmente durante los tiempos cretácicos, a lo largo de los cuales tuvo lugar la instalación del Batolito Patagónico, tal vez en varias fases, culminando con los movimientos patagonídicos principales. Movimientos que finalizan con el inicio del levantamiento de la Cordillera Patagónica que continuó su evolución cono el diatrofismo quéchuico. Las sucesivas etapas diastróficas produjeron la reactivación de los sistemas de fracturación y consecuente deformación de las secuencias depositadas. El conjunto, naturalmente revela la impronta de los rasgos estructurales originados durante el desarrollo de la Orogenia Andina. La reactivación de los sistemas de fracturas heredados de los primeros esquemas de estructuración trajo como consecuencia, un acortamiento en la corteza, en la comarca comprendida, que es sensiblemente menor que en el resto de la Cordillera de loas Andes. Según informaciones de Folguera et al. (2000) las estructuras resultantes, representadas por pliegues suaves y fallamiento, responden a un fenómeno de inversión tectónica de un rift de edad cretácica inferior. Inversiones tectónicas del mismo tipo han sido postuladas en ambientes correspondientes a deformaciones den el largo cordón de las Patagónides, tal como lo definiera Keidel en Las imágenes satelitarias y fotografías aéreas revelan la existencia de vastos sectores con alteración color, originados por procesos hidrotermales. Estos procesos han sido intensos y de variada naturaleza. Hacia la Cordillera de Sakmata, Sierra de Payaniiyeu y cerros aledaños, la presencia de manifestaciones vetiformes predomina por sobre las estructuras de reemplazo. Las vetas, que están principalmente constituidas por cuarzo, se presentan en afloramientos aislados, y muestran una orientación noroeste sudeste en un área aproximada de 300 kilómetros cuadrados. Las estructuras vetiformes están alojadas en volcanitas básicas, asignadas a las Formaciones Lago La Plata y Ñirehuaco, y en sedimentitas silicoclásticas de la Formación Apeleg. Los análisis geoquímicos practicados en muestras de las vetas de la región, revelan tenores anómalos en metales preciosos de hasta 5,7 ppm en Au (Lote 15 de Estancia Pepita) y hasta 224 ppm en Ag (Mina de Plomo). Como así también en metales base, llegando a 4500 ppm en Cu (Lote 15 de Estancia Pepita), 4,6% en Pb (Mina de Plomo) y hasta 1950 ppm en Zn (Lote 15 de Estancia Pepita). Mientras que para el sector ubicado al nordeste de las anteriores, representado por el establecimiento Las Vallas, se manifiestan altos contenidos en As, Sb y Hg, 2

3 del orden de 1200ppm, 124 ppm y 18,4 ppm, respectivamente. Las estructuras cuarcíferas contienen principalmente sulfuros y minerales oxidados de metales base. Los minerales primarios identificados son: galena, calcopirita y hematita. Las principales especies supergénicas corresponden a covelina, malaquita y calcosina, vinculadas a limonitas. El relleno silíceo está ampliamente representado por cuarzo, escasa proporción de calcedonia y ópalo; además en algunas ocasiones el cuarzo se encuentra intercrecido con adularia. La ocurrencia de sulfuros de metales base se restringe sólo a algunas de las vetas de la Mina de Plomo y del Lote 15 de la Estancia Pepita. La galena desarrolla cristales idiomorfos de hasta 3 centímetros de tamaño, los cuales están diseminados entre los cristales de cuarzo. La calcopirita. Por su parte, se presenta en forma de cristales irregulares, que no superan los 2 milímetros. Los granos de pirita, idiomorfos en su mayoría, se caracterizan por sus secciones cúbicas que promedian los 5 milímetros de lado. La pirita, además de estar alojada en cuarzo, se encuentra diseminada en la roca de caja, con frecuencia limonitizada y originando boxworks. Los sulfuros supergénicos (covelina y escasa calcosina) aparecen aislados y en venillas, sustituyendo a los sulfuros primarios, en especial a galena y calcopirita. Las alteraciones hidrotermales identificadas son del tipo silícica, adularia-sericítica y propilítica. La primera predomina en el centro de las estructuras, la de tipo adularia-sericítica alcanza su mayor relevancia hacia las salbandas, y finalmente la propilítica afecta a modo de halo externo a las rocas de caja. La alteración silícica está caracterizada o por la presencia de individuos de cuarzo blanco, que desarrollan mayor tamaño de grano hacia la parte central de las vetas. En los agregados silíceos se reconocieron texturas primarias tales como maciza, de cristales zonados y en peine, y texturas de recristalización como la llameante y en mosaico. Asimismo el cuarzo rellena venillas orientadas en forma subparalela a la estructura principal, cuyos espesores varían desde milímetros a centímetros. En estas venillas el cuarzo denota texturas maciza y de cristales zonados. Asimismo los cristales de cuarzo están interdigitados con adularia, la cual desarrolla cristales de secciones euhédricas rómbicas, a veces subhedrales, cuyas dimensiones oscilan entre 50 y 220 um. Gradualmente, conforme aumenta la distancia al centro de la estructura vetiforme, se van incorporando laminillas de sericita, tanto en las venillas de cuarzo como en la roca de caja. La 3

4 sericita constituye nidos. O bien agregados laminares dispuestos radialmente; además en la roca volcánica, sustituye parcialmente microfenocristales de plagioclasa y de minerales máficos, especialmente a partir de planos de fractura y clivaje. En sectores, donde la sericitización es más acentuada, las escamas de sericita, tapizan casi por completo las paredes de microfisuras. La alteración propilítica, definida por la asociación epidoto, calcita y clorita, se circunscribe a las zonas más externas de las estructuras principales. Afecta a las rocas de caja, tanto a las volcanitas como a las sedimentitas. Estas mineralizaciones y alteraciones hidrotermales reconocidas en la comarca, se formaron en la etapa póstuma del volcanismo cretácico inferior. Este volcanismo actuó como fuente de calor, que aportó la temperatura necesaria para poner en marcha flujos hidrotermales que circularon, a través de los sistemas de fracturas presentes. Dicha circulación se produjo sincrónicamente con la reactivación del sistema de fracturas N30 /60 O, el cual coincide, con la principal orientación de las vetas que alojan la mineralización. De acuerdo a la información obtenida a partir de las observaciones mineralógicas y del estudio de inclusiones fluidas e isótopos estables, las soluciones hidrotermales responden a la evolución de aguas magmáticas, con participación de aguas meteóricas, que han interactuado con las sedimentitas y volcanitas encajantes. Los fluidos habrían empezado a circular a temperaturas ligeramente superiores a los 280 C y con bajas salinidades, inferiores a 4% en peso de NaCl, Los metales presentes fueron transportados por complejos sulfurados. El fluido ascendente en su evolución, fue perdiendo presión de confinamiento hasta igualar la presión de fluidos, que dio como resultado la desgasificación del mismo, a través de la consecuente pérdida de H2S y CO2, mediante un proceso denominado ebullición. Este proceso produjo un aumento del ph que dio origen a la precipitación de sulfuros de metales base. El concomitante escape de H2S durante la ebullición, combinado con la precipitación de los sulfuros, removió el azufre del fluido, tendiendo a destruir los complejos sulfurados de Au y Ag, por lo que el sistema se tornó deficiente en azufre, produciendo la precipitación de Au, junto con los sulfuros (Reed y Spycher, 1985); asimismo se produjo la precipitación de hematita por un aumento en la fugacidad de oxígeno. El progresivo descenso de la temperatura que acompañó a la ebullición, dio lugar a su vez a la formación de feldespatos potásicos, sericita y clorita, como minerales de ganga. 4

5 Si bien, como se mencionara oportunamente, la roca de caja que prevalece en la región está constituida por sedimentitas silicoclásticas y volcanitas básicas; en el faldeo oriental del cerro Pepita, la existencia de delgadas lentes carbonáticas interdigitadas con las rocas sedimentarias, provocó la formación de un skarn. El skarn conocido como mina El Abuelo aflora en un área que cubre aproximadamente metros cuadrados. Los análisis geoquímicos efectuados a partir de muestras obtenidas del skarn arrojan contenidos superiores al 1% en Fe, Cu y Zn, mientras que los valores en Pb alcanzan a 5200 ppm. No se determinaron anomalías de Au, sin embargo los tenores de Ag alcanzan a 50 ppm. Por su parte los valores geoquímicos hallados en elementos rastreadores son relativamente altos, con tenores de hasta 776 ppm en As y 28 ppm en Sb. La formación del skarn también se vincula al magmatismo ácido, del cretácico inferior, acontecido en la región. Las lentes calizas de la Formación Tres Lagunas constituyen el cuerpo de roca sedimentaria que interactuó con los fluidos responsables de la formación del skarn. Estos fluidos, en parte derivados del ascenso del magma riolítico a niveles superiores de la corteza, originaron una aureola térmica, en respuesta a un proceso de metamorfismo de contacto. Este metamorfismo está representado por la presencia de cuerpos de roca piroxénicos, cuya composición varía entre hedenbergítica y manganohedenbergítica. El piroxeno se encuentra formando agregados radiales d cristales prismáticos de color castaño grisáceo oscuro, los que desarrollan en algunos sectores, longitudes de hasta 7 centímetros. Posteriormente durante la cristalización del magma, la fase fluida evolucionó hasta infiltrarse en las rocas de caja y se mezcló con aguas meteóricas, iniciando el proceso de metasomatismo, que se evidencia por la presencia de minerales calcosilicáticos. Este estadio temprano de desarrollo del skarn anhidro no está acompañado de depositación de sulfuros ni de magnetita. Pero el enriquecimiento de hierro en detrimento de magnesio se manifiesta hacia los últimos estadios de formación del skarn progrado, provocando el desarrollo de granate (grossularia andradita) y el comienzo de la precipitación de magnetita. Finalmente se produce la retrogradación póstuma del skarn, que está representado por la secuencia paragenética: epidoto, actinolita, calcita y clorita. Entre las especies supergénicas encontradas se destaca la presencia de carbonatos y silicatos de cobre y minerales oxidados de hierro. 5

6 En el sector ubicado al noreste de la Sierra de Payaniyeu, próximo al Establecimiento Las Vallas existen algunos rasgos geológicos metalogénicos, que difieren sustancialmente de los enunciados precedentemente. Las vetas que afloran en este sector están constituidas por pulsos alternantes de cuarzo calcita, en las que el único sulfuro primario identificado es pirita. Estas vetas se han formado a partir de fluidos de baja temperatura ( C) y baja salinidad (aproximadamente 1% en peso equivalente de NaCl). Los resultados obtenidos permiten inferir que estas vetas se emplazaron en niveles más superficiales, donde las aguas meteóricas han tenido mayor participación, provocando el descenso en la temperatura de los fluidos y la dilución de las sales disueltas en los mismos. Si bien los análisis geoquímicos efectuados en las estructuras vetiformes y sus rocas encajantes, revelan anomalías significativas en elementos rastreadores (mercurio, arsénico y antimonio), no se ha identificado en las mismas la presencia de metales preciosos. De acuerdo a Cruzat (1984), la litogeoquímica permite detectar halos primarios de distribución vertical, relacionados con depósitos metalíferos. En ellos se puede distinguir que la concentración de elementos traza tales como antimonio, arsénico y mercurio, habitualmente se produce por encima de los depósitos de metales preciosos, por lo que el sector Las Vallas tiene altas probabilidades de estar emplazado sobreyaciendo a cuerpos con mineralización metalífera, probablemente con metales preciosos. Por lo expuesto precedentemente si establecemos una comparación entre las áreas de las Vallas y el extenso sector representado por el Lote 15 de la Estancia pepita Sierra de Payaniyeu, es posible postular para Las Vallas un nivel de emplazamiento superior respecto al Lote 15, donde además de las mayores temperaturas y salinidades imperantes, se destaca la concentración de elementos base, típica de niveles de yacencia más profundos. A diferencia del sector extrandino, en la zona cordillerana los procesos hidrotermales han dejado como evidencia de su accionar extensos bancos de caolín y alunita, cubiertos por un manto silicificado. Estas manifestaciones se emplazan en la Cordillera del Gato y en las estribaciones septentrionales de la Cordillera de Sakmata. Las mismas están alojadas en riodacitas y tobas riolíticas asignadas a las Formaciones El Gato y Payaniyeu respectivamente, así como en areniscas pertenecientes a la Formación Apeleg. Estos depósitos están representados por una extensa e intensa alteración, en la que se 6

7 reconoce una zonación vertical, integrada por un sector superior altamente silicificado, que dispuesto a modo de cúpula, ha protegido a los niveles inferiores de la erosión. Inmediatamente por debajo del anterior se emplaza un manto de launita que alcanza un espesor de 15 metros. Subyace un banco de caolín, de hasta 10 metros de potencia, el cual contiene dicktita, cuarzo y alunita subordinadamente. En el tramo inferior, donde aún se conservan rasgos texturales relictuales, los minerales de alteración mejor representados son sericita y clorita. Esta zonación vertical, reconocida en las canteras principales, es acompañada por una zonación horizontal de mayor distribución areal. La presencia de bancos de caolín dentro del conjunto es irregular y discordante con la estratificación. Los estudios de isótopos estables y las determinaciones mineralógicas efectuadas en minerales del grupo de las kanditas, han confirmado las hipótesis del origen hidrotermal de estos cuerpos. En ambientes epitermales el desarrollo de zonas de alteración similares a las descriptas ocurre próximo a la paleosuperficie (Sillitoe, 1993), como producto de la condensación de vapores calientes ascendentes ricos en H2S, producidos por ebullición, que se mezclan con aguas vadosas y/o meteóricas. Por lo tanto se postula que las manifestaciones hidrotermales emplazadas en la zona cordillerana, habrán ocurrido cercanas a la paleosuperficie, es decir en un nivel de emplazamiento superior aún al establecido para el sector de Las Vallas. De acuerdo a las características geológico metalogénicas expuestas, las manifestadciones minerales reconocidas en la comarca, son epitermales y homologables a las de tipo adulariasericita del modelo definido por Heald et al. (1987) o de baja sulfuración, propuesto por White y Hedenquist (1995). 7