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: 0894 Area: Geología Ramos Collorana, Wilfredo. Geología y metalogénesis del complejo volcánico Galán [suroeste de Bolivia] y análisis comparativo con prospectos del norte argentino Director (es): Fernández, Raúl R.; Lehmann, Bernd La Plata: Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo, Resumen El Complejo Volcánico Galán (CVG) es de edad Mioceno medio (14.6 ± 0.5 Ma; Lema y Ramos Collorana, 1997), y es parte del arco magmático Cenozoico andino. Consiste de un estratovolcán denudado conformado por ignimbritas, lavas, cuerpos subvolcánicos y domos volcánicos de composición dacítica (dacitas biotíticas y dacitas biotíticas-hornbléndicas) a andesítica; los cuales están cortados por diques (granodiorita biotítica) de dirección este oeste y norte sur. Los análisis químicos indican que éstas rocas se encuentran en el límite metaluminoso a peraluminoso, además corresponden a la serie calcoalcalina rica en potasio. El contenido de Fe2O3/FeO varía entre El promedio de los análisis químicos (n=21) de las muestras no alteradas sobre roca total es de 64 % en peso de SiO2, 0.64 % en peso de TiO2, 154 ppm de Zr. Estos parámetros son similares a aquellos de los pórfidos estañíferos bolivianos ( % en peso de TiO2, de ppm de Zr y 1.5 a 3 ppm de Ta; Dietrich et al., 2000). La clasificación de rocas del CVG en el diagrama de Nb/Y vs. Zr/TiO2 de Winchester and Floyd (1977) están en el campo de riodacitas-dacitas, andesitas a traquiandesitas y basaltos. La tipología de los depósitos minerales es vetiforme con una asociación polimetálica de W, Bi, Pb, Zn, Ag, Au e indicios de Sn. La mina Pueblo Viejo (W) y Central (Bi, Au, Pb) están 1

2 emplazadas en el stock subvolcánico; y Khasayoj (Pb, Zn), Toldos (Zn) y Lipina (Pb) están encajonadas en ignimbritas; la mina Azulejos (Bi, Au, Pb) y Farellones (Au, W) están en lavas y domos volcánicos; mientras que Cuatro Ases (Pb, Cu) corta a rocas conglomerádicas e ignimbritas. La textura de las vetas es masiva, bandeada, drúsica y brechada con diferentes longitudes hasta de 1500 m de dirección general este-oeste, con buzamientos tanto al norte como al sur. La explotación es mediante labores subterráneas y actualmente solo se aprovecha la mineralización de wolframio (mina Pueblo Viejo). Entre los minerales de mena están la wolframita (hubnerita), bismutina, bismutita, galena, esfalerita e indicios de Au y Ag. Los principales minerales de ganga son pirita, cuarzo y hematita. La metalogenia del Complejo Volcánico Galán está relacionada a procesos magmáticos vinculados a eventos subvolcánicos volcánicos, y la mineralización presenta una zonación metálica lateral con minerales de alta temperatura de wolframita y turmalina en la parte oriental (mina Pueblo Viejo), mientras que en los bordes existen minerales de menor temperatura de Pb (mina San Martín, Lipina, Villarroel, Khasayoj) y Zn (mina Toldos). La zonación vertical está determinada debido a que los depósitos minerales de alta temperatura solamente están en las partes bajas del complejo. La alteración en el ámbito regional consiste de propilitización, con turmalinización y silicificación en la parte central. En alrededor de las vetas la alteración (caolinización y sericitización) se encuentra restringida a éstas. Las temperaturas de homogeneización de inclusiones fluidas en cuarzo son hasta de 450 C (Pueblo Viejo) y en esfalerita de C (mina Toldos). Las salinidades varían de < 25 hasta de 50 % en peso equivalente a NaCl. Aparentemente no hay presencia de fluidos carbónicos. Estos resultados corroboran la zonación y demuestran la similitud de los mismos con depósitos minerales relacionados a la Faja Estañífera. Los resultados de la prospección geoquímica en zonas de alteración hidrotermal del Complejo Volcánico Galán (fondo y umbral geoquímico, respectivamente, sobre 297 muestras) son: 7 (17) ppb Au, 0.60 (8) ppm Ag, 10 (94) ppm Cu, 116 (998) ppm Pb, 160 (1098) ppm Zn, 1.5 (29) ppm Sb, 20 (258) ppm As, 425 (3400) ppm Mn, 3 (6) ppm Mo, 2.5 (18) ppm Bi, 3 (18) ppm W, 2 (8) % Fe y 357 (897) ppm Ba. Estos datos para las vetas (124 muestras) son 10 (1430) ppb Au, 7 (171) ppm Ag, 88 (2713) ppm Cu, 860 (16000) ppm Pb, 640 (3400) ppm Zn, 10 (164) ppm Sb, 40 (548) ppm As, 2320 (24800) ppm Mn, 4 (13) ppm Mo, 2.5 (294) ppm Bi, 6 (22) ppm W, 4 2

3 (17) % Fe y 116 (1095) ppm Ba. La mina San Martín (171 muestras) tiene 10 (320) ppb Au, 0.60 (24) ppm Ag, 62 (847) ppm Cu, 44 (350) ppm Pb, 410 (826) ppm Zn, 1.5 (12) ppm Sb, 1 (50) ppm As y 2 (5) ppm Mo. La distribución geoquímica de los elementos indica las zonas favorables de mineralización con mayor contenido en Au, Bi, W, tanto en las rocas como en vetas en el sector oriental; mientras el Zn es de mayor contenido en la parte occidental. El presente trabajo propone el modelo de sistemas de mineralización de oro relacionado a intrusiones ( intrusion-related gold systems ) para el Complejo Volcánico Galán, que corresponde al ambiente somero por las características de su asociación metálica W, Bi, Au, Ag, el ambiente relacionado a fajas Sn-W. Este modelo planteado asociado a la Faja Estañífera, incluye a los depósitos de Tasna y Kori Kollo (Lang et al., 2000); por su relación a la fajas de Sn-W, el ambiente tectónico, composición de las rocas, roca hospedante y sobre todo por su asociación metálica W, Bi, Sn, Au ± As, y una zonación lateral vinculada en el estilo y alteración de los depósitos. El Complejo Volcánico Galán es similar con depósitos minerales asociados al magmatismo del Mioceno medio del extremo noroeste de Argentina; incluido la mina Pirquitas, la cual corresponde a la Faja Estañífera. La diferencia es con los depósitos Au (Sierra de Rinconada) y Pb-Ag-Zn (Distrito de Pumahuasi) emplazados en rocas ordovícicas; mientras que las manifestaciones minerales asociadas al volcanismo en la parte occidental muestran alguna similitud. Sin embargo en el marco regional del límite boliviano-argentino, las características de los depósitos minerales son similares. Au y Pb-Ag-Zn están asociados a sedimentitas ordovícicas; mientras que la mineralización polimetálica W, Bi, Pb, Zn, Au, Ag es característica de la Faja Estañífera y los depósitos minerales polimetálicos de Au, Ag, Pb, Zn son relevantes en las rocas volcánicas en la parte occidental. En el modelo propuesto de sistemas de mineralización de oro relacionado a intrusiones, los criterios de exploración mineral en la Faja Estañífera son la asociación metálica mencionada y el magmatismo de carácter intermedio. El presente estudio es un aporte al desarrollo de las investigaciones geológico mineras del límite boliviano argentino; para definir controles regionales y desarrollar modelos de exploración de la evolución de los Andes Centrales. 3

4 Abstract The Galán Volcanic Complex (GVC) is of middle Miocene age (14.6 ± 0.5 Ma; Lema and Ramos Collorana, 1997), and is part of the Cenozoic Andean magmatic arc. The eroded stratovolcanic edifice consists of ignimbrites, lavas, subvolcanic stocks and volcanic domes of dacitic (biotite dacitic and biotite-hornblende dacitic) to andesitic composition. It is cut by EWand NS-trending dykes of biotite granodioritic composition. Chemical analysis show that the rocks are near the metaluminous to peraluminous boundary, and belong to the calc-alkaline high-potassium series. The Fe2O3/FeO ratio varies ( ). The average content of 21 non-altered bulkrock samples is 64 wt% SiO2, 0.64 wt% TiO2, and 154 ppm Zr. These data are similar to those from Bolivian tin porphyry systems ( wt% TiO2, of ppm Zr, ppm Ta; Dietrich et al. (2000). The rock classification of the Galán Volcanic Complex (GVC) in the diagram of Nb/Y vs. Zr/TiO2 of Winchester and Floyd (1977) is in the fields of rhyodacite-dacite, andesite to trachyandesite and basalts. The associated ore deposits are mainly of vein-type, with the polymetallic association of W, Bi, Pb, Zn, Ag, Au and traces of Sn. The Pueblo Viejo mine (W) and Central (Bi, Au, Pb) are emplaced in the subvolcanic stock; Khasayoj (Pb, Zn), Toldos (Zn), Lipina (Pb) and some other mines are hosted in ignimbrite, the Azulejos (Bi, Au, Pb) and Farellones (Au, W) mines are in lavas and volcanic domes, while Cuatro Ases (Pb, Cu) and others cut through conglomeratic and ignimbrites rocks. The texture of the veins is massive, banded, vuggy and brecciated with lengths up to 1500 m and general east-west strike, with both northern and southern steep dip. The mining is by shrinkage, and there is currently only the Pueblo Viejo tungsten mine active. The main economic ore minerals are wolframite (hubnerite), bismuth, bismuthinite, galena, sphalerite, plus traces of Au and Ag (in chemical analysis). The main gangue minerals are pyrite, quartz and hematite. The ore formation of the Galán Volcanic Complex is related to magmatic processes during the subvolcanic volcanic evolution, and the mineralization presents a spatial zonation with the hightemperature minerals wolframite and tourmaline in the eastern part (Pueblo Viejo mine), whereas low-temperature minerals of lead (San Martín mine, Lipina, Villarroel, Khasayoj), and zinc (Toldos mine) are dominant laterally. Vertical zonation is expressed by high-temperature mineralization exclusively in the lower parts of the complex. 4

5 The regional alteration consists of propylitization, with tourmalinization and silicification in the central part. Kaolinite and sericite alteration is restricted to alteration halos around veins. The homogenization temperatures of fluid inclusions in quartz are up to 450 C in the Pueblo Viejo system, and in sphalerite are up to C in the Toldos mine. The salinities range from <25 wt% up to 50 wt% in NaCl equivalent. There were no indications of carbonic fluids found. These results corroborate the mineralogical zonation and show the similarity of these deposits with ore deposits related to the tin belt. Statistical geochemical exploration data for the hydrothermal alteration zone of the Galán Volcanic Complex are (background and threshold, respectively, for 297 samples): 7 (17) ppb Au, 0.60 (8) ppm Ag, 10 (94) ppm Cu, 116 (998) ppm Pb, 160 (1098) ppm Zn, 1.5 (29) ppm Sb, 20 (258) ppm As, 425 (3400) ppm Mn, 3 (6) ppm Mo, 2.5 (18) ppm Bi, 3 (18) ppm W, 2 (8) wt% Fe and 357 (897) ppm Ba. These data for the veins (124 samples) are 10 (1430) ppb Au, 7 (171) ppm Ag, 88 (2713) ppm Cu, 860 (16000) ppm Pb, 640 (3400) ppm Zn, 10 (164) ppm Sb, 40 (548) ppm As, 2320 (24800) ppm Mn, 4 (13) ppm Mo, 2.5 (294) ppm Bi, 6 (22) ppm W, 4 (17) % Fe and 116 (1095) ppm Ba. The San Martín mine (171 samples) gave 10 (320) ppb Au, 0.60 (24) ppm Ag, 62 (847) ppm Cu, 44 (350) ppm Pb, 410 (826) ppm Zn, 1.5 (12) ppm Sb, 1 (50) ppm As and 2 (5) ppm Mo. The geochemical metal distribution reflects the distribution of ore deposits, with a higher abundance of Au, Bi, W, both in the rocks and in the veins in the eastern sector, while Zn is enriched in the western part. The present work suggests a model of intrusion-related gold systems for the Galán Volcanic Complex, and the shallow part of this system with the metallic association of W, Bi, Au, Ag is typical of the Andean Sn-W belt. This model is similar to what was proposed for Tasna and Kori Kollo (Lang et al., 2000). The relationship to the Sn-W belt is expressed in the tectonic environment, rock composition, and the W, Bi, Sn, Au ± As metal association and a lateral zonation linked to mineralization and alteration style. The Galán Volcanic Complex is similar to other ore systems associated to the middle Miocene magmatic province of northwesternmost Argentina; including the Pirquitas mine, which belongs to the tin belt. There is a difference with the Au (Rinconada Ranges) and Pb-Ag-Zn (Pumahuasi District) deposits emplaced in Ordovician rocks; whereas the features of mineralization associated to volcanic rocks in the western part show some analogy. However in terms of the 5

6 regional setting of the Bolivian-Argentine border region, the characteristics of the ore deposits are similar. Au and Pb-Ag-Zn are associated to Ordovician sedimentary rocks while W, Bi, Pb, Zn, Au, Ag of the polymetallic mineralization is a characteristic sign of the tin belt and the Au, Ag, Pb, Zn polymetallic ore deposits are typical of the volcanic rocks in the western part. In the proposed intrusion-related gold systems model, the exploration criteria of the ore deposits in the tin belt are the typical metallic association mentioned before and the magmatism of intermediate character. The present study contributes to the research on geology and mine development of the Bolivian Argentine border region in the regional framework of the evolution of the Central Andes. 6