UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLÓGICA
EVOLUCIÓN DE ALTERACIONES HIDROTERMALES, QUEBRADA PACHA, EMPLAZADAS EN EN EL MIOCENO SUPERIOR Carumas - Moquegua Tesis presentada por el bachiller: Nieto García, Oswaldo Erick para optar el título profesional de INGENIERO GEÓLOGO
AREQUIPA – PERÚ 2009
A mis padres por haberme apoyado en todas mis decisiones. A mi esposa e hija por ser el motivo de mi obrar diario.
AGRADECIMIENTOS
El estudio: “Evolución De Alteraciones Hidrotermales, Quebrada Pacha,
Emplazadas En El Mioceno Superior ” ha sido posible gracias al apoyo del Ing. Guido del Castillo, Gerente de Minera ARUNTANI SAC.
De igual manera mis agradecimientos al Ing. Cesar Velazco Gerente de Geología de Minera ARUNTANI ARUNTANI por las facilidades brindadas para terminar este estudio; del mismo modo modo al Ing. Herbert Escobar Jefe del área de Exploraciones de Minera ARUNTANI asesor interno de la compañía, por compartir sus experiencias en los trabajos de campo y sus recomendaciones para mejorar esta investigación.
A mi asesor Ing. Miguel Manrique Docente de la Universidad Nacional de San Agustín por la revisión, corrección y sugerencias para presentar esta investigación; tanto como a las autoridades y docentes de la Escuela Profesional de Geología de la Universidad Nacional de San Agustín por el apoyo brindado durante la presentación y evaluación del presente estudio.
INDICE PAG. RESUMEN
I CAPITULO I INTRODUCCIÓN
1.1 UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD ACCESIBIL IDAD
1
1.2 ESTUDIOS ANTERIORES ANTERIORE S
2
1.3 PLANTEAMIENTO PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
2
1.4 JUSTIFICACIÓN.
3
1.5 FINALIDAD Y OBJETIVOS.
3
1.6 MÉTODO DE TRABAJO
3 CAPITULO II FISIOGRAFÍA
2.1 GEOMORFOLOGÍA
6
2.2 HIDROGRAFÍA Y DRENAJE
7
2.3 CLIMA Y VEGETACIÓN VEGET ACIÓN
8
2.4 RECURSOS NATURALES
9
2.5 MARCO SOCIO ECONÓMICO
9
CAPITULO III GEOLOGÍA REGIONAL REGIONAL 3.1
ESTRATIGRAFÍA
11
3.1.1. GRUPO MAURE
11
3.1.2. FORMACIÓN SENCCA
12
3.1.3. GRUPO BARROSO
13
3.2
ROCAS HIPOABISALES
15
3.3
MARCO TECTÓNICO
16
3.1.1.1 FASE QUECHUA 2
16
3.1.1.2 FASE QUECHUA 3
16
CAPITULO IV GEOLOGÍA y GEOQUÍMICA LOCAL 4.1
ESTRATIGRAFÍA
17
4.1.1
GRUPO BARROSO
17
4.1.2
INTRUSIONES SUB VOLCANICAS
18
•
DOMO TUCARI
18
•
DOMO PACHA
19
•
DOMO ANA LUCIA
21
•
DOMO HUILCANE
23
4.1.3
VOLCÁNICOS EFUSIVOS
25
4.1.4
DEPÓSITOS PIROCLÁSTICOS
28
DEPÓSITOS DE ESCORIA VOLCÁNICA
26
ELEMENTOS MAYORES
29
4.2
CONTROLES ESTRUCTURALES ESTRUCTURALES
33
4.3
DATACIONES RADIOMÉTRICAS
34
•
4.1.5
CAPITULO V ANÁLISIS INTERPRETATIVO DE MUESTRAS 5.1
MUESTREO MUESTRE O GEOQUÍMICO
36
5.2
TRATAMIENTO ESTADÍSTICO
36
5.3
CÁLCULO DE ANOMALÍAS GEOQUÍMICAS
37
5.4
COEFICIENTE DE CORRELACIÓN CORRELACIÓN
42
5.5
DIAGRAMAS SCATTER SCATTE R
44
CAPITULO VI
ANÁLISIS ESPECTRAL 6.1
INTRODUCCIÓN
45
6.2
ENSAMBLES MINERALÓGICOS
49
6.2.1
ROCA INALTERADA
49
6.2.2
SÍLICE ILLITA
50
6.2.3
SÍLICE CAOLINITA
51
6.2.4
SÍLICE OPALINA, MASIVA, GRANULAR Y VUGGY
53
6.2.5
SÍLICE ALUNITA
54
6.3
6.2.6
ENSAMBLE CAOLINITA – ALUNITA
56
6.2.7
ENSAMBLE DICKITA – ALUNITA
57
6.2.8
ENSAMBLE PIROFILITA – ALUNITA
59
INTERPOLACIÓN INTERPOLAC IÓN DE ALUNITAS
60
CAPITULO VII EVOLUCIÓN DE ALTERACIONES HIDROTERMALES 7.1
MODELOS COMPARATIVOS
62
7.2
MODELO DEL DR. ANTHONY LONGO
62
7.3
MODELO DEL DR. JEFF HEDENQUIST
64
7.4
MODELO QUEBRADA PACHA
65
7.5
ASOCIACIONES DE MINERALES DE ALTERACIÓN
66
CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS
RELACIÓN DE FIGURAS Figura
Descripción
Página
4.1
Diagrama AFM
18
4.2
Diagrama TAS: Muestra Domo Tucari
19
4.3
Diagrama TAS: Muestra Domo Pacha
21
4.4
Diagrama TAS: Muestras Domo Ana Lucia
22
4.5
Diagrama TAS: Muestras Domo Huilcane
24
4.6
Diagrama TAS: Muestras Lavas
26
4.7
Diagrama de K 2O Vs. SiO2.
29
4.8
Diagrama de Elementos Mayores Vs. SiO2
31
4.9
Diagrama Rosas – Proyección Estereografica
33
4.10
Diagrama geo - cronológico
34
5.1
Cálculo de Anomalía Geoquímica Azufre
38
5.2
Cálculo de Anomalía Geoquímica Bario
39
5.3
Cálculo de Anomalía Geoquímica Antimonio
40
5.4
Cálculo de Anomalía Geoquímica Arsénico
41
5.5
Diagrama Scatter: CV (Ba, As, Bi, Sb)
44
6.1
Espectro Visible – Infrarrojo
46
6.2
Rangos de Elementos Mayores en el NIR
47
6.3
Envolvente de espectros
47
6.4
Principales tipos de rasgos de absorción
48
6.5
Espectro de Roca Vs. Illita
50
6.6
Espectro de Illita Vs. Halloysita Vs. Caolinita
52
6.7
Detalle de Figura 6.6
52
6.8
Detalle de Figura 6.6
52
6.9
Espectro de S. Opalina Vs. S. Granular Vs. S. Vuggy Vs. Masiva
53
6.10
Detalle de Figura 6.9
54
6.11
Espectro Sílice Alunita
54
6.12
Comparación de Alunitas
55
6.13
Detalle de Figura 6.12
55
6.14
Espectro del ensamble Caolinita - Alunita
56
6.15
Detalle de Figura 6.14
57
6.16
Espectro del ensamble Dickita - Alunita
58
6.17
Detalle de Figura 6.16
58
6.18
Espectro del ensamble Pirofilita - Alunita
59
6.19
Detalle de Figura 6.18
60
7.1
Modelo de HS: Anthony Longo 2008, Sillitoe 1993, Rye 2005, Hedenquist 1998
63
7.2
Modelo de HS: Jeffrey W. Hedenquist y Anthony Longo 2008
64
7.3
Modelo geológico de la Qda. Pacha
66
7.4
Diagrama de clasificación de tipo de alteración hidrotermal
67
RELACIÓN DE FOTOGRAFÍAS Fotografía
Descripción
Página
2.1
Quebrada de Millojahuira, Valle Fluvio Glaciar
6
2.2
Nacientes de quebrada de Millojahuira, aguas mineralizadas mineralizadas frías
7
formadoras de ferricretas. 2.3
Aguas mineralizadas frías, formación de sílice sinter
8
2.4
Quebrada Pacha temporada de Nevadas
9
2.5
Fauna Silvestre
10
3.1
Vista al Suroeste, a la izquierda Mina Tucari, al fondo de la
12
quebrada Fm. Maure 3.2
Quebrada Jauira, vista al Sur, a la izquierda Mina Tucari, al fondo
13
de la quebrada Fm. Maure. 3.3
Estrato Volcán Chucapata, vista al Sur Oeste, en la parte inferior
14
se observa a la Fm. Senca 3.4
Estrato Volcán Chancacollo, perteneciente al Gpo. Barroso,
14
debajo de el la Laguna de Pasto Grande, vista al Sur 3.5
Parte central de la foto, Domo Pacha (Traquiandesitico) (Traquiandesitico)
15
4.1
Domo Pacha (Dacita Porfiritica)
20
4.2
Domo Pacha, parte central
20
4.3
Domo Ana Lucia, Flow Banding vertical
22
4.4
Domo Ana Lucia
23
4.5
Domo Huilcane, Vista al Este
23
4.6
Domo Huilcane
24
4.7
Secuencia de lavas andesíticas
25
4.8
Lava Andesitita Porfirítica
26
4.9
Auto brecha de la lava Traqui Andesítica
27
4.10
Lava Andesitita Porfirítica
27
4.11
Auto brecha lava Traqui Andesítica
28
6.1
El ASD TerraSpec en su equipo portable Go Lab.
48
6.2
El ASD TerraSpec
49
RELACIÓN DE CUADROS Cuadros
Descripción
Página
4.1
Análisis de Correlación de Elementos Mayores
32
4.2
Cuadro Resumen de Dataciones
35
5.1
Discriminación de Saltos Erráticos
37
5.2
Análisis de Correlación de Elementos Guías
43
RELACIÓN DE LÁMINAS Descripción
Número
Ubicación del Área de Estudio
1
Hidrografía
2
Geomorfología
3
Columna Estratigráfica
4
Perfiles Regionales
5
Alineamientos Regionales
6
Perfil Local
7
ANEXOS Descripción
Anexo
Muestra PAC – 969
1
Muestra PAC – 965
2
Muestra PAC – 966
3
Base de Datos, Elementos Mayores
4
RELACIÓN DE PLANOS Descripción Plano de Geología Regional
Número 1
Plano de Geología Local
2
Plano de Geología Estructural
3
Plano de Alteraciones Hidrotermales
4
Plano de Ubicación de Muestras
5
Plano de Isovalórico Bario
6
Plano de Isovalórico Antimonio
7
Plano de Isovalórico Arsénico
8
Plano de Isovalórico Azufre
9
Plano de Terraspec
10
Plano de Interpolación de Alunitas
11
I RESUMEN
La zona de estudio se encuentra ubicada ubicad a en la cordillera cordillera Sur – Occidental; franja metalogenética aurífera de Epitermales del Sur del Perú, entre las minas Tucari y Santa Rosa.
La quebrada Pacha se encuentra afectada por la Tectónica Andina, Fase Quechua 2 y 3; la Fase Quechua 2, desarrolla el lineamiento Tucari – Santa Rosa (Norte 40-50º Oeste); y la Fase Quechua 3, desarrolla una serie de fallas secundarias de orientación N-S, E-W; en la zona de estudio prepara la roca para mineralización.
La estratigrafía regional nos localiza: como base a la Formación Maure, a la que suprayace la Formación Senca, coetánea a esta se emplazó el Complejo Cacachara parte del Grupo Barroso. La zona de estudio, se ubica dentro del complejo Volcánico Cacachara, teniendo como unidades principales; los Domos de Tony Pacha, Domo Victoria y Domo Ana Lucía; de composición Traqui andesita a Traqui dacita; estos nombres son resultado de los análisis de elementos mayores, los cuales tienen una sumatoria de K 2O y Na2O que está entre 6 a 7.5 % y un porcentaje de Si2O de 61 a 64 % en promedio, con un comportamiento más ácido en los centros de domo; esto es confirmado por estudios petrológicos adicionales, hehos tanto en las Traqui andesita y Traqui dacita. Dataciones radio métricas (Ar-Ar) ubican al complejo Cacachara en 6 M.A. y al Domo de Tucari en 7.36 ± 0.19 M.A. y la mineralización de Tucari en 4.71 ± 0.24 M.A.(Wolfgang Morche 2008), ubicándolos en el época Miocena del período Neógeno.
Las alteraciones hidrotermales que podemos diferenciar con ayuda del Terraspec son: sílice alunita en las zonas de contacto entre domos (brecha de contacto), las alunitas Ca – Na de mayor temperatura, donde están asociadas a un fuerte control estructural; la sílice residual (sílice granular) está desarrollada por control estructural de asenso de fluidos hidrotermales tanto como aguas termales (Sílice Sinter), en algunos casos forman Steam Heated; la Sílice Opalina se aprecia en las cúpulas de los domos, donde existió un paleo nivel freático regional que está entre los 4900 y 5100 m.s.n.m.; la presencia de brechas freáticas están relacionadas a sistemas estructurales, desarrollando sílice vuggy con sílice Alunita K – azufre, estos generan brechas con
II clastos de Sílice Alunita; los domos pueden alterarse hasta sílice arcilla (illita – esmectita).
El estudio de las alteraciones hidrotermales y la geoquímica de la quebrada Pacha, ha demostrado que hay una correlación entre la Dickita - Alunita K y el Bario; las alunitas presentan en su espectro una variación de su segundo valle, este se desplaza entre los 1476 nm (Alunita K) hasta los 1509 nm (Alunita Ca), estimando rangos mayores a 1480 nm como el inicio de una alunita proveniente de una alteración hidrotermal; hidrotermal; longitudes de onda menores menores a 1480 nm, son son producto de la interacción de la arsenopirita arsenopirita – pirita (protolito con mas mas de 10% de sulfuros) con con el agua meteórica descendente (percolación), dando como resultado la formación de aguas acidas – Hierro y Arsénico, todo esto ocurre a temperaturas menores a los 100ºC; los que forman falsas anomalías de Alteración Hidrotermal – Geoquímica y visualmente anomalías de color. Mientras que longitudes mayores a 1480 nm, son producto de alteraciones hidrotermales, teniendo como límites: de la Alunita K los 1486 nm, de la Alunita Na los 1496 nm y a partir de esta longitud de onda empieza la Alunita Ca que además de tener un desplazamiento en su segundo valle tiene un cambio en su espectro.
Las alunitas Na – Ca están asociadas Caolinita, Dickita y Baritina en zonas con temperaturas mayores a los 150ºC y en caso de transición transición a sistemas de porfiríticos están asociados a Pirofilita, con temperaturas mayores a los 280ºC, en el caso del área de estudio la Dickita – Baritina están relacionados a Brechas Hidrotermales – Brechas Freáticas.
La correlación positiva de la alunita con la geoquímica del bario, nos da una herramienta más en la búsqueda del oro; en sistemas epitermales de alta sulfuración, donde tengamos tengamos valores valores relativamente relativamente bajos bajos de oro oro
podemos definir target target de
perforación apoyados con análisis interpretativos de espectrómetros (Terraspec) y análisis interpretativos de geoquímica, de ahí la importancia del presente estudio.
CAPITULO I INTRODUCCIÓN
La quebrada Pacha se ubica en el flanco Oeste de la cordillera Occidental - Sur de los Andes del Perú, dentro del Grupo Barroso. El Grupo Barroso esta compuesto por Domos de composición Andesítica – Dacítica, sobreyaciendo a estos estos secuencias de
flujos
traquiandesíticos, y depósitos volcánicos volcánic os sedimentarios al borde.
El área de estudio se encuentra al borde del alineamiento estructural Tucari – Santa Rosa, iniciado su emplazamiento en la fase Quechua 2, que formo el complejo Cacachara. 1.1 UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD El área de estudio se encuentra ubicada al Norte de la Hoja de Huaitire (34-V); políticamente en el Departamento de Moquegua, Provincia de Mariscal Nieto, Distrito de Carumas; geográficamente se ubica en el flanco Occidental de la Cordillera Sur, entre los 4600 y 5400 n.s.n.m; comprende zonas de cumbres nevadas y valles; en la zona catastral 19, banda k y esta delimitada deli mitada por las siguientes coordenadas UTM UTM (PSAD-56) 371 000 E
8 161 500 N
375 000 E
8 165 500 N
El área de estudio se encuentra a una distancia aproximada de 780 km., desde la ciudad de Puno es accesible por carretera Puno - Laraqueri (asfaltada) hasta el desvío de la mina, de ahí en adelante es accesible por trocha carrozable hasta hasta el área de trabajo. Puno – Laraqueri
560-Km.
(45 minutos en camioneta)
Laraqueri – Desvío Mina
185-Km.
(45 minutos en camioneta)
Desvío Mina – Mina Tucari
185-Km.
(45 minutos en camioneta)
Mina Tucari – Prospecto
35-Km.
(1 hora en camioneta)
1
1.2 ESTUDIOS ANTERIORES
La Quebrada Pacha a sido estudiada por INGEMMET dentro dentro de de su Proyecto Integrado del Sur 1991, así como el cartografiado de la Hoja de Huaitire, además de la primera fase de cartografiado a escala 1:50,000; ”Actualización de las Cartas Geológicas del Sur del Perú” 2000. Minera Del Hill a estudiado la zona con el apoyo de consultores como del Dr. Jeff Hedenquist a partir del año 2000 a la fecha; Dr. Wolfgang E. Morche en el 2003; Dr. Anthony Longo del 2007 a la fecha, así mismo el Staff de geólogos de Aruntani han realizado una serie de estudios regionales y distritales, los cuales son confidenciales para la empresa (no publicados).
En la actualidad el Dr. Anthony Longo esta participando como asesor del presente estudio, por parte de la compañía. En el XIV Congreso Peruano de Geología el Staff de geólogos de Aruntani &
1.2 ESTUDIOS ANTERIORES
La Quebrada Pacha a sido estudiada por INGEMMET dentro dentro de de su Proyecto Integrado del Sur 1991, así como el cartografiado de la Hoja de Huaitire, además de la primera fase de cartografiado a escala 1:50,000; ”Actualización de las Cartas Geológicas del Sur del Perú” 2000. Minera Del Hill a estudiado la zona con el apoyo de consultores como del Dr. Jeff Hedenquist a partir del año 2000 a la fecha; Dr. Wolfgang E. Morche en el 2003; Dr. Anthony Longo del 2007 a la fecha, así mismo el Staff de geólogos de Aruntani han realizado una serie de estudios regionales y distritales, los cuales son confidenciales para la empresa (no publicados).
En la actualidad el Dr. Anthony Longo esta participando como asesor del presente estudio, por parte de la compañía. En el XIV Congreso Peruano de Geología el Staff de geólogos de Aruntani & Dr. Wolfgang Morche presentaron el curso: “Late Miocene high-sulfidation epithermal gold deposits”, of the Aruntani district, dis trict, southern Peru, Discovery of a new ore type.
1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. Los eventos geológicos del área de estudio, así cómo la formación de la alteración hidrotermal sólo se conocen por relaciones y descripciones de campo (cartografiado geológico). No se ha presentado un estudio al detalle de la petrografía, de alteraciones hidrotermales. hidrotermal es. Estos datos son importantes, ya que no se conoce cuál es el modelo geológico sobre la evolución de los fluidos hidrotermales en el área de estudio. Este tipo de modelo genético es posible solucionarlo con el análisis de alunitas – geoquímica de multielementos. De la misma manera, se pretende difundir cuál es la aplicación práctica de espectrómetros para la búsqueda de epitermales de alta sulfuración, en relación de los tipos alunitas y la geoquímica de fluidos hidrotermales con las zonas mas prospectables para el oro. Todas estas interrogantes, o al menos la mayor parte de ellas pretenden contribuir al estudio de los epitermales de alta sulfuración.
2
1.4 JUSTIFICACIÓN. La quebrada Pacha, se encuentra al borde del alineamiento de las Minas Tucari - Santa Rosa (lugar dónde los Andes toma una dirección N50ºW), N50ºW), esta área es la clave para interpretar alteraciones supérgenas y evolución de alteraciones hidrotermales en la zona de estudio. La comparación de estos resultados con los modelos de epitermales de alta sulturacion nos ayudará a explicar mejor este este tema. Desde el punto de vista regional, este trabajo nos permitirá conocer un poco más la evolución metalogénica de los Epitermales de Alta Sulfuración en el sur del Perú.
1.5 FINALIDAD Y OBJETIVOS. Contribuir a la exploración y análisis de las anomalías de epitermales de Alta Sulfuración, mediante nuevos elementos que lleve al descubrimiento de yacimientos económicos.
Específicos. -
Definir la geología de la Quebrada Pacha, estratigrafía y el tiempo geológico en que se desarrollaron las alteraciones hidrotermales.
-
Determinación de las alteraciones hidrotermales (ensambles mineralógicos), en la Quebrada Pacha.
-
Estudiar la correlación que existe, entre los diferentes tipos de alunitas, como elemento guía en la determinación de los epitermales de alta sulfuración.
-
Encontrar zonas con las mejores posibilidades de mineralización económica.
1.6 MÉTODO DE TRABAJO Para la realización de este est e trabajo, se desarrollo el siguiente procedimiento: Compilación de gabinete: -
Interpretación de imágenes satelitales satelit ales y fotografías aéreas para definir anomalías de color, reconocer fallas y lineamientos li neamientos estructurales. estructurales.
3
-
Recopilación de información geológica y minera del área de estudio e interpretación de los mismos complementaria al análisis de imágenes y fotografías.
Modelos de posibles zonas de interés: -
Interpretación de los tipos de mineralización que pueden existir y la determinación que parte del sistema se encuentran.
Trabajos de campo cartografiado geológico y muestreo. -
Trabajo de campo cartografía superficial a escala 1/10,000 a lo largo de los alineamientos estructurales, junto a la extracción de muestras (Geoquímica, Terraspec, Petrográficas) que consolidan la existencia de condiciones favorable para mineralización económica.
Interpretación de todos los datos y conclusión. -
Interpretación
global
del
trabajo
para
emitir
las
conclusiones
y
recomendaciones, para los siguientes pasos de evaluación del proyecto. Seguidamente detallo los métodos usados en los trabajos trabajos de campo realizados. Método: Cartografiado Geológico Fundamento: Analizar procesos geológicos inherentes en el área de estudio, los cuales podemos sintetizarlos como: descripción litológica, descripción estructural y descripción de alteraciones hidrotermales. Procedimiento: Para los tres descripciones el proceso es el mismo; adquisición de datos en campo (mediciones de rumbo, buzamiento, delimitaciones de afloramiento, reconocimiento macroscópico litológico – alteraciones alteraciones hidrotermales ), plasmar pl asmar estos en un plano, interpretarlos en gabinete y proyectarse en base a estos para proponer zonas de interés. Método: Muestreo Geoquímico de Multielementos Mult ielementos Elementos (ICP) Fundamento: Análisis geoestadístico de los elementos guías, guías, para los epitermales de alta sulfuración Procedimiento: Extracción de muestras en forma aleatoria de acuerdo a los afloramientos de campo; limpieza del área a muestrear muestrear según sea el tipo de muestreo (rock chip, canal, selectivo, panel); se usa la técnica del cuarteo para garantizar la homogeneidad del muestreo; en todo momento se tubo orden y limpieza para evitar la 4
contaminación de muestra con otras muestras o con el medio ambiente; una vez obtenidos los resultados se hacen los cálculos, análisis e interpretaciones respectivas. Método: Muestreo de Geoquímico de Elementos Mayores Fundamento: Identificación petrográfica de las rocas en el área de estudio, en el diagrama TAS; tanto como la clasificación del magma emplazado emplazado en el área de estudio. est udio. Procedimiento: Extracción de muestras en forma selectiva de afloramientos sin alteración hidrotermal ni acción meteórica; limpieza del tipo panel; se usa la técnica del cuarteo para garantizar la homogeneidad del muestreo; en todo momento se tubo orden y limpieza para evitar la contaminación de muestra con otras muestras o con el medio ambiente; una vez obtenidos los resultados se hacen los cálculos y diagramas correspondientes. Método: Muestreo Espectral (TERRASPEC) Fundamento: Identificación de ensambles mineralógicos de las alteraciones hidrotermales presentes. Procedimiento: Extracción de muestras de mano en forma aleatoria; limpieza de una pequeña parte del afloramiento del tal forma que la muestra de mano tenga la mayor parte de sus caras libre de la acción meteórica; lectura del espectro de la muestra con el TERRASPEC e identificación del espectro y con ello el ensambles mineralógico; situar en que parte del proceso de alteraciones hidrotermales hidrotermales nos encontramos. Método: Dataciones Radiométricas Ar/Ar Fundamento: Asignar un orden geocronologico a los eventos magmáticos, como a los eventos hidrotermales. Procedimiento: Extracción de muestras en forma selectiva de acuerdo a que tipo de datación vamos a realizar de roca primaria o eventos de alteración hidrotermal; estos deben estar libres de la acción meteórica, en el caso del presente estudio una datación se realizo en un fragmento de un testigo de perforación diamantina muestra E-5 en 34.5 metros de profundidad; se usa la técnica del cuarteo para garantizar la homogeneidad del muestreo; en todo momento se tubo orden y limpieza para evitar la contaminación de muestra con otras muestras o con el medio ambiente; una vez obtenidos los resultados se hacen los cálculos y diagramas correspondientes. correspondientes.
5
CAPITULO II FIIOGRAFA
El área de estudio se localiza en la vertiente occidental de la cordillera de los Andes que pertenece a la cuenca hidrográfica del embalse de Pasto Grande, como a la cuenca del río Aruntaya ; con altitudes alt itudes que van desde los 4700 a los 5400 m.s.n.m. 2.1 GEOMORFOLOGÍA GEOMORFOLOGÍA • Valles glaciales.- De morfología morf ología negativa, conformados conformados por la acción erosiva del
hielo - agua sobre el relieve topográfico, tienen forma de U abierta, estos forma a su vez depósitos fluvio glaciales, en las últimas etapas de glaciación, con altitudes que van desde los 4900 a los 4700 m.s.n.m. •
Cumbres escarpadas.- Conformadas por relieves escarpados, ubicadas entre los 5400 y 5000 m.s.n.m., estas geoformas positivas están asociadas a Tills que le dan inconsistencia a sus laderas.
•
Lomadas redondeadas.- Morfología positiva de relieve moderado, conformada por las costras de domos, depósitos de volcánicos, debries flow; , con altitudes que van desde los 5000 a los 4900 m.s.n.m.
Foto 2.1: Quebrada de Millojahuira, Valle Fluvio Glaciar, Glaciar, al centro se observa, la laguna de Pasto Grande Estas unidades geomorfológicas se aprecian en la lámina 03.
6
2.2 HIDROGRAFÍA Y DRENAJE Los drenajes que presenta el área de estudio, son del tipo dendrítico, con un recorrido de 8 Km. hasta la l a represa de Pasto Grande, no navegables, y de estación. •
Cuenca Hidrográfica del Río Aruntaya.- Las vertientes de río Aruntaya están dadas por la quebrada Pacha, esta entrega sus aguas al río Aruntaya, alimentan do su cause de los deshielos de los nevados de estación.
•
Cuenca Hidrográfica de la Quebrada Huilcane.- La quebrada Huilcane desemboca en la represa de Pasto Grande, a lo largo de esta se presentan bofedales con aguas permanentes.
•
Cuenca Hidrográfica de la Quebrada Millojahuira.- En las nacientes de esta quebrada se forman ferricretas junto a los manantiales de aguas minerales frías, la quebrada Huilcane, desemboca en la represa de Pasto Grande formando un delta con alto contenido de óxidos de hierro y pH bajo.
Foto 2.2: Nacientes de quebrada de Millojahuira, aguas mineralizadas frías formadoras de ferricretas. La mayor parte de los drenajes desembocan en la represa de Pasto Grande, llevando consigo óxidos de hierro, formadoras de las ferricretas. Los óxidos al llegar a la represa alteran su flora y fauna; esta acción natural causa una mortandad en los ecosistemas de la represa. El análisis de cuencas se realizó de la Lámina 02, teniendo en
7
cuenta los límites de vertientes y geo-formas positivas, tanto como las desembocaduras de los ríos.
Foto 2.3: Aguas mineralizadas frías, formación de sinter calcareo
cuenta los límites de vertientes y geo-formas positivas, tanto como las desembocaduras de los ríos.
Foto 2.3: Aguas mineralizadas frías, formación de sinter calcareo 2.3 CLIMA Y VEGETACIÓN La mayor parte del área de estudio se encuentra ubicada entre los 4700 y 5000 m.s.n.m., estas elevaciones marcan el ritmo e intensidad de los cambios climáticos, de acuerdo a la estación. Las estaciones están muy marcadas, por los cambios de temperatura. •
Temporada de verano, meses Diciembre - Febrero, está caracterizada por nevadas – lluvias, generando glaciales de temporada, y cubriendo así la mayor parte de las cumbres, cerros Margaritami - Apostoloni – Pacha
•
Temporada de otoño, meses Marzo – Abril, presenta temperaturas que están por debajo de los -4°C, congelando los acuíferos de la zona de estudio.
8
•
Temporada de invierno, meses de Junio – Agosto, caracterizada por vientos huracanados, formantes de remolinos; estación dada por una disminución de las fuentes de agua, obligando a la fauna a migrar mi grar a la cuenca de Pasto Grande.
•
Temporada de primavera, meses de Septiembre – Noviembre, caracterizada por el rebrote de vegetación de estación, lluvias esporádicas, época de reproducción de la fauna local.
Foto 2.4: Zona de estudio est udio temporada de Nevadas (Ene ( Enero ro 2009) 2.4 RECURSOS NATURALES El área de estudio está comprendida por las comunidades de Pasto Grande y Aruntaya, las cuales presenta una flora y fauna propia del altiplano – andes peruanos, con una fauna típica de la zona tenemos a: vizcacha, parihuana, venado, puma, halcones, entre otros; como flora típica tí pica tenemos al hichu, llareta. La represa de Pasto Grande es un recurso hídrico estratégico para futuras irrigaciones que se quieran realizar en la l a costa sur del Perú. 2.5 MARCO SOCIO ECONÓMICO Comunidad campesina de Pasto Grande se encuentra ubicada en la zona sur del área de estudio, caracterizándose por su proximidad a la represa de pasto grande, esta obtiene sus recursos del cultivo de productos de pan llevar, junto con la crianza limitada de truchas y otras especies. especies.
9
En la cuenca del río Aruntaya se presentan varias fuentes de aguas termales, las cuales son un foco turístico de gran potencial, debido a su cercanía a la carretera binacional, sumado al turismo vivencial que se puede puede ofertar, junto con la riqueza de sus paisajes y la calidez de su gente.
A) C)
B) Foto 2.5: Fauna Silvestre A) Halcon (falco peregrinus) B) Parihuana (phoenicopterus andinus ) C) Vizcacha (lagidium peruanum)
0
CAPITULO III
GEOLOGÍA REGIOAL
3.1
ESTRATIGRAFÍA
3.1.1. GRUPO MAURE El término de Formación Maure, fue utilizado por primera vez por Wilson y García en (1962), para una secuencia de sedimentos y piroclastos, en el área de Palca, este es derivado de la toponimia del Río Mauri, en Bolivia. En el sur oeste de área de estudio se tiene afloramientos que infrayace a la Formación Sencca; el Ingemmet en su Proyecto Integrado del Sur, le asigna una edad entre 8 a 10 M.A. por método K-Ar, en el miembro inferior, si bien hay limolitas no se ha encontrado registro fósil que nos ayude a datarla con mayor precisión. El Grupo Maure se puede dividir en dos unidades bien diferenciadas; la inferior compuesta de limolitas (arenas limo arcillosas) de origen lacustrino, de color verde claro, esto debido al contenido de clorita; su ancho promedio en la zona es de 70 m; la superior compuesta por: tobas con líticos andesíticos, de color violáceo con espesores promedios de 20 m., debries Flow con fragmentos de roca andesítica de color violáceo son originados por deslizamientos y erosión de centros volcánicos del mismo Grupo Maure. Regionalmente existen anchos que van desde los 500 m. hasta los 1000 m., pero localmente hay exposiciones hasta de 100 m. Este Grupo es el basamento en el área de estudio, debido a esto no tenemos potencias reales de este Grupo. Ver Plano 01 – Lámina 04. El paso entre estas diferencias litológicas es concordante, no determinándose, discordancias angulares; estos nos indicaría una evolución de una sedimentación lacustrina a una secuencia de depósitos volcánicos.
11
Grupo Barroso
Fm. Maure debries flow -
tobas Fm. Maure (Lacustrino)
Fm. Maure (Tobas)
Foto 3.1: Vista al SW de la Mina Tucari, al fondo de la quebrada la Fm. Maure 3.1.2. FORMACION SENCCA El término de Formación Sencca, fue utilizado por primera vez por Vargas (1970), para una secuencia de piroclastos – flujos volcánicos, al sur del Cuadrángulo de Arequipa, estos afloramientos están a 270 Km. Al noroeste del área típica. En el área de estudio se tiene afloramientos en la parte Sur Oeste; sobreyace al Grupo Maure; el Ingemmet en su Proyecto Pro yecto Integrado del Sur le asigna una edad entre 10 a 14 M.A. por método K-Ar. En el área de estudio se tiene afloramientos en la parte Sur Oeste; infrayace al Grupo Barroso y sobreyace al Grupo Maure, en ninguno de los casos se produce discordancia angular es un paso limpio, ver Plano 01 – Lámina 04; no existe dataciones radiométricas pero por posición estratigráfica podemos ubicarlo en el Turoniano. La Formación Sencca Sencca tiene una secuencia de de Tobas de composición dacítica – andesítica, con minerales como la obsidiana de 4 mm. de diámetro, y estructuras de flujo; con un color beige amarillento; en medio de estas Tefras hay un paquete de lavas andesíticas con laminación fina 2 m, seguido por dos niveles de debris flow con clastos de andesita, los promedios de estos niveles son de 2 y 5 metros, esto es producto de la Fase Quechua 3 y emplazamiento de cuerpos hipoabisales (Tucari – Tony Pacha – Ana Lucia). La potencia promedio de los afloramientos aflor amientos de la Formación Sencca en el área es de 30 metros.
12
Gpo. Barroso Fm. Sencca Fm. Maure
Foto 3.2: Quebrada Jauira, vista al Sur, a la izquierda Mina Tucari, al fondo de la quebrada Fm. Maure. 3.1.3. GRUPO BARROSO Se conoce con este nombre a un complejo de rocas volcánicas, que fueron descritas por Wilson y García (1962). El nombre proviene de la cordillera del barroso ubicada en el cuadrángulo de Palca (Departamento de Tacna). Posteriormente Mendivil (1965) diferencia tres unidades dentro de este complejo de rocas volcánicas: Volcánico Chila, dicha unidad está constituida por una alternancia de andesitas, traquiandesitas y conglomerados. Los flujos son de color gris oscuro, afaníticos y faneríticos de estructura masiva. Los elementos de los conglomerados se encuentran dentro de una matriz tufácea de coloración ligeramente rojiza. Volcánico Barroso corresponde a una secuencia de rocas volcánicas constituidas por una intercalación de bancos de tufos y lavas de composición traquítica con cantidades menores de andesitas. En la parte central del área de estudio se tiene afloramientos que suprayacen a la Formación Sencca; el Ingemmet en su Proyecto Integrado del Sur le asigna una edad entre <1 a 7 M.A. por método K-Ar, esto va en relación directa a la distancia de la fosa oceánica, es decir el vulcanismo es más joven cuando nos acercamos a la fosa oceánica. Wolfgang Morche (2007) data a los domos de Tucari y Santa Rosa con edades de 7.36 ± 0.19 y 6.6 ± 0.2 M.A. respectivamente, esto concuerda con las dataciones de Ingememet, ubicándolos en el Mesiniano. El Grupo Barroso esta conformado por intercalaciones de lavas andesíticas afanítica laminares ± 40 m., un nivel de toba
13
andesítica ± 10 m. y un un nivel de limolitas de ± 20 m., haciendo haciendo un total de ± 70 m de potencia de afloramientos en el área de estudio. El Ingemmet describe al área de estudio como el Estrato Volcán Cacachara y a este lo ubica dentro del Grupo Barroso, suprayace a la Formación Sencca con una leve discordancia angular, esto debido a la Fase Quechua 3, que a la vez prepara y mineraliza al Domo Tucari. Este estrato volcán es el centro del área de estudio, que alberga a los cuerpos mineralizados (Tucari – Santa Rosa).
Foto 3.3: Estrato Volcán Chucapata , vista al Sur Oeste, en la parte inferior se observa a la Fm. Sencca
Foto 3.4: Estrato Volcán Chancacollo, perteneciente al Gpo. Barroso, debajo de el la Laguna de Pasto Grande, vista al Sur
14
COLUMNA ESTRATIGRAFICA REGIONAL Era Periodo Unidad Grosor
Columna Estratigráfica
CUATER- Dep. NARIO Coluviales
Depósitos Cuaternarios (Morrenas, Debries Flow) V
V
V
V V
V
100 m V
T
T
T
T
T T
T
V
V V
V
V
V
V
T
T
V
V V
V
V
T T
Andesita afanítica laminar +/- 20 mts, gris medio
V V
V
T
a c c n e S . m F
V
V
V
Basalto (andesita horblendica - px) +/- 5 mts, gris oscuro Toba lítica andesita argilizado +/- 10 mts gris amarillento
V
V
V
V V
V
O N E G O E N
V
Volcánico sedimentario +/- 50 mts Gris verdoso amarillento
V
O I R A I C R E T
V V
V
V
O C I O Z O N E C
V
V
Andesita afanitica laminar +/- 30 mts, gris oscura
V
V
V V
V
V
V
V
o s o r r a B o p u r G
Cuerpos Sub Volcanicos:
V
T
Traquiandesitas - Dacitas Porfiriticas
Toba lítica andesita +/- 3 mts, gris claro amarillento
T
Debris flow +/- 5 mts, gris claro
30 m
Debris flow +/- 3 mts, gris claro V
V
V
T T
V
V
T
T
T
T
T
T
T T
V
V
T
T T
Andesita laminar +/- 2 mts, gris medio Toba andesitica clastos variados +/- 30 mts, gris anarillento
T T
Toba lítica violacea +/- 20 mts
T
e r u a > 70 m M . m F
Debries flow laminar gris +/- 30 mts.
Volcanico sedimentario gris verdoso
Proyeccion :
Cordenadas Geograficicas
Dibujo :
Oswaldo Nieto G.
Revisado :
Ing. Herbert Escobar B.
Aprobado :
Ing. Miguel Mamrrique
Archivo :
3.2
Descripción
CuencaHidro.wor
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, GEOFISICA Y MINAS Escala Gráfica Fecha Nov. 2009
Lámina :
Columna Estratigráfica
ROCAS HIPOABISALES Se llama así a las rocas sub volcánicas de naturaleza porfirítica, emplazadas en
los centros de volcanes extintos o colapsados y a la vez erosionados (Domo Analucia, Wolfgang Morche 2007), también pueden ser localizadas como simples intrusiones controladas por fallamiento regional (Domo Tucari), Estos cuerpos están emplazados desde hace 6 M.A., son contemporáneos con la base de las lavas del Grupo. Barroso. Su litología puede variar desde una andesitas hasta un a dacita. Dentro del distrito minero de Tucari - Santa Rosa se encuentran emplazadas una serie de pulsaciones hipoabisales, estas intruyen a la roca caja (Gpo. Maure – Fm. Sencca – Gpo. Barroso), generando generando así zonas de preparación preparación - fracturamiento de roca; por donde ascienden fluidos hidrotermales – mineralizantes, basándonos en estas afirmaciones podemos determinar que dentro del Gpo. Barroso, vale decir dentro de sus cuerpos hipoabisales, con juntamente con el alineamiento Tucari Santa Rosa, son el metalotecto de oro de los epitermales de Alta Sulfuración para el Sur del Perú.
04
3.2
ROCAS HIPOABISALES Se llama así a las rocas sub volcánicas de naturaleza porfirítica, emplazadas en
los centros de volcanes extintos o colapsados y a la vez erosionados (Domo Analucia, Wolfgang Morche 2007), también pueden ser localizadas como simples intrusiones controladas por fallamiento regional (Domo Tucari), Estos cuerpos están emplazados desde hace 6 M.A., son contemporáneos con la base de las lavas del Grupo. Barroso. Su litología puede variar desde una andesitas hasta un a dacita. Dentro del distrito minero de Tucari - Santa Rosa se encuentran emplazadas una serie de pulsaciones hipoabisales, estas intruyen a la roca caja (Gpo. Maure – Fm. Sencca – Gpo. Barroso), generando generando así zonas de preparación preparación - fracturamiento de roca; por donde ascienden fluidos hidrotermales – mineralizantes, basándonos en estas afirmaciones podemos determinar que dentro del Gpo. Barroso, vale decir dentro de sus cuerpos hipoabisales, con juntamente con el alineamiento Tucari Santa Rosa, son el metalotecto de oro de los epitermales de Alta Sulfuración para el Sur del Perú. A partir del entendimiento de las Formaciones – Grupos geológicos, se elabora un plano geológico regional a escala 1/100,000 (Plano 01), y a su vez perfiles geológicos con el fin de entender mejor la geología; también se realizo una columna estratigráfica regional (Lámina 4), con ayuda de las dataciones y elementos guías de posición estratigráfica.
Foto 3.5: Parte central de la foto, Domo Pacha (Traquiandesitico) (Traquiandesitico)
15
3.3.
MARCO TECTÓNICO El área de estudio se encuentra ubicada al borde del alineamiento Tucari Santa –
Rosa, esta tiene una orientación de N50°W (Wolfgang (Wolfgang Morche 2007), 2007), dentro de este alineamiento, se tiene una serie de proyectos pro yectos de investigación investigación (Cia Aruntani). 3.3.1 Fase Quechua 2 Wolfgang Morche (2007) infiere que la Fase Quechua 2, es la preparadora de roca, vale decir que fractura la roca, pre mineral, este alineamiento esta emplazando el Trend estructural de Tucari y Santa Rosa, con una orientación N40-50W. N40-50W. La Fase Quechua 2 desarrolla entre los 8 M.A. – 11 M.A. dentro del Tortoniano, es la que da origen al plegamiento del Grupo Maure y Fm. Sencca; a la vez genera espacios dentro del alineamiento conductos por donde ingresan pulsaciones de intrusivos de composición Traquiandesitica. 3.3.2 Fase Quechua 3 Esta fase tectónica mineraliza a la mina Tucari, con orientación norte – sur y este – oeste, emplazándose en estas direcciones brechas hidrotermales, así como freáticas; en el proyecto, se busca esta orientación, como guía de mineralización. La Fase Quechua Quechua 3 la podemos podemos datar entre los 6.00 – 7.12 M.A., dentro del Mesiciano. Una vez definidos las fases tectónicas que afectan al área de estudio, se procede a elaborar una lamina con los lineamientos regionales (Lámina 06), donde resalta el alineamiento regional Tucari - Santa Rosa, tanto como los N60ºW, N50ºE, N-S y E-W. Es importante mencionar que el alineamiento regional se puede considerar como una franja metalogenética que tiene un espesor promedio de 10 km. y un rumbo N50ºW este se extiende al sur al oeste de Bolivia y al norte hacia el nevado Pichu Pichu Pichu (Arequipa).
16
365000mE
370000mE
375000mE
A '
380000mE
PERFIL A - A' A´
A v
5000
v T
4500 T
T
T
T
T
T
v
v T
T
T
T
T
T
T
T
T
' B N m 0 0 0 0 7 1 8
5000
L A I R F P E
4500
4000
4000
3500
3500
' - A
8 1 6 5 0 0 0 m N
N m 0 0 0 5 6 1 8
' - B B I L F E R P
A
8 1 6 0 0 0 0 m N
N m 0 0 0 0 6 1 8
' - C C I L R F P E
N m 0 0 0 5 5 1 8
PERFIL B - B'
B
8 1 7 0 0 0 0 m N
8 1 5 5 0 0 0 m N
B
B´
C 365000mE
5000
370000mE
375000mE
380000mE
5000
4500 4000
v T
T
T T
T
T T
T
T T
T
T
v T
T
T
v
v
v
v
v
v T
T
T
T
T
v
v
+ + + v + + v + + T T + ++ + +
v v v T
T
3500
v
+ v v v ++ v + T T + + + +
v
T
v T
4500 v T T
4000 T T
3500
+ LEYENDA A M E ERA T SERIE I S S
PERFIL C - C'
Fluvial
C
Qh-fl
C´ v
5000 4500
+ + v + + 4000 + + + +
v v v v v
v T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
v T
v T
UNIDADES ESTRATOVOLCAN LITOESTRATIGRAFICAS LITOESTRATIGRAFICAS CACACHARA
v
v T
v v T
v v
v
v T
5000
v
T T
T
T T
T
O I R A N R E T A U C
T
T T
T
T T
T
T
4500
Bofedal O N E C O L O H
Qh-bo Aluvial Qh-al Fluvio Glacial Qh-fg Morrena Qh-mo
4000
3500
A C I O Z O N E C
3500
O N E C O T S I E L P
O N E G O PLIOCENO E N
o s o r r a B o p u r G
s o c i n a c l o V s o j e l p m o C
Andesita Porfiritica
v v
NQ-ca/ap
Cuerpos Hipoabisales
+ +
NQ-ca/av
Formacion T T Senca N-se
T
T
Grupo Maure MIOCENO
Nm-ma/tb Nm-ma/sed
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, GEOFISICA Y MINAS ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA Escala Horizontal 1.5
0
1.5
Kilometros
3
Geologia :
O. Nieto
Dibujo :
O. Nieto
Datum :
IGN - PSAD56 - Z19
Fecha
Nov. 2009
Lámina :
Perfiles Geologicos Regionales
05 Escala
1 : 100,000
CAPITULO IV IV GEOLOGÍA LOCAL Y GEOQUÍICA LOCAL
4.1. ESTRATIGRAFIA 4.1.1 GRUPO BARROSO En el área de estudio se tiene afloramientos del Grupo Barroso, y que a su vez conforma el Estrato Volcán Cacachara, como base del complejo tenemos intrusiones sub volcánicas, (Domo Tucari, Domo Pacha y Domo Victoria – Huilcane); Wolfgang Morche (2007) hace mención del domo Pacha como centro de emisión del estrato volcán Cacachara. Ver Plano 02. Superpuesto a estos cuerpos encontramos una serie de pulsaciones de lava, que van de una textura porfirítica a afanítica, sobre yaciendo a estos encontramos un paquete de debries flow; los procesos de erosión forman depósitos fluvio glaciales, y por efectos de alteración de aguas mineralizadas frías que interactúan con los sulfuros formando ferricretas. Para la determinación litológica de estas unidades volcánicas utilizamos los análisis de los elementos mayores, y para la clasificación geoquímica de rocas estudios petrológicos de secciones delgadas. Asiendo uso de los análisis geoquímico en roca total se a podido determinar que son rocas calco-alcalinas con alto contenido de K 2O, que van de un contenido de Si 2O de 57.41% a 66.20% y una sumatoria de K 2O – Na2O que va entre los 5.70% - 7.63 %; ubicando a las rocas dentro una composición Andesita – Traquiandesita – Dacita principalmente. Estas variaciones se determinan en los hipoabisales, sus bordes (Traquiandesiticos), y centros (Dacíticos). Del diagrama AFM podemos deducir que la muestras del área de estudio, están ubicadas por debajo de de la línea que divide a la serie toleitica, asiéndolas asiéndolas de un magma calco alcalino.
17
DIAGRAMA AFM KUNO (1968)
F
A: K20 + Na2O F: FeO % Total M: MgO%
SERIE THOLEITICA
Cristalización Cristalización fraccionada
usión Parcial GRUPO BARROSO MAGMA CALCO-ALCALINO
SERIE CALCO - ALCALINA
A
M
Figura 4.1: Diagrama de AFM: Muestras de elementos mayores están ubicadas dentro de la serie CALCO-ALCALINA, ver anexo 3. Base de datos de elementos mayores, 26 muestras tomadas. 4.1.2 INTRUSIONES SUB VOLCÁNICAS •
DOMO TUCARI Cuerpo sub. volcánico emplazado al noroeste del área de estudio, como centro
de este domo tenemos al cerro Tucarirani, al microscopio se observa una roca andesita porfiritica hipoabisal Px-Horb, hacia los bordes, al techo de domo encontramos brechas de contacto que no superan un metro de ancho , estas están compuestas de sílice alunita caolinita – baritina. Este domo es la base del sistema volcánico, pliega y corta a la Formación Senca y al Grupo Maure, en la localidad de la mina Tucari. Además en la zona de estudio se encuentra cortado por todos los l os demás cuerpos sub volcanicos. Se tomo una muestra de este cuerpo para su clasificación geoquímica elementos mayores; utilizando el diagrama de TAS (Lemaitre 1869) se ubico a la muestra dentro del límite de traquiandesita.
18
9 Traqui Dacita
8 ) % ( O 2 a N + O
2
Traqui-Andesita
7 ( ( ( ( ( (
6
K
Traqui-And Basaltica Dacita
5 54
Andesita Basaltica Basaltica
56
Andesita
58
60
62
64
66
68
70
Si O ( % )
2
Figura 4.2: Diagrama de TAS (Total Álcalis vs. Sílice): Muestra del Domo Tucari, se define como una Traquiandesita Porfiritica, Anexo 3 muestra MEM-2 Wolfgang Morche (2007) data a este domo en 7.36 ± 0.19 M.A. haciéndolo haciéndolo el más antiguo de los domos. •
DOMO PACHA Cuerpo sub-volcánico emplazado al suroeste del área de estudio, de composición
traqui andesita porfiritica (Bio - Horb – Py - Aspy); en la parte central de este domo se ubica una pulsación dacítica porfiritica (Bio-Px), que corta a la traquiandesitica. Obsérvese Lámina 07. En gran parte de los afloramientos aun se preservan brechas de contacto, estas son afectadas por la meteorización, m eteorización, por aguas meteóricas descendentes descendentes y la presencia de más del 10% de sulfuros (pirita-arsenopirita) en la roca, genera una alteración supérgena que se presenta a lo largo de toda su superficie, teniendo como espesor promedio 10 metros; generando una alteración de color que da la impresión que existiera una zona de alteración muy amplia.
19
PAT C TAL TAL DOMO PACHA PAT
Foto 4.1: Domo Pacha, Pacha, parte central (Dacita porfiritica), flow banding banding cubre a las pulsaciones traquiandesiticas. En la parte central de las pulsaciones dacíticas encontramos evidencias que este domo ascendió hasta la paleo superficie superficie, esta hipótesis es confirmada por el flow banding de pasa de 90° a 10° en menos de 100 metros, junto con la ausencia de brecha de contacto del techo del domo. Ver lámina 07.
Foto 4.2: Domo Pacha, Pacha, parte central (Dacita porfiritica), flow banding banding vertical Para la clasificación petrográfica se realizo geoquímica de elementos mayores, se tomaron 9 muestras, 4 de de ellas se ubican a los bordes del Domo Pacha, dentro del área traquiandesítica y 5 de ellas se extraen en la parte central del domo Pacha, de composición dacítica. Se realizó una sección delgada (PAC-966 Anexo 2) de la parte central del domo y como resultado se determinó: roca de textura porfirítica, constituida por fenocristales de plagioclasas macladas milimétricos blancos, moldes de fenocristales de minerales máficos cloritizados, fenocristales de biotita, y fenocristales de cuarzo; rodeados por 20
matriz afanítica de color gris claro. Denominado como pórfido dacítico silicificado, cloritizado y oxidado. 9 Traqui Dacita
) % ( O 2 a N + O 2 K
8 Traqui-Andesita ( ( ( ( ( (
7
6
( ( ( ( ( ( ( ( (( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( (
( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( (
Traqui-And Basaltica Dacita
5 54
Andesita Basaltica
Andesita
56
58
60
62
64
66
68
70
Si O ( % ) 2
Figura 4.3: Diagrama de TAS (Total Álcalis vs. Sílice): Domo Pacha, Muestras de la parte central Dacita Porfiritica (PAC-813, 811, 873, 1398; TL-48); Muestras de la parte periférica Traquiandesita Porfiritica (PAC-316, 317, 963, 1399) Dataciones radiométricas
40
Ar/39Ar, ubican a este domo en 6.05 ± 0.04 M.A.
dentro del mioceno – mesisiano la presente datación está realizada en Biotitas primarias, de las pulsaciones dacíticas, estas son de eventos sin alteración alguna. •
DOMO ANA LUCÍA Cuerpo sub. volcánico emplazado al Noreste de área de estudio de composición
traquiandesítica porfirítica, hacia el centro centro se halla halla otra pulsación más ácida (Dacítica), (Dacítica), este domo es similar al domo Pacha, la diferencia radica en la existencia de secuencia de lavas traquiandesíticas (porfiríticas – afaníticas), cubriendo al mismo. Este cuerpo corta tanto al domo Huilcane como a Pacha, los bordes de domo pasan las quebradas Pacha y Huilcane. Ver lámina 07. Se tomaron 5 muestras para obtener obtener datos geoquímicos geoquímicos de elementos elementos mayores; 4 de ellas se ubican a la parte central del domo, dentro del campo dacítico y 1 muestra de determina una pulsación mas reciente reciente que corta a la anterior, esta dentro del campo 21
andesítico; Se realizo una sección sección delgada (PAC-965 Anexo 1), la da como litología a una andesita porfirítica, constituida preferentemente por fenocristales de plagioclasas, macladas y sonadas, piroxenos, anfíboles y de biotita. 9 Traqui Dacita
) % ( O 2 a N + O 2 K
8 Traqui-Andesita ( ( ( ( ( (
7
6
( ( ( ( ( (
( ( ( (
( (
Traqui-And Basaltica ( ( ( ( ( (
5 54
Andesita Basaltica
56
Dacita
Andesita
58
60
62
64
66
68
70
Si 2 O ( % )
Figura 4.4: Diagrama de TAS (Total Álcalis vs. Sílice): Sí lice): Muestra Domo Analucia. Anexo 3 muestras daciticas: PAC-817, 818, MEM-3,4; Muestra andesitica PAC-815
Foto 4.3: Domo Ana Lucía, Flow Banding vertical - horizontal Estos Flow banding son productos del desplazamiento de los cuerpos sub volcánicos en superficie, al ser de composición ácida ácida no recorren mucha extensión, la verticalidad de estos nos indican los focos de emisión. 22
LAVAS
DOMO ANALUCIA
Foto 4.4: Domo Ana Lucía, contacto con lavas Andesítica Porfiríticas •
DOMO HUILCANE Cuerpo Sub. Volcánico (Domo) emplazado al sur este del área de estudio, de
composición traquiandesita (Horb (Horb - Px – Py), es es cortado cortado por por pequeñas pequeñas pulsaciones pulsaciones andesíticas en los márgenes márgenes del mismo. Este cuerpo sub volcánico corta corta a los otros domos, por lo que se puede determinar que es más joven que los domos que lo atraviesa. Presenta desarrollo de alteraciones hidrotermales sólo en los primeros metros de profundidad profundidad de los afloramientos, esto esto nos hace hace pensar que es producto de interacción meteórica en conjunto con aguas termales recientes.
Foto 4.5: Domo Huilcane vista Este, desarrollo de Sílice Alunita – Sílice Granular Se tomaron 4 muestras para obtener datos geoquímicos geoquímicos de elementos mayores dando como resultado del diagrama TAS (Total Álcalis vs. Sílice), 2 muestras se que ubican a los bordes del domo Huilcane, como traquiandesítico, 2 muestras de determinan una pulsación pulsación que cortan a las otras dos, como andesita.
23
9 Traqui Dacita
) % ( O 2 a N + O 2 K
8 Traqui-Andesita
7 ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( (
( ( ( (
6
Traqui-And Basaltica Dacita
5 54
Andesita Basaltica
56
Andesita
58
60
62
64
66
68
70
Si 2 O ( % )
Figura 4.5: Diagrama de TAS (Total Álcalis vs. Sílice): Muestras Domo Huilcane, muestras de composición traquiandesitica – andesitita. Anexo 3, muestras de traquiandesitica PAC814, 1406; Andesititas PAC-1397-1403. PAC-1397-1403. En el abra entre las quebradas Huilcane a Pacha, existe una zona con sílice granular, quedando sólo relictos de la roca originaria, esto debido a la circulación de fluidos hidrotermales por la zona de brechas de contacto. En el resto del domo solo tiene alteración hidrotermal en las brechas de contacto (sílice alunita), pasando en pocos metros a una alteración argílica (Illita-Caolinita). ( Illita-Caolinita).
Foto 4.6: Domo Huilcane, desarrollo de Sílice Alunita – Sílice Síli ce Granular, por efectos de la acción meteórica y circulación de fluidos fl uidos hidrotermales. 24
4.1.3 VOLCÁNICOS EFUSIVOS Las secuencias andesíticas lávicas afloran en el sector norte del área de estudio, y son parte de un estrato volcán erosionado erosionado (Cacachara), (Cacachara), tienen un rumbo de N70ºW y buzan 15º NE. Y hacen una potencia total de 80 mts; cada paquete de lava tiene una auto brecha al piso de la misma (esta es un aglomerado volcánico con matriz andesita), esto nos da una polaridad estratigráfica que nos ayuda a diferenciar tres tipos de lavas que son: lava traqui andesítica porfiritica, lava andesítica afanítica y lava andesítica basáltica. Otro factor que ayuda a la identificación de las lavas es la presencia de pasta dentro de su composición. Ver plano 02.
DOMO ANALUCIA
Foto 4.7: Secuencia de lavas andesititas, margen derecha domo Analucia En la cima del domo victoria (5400 msnm), existen pequeños afloramientos opalizados de lavas andesíticas, estos buzan al NE, estos no llegan a pasar los 5 metros por efectos de erosión, en el área de estudio. Hacia el sur de la quebrada Huilcane la lavas y depósitos volcano sedimentarios toman un rumbo de N70ºW y buzan 15º SW esto nos hace pensar que el cono volcánico preexistente se encuentra localizado dentro del domo Huilcane. Para la clasificación petrográfica se s e realizo geoquímica de elementos mayores se tomaron 4 muestras, los resultados de las mismas las ubican a las lavas dentro del área traquiandesita esto en el diagrama TAS (Total Álcalis vs. Sílice), de su composición petrográfica, podemos agruparlas en lavas traquiandesíticas, excepto al primer paquete que contiene mayor cantidad de plagioclasas y sanidina en cuanto a su composición petrográfica. 25
9 Traqui Dacita
) % ( O 2 a N + O 2 K
8
Traqui-Andesita ( ( ( (
7 ( ( ( ( ( (
6
( ( ( (
( ( ( (
Traqui-And Basaltica Dacita
5 54
Andesita Basaltica
56
Andesita
58
60 Si
2
62
64
66
68
70
O ( %)
Figura 4.6: Diagrama de TAS: Muestras de lavas, se ubican en la zona de traquiandesita. Anexo 3, Muestras MEM-1,5; PAC-812,1409 •
Lava Traqui andesítica Porfiritica Lava de composición traquiandesita y textura porfiritica, fenocristales de 10%
plagioclasa, 5% horblenda y 5% piroxenos, presenta 80% de matriz volcánica. Este paquete tiene una potencia promedio de 30 metros, la base de este presenta una brecha de avance avance de 3 metros de potencia.
Foto 4.8: Lava Andesítica Porfirítica, vista noreste del área de estudio.
26
SUP IO
ASAL
Foto 4.9: Auto brecha de la lava Traqui Andesítica Porfirítica, vista vist a noreste del área de estudio. Estas capas tienen un rumbo N50ºE y un buzamiento de 15ºNW al noroeste del área de estudio, forma algunas texturas de flujo, fl ujo, es parte de una erupción Stromboliana. • Lava Andesítica Afanítica
Lava de composición andesítica, de textura afanítica, presenta fracturamiento horizontal, tiene un espesor espesor de 20 metros de potencia, presenta presenta texturas de movimiento y canales, también es parte de una erupción Stromboliana St romboliana..
Foto 4.10: Lava Andesitita Afanítica, vista noreste del área de estudio.
27
• Lava Andesítica Basáltica
Color gris oscuro debido a la cantidad de matriz, con presencia de plagioclasas 10%, presenta fracturamiento horizontal en capas decimétricas; a la base una brecha de avance de 1 de potencia. Este paquete tiene una potencia promedio de 30 metros, al tope existen canales rellenos de escoria volcánica, algunos llegan hasta 10 m de potencia, pero son conductos locales.
SUP IO ASAL
Foto 4.11: Auto brecha brecha lava Traqui Andesítica Andesítica Porfirítica, vista noreste del área de estudio.
4.1.4 DEPÓSITOS PIROCLÁSTICOS •
Depósitos de escoria volcánica
Son
depósitos sub. aéreos de caída, caída, se encuentran rellenando paleo relieves
negativos, presentan gradación normal en su emplazamiento, estos fragmentos de roca tienen un diámetro mayor a los 64 mm.; según la clasificación de J. McPhie estaría ubicado dentro de un depósito de caída – brecha piroclástica. 28
Los fragmentos presentan textura vesicular, con un color gris oscuro; el espesor promedio es de 30 metros, estos depósitos podemos observarlos en la zona noreste del área de estudio.
4.1.5. ELEMENTOS MAYORES
Para la clasificación petrográfica del área de estudio, se utilizaron los datos geoquímicos por roca total de elementos mayores y complementario a estas muestras se realizó secciones delgadas, Anexo 1.
Se puede observar en la figura 4.7, el diagrama K 2O Vs. SiO2 en la que se observa que las muestras del conjunto volcánico Pacha, se ubica dentro del campo calco alcalino, esto debido a que el K 2O es mayor a 2%; y estos se hacen mas altos a medida que el sistema se hace mas acido.
Acido 4
Alcalino 3
O 2 K
K-Alto
2
K-Medio 1
K-Bajo 0 50
55
60 SiO
65
2
Figura 4.7: Diagrama de K 2O Vs. SiO 2.
29
Se puede observar en la figura 4.8, la geoquímica de elementos mayores de la sílice contra los demás óxidos (Ti, Fe, Mg, Ca, Al, P, K y Na); que la sílice respecto al titanio, hierro, calcio y magnesio tiene una pendiente negativa, quiere decir que a medida
que
el
sistema
es
mas
acido,
estos
elementos
van
perdiendo
su
proporcionalidad; esto es por que los minerales que utilizan estos iones van fraccionando el sistema; en lo que respecta al aluminio y al fósforo, se tiene una pendiente negativa debido a que las plagioclasas y los granates van empobreciendo al sistema, respecto al potasio se observa que tiene una pendiente positiva es decir que dentro de la diferenciación de sistema, a medida que la sílice aumenta, el sodio es relativamente estable.
30
1.6
8
!
1.4
7 ! ! ! !
1.2
6 ! !
% t 1.0 w 2 O i T0.8
! ! ! ! ! ! ! !
!
2
!!
!!!
!
!
2 22 !2 !! 2
2
2 2 2 2
2
!
% t w5 3 O 2 e4 F
! 22
2
2 2
!
! ! !! ! ! ! ! ! !
2
! 2 2 !!
2
2
2
2 2 2 2 2 !
!
2 2 2
2
22
0.6
3
0.4
2 55
60
65
70
55
60
65
SiO2 wt%
70
SiO2 wt%
4
8
7 ! !
3
!
2
! !
!!
!
! !
! !
6
2
! 2 2
! !
2
2 2 2 2
!
1
! !
% t 4 w O a3 C
2
2 22
! !
!
2
!
% t 2 w O g M
!
5
! ! !
!
! ! ! ! ! ! ! ! !
!
2 2
2 2 2
!
2
2
2
2 2
2
2 2 2
2
2
2
! ! !! 2 2
!
!
2 2
1
0
0 55
60
65
70
55
60
65
SiO2 wt%
70
SiO2 wt%
20
0.8
19
0.7 ! !
18 !
% t 17 w 3 O 2 l16 A
!
! 2 22
!
% t w0.5 5 O 2 P 0.4
2
!
!
0.6
! !
!
! ! !! ! !
! !
! !
2
2
!2 ! ! 2 !
2 2
2 22
2 2
2
! !
2 !
!
!
2
! ! !! !
!
!
2 !
!
!
2
2 2 ! ! 22
!
2 2
2 2
!
2
2
2
0.3
15
2 2
2
0.2
14 55
60
65
55
70
60
65
SiO2 wt%
70
SiO2 wt%
5
6
!
4 !
!
!
3
% t w O 22 K
! !
! 2 !! 22 2 ! 2 ! 2 2 2 2 2 ! ! ! ! !! ! ! 2 ! !
2
5
2 2 22 2
4 !
% t w3 O 2 a N2
!
1
! !! !
2 ! !! !! ! ! ! !! !
!
22 2 ! 2 2 2 2 2 2 !! !
2
22 2 2
!
Andesita Dacita
1
0
2
0 55
60
65
70
55
SiO2 wt%
60
65
70
SiO2 wt%
Figura 4.8: Diagrama de Elementos Mayores Vs. SiO2 para todas las rocas del área de estudio, estas rocas presentan en un rango de 59% a 66% de SiO2.
31
SiO2 %
SiO2 %
1 -0.61 -0.89 -0.69 -0.73 -0.11 0.84 -0.22 -0.75 -0.38 -0.54 -0.26 -0.26
Al2O3 % Fe2O3 % CaO % MgO % Na2O % K 2O % Cr2O3 % TiO2 % MnO % P2O5 % SrO % BaO %
Al2O3 %
1 0.38 0.13 0.15 0.17 -0.63 0.38 0.70 0.34 0.57 0.43 0.45
Fe2O3 % CaO %
1 0.62 0.66 0.19 -0.82 -0.01 0.51 0.23 0.27 0.02 0.02
Positiva:
0.00 a 1.00
Negativa:
0.00 a -1.00
MgO %
Na2O %
K 2O %
1 0.00 -0.64 -0.06 0.40 0.08 0.22 -0.04 -0.06
1 -0.42 -0.32 -0.07 -0.29 -0.10 -0.10 -0.30 -0.25
1 0.07 -0.50 -0.05 -0.24 0.03 0.03
1 0.58 -0.01 -0.58 -0.29 0.20 -0.16 -0.04 -0.27 -0.27
Cr2O3 % TiO2 %
1 0.75 0.93 0.89 1.00 0.99
MnO %
P2O5 %
SrO %
1 0.88 0.93 0.92
1 0.91 0.92
1 0.99
1 0.80 0.91 0.78 0.79
BaO %
1
Cuadro 4.1: Análisis de Correlación de Elementos Mayores
32
.2. CONTROLES ESTRUCTURALES
4
•
Sistema Estructural 1 N40º-50 º W: Sistema Principal, alineamiento Tucari Santa rosa, este alineamiento ocasiona un eje de plegamiento por donde ascienden y permite el paso de cuerpos sub volcánicos a superficie. En la mina Tucari forma un anticlinal y como núcleo se tiene ti ene al domo Tucari.
•
Sistema Estructural 2 N40º-50ºE: Perpendicular al sistema principal, las estructuras emplazadas en este sistema, fracturan la roca ocasionando ocasionando porosidad secundaria.
los fallamientos son normales • Sistema Estructural 3 E-W: Es un sistema el cual los y dan la forma actual al relieve topográfico. • Sistema Estructural 4 N-S: Sistema en cual cual se emplaza emplaza la mineralización (Mina
Tucari); en el área de estudio este sistema esta relacionado a fallas normales.
DIAGRAMA DE ROSAS 350 340 330 320
0
PROYECCION ESTEROGRAFIA
Familia de Fallas 10
N
20 30 40
.2. CONTROLES ESTRUCTURALES
4
•
Sistema Estructural 1 N40º-50 º W: Sistema Principal, alineamiento Tucari Santa rosa, este alineamiento ocasiona un eje de plegamiento por donde ascienden y permite el paso de cuerpos sub volcánicos a superficie. En la mina Tucari forma un anticlinal y como núcleo se tiene ti ene al domo Tucari.
•
Sistema Estructural 2 N40º-50ºE: Perpendicular al sistema principal, las estructuras emplazadas en este sistema, fracturan la roca ocasionando ocasionando porosidad secundaria.
los fallamientos son normales • Sistema Estructural 3 E-W: Es un sistema el cual los y dan la forma actual al relieve topográfico. • Sistema Estructural 4 N-S: Sistema en cual cual se emplaza emplaza la mineralización (Mina
Tucari); en el área de estudio este sistema esta relacionado a fallas normales.
DIAGRAMA DE ROSAS 350
0
PROYECCION ESTEROGRAFIA
Familia de Fallas 10
340
N
20
330
30
320
40
310
50
300
60
290
70
280
80
270
90
260
W
E
100
250
110
240
120
230
130 220
140 210
150 200
160 190
180
170
S
Figura 4.9: Diagrama Rosas: Se observa en el diagrama, que se representan los sistemas sist emas del 1-4. Proyección Estereográfica: Se observan cuatro familias de fallas, estas son los sistemas 1-4 Se elaboro un diagrama de rosas rosas con las fracturas medidas en campo, campo, el cual nos refleja los sistemas estructurales antes mencionados.
33
. .
TACIONES RADIOMÉTRICAS
4 3 DA
Para los estudios de dataciones Radiométricas (40Ar/39Ar) se obtienen muestras de roca inalterada tanto como de alterada, estas dataciones en caso de las rocas inalteradas se realizan en cristales de biotita o en cristales de plagioclasa, con el fin de tener una edad de emplazamiento del magma, en el caso de la datación en las alunitas al ser producto de alteración hidrotermal nos dan la edad de emplazamiento de la alteración. De la figura 4.10 podemos afirmar que las alunitas de la Qda. Pacha (fig. 4.10 muestras E-4 al E-6) son contemporáneas al emplazamiento de los cuerpos sub volcánicos (muestras fig. 4.10 E-1 al E-3), esto confirma la hipótesis que la mayor parte de las alunitas provienen, de las brechas de contracto de estos cuerpos sub volcánicos, pero no obstante también existen alunitas provenientes de estructuras hidrotermales, estas son emplazadas mucho después que los cuerpos sub volcánicos. Adicionalmente se trabajo con las dataciones históricas de la Mina Tucari (fig. 4.10 muestras E-7 al E12), no teniendo concordancia con la alteración y emplazamiento del magma. &
E-12
Biotita
E-11 i r Mina Tucari a c u T a h c a P . a d Q s a r t s e u M Quebrada Pacha
Plagioclaza
&
E-10
&
Alunita
& &
E-9 E-8 E-7 E-3
&
E-2 E-1 E-6 E-5 E-4 4
5
6
7
8
9
10
40Ar/39Ar Edad con ±2 barras de error (Ma)
Figura 4.10: Diagrama geo - cronológico Mioceno Inferior, Qda. Pacha – Mina Tucari 34
as muestras radiométricas, han sido determinadas en el laboratorio De
L
Espectrometría, Masa Y Gas del Departamento De Ciencias de Atmosféricas y Oceanográficas de la UNIVERSIDAD DE OREGON; todas las muestras han sido irradiadas en el reactor Triga, con un megawatt de potencia por un lapso de 6 horas.
Muestra
Este
Norte
Mineral de Medición
Edad ±2σ
Litología
E-1 E-2 E-3 E-4 E-5 E-6 E-7 E-8 E-9 E-10 E-11 E-12
374363 373199 372997 373650 375638 373785 372217 372279 373766 372663 373229 373472
8160846 8161554 8162580 8162512 8162669 8162931 8168454 8167325 8168041 8167216 8168613 8167558
Plagioclasa Plagioclasa Biotita Alunita Alunita Alunita Alunita Alunita Biotita Biotita Biotita Biotita
6.07 ±0.05 5.92 ±0.06 6.05 ±0.04 5.92 ±0.16 6.01 ±0.08 5.93 ±0.28 4.71 ±0.24 4.61 ±0.34 5.07 ±0.06 5.51 ±0.18 7.36 ±0.19 6.43 ±0.17
Traquiandesita Px Dacita Traquiandesita Alteración Hidrotermal Alteración Hidrotermal Alteración Hidrotermal Alteración Hidrotermal Alteración Hidrotermal Andesita Andesita Andesita Andesita
Cuadro 4.2: Cuadro Resumen de dataciones realizadas en el área de estudio.
35
CAPITULO V
TATIVO ANÁLISIS INTERPR ETATIV
La
DE MUESTA ESTAS S
geoquímica es una herramienta cuantitativa en la geología, que nos ayuda a
determinar la cantidad de un elemento que hay en una muestra; las unidades en que nos dan los resultados los laboratorios son: porcentajes, partes por millón y partes por billón. En el caso del presente estudio tenemos dos métodos de análisis: por multielementos (ICP) y elementos mayores. 5.1 MUESTREO GEOQUÍMICO Se recolecta 2759 muestras tipo rock chip y en forma aleatoria; para ello se limpio la superficie del afloramiento; por lo menos 10 cm. de profundidad de la superficie inicial, esto se hace con el objetivo de que la meteorización no afecte la muestra; seguido de esto se aplico la técnica del cuarteo, para que la muestra sea representativa; a la par de estos cuidados se tuvo cuidados para que no existiera contaminación con otras muestras. 5.2. TRATAMIENTO ESTADISTICO Para el procesamiento estadístico, se tiene que eliminar los saltos erráticos, en este caso se eliminan los valores que están por debajo del límite de detención (Ba < 0.01 ppm), tanto como los valores valores que generen generen efecto pepita, esto esto es con el objetivo de normalizar la data. Para la determinación determinación del Background, Background, Threshole y las anomalías anomalías geoquímicas es necesario el cálculo de la media, mediana y desviación estándar; también hay que tener en cuenta el número total de muestras, así como sus valores máximo y el mínimo; antes de eliminar los valores erráticos así como después de eliminarlos.
36
Como muestra, de la eliminación de los saltos erráticos tenemos al azufre y al arsénico. ELEMENTO AZUFRE Antes de eliminar los valores erráticos
Después de eliminar los valores erráticos
ELEMENTO ARSENICO
N: V. Min: V. Max: Limite de Detección: Unidades:
2757 < 0.01 8.21
2757 < 0.1 >10000
%
N: V. Min: V. Max: Limite de Detección: Unidades:
Procesadas: Procesadas: V. Min: V. Max: Media: Mediana DS:
2729 0.01 8.21 0.468 0.27 0.818
Procesadas: Procesadas: V. Min: V. Max: Media: Mediana DS:
2677 0.3 2550 88 29 185.942
0.01
Antes de eliminar los valores erráticos
Después de eliminar los valores erráticos
0.1 ppm
Cuadro 5.1: Cuadros ejemplos de discriminación de datos en los elementos S y As. 5.3. CACULO DE ANOMALIAS GEOQUIMICAS Para el cálculo de las anomalías geoquímicas, se usaron métodos estadísticos, estos consisten en emplear fórmulas para el background, threshole y anomalías geoquímicas. BG
X =
+ Med
2
1ra Anomalia = BG + DS = TH 2da Anomalia = BG + 2 DS
Donde BG: Background X: Media Med: Mediana TH: Threshole DS: Desviación Estándar
3ra Anomalia = BG + 3 DS Dentro de los resultados de la 1ra, 2da y 3ra anomalía, no cabe valores decimales de tres a mas dígitos, por esto se redondea por exceso o por defecto hasta que los valores sean normales; en algunos casos cuando se tiene una data que van desde el límite de detección hasta valores muy elevados, se cambian las desviaciones estándar por 1, 3 y 5. Este cálculo es netamente estadístico por eso está sujeto a modificaciones en el resultado de acuerdo al tipo de yacimiento que se está analizando. 37
ELEMENTO AZUFRE Antes de eliminar los valores erráticos
Después de eliminar los valores erráticos
N: V. Min: V. Max: Limite de Detección: Unidades:
2757 < 0.01 8.21
Procesadas: V. Min: V. Max: Media: Mediana DS:
2729 0.01 8.21 0.468 0.27 0.818
0.01 %
0.10
0.08
a i c0.06 n e u c e r0.04 F 0.02
0.00 -1.954
-1.589
-1.224
-0.859
-0.494
-0.129
0.2
0.6
Log(S (S%)
AZUFRE
BG: Anomalías Geoquímicas
1ra Anomalía 2da Anomalía 3ra Anomalía
0.4
9 8 7
1.2
6
e r 5 f u z 4 A 3
2.0
2 1 0
2.8
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Muestras
Figura 5.1: Cálculo de Anomalía Geoquímica Azufre; histograma de frecuencia y diagrama de probabilidad Log normal El área de estudio esta compuesta por rocas de origen volcánico que contienen azufre en su génesis, además de esto se tiene un contenido de sulfuros primarios considerable, sumado estos dos factores dan como resultado un Background elevado de 0.4%, esto se refleja en el Plano 09, con un gran porcentaje de área sobre el limite del Background. Así mismo el azufre es un indicador de preparación de roca dentro de los epitermales de alta sulfuración las anomalías geoquímicas de azufre (2da – 3ra); representan un incremento de azufre dentro del sistema geotermal. El Plano 09, se realizo con un modelo de elevación (TIN) con variable Z (azufre); además los contorneos de los isovalores están limitados por las anomalías geoquímicas, se observa dos pequeñas anomalías estas son reflejo de pulsaciones andesíticas.
38
ELEMENTO BARIO N: V. Min: V. Max: Limite de Detección: Unidades:
2757 <5 6230
Procesadas: V. Min: V. Max: Media: Mediana DS:
2727 5 4050 267.754 120 422.776
Antes de eliminar los valores erráticos
Después de eliminar los valores erráticos
<5 ppm
0.10
0.08
a i c0.06 n e u c e r0.04 F 0.02
0.00 0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
3.5
3.7
Log(Ba ppm)
BARIO
BG:
200
7000 6000
Anomalías Geoquímicas
1ra Anomalía 2da Anomalía 3ra Anomalía
5000
620
o 4000 i r a B3000
2000
1040
1000 0 0
1460
500
1000
1500
2000
2500
3000
Muestra
Figura 5.2: Cálculo de Anomalía Geoquímica del Bario: histograma de frecuencia y diagrama de probabilidad Log normal Dentro del sistema geotermal del área de estudio, el bario no conforma un mineral primario en la litología, basados en estas premisas podemos afirmar que toda anomalía geoquímica del bario, será ingreso de fluidos hidrotermales. Esto se puede observar en el plano 06; moderadas zonas sobre el Background, con algunos picos de la 3ra anomalía. El Bario es un elemento guía dentro de los epitermales de alta sulfuración, debido a su afinidad geoquímica con el oro; en el caso de la mina Tucari la correlación de 1, debido al asenso asenso del oro junto con las brechas brechas hidrotermales hidrotermales que contienen contienen baritina. El Plano 06, se realizo con un modelo de elevación (TIN) con variable Z (bario); además los contorneos de los isovalores están limitados por las anomalías geoquímicas; se observa pequeñas anomalías al Este, estas son reflejo de ingreso de fluidos hidrotermales.
39
ELEMENTO ANTIMONIO ANTIMONIO 2757 N: Antes de 0.01 V. Min: eliminar los 688 V. Max: valores erráticos
Después de eliminar los valores erráticos
Limite de Detección: Unidades:
< 0.01
Procesadas: V. Min: V. Max: Media: Mediana DS:
1446 0.01 688 17.732 3 50.573
ppm
0.16
0.14
0.12
0.10
a i c n e0.08 u c e r F0.06 0.04
0.02
0.00 -1.206030
-0.63 .636030
-0.066030
0.5
1.1
1.6
2.2
2.8
Log (Sb ppm) ANTIMONIO
BG: Anomalías Geoquímicas
1ra Anomalía 2da Anomalía 3ra Anomalía
10
800 700 600
50 100
o i n 500 o m400 i t n 300 A 200 100 0
150
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Muestra
Figura 5.3: Cálculo de Anomalía Geoquímica Antimonio: histograma de frecuencia y diagrama de probabilidad Log normal El antimonio es un elemento guía dentro de los epitermales de alta sulfuración, este nos indica un incremento de la temperatura, en otro casos es una guía de polaridad, al presentarse como estibina en niveles bajos de epitermales de alta sulfuración, como se aprecia en la mina Tucari. El Plano 07, se realizo con un modelo de elevación (TIN) con variable Z (antimonio); además los contorneos de los isovalores están limitados por las anomalías geoquímicas; se observa que las anomalías geoquímicas no sobre pasan el Background.
40
ELEMENTO ARSENICO Antes de eliminar los valores erráticos
Después de eliminar los valores erráticos
N: V. Min: V. Max: Limite de Detección: Unidades:
2757 < 0.1 >10000
Procesadas: V. Min: V. Max: Media: Mediana DS:
2677 0.3 2550 88 29 185.942
0.1 ppm
0.10
0.08
a i c0.06 n e u c e r0.04 F 0.02
0.00 -0.46
0.037
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
Log(A (Asppm)
ARSENICO
BG:
60
4000 3500 3000
Anomalías Geoquímicas
1ra Anomalía 2da Anomalía 3ra Anomalía
246
o 2500 c i n 2000 e s r A 1500 1000
432
500 0 0
618
500
1000
1500
2000
2500
3000
Muestra
Figura 5.4: Cálculo de Anomalía Geoquímica Arsénico: histograma de frecuencia y diagrama de probabilidad Log normal El área de estudio las rocas tienen un contenido de sulfuros primarios considerable (Aspy), esto da como resultado un Background de 60 ppm, esto se refleja en el Plano 08, con un gran porcentaje de área sobre el limite del Background. Así mismo el arsénico en contacto con el agua meteórica descendente, forma una agua con pH bajo, lo que hace que se altere la roca. El Plano 08, se realizo con un modelo de elevación (TIN) con variable Z (arsenico); además los contorneos de los isovalores están limitados por las anomalías geoquímicas.
41
5.4. COEFICIENTE DE CORRELACIÓN Es una medida de variación relativa de los datos y puede ser calculado por:
1
( X − X ) 2 ∑ n i
CV
=
X
y en porcentaje como: 1 2 X X ( ) − ∑ i n % 100 CV = 100 X
Donde CV: Coeficiente de correlación X: Promedio Xi: Datos i-ésimos del muestreo n: Numero de datos
Proporciona una comparación entre la variación de altos valores y la variación de bajos valores. Para los valores entre 1.00 – 0.75 consideramos como una correlación buena, valores entre 0.75 – 0.50 consideramos como una correlación media, valores entre 0.50 – 0.25 y consideramos como una correlación baja; para valores menores a 0.25 consideramos como como datos que no tienen tienen ninguna relación entre entre ellos; dentro de los resultados pueden salir valores negativos estos nos indican que esos dos elementos son de diferentes orígenes. Para calcular la correspondencia entre dos o más minerales se elabora un cuadro de correlación, en base a este cuadro se puede determinar las asociaciones de elementos vale decir, que sucede con otros elementos cuando el oro varía su porcentaje en la muestra. Del cuadro de correlación de elementos guías podemos emplear un ejemplo de valores negativos, son el molibdeno y el antimonio, La buena correlación de los elementos Cu (Fe), Cu (Pb), esto nos indica que estos metales han ingresado ingresado al sistema en un un mismo evento. Con Con mediana correlación correlación tenemos a: Au (Cu), Au (Pb); Ag (Hg), Cu (S); Fe (S); Pb (S); As (Ba), As (Bi), As (Sb); Ba (Bi), Ba (Sb), Bi (Sb); estas relaciones son típicas de epitermales de alta sulfuración. Con correlación baja tenemos: Au (Fe), Au (Zn), Au (S); Ag (Sb), Cu (Mo), Cu (As), Fe (Mo), Fe (As); Pb (Zn); S (Hg); Sb (Hg); estas pueden ser causadas por eventos posteriores y/o preparación de roca. 42
Au ppm Ag ppm Cu ppm Fe % Mo ppm Pb ppm Zn ppm S% As ppm Ba ppm Bippm Sb ppm Hg ppm
Au ppm 1 -0.01 0.54 0.41 0.59 0.72 0.26 0.36 0.21 0.05 -0.01 -0.20 -0.17
Ag ppm
Cu ppm
Fe %
Mo ppm
Pb ppm
Zn ppm
S%
As ppm
Ba ppm
Bippm
Sb ppm
Hg ppm
1 0.14 0.05 -0.08 0.02 -0.11 0.21 0.06 0.14 0.18 0.38 0.63
1 0.87 0.41 0.80 0.59 0.65 0.35 0.21 0.13 -0.04 0.17
1 0.31 0.65 0.65 0.62 0.32 0.23 0.23 0.06 0.09
1 0.53 0.16 0.18 0.17 0.17 -0.06 -0.28 -0.21
1 0.43 0.63 0.52 0.25 0.19 -0.06 -0.10
1 0.47 0.04 0.03 0.10 -0.09 -0.02
1 0.11 0.16 0.19 0.02 0.27
1 0.60 0.55 0.52 0.01
1 0.62 0.56 0.09
1 0.72 0.24
1 0.47
1
Buena:
0.75 - 1.00
Media:
0.50 - 0.75
Baja:
0.25 - 0.50
Cuadro 5.2: Análisis de Correlación de Elementos Guías Del cuadro podemos deducir las siguientes correlaciones entre elementos: Buena: Cu (Fe), Cu (Pb), Media: Au (Cu), Au (Mo), Au (Pb); Ag (Hg), Cu (Zn), Cu (S); Fe (Pb), Fe (Zn), Fe (S); Mo (Pb); Pb (S); As (Ba), As (Bi), As (Sb); Ba (Bi), Ba (Sb), Bi (Sb) Baja: Au (Fe), Au (Zn), Au (S); Ag (Sb), Cu (Mo), Cu (As), Fe (Mo), Fe (As); Pb (Zn); S (Hg); Sb (Hg)
43
5.5. DIAGRAMAS SCATTER Los diagramas Scatter Scatter se emplean para ver ver la correspondencia correspondencia entre elementos de forma gráfica (coeficiente de correlación), estas nubes de puntos forman poblaciones que tienen bases geológicas comunes. Por lo general se usa estos gráficos para verificar resultados de dos laboratorios en un mismo elemento. En el área de estudio, de las muestras tomadas se observa correlación entre los elementos: bario, arsénico, bismuto y antimonio, esto nos indica que estos elementos han ascendido en un sólo evento; en la figura 5.5 podemos observar la correlación gráfica entre ellos.
1000
100
75
750
#
#
m
5.5. DIAGRAMAS SCATTER Los diagramas Scatter Scatter se emplean para ver ver la correspondencia correspondencia entre elementos de forma gráfica (coeficiente de correlación), estas nubes de puntos forman poblaciones que tienen bases geológicas comunes. Por lo general se usa estos gráficos para verificar resultados de dos laboratorios en un mismo elemento. En el área de estudio, de las muestras tomadas se observa correlación entre los elementos: bario, arsénico, bismuto y antimonio, esto nos indica que estos elementos han ascendido en un sólo evento; en la figura 5.5 podemos observar la correlación gráfica entre ellos.
1000
100
75
750
#
m p p s A
#
#
500
m p p i B
#
#
50 #
#
#
250 250
#
# # ##
#
25
#
#
##
# #
# # # # ## # ## #
0.0
#
#
#
# #
#
#
# # #
#
# #
#
#
# #
# # #
500
#
#
#
## # ## # # # ## ## # # # ## # # # ## # ## # # # ### # # # # ## # # ## # # ### ### ### # ## ## # # # # # ## ## # ### ## # ## # # # # ## ## # ## # # # ## # ## # # ### # ## ## ## # # ## # # ## # ## # # # # ## ## # ## ## ## # # # # # # # # # # # # # # ## # # # ## # ## # # ## ## ## ## # # ## # # # # # # # # # ## # ## # ## # # ## ## # # # # # # # # ## # # # ## # # # ## # # # # # ## # # # # ## # ## # # # ## # # ## ## # # # # # # # ### # # # # ## # ## # # ## # # # ## # # # ## #### # ## # # ## ## # # ## ## # ## ## #
0.0
#
#
#
#
#
#
0.0
#
#
1000 Ba ppm
1500
2000
# # # # # # ## # ## # # # # # ## ### # # ## # ## # ## # # # ### # # # # # # # # ## # # # # ## # # # # ## # # # # #### ## # ## # # # ## # ## ##### # ## # # # # ## # # # ## ## # ## # ### # # ## # # # ## # ## # # # # # # # ## #### # # # # # # ## # ## # # # # # ## # ## # # # ## # # # ## ## # # ### ## ## # # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # ## # # # ### # # # # # # ## # # # # # ## # # # # ## # # # # # # # # ### # ### #
0.0
#
#
# # #
# # #
500
#
# #
1000
#
# #
#
1500
2000
Ba ppm
20
Figura 5.5: Diagramas Scatter: 15
CV (Ba, As): 0.60 m p p b S
CV (Ba, Bi): 0.62 10
CV (Ba, Sb): 0.56 # #
#
## #
5
# # #
# #
#
#
# #
# # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # ## ## # # ### ## # # # ## # # ## # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # ## # # # # # # # # # ## # ### # ## # # # ## # # ## # ## #### # # # # # # ## # # # # # # # # ## # # # ## ## # # # # # # # # # # # # # # # # ## # ## # # # # ## # ## # # # # ## ## ## ## # # # # # # # # # # ## ## # # # # # # # # # # # # # ## # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # ## ## # # # # # ## ## ### ### # ## ## # # ##
#
#
#
0.0
0.0
500
# # # #
# ##
#
1000
#
#
#
# #
1500
2000
Ba ppm
44
CAPITULO VI ANÁLISIS
ESPECTAL
TERR ASPEC
6.1 INTRODUCCIÓN La espectrometría de reflectancia es una técnica analítica utilizada desde principios del siglo XX; por químicos y mineralogistas para la identificación de ciertos compuestos y minerales. Los primeros datos de espectros en la zona del SWIR (Short Wave Infra Red), fueron publicados entre 1905 y 1910 por W. W. Coblents del U.S. Bureau of Standards. A mediados de 1940 se desarrollaron los primeros espectrómetros comerciales y fue hasta 1962 cuando Lyon y Moenke, publicaron las primeras compilaciones de los espectros de algunos minerales. En Farmer (1974) edita un libro con aspectos teóricos y prácticos; Marel y Beutelspacher (1976) publicaron los análisis espectrales de minerales típicos encontrados en suelos, incluyendo una gran cantidad de hidróxidos, filosilicatos, carbonatos y sulfatos. A partir de 1970 se comenzó a formar una base de datos con imágenes espectrales, desde entonces se inició un avance notable en el conocimiento y las aplicaciones prácticas de los métodos espectrométricos. Hoy en día, es posible encontrar espectrómetros de campo tales como: GERIRIS de Geophysical Enviromental Research Inc, ASD-FieldSpec de Analitical Spectral Devises, PIMA y TerraSpec® de Integrated Spectronics. Tanto ASD, como GER utilizan una fuente de iluminación solar, mientras que los espectrómetros PIMA y TerrasSpec disponen de una fuente de luz interna que incide sobre la muestra, esto les permite obtener datos de excelente calidad estando en campo o en cualquier lugar. No obstante, los primeros trabajos de campo publicados se basaron en información obtenida con un espectrómetro GER-IRIS, Se trata de una técnica basada en el estudio del comportamiento de las ondas del campo electromagnético que son emitidas, absorbidas, reflectadas o refractadas por un cuerpo sólido, líquido o gas. Todo cuerpo que sea sometido a efectos de radiación, como un haz de luz, experimenta un fenómeno de reflexión y absorción de energía, la
45
cual, se manifiesta en forma de ondas electromagnéticas que pueden ser medidas y analizadas en función de su amplitud y longitud, principalmente.
UV Radio
Radiacion Termica
Rayos Y
s s o c o i y a m s R o C
Electricidad THz
10
- 14
- 12
- 10
10
10
-8
10
10
-6
CD
FM
-4
10
10
2
AM
1
10
2
10
4
10
6
Longitud de onda (nm)
IR
Infra Rojo
Luz Visible a t e l o i V
350
l u z A
l u z A
450
a l t e u z l o A i V
520
o j a l l i r n a a r m a N A
590
Rojo
NIR SWIR MWIR
740 nm
0.74 1
3
LWIR
5
8
VLWIR
12
1000 um
Zona de interes de la espectometria de reflectancia
Figura 6.1: En la figura se muestra las zonas más importantes del espectro electromagnético, ampliando las de la luz visible e infra rojo (IR). El campo de detección para los espectrómetros actuales es de 400 – 2500 nm abarcando gran parte de la zona de la luz visible, Cercana al infrarrojo (NIR) e infrarrojo de onda corta (SWIR). Tanto la absorción y reflexión de energía de una molécula, son controladas por las características químicas y físicas de la misma, es decir, su composición, distribución de átomos en la estructura cristalina, las propiedades de los átomos en la estructura dada (composición electrónica) y propiedades físicas. Por lo tanto, cada molécula diferente, posee un espectro de absorción y emisión de energía específico. Repetidas veces se ha mencionado el término espectro, y no es más que una gráfica continua con cambios de pendiente en dos dimensiones; donde los valores en el eje horizontal corresponden a la longitud de onda, que puede ser expresada en micrómetros (µm) o nanómetros (nm); y los valores del eje vertical al porcentaje de reflectancia respecto a la referencia de reflectancia del Halón (CBrClF2) principalmente. 46
Las características que deben ser consideradas en cualquier espectro, para la identificación de compuestos son las siguientes: Rasgos de absorción, estos cambian de forma, profundidad respecto al eje vertical, y posición respecto al eje horizontal (longitud de onda) que nos indica, zonas de energía generada por la vibración de ciertas moléculas y radicales: OH, H2O, NH4 , CO3 y enlaces del catión OH como Al-OH, Mg-OH, Fe-OH. a i c n a t c e l f e R %
1 3 00
3
O 2 H y H O
4
H N
15 0 0
H O
1 7 00
H O l A
O 2 H
1900
2 1 00
H O e F
O C y H O g M
2 30 0
H O l A d 2
2 500
Longitud de Onda (nm)
Figura 6.2: Longitud de Onda Vs. Reflectancia. El NIR, abarca de 1300 a 2500 nm donde se pueden identificar patrones espectrales relacionados con la presencia de moléculas y radicales como OH, H2O, AlOH, FeOH, MgOH y CO3. En esta figura se muestran las principales zonas de absorción y el enlace iónico que representan. A la forma general de la gráfica, se le conoce como: Perímetro exterior, envolvente, continuo o Hull; es importante importante porque ayuda a identificar variaciones químicas de un mismo compuesto. B)
A)
a i c n a t c e l f e R
a i c n a t c e l f e R
Longitud de onda (nm)
Longitud de onda (nm)
Figura 6.3: Las figuras muestran dos casos donde la línea de color rojo representa el perímetro exterior o HULL:
47
A) donde la pendiente general de la gráfica “Envolvente” es positiva y fuerte, que nos indica la presencia del fierro en una muestra muestr a con biotita. B) El espectro típico del mineral dickita, que carece de Fe en su molécula y que da como resultado resultado un envo envolvente lvente con una endiente endiente ne ativa. ativa. Principales Principales rasgos de absorcion A gudo
A gudo
Abierto Asimetrico
Doble Agudo
Doble
M u l tip l e
I rr e g u l a r
Hombro
Abierto
Profundo y A bierto
S en en c ilil l o A bi bi e rto
S en en c i l l o A si s i m et et r i c o
Figura 6.4: Los rasgos de absorción según su forma y profundidad, pueden ser: agudos, dobles y agudos, simple abierto, dobles y abiertos, en forma de hombro, múltiples, etc.
El ASD TerraSpec en en logueo de taladros, equipo portable Fotografía 6.1: El ASD Go Lab. Lab.
48
Fotografía 6.2: El ASD TerraSpec 6.2 ENSAMBLES MINERALÓGICOS A continuación desarrollaremos cada una de los espectros vinculados a las alteraciones hidrotermales relacionados al área de estudio. 6.2.1 ROCA INALTERADA La litología en la zona, está compuesta por: cuerpos hipoabisales dacíticos, traquiandesíticos y andesíticos; estas rocas dan como espectro, una línea plana o en algunos casos una onda onda que se asemeja a ruido. ruido. Esto es debido a que la mayoría de los minerales primarios de roca no son reflectantes, por tanto no tiene respuesta en el espectro, en el rango del espectro visible 350 nm – 740 nm, puede presentarse algunos valles esto es debido a que algunos minerales presentan coloración y esto se refleja en su espectro. Los primeros minerales en alterarse dan origen a: Illita, caolinita, alunita en reemplazo de las plagioclasas; plagioclasas; se debe tener en cuenta cuenta que el tenor principal origina el el ensamble Illita – Esmectita, dando un espectro que se asemeja mucho al de la Sílice Illita, que viene a ser un ensamble de alteración hidrotermal; hidrotermal; al trabajar con el terraspec 49
debemos tener cuidado con las longitudes de onda de 1413, 1908, 2207 nm que son propias de un ensamble Illita – Esmectita, el terraspec no discrimina minerales primarios de la roca tales como horblenda, biotita, ni tampoco sílice; por tanto no tenemos ningún parámetro (valle o cresta de espectro), que sirva para discriminar entre estos dos ensambles. La roca originaria que tiene un porcentaje mayor a 10% de pirita o/y arsenopirita, genera arcillas, al combinarse la pirita – arsenopirita ars enopirita con el agua meteórica, dan origen a agua ácida rica en azufre y arsénico; estos fluidos generan una transformación del protolito en minerales de alteración que van desde una Illita hasta Alunita.
Figura 6.5: Espectro en Azul: Muestra TTP-1227, TTP-1224, roca inalterada. Espectro en Rojo: Muestra TTP-1666, TTP-1671, roca con reemplazamiento de feldespatos por illita. 6.2.2 SÍLICE ILLITA El ensamble sílice illita jarosita se encuentra ubicado en la periferia de los epitermales de alta sulfuración, formado por debajo de los 150 °C, este ensamble también se encuentra, en la sílice sinter de las aguas termales (calientes – frías).
50
La alteración sílice illita en el área de estudio, está restringida a: estructuras tipo falla, los halos de alteración de brechas hidrotermales; también a focos de fuentes de aguas termales extintas, las cuales dejan áreas extensas de alteración en superficie, con un canal restringido en su interior. El espectro presenta valles en las longitudes de onda 1415, 1933, 2207 nm, en la longitud de onda 1415 nm varia conforme vamos pasando de una alteración Sílice Illita, a un ensamble Sílice Halloysita – Caolinita; en la longitud de onda 1933 nm se aprecia un valle que no varía al pasar pasar a un ensamble Sílice Halloysita Halloysita – Caolinita; mientras que la longitud de onda 2207 nm varia al igual que la 1415 nm. 6.2.3 SÍLICE CAOLINITA El ensamble sílice caolinita se encuentra, en las zonas intermedias de los epitermales de alta sulfuración, formada a temperaturas mayores mayores a los 150°C. 150°C. En el el área de estudio, el ensamble sílice caolinita se encuentra ubicada entre la sílice residual y la roca alterada, con reemplazamiento selectivo de feldespatos, esta no presenta mineralización. El espectro del ensamble sílice caolinita, presenta valles mayores en las longitudes de onda 1415, 1933 y 2207 nm y a demás valles valles menores en las longitudes longitudes de onda 1394, 1394, 2161 nm generando dos dos valles dobles, estos son propios de un espectro de caolinita. Ver Fig. 6.6. La halloysita es un mineral que pertenece al grupo de la caolinita, la variante en la composición química de la halloysita son dos moléculas de agua, esta variante se refleja en su espectro, al no ser tan pronunciado los valles en las longitudes de onda 1394, 2161 2161 nm que son propios propios de la caolinita. caolinita. El ensamble ensamble sílice halloysita halloysita es un ensamble intermedio intermedio entre la sílice illita y la sílice caolinita, en ella
radica la
importancia de su mención.
51
Figura 6.6: Espectro en Azul: Muestra TTP-2587, Sílice Illita. Espectro en Magenta: Muestra TTP-2377, Sílice Síli ce Halloysita. Espectro en Rojo: Muestra TTP-2156, Sílice Caolinita En la Figura podemos apreciar como aumenta un valle en los 1415 - 22 07nm, a medida que se pasa de una illita a caolinita 1415
1933
2207
Figura 6.7: Detalle de Figura 6.6 en la cual muestra valles guía para la determinación
de
arcillas
de
alteración hidrotermal. Espectro en Azul: Sílice Illita. Espectro
en
Magenta:
Sílice
Halloysita. Espectro en Rojo: Sílice Caolinita Figura 6.8: Detalle de Figura 6.6 1415
en la cual muestra valle guía para la distinción entre la caolinita y la halloysita. Espectro en Azul: Sílice Illita. Espectro en Magenta: Sílice Halloysita. Espectro en Rojo: Sílice Caolinita
52
6.2.4 SÍLICE OPALINA, MASIVA, GRANULAR Y VUGGY La sílice granular se encuentra asociada a zonas donde han existido fluidos hidrotermales, que luego han sido lixiviados sus minerales de alteración (arcillas). La sílice vuggy, por lo general se encuentra el ensamble alunita dickita, asociados a mineralización de oro. La sílice opalina asociada al límite superior del nivel freático, e impide el asenso de los fluidos hidrotermales. También la sílice opalina, es un indicador de la parte superior de domos. La sílice masiva está asociada a estructuras, venillas, brechas hidrotermales. La sílice Opalina, Masiva, Granular y Vuggy tienen espectros muy parecidos, al punto que no existe parámetro (cresta – valle) que las diferencie. Los espectros presentan valles en las longitudes de onda 1456 y 1928 nm.
Figura 6.9: Espectro en Negro: Muestra TTP-2333 Sílice Opalina Espectro en Azul: Muestra TTP-610 Sílice Masiva Espectro en Magenta: Muestra TTP-725 Sílice Síli ce Granular Espectro en Rojo: Muestra TTP-354 Sílice Vuggy
53
1456
1928
Figura 6.10: Detalle de Figura 6.9 en la cual muestra dos valles guías para la distinción de silice. Espectro en Negro: Sílice Opalina Espectro en Azul: Sílice Masiva Espectro en Magenta: Sílice Granular Espectro en Rojo: Sílice Vuggy
6.2.5 SÍLICE ALUNITA El ensamble sílice alunita se encuentra ubicado en las partes centrales de los epitermales de alta sulfuración, con temperaturas que varían entre los 150°C – 280°C; también se le encuentra en zonas cercanas a los alimentadores o feeders; la alunita puede variar de acuerdo a la cercanías de las fuentes de calor, pasando de una alunita potásica a una alunita cálcica y esta altera a una alunita sódica. La alunita presenta las siguientes características en su espectro: un doble valle a los 1427 nm – 1478 nm; un un valle a los 1766 nm, otro doble doble valle 2167 nm – 2209 nm; nm; y por último un valle a los 2322 nm. En la longitud de onda 1478 nm, hay una modificación del valle trasladándose hacia la derecha hasta los 1486 nm, esta longitud de onda viene a ser el tope de la Alunita K, y el inicio de la Alunita Na, hasta los 1496 nm, este a su vez es el inicio de la Alunita Ca, además el espectro de la alunita Ca presenta una variación; presentando un triple valle a los 1458 nm – 1478 nm – 1509 nm, y un valle doble a los 2169 nm – 2194 nm .
Figura 6.11: Espectro en Azul: Muestra TTP1488
2369, Alunita K
54
Figura 6.12: Espectro en Negro: Muestra TTP-321, Alunita Intemperismo Espectro en Azul: Muestra TTP-2372, Alunita K Espectro en Magenta: Muestra TTP-850, Alunita Ca Espectro en Rojo: Muestra TTP-619, Alunita Na
Figura
6.13: Detalle de Figura 6.12
Espectro en Negro: Muestra TTP-321, Alunita Intemperismo Espectro en Azul: Alunita K Espectro en Magenta: Alunita Ca Espectro en Rojo: Alunita Na
55
En la zona de estudio la alunita esta relacionada a las brechas de contacto, a alimentadores controlados por estructuras distritales; las anomalías de mineralización se encuentran relacionadas directamente al contacto de la sílice granular con la sílice alunita, así mismo la alunita esta directamente relacionada con el bario, que es un elemento guía en los epitermales de alta sulfuración. 6.2.6 ENSAMBLE CAOLINITA – ALUNITA El ensamble sílice caolinita alunita, se encuentra ubicado dentro de alteración argílica avanzada, cerca de los conductos alimentadores. El espectro se caracteriza por tener un valle doble a los 1395 nm – 1414 nm, un simple a los 1479 nm; el primer valle doble, es el resultado de unir una caolinita con alunita; mientras que el simple, es el valle que se traslada de acuerdo al tipo de alunita. Además presenta un doble valle a los 2165 nm – 2207 2207 nm, que es distintivo de la unión de ambos minerales.
Figura 6.14: Espectro en Azul: TTP-891, Caolinita – Alunita K 1479 Espectro en Rojo: Mix Caolinita 60% Alunita 40% Espectro en Verde: Alunita Base ASD Espectro en Verde: Caolinita Base ASD
56
1395
1414
1479
2165
2207
Figura 6.15: Detalle de Figura 6.14 Espectro en Azul: TTP-891, Caolinita – Alunita K 1479 Espectro en Rojo: Mix Caolinita 60% Alunita 40% Longitudes de onda determinantes de un ensamble caolinita alunita 1395 nm, 1414 nm, 1479 nm 6.2.7 ENSAMBLE DICKITA – ALUNITA El ensamble sílice dickita - alunita, se encuentra ubicado dentro de alteración argílica avanzada, en la zona donde se concentran los vapores, entre los 150ºC a 280ºC; por debajo de la mesa de agua. Esta combinación de la Dickita 60% - Alunita 40%, es un buen indicador de la posible presencia de oro en el sistema, asociado con el bario (Baritina). ( Baritina). El espectro se caracteriza por tener un valle triple a los 1395 nm, 1414 nm, 1748 nm, el primer valle doble, es el resultado de unir una dickita con alunita; mientras que el simple, es el valle que se traslada de acuerdo al tipo de alunita. Además presenta un doble valle a los 2178 nm – 2207 nm que es distintivo de la unión de ambos minerales.
57
Figura 6.16: Espectro del ensamble Dichita - Alunita Espectro en Azul: TTP-711 Espectro en Rojo: Mix Dickita 60% Alunita 40% Espectro en Verde: Dickita Base ASD Es ectro en Verde: Verde: Alunita Alunita Base Base ASD ASD
1414
1426
1478
2178
2207
Figura 6.17: Detalle de Figura 6.16 Espectro en Azul: TTP-711, Dickita – Alunita K 1478 Espectro en Rojo: Mix Dickita 60% Alunita 40% Longitudes de onda determinantes de un ensamble dickita alunita 1414 nm, 1426 nm, 1478 nm
58
6.2.8 ENSAMBLE PIROFILITA – ALUNITA El ensamble Pirofilita – Alunita Alunita K, está asociado a la alteración argílica avanzada, presente en los conductos alimentadores, también esta asociado a brechas hidrotermales y brechas freáticas. El espectro del ensamble contiene un valle triple 1394 nm – 1433 nm – 1487 nm, en estos valles la combinación no presenta modificación, tanto en la alunita como en la pirofilita, podemos determinar de que tipo de alunita se trata (K, Ca o Na); además la longitud de onda 2167 nm – 2211 nm, tenemos un valle doble, que es el resultado de la combinación de una modificación de la alunita. En el área de estudio la alteración Sílice Pirofilita Alunita está asociada a brechas hidrotermales, siendo escasos los afloramientos donde se le puede localizar.
Figura 6.18: Espectro en Azul: Muestra TTP-2649, Pirofilita Alunita Na 1487 Espectro en Rojo: Mix Alunita 60% Pirofilita Pirofili ta 40% Espectro en Verde: Pirofilita Base ASD Espectro en Verde: Alunita Base ASD
59
1394
1487
2167
2211
1433
Figura 6.19: Detalle de Figura 6.18, donde si muestran valles de una mixtura de alunita - pirofilita Espectro en Azul: Muestra TTP-2649, Pirofilita Alunita Na 1487 Es ectro ectro en en Ro o: Mix Alun Alunita ita 60% 60% Pirof Pirofilit ilitaa 40% En el área de estudio se extraen 1350 muestras para su análisis por Terraspec, estas ayudaron al cartografiado cartografiado de alteraciones alteraciones hidrotermales (Plano 04), generando generando un plano de Terraspec (Plano 10). En el plano 10 podemos observar, que los espectros están limitando un control N45ºW, tanto hacia el suroeste como el noroeste los espectros dan rocas inalteradas, y hacia el fondo de la quebrada existen algunos espectros de alteración argílica avanzada; además se observa que en toda esta zona el tenor general es de sílice alunita, en formas puntuales hay sílice residual y sílice opalina; esto sucede por que macroscopicamente no se observa alunita acompañando a la sílice, pero el Terraspec si la detecta, y en el cartografiado de alteraciones hidrotermales gran parte de estas áreas son sílice granular. 6.3.
INTERPOLACIÓN DE ALUNITAS Basándonos en el movimiento del segundo valle de las alunitas de potásica a
Cálcica; podemos generar una interpolación entre ellas, que da origen a un modelo de elevación digital, donde los puntos más elevados, son interpolación de las alunitas cálcicas y los puntos más bajos son s on interpolación de alunitas potásicas.
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Para efectuar la interpolación de las alunitas, primero se filtra sólo las muestras que contengan alunita de la base de datos, donde debe estar adjunta la longitud de onda del segundo valle; luego para la interpolación se usa el método inverso de la distancia tratando que no se interpolen zonas donde no hay alunitas, para eso se hace un corte asignando longitudes de interpolación. También podemos generar isópacas de alunitas, en base a la interpolación. El resultado de este análisis se observa en el plano 11. Una vez creado el modelo de elevación, podemos generar una hipótesis; “las alunitas cálcicas son indicadores de alta temperatura, en comparación de las potásicas, entonces; las áreas con mayor elevación son indicadores de alta temperatura, en comparación de las zonas donde están emplazadas las alunitas K”.
Para el área de estudio existe una relación directa entre la Alunitas K y brechas de contacto de los domos, vale decir que son singenéticas. Además las Alunitas Na – Ca, están directamente relacionadas con brechas hidrotermales, brechas freáticas y estructuras (brechas (brechas hidrotermales); vale mencionar mencionar que en zonas donde donde el segundo valle de la alunita es menor a los 1478 nm. tendremos una alunita retrograda. Todo este análisis se corrobora con el cartografiado geológico y de alteraciones hidrotermales, siendo una guía practica para la búsqueda de fuentes de mineralización en los epitermales de alta sulfuración. s ulfuración. Del plano 11 se puede apreciar que existe relación relación entre la sílice granular granular y las zonas de Alunita Ca, esto indica lugares por donde han ascendido fluidos hidrotermales, además se observa tendencias E – W y N45ºW reflejando los controles estructurales predominantes; hacia el noroeste del área de estudio se observa una zona de Alunita Ca, esta es una zona de sílice opalina lo que nos estaría estaría indicando una sistema epitermal completo.
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CAPITULO VII
EVOLUCIÓN DE ALTERACIONES HIDROTERMALES
7.1 MODELOS COMPARATIVOS De la bibliografía existente podemos resaltar dos modelos geológicos de epitermales de alta sulfuración, de los Dc. Jeff Hedenquist y Anthony Longo, que son los más usados para hacer modelamientos geológicos de minas. A continuación describiremos estos dos: 7.2 MODELO DEL Dc. ANTHONY LONGO Anthony Longo en su modelo para depósitos epitermales de alta sulfuración (figura 7.1) describe que: vapores ácidos (SO 2 – HCl) ascienden del magna, estos quedan entrampados dentro de un nivel freático (nivel acuífero); preparan la roca y generan alteraciones hidrotermales; estos vapores interactúan con el agua generando ácido sulfhídrico (H2S), al llegar a la superficie reaccionan con el oxígeno, generando ácido sulfúrico (H2SO4), alterando el resto de la roca que queda en cima del nivel freático. Los vapores ácidos en temperaturas temperaturas mayores mayores a los 280ºC generan ensambles mineralógicos de Alunita Ca, Pirofilita, Pirita, ± Dickita, propios de una alteración argílica avanzada; entre los 280ºC – 150ºC, generan ensambles mineralógicos de Alunita Ca, Dickita, Pirofilita, Pirita ± Caolinita, ± Baritina. En temperaturas menores a los 150ºC encontramos ensambles mineralógicos de: Caolinita, Alunita K, Illita, ± Dickita, Jarosita; cabe mencionar que la jarosita es producto de alteración hidrotermal y no de alteraciones supérgenas, al conjunto de estos ensambles podemos llamarlos una argílica intermedia. Cabe mencionar que el ácido sulfhídrico, genera Sílice Residual (Sílice Granular), además que en el nivel superior de la mesa de agua, se genera Sílice Opalina. También indica que el ácido sulfúrico interactúa con el agua meteórica y genera
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alteraciones supérgenas, pero no indica ensambles mineralógicos, siendo estas descendentes. Para este modelo es muy importante el nivel freático, debido al proceso físico químico; al conjunto de estos procesos, podemos llamarlo “Zona de Steam Heated”, así mismo podemos afirmar que la Sílice Opalina es un nivel guía, que limita a los ensambles mineralógicos que pueden albergar oro.
Figura 7.1: Antho nthonn Lon o 2008 008 Sill Sillit itooe 1993 1993 R e 2005 005 He Hedden uist ist 19 1998
63
7.3 MODELO DEL Dc. JEFF J EFF HEDENQUIST Jeff Hedenquist describe en su modelo (figura 7.2), que es necesario tener una roca encajonante favorable, tales como los bordes de domos ácidos (dacíticos, riolíticos), estos contienen: porosidad primaria elevada y fracturamiento, El ascenso de fluidos hidrotermales ricos en ácido sulfúrico y clorhídrico, alteran al teran y preparan a la roca formando aureolas, que contienen núcleos de Sílice Vuggy, con halos de Sílice Alunita Ca, prosigue a este halo un ensamble de Sílice, Dickita y Caolinita, al borde de este este presenta un ensamble de tipo Illita, Esmectita; Esmectita; al tope de la Sílice Vuggy se forma una tapa de Sílice Opalina. Una vez preparada la roca ascienden soluciones mineralizadas ricas en Au – Cu – Ag; que presentan un distribución mineralógica vertical: a la base Au – Tenantita; seguido de Au – Tenantita / Luzonita Luzonita y en la Sílice Vuggy diseminación de Au Au – Ag. Cabe mencionar que Hedenquist hace este modelo de una recopilación literaria de Silitoe y Arribas, donde interviene parte de un sistema sis tema porfirítico.
Figura 7.2: Jeffrey W. Hedenquist y Anthony Longo 2008
64
7.4 MODELO QUEBRADA PACHA Después de una etapa de exploración de dos años, se llega a un modelo Geológico – Estructural – Evolutivo de alteraciones hidrotermales, para la Quebrada Pacha, este es respaldado por geoquímica, geofísica y estudios de dataciones radiométricas. Podemos afirmar que en un primer evento de pulsaciones magmáticas se emplazan a cuerpos hipoabisales de composición andesítica, esto sucede hace 7 millones de años, esto son cortados por cuerpos hipoabisales de composición traquiandesítica, emplazándose emplazándose hace 6 millones de años, años, a continuación continuación se emplaza pequeñas pulsaciones más ácidas (dacitas). Seguido de estos fenómenos soluciones hidrotermales ascendentes interactúan con un paleo nivel freático, formando sílice opalina; esta alteración hidrotermal es de escala distrital debido a que se encuentra emplazada por en cima de relieves topográficos mayores 5200 msnm. Seguido de estos procesos ascienden brechas hidrotermales, siguiendo trazas de fallas, desarrollando en su matriz Sílice Alunita Alunita Ca – Pirofilita – +/-Dickita, hacia los bordes de estas se desarrolla Sílice Granular, borrando la toda textura originaria de la roca. Dentro de los cuerpos sub volcánicos, los minerales primarios se alteran llegando a desarrollar illita – esmectita remplazando a los feldespatos, las biotitas presentan una leve piritización; no pasando de una zona sub-propilítica; este proceso prógrado es el ultimo que involucra alteraciones hidrotermales. El agua meteórica producto del descenso del nivel freático, interactúa con el contenido mineralógico de los cuerpos sub volcánico que contienen mas del 10% de sulfuros primarios (pirita – arsenopirita), esto hace que el pH baje a valores menores que 2, este ph bajo junto con el ácido sulfúrico, alteran los primeros 3 a 5 metros de profundidad, generando ensambles mineralógicos de alunita K - caolinita – illita, y óxidos de hierro (jarosita, goetita y Hematina); lo que nos indica una zona argílica producto de meteorización. Los pocos relictos de la l a roca caja (Fm Senca), junto con la brecha carapas (brecha de contacto), al alterarse desarrollan ensambles mineralógicos de sílice granular – alunita K – caolinita, estos no son mayores de 10 metros de espesor
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promedio, pero genera halos de alteración muy grandes, esto vendría a ser un rpoceso retrógrado.
Paleo-Nivel Paleo-Nivel Freático Freático
Caolinita Caolinita -- Alunita Alunita K K 1476 1476 nm nm
Opalo Opalo
Silice Silice Granular Granular
Illita Illita -- Esmectita Esmectita
eático Ni Nive Nivel Ni vel vell Fre Freáti Fr Freáti Fre ático ático co co Actual Actual
Caolinita Caolinita -- Alunita Alunita Na Na 1486 1486 nm nm
2
2
2
2
2 porfiritiica ca Bio1 Dacita porfiritica Dacita porfirit
Alunita Alunita Ca Ca 1496 1496 nm nm -- Pirofilita Pirofilita +/+/-Dickita Dickita
2
2
2
2
2
2
Traqui - Andesidita porfiritica 2
2
2
2
2
2 Andesita porfiritica
2
2
2
2
2 22
2
2
2
2 2
2
Figura 7.3: En la figura se muestra el modelo geológico de la Qda. Pacha, elaborado por el equipo de exploraciones de Tucari 7.5
ASOCIACIONES DE MINERALES DE ALTERACIÓN Para un mejor entendimiento de los procesos que suceden en el área de estudio
ubicamos los dos procesos de alteración dentro del diagrama de Corbett y Leach de pH Vs Temperatura. En la Figura 7.4 podemos observar la secuencia de emplazamiento de las alteraciones hidrotermales antes mencionada, para las aguas meteóricas descendentes inicia con el grupo del caolinita con dirección al grupo alunita – caolinita, con temperatura constante. Para las soluciones hidrotermales ascendentes, ascendentes, iniciamos con con un ensamble sílice - alunita - dickita - pirofilita, dentro del grupo alunita – caolinita con temperatura elevada y con dirección al grupo illita caolinita con un ensamble mineralógico sílice esmectita, con una temperatura menor con respecto a la del inicio. Cabe mencionar que ambos procesos, presentan ensambles mineralógicos similares, en la transición del grupo de la alunita – caolinita al grupo de illita, esto sucede en temperaturas muy bajas (condiciones normales).
66
HYDROTHERMAL HYDROTHERMAL ALTERATION A LTERATION MINERAL IN ERAL SYSTEM SYSTEMS S WITH TERRA SPEC SPEC SPECTRA SPECTRA INCREASING pH
Aguas Meteóricas Al, Descendentes Op, a Op, c Cr, i l i S
Tri
Cr, Tri,
Al, Hal, Silica
Hal, Silica
Hal Hal, Sm, Silica
Al, K, Silica
K, Silica
K, Sm, Silica +/- Sid
Al, K, Q
E R U T A R E P M E T G N I S A E R C N I
Al, Q
Al, K, Dik, Q, +/- Dp
K, Q,
K, Sm , Q, +/- Sid Sid
Sm, Cb, Q/Chd
K, I-Sm, Sm, Q, +/- Sid
I-Sm, Q/Chd, Cb
K, Dik, K, Dik, I/I - Sm Sm , Q, +/- Dp Q, +/- Sid Sid
Al, Dik, Dik, Dik, I , Q, +/+/- Dp Dp Q, +/+/- Dp Dp Q, +/- Sid Q
Al, Dik, Py r, Q, Q, +/- Dp
I, Q, Cb
Ch-Sm/Ch Ch-Sm/Ch
t a N , b a h C , Ch/Ch-Sm r Sm,Q/Chd, Ch/Ch-Sm, o M Cb , Q/Chd, u e s e Ch, Cd, Zeo, Ct/Do Ct/Do H , t i l b t o I - Sm, S e Z Q/Chd
Silica, Cb
Ch, I, Ad/Ab, Q, Cb
Soluciones Hidrotermales Dik, Ser, Ascendentes Pyr,
Dik, Dik, Py r, Q, +/- Dp
Al, Pyr, Pyr, Q, +/- Dp Q, +/- Dp +/- And, +/- And, Al, Pyr, Al, Q Q, +/-Dp
Silica Group
Sm, Silica
Ser, Q Pyr, Ser, Q,
Ser, Q, Cb
Esp, Q, Ch
Ch, Ser Ser,, Fsp, Q
+/- And, Pyr, Mica +/- And, Q Q, +/- Dp, +/- Zu
+/- And, Ser/ Mica, Q,
Ser/ Mica, Q,
+/- And, +/- Cor, Q +/- Cor, Q
+/- And, +/- Cor, Mica, Q
Mica, Q
Fsp, Q, Mic a
I -K Group
Illite Group
Chlo rite Gro u p
Alunite Group
+/- And, And, Py r, Mica, +/- Cor, Q Al - K Group
Kaolin Group
Q, Ch, Fsp, Ser/Mica
Silica, Zeo, Ct,/Do
Ch,Q/Chd, Ad/Ab, u a Ct/Do L
l a m r e h t i p E
Ch,Q, Ep, l Zeo, Ct/Do, Ct/Do, a Ad/Ab, W Ch,Q, Ep, Ad/Ab, Ct/Do Ep, Act, Ch, Q, Fsp, Ct/Do Act, Q, Fsp, Ch
Tr, Q, Ct, Do
Bio, Act, Fsp, Q
Cpx, Q, Ct/Do
Bio, Fsp, Cpx, Mt
Ga, Q, Wo, Ves, Ves, Mt
l a m r e h t o s e
M
y r y h p r o P
Calc - Silicate Gro up
COMMON MINERALS - ABBREVIATIONS:
Ab: *albite; Act - actinolite; Ad - Adularia; Al - Alunite; And - Andalusite; Cb - Carbonate (Ca, Mg, Mn, Fe); Ch - Clorite; Chab - Chabazite; Chd: Chacedony; Ch-Sm: Chlorite/Smectite; Cor - Corundum; Cpx - Clinopyroxene; Cr - Cristobalite; Ct - Calcite; Do - Dolomite; Dik - Dickite; Dp - Diaspore; Ep - Epidote; Fsp - Feldspar; Ga - Granet; Hal - Halloysite; Heu - Heulandite; I - Illite; I-Sm - Illite/Smectite; K - Kaolinit Kaolinite; e; Lau - Laum onite; onite; Mt - Magnetite; Magnetite; Mor - Mordenite; Op - Opa line line Silica; Silica; Py r - Py rophylite; Q - Quartz; Ser Ser - Sericite; Seric ite; Sid Sid - Siderite; Sm - Sm ec tite; tite; Stb - Stilbit Stilbite; e; To - Topaz; Tr - Trem Tr em olite; olite; Tri - Tridymite; Ves - Vesuvianite; Wai - Wairakite; Wo - Wollastonita; Zeo - Zeolite; Zu - Zunyite
Potassic Zone Skarn
Propylitic Zone Argilic
Propili tic Outer / Sub Propili Advaced Advaced Argilli c
Phyllic
Figura 7.4: Diagrama de de clasificación de tipo de de alteración hidrotermal; pH Vs Temperatura; Temperatura; Corbett y Leach, 1998
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CONCLUSIONES
• En el área de estudio esta conformada por cuerpos hipoabisales (Domo Pacha, Domo Huilcane, Domo Ana Lucia y Domo Tucari), los cuales presentan una composición traquiandesítica que grada hacia su centro a una composición dacítica. Cubriendo a estos tenemos paquetes de lavas andesíticas las cuales han sido erosionadas en su mayor parte. Estos están afectados por controles estructurales N50ºE.
• En la quebrada Pacha la interacción del agua meteórica junto con un porcentaje mayor al 10% de sulfuros singeneticos, forman un ambiente ácido, el cual deriva en una alteración supergena, que sumado a un ambiente de roca acida (Dacita), dará como resultado grandes zonas de alteración donde no han intervenido fluidos hidrotermales. Esta interacción puede generar mixturas de minerales como: Jarosita, Illita, Caolinita y Alunita K (1478). No obstante existen zonas por donde han ascendido soluciones hidrotermales, generando así ensambles de dickita pirofilita.
• La alteración argílica avanzada esta caracterizada por presentar dos combinaciones representativas: Caolinita – Alunita (1480 nm), Dickita – Alunita; junto con la presencia de Baritina, son un claro indicador de oro en el sistema. Mientras la alteración argílica intermedia esta caracterizada por presentar dos combinaciones representativas: Illita – Caolinita – Jarosita y Alunita (1480 mn); la Caolinita – Jarosita, son producto de fluidos hidrotermales ascendentes. Todo este contexto sucede dentro de la “mesa de agua”.
• El desplazamiento del segundo valle del especto de las alunitas, nos indica directamente un incremento en la temperatura, en la cual se formó el mineral, la interpolación de estos valores indican también zonas de alta temperatura, los cuales están relacionados con focos de asenso de fluidos hidrotermales. Dentro del área de estudio, las zonas con alteración visual (color), son formadas por alteraciones supergenas, por descenso de aguas acidas, estas tienen un espesor promedio de 10 metros de profundidad.
• Como resultado del presente estudio afirmamos que en la Quebrada Pacha solo existe posibilidad de mineralización emplazada en estructuras, que estarían relacionadas a brechas hidrotermales con contenido de alunitas Na – Ca, con asociaciones de Baritina, Dickita.
RECOMENDACIONES
•
Se
recomienda, hacer un estudio estructural más detallado con el fin de encontrar
sistemas mineralizados en la quebrada Pacha.
• La realización de una campaña de geofísica cortando a los sistemas estructurales principales, con el objetivo o bjetivo de encontrar encontr ar sistemas estructurales mineralizados. min eralizados.
• En el caso de las alunitas, se pueden hacer más estudios de la estructura cristalina con ayuda de microscopios de electrónicos y tener una diferenciación entre las alunitas potásicas, sódicas y cálsicas; con el fin de tener una relación cristalográfica y mineralización económica, en otros depósitos o minas en desarrollos.
• Se recomienda realizar más estudios que correlacionen resultados de elementos mayores con los diferentes tipos de alunitas, con el objetivo de encontrar una correlación entre óxidos de sodio, potasio y calcio, y la composición de las alunitas.
• Se recomienda realizar más estudios acerca de las correlaciones entre la interpolación de las alunitas e interpolaciones entre ratios geoquímicas: Na+K/K; La/Pb; Sr/Pb; Ag/Au entre otros.
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ANEXOS
ANEXO 1 Muestra PAC – 969 DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA Roca de textura porfirítica, constituida por fenocristales milimétricos a centimétricos de color gris claro rodeados por matriz afanítica de color gris oscuro.
DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA Minerales Principales: Principales: Plagioclasas II (56%), plagioclasas I (20%). Accesorios: Accesorios: Vidrio (10%), feldespato K (3%), anfíboles (3%), piroxenos (3%), minerales opacos (2%), biotita (1%), arcillas (1%). Subordinados: Cuarzo (<1%).
Textura Porfirítica a glomeroporfirítica, constituida preferentemente por fenocristales de plagioclasas I macladas y sonadas, menos frecuentemente de feldespato potásico, piroxenos, anfíboles y de biotita; bi otita; todos to dos rodeados por matriz afieltrada de d e plagioclasas plagioclas as II asociadas con vidrio intersticial.
Alteraciones -Argilización débil a incipiente.
Nombre: Pórfido andesítico. Observaciones La muestra está constituida por fenocristales maclados (ocasionalmente, zonados) de plagioclasas I, de tamaños menores a 2500 micrones, y menos frecuentemente de feldespato K (de tamaños menores a 800 micrones), de piroxenos (de tamaños menores a 1000 micrones), de anfíboles (de tamaños menores a 1000 micrones), de biotita (de tamaños menores a 800 micrones) y de “grumos” formado por agregados granulares, de tamaños menores a 300 micrones, de plagioclasas, anfíboles, piroxenos y cuarzo intersticial. La matriz está constituida por plagioclasas afieltradas de tamaños menores a 150 micrones, ocasionalmente con textura fluida, ubicadas en los bordes de los
fenocristales y asociados con vidrio. Los fenocristales de plagioclasas, pueden presentar escasas playas de arcillas.
Fenocristales de anfíboles maclados, rodeados por matriz de plagioclasas II-vidrio II-vid rio (X).
Fenocristal de plagioclasas macladas, macla das, rodeado por plagioclasas II-vidrio (X).
Fenocristal de biotita, bioti ta, rodeado por plagioclasas plagioclasas II-vidrio (X). Minerales opacos en playa.
ANEXO 2 Muestra 965 DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA Roca de textura porfirítica, constituida por fenocristales milimétricos blancos rodeados por matriz afanítica de color co lor gris oscuro, con manchas manc has de óxidos de Fe.
DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA Minerales Principales: Principales: Sílice criptocristalina (38%), plagioclasas I (25%), plagioclasas II (20%). Accesorios: Accesorios: Piroxenos I (5%), limonitas (5%), piroxenos II (3%), biotita (2%), carbonatos (1%). Subordinados: Cloritas (<1%), cuarzo (<<1%), arcillas (<<1%).
Textura Porfirítica, menos frecuentemente glomeroporfirítica, constituida por fenocristales de plagioclasas I macladas (menos frecuentemente, zonadas), fenocristales poligonales de piroxenos I (preferentemente (p referentemente clinopiroxenos) clinopiroxeno s) y fenocristales de biotita; todos rodeados por matriz fina de plagioclasas plagio clasas II y piroxenos piroxeno s II, asociados con sílice criptocristalina. c riptocristalina.
Alteraciones -Limonitización débil. -Carbonatación incipiente a débil. -Cloritización y argilización muy incipientes.
Nombre: Pórfido Andesítico Limonitizado. Observaciones La muestra está constituida por fenocristales de tamaños menores a 2000 micrones, compuestos de plagioclasas maclados y zonadas, fenocristales poligonales de clino y ortopiroxenos, y cristales listonados de biotita; todos rodeados por una matriz fina constituida por plagioclasas II (de tamaños menores a 100 micrones) y piroxenos II (especialmente ortopiroxenos, de tamaños menores a 80 micrones), asociados con sílice criptocristalina (probable vidrio volcánico).
Las plagioclasas presentan escasas venillas de arcillas. La biotita se encuentra con bordes de minerales opacos. Los minerales opacos también ocurren como diseminaciones de tamaños menores a 300 micrones. El cuarzo forma agregados granulares de tamaños menores a 50 micrones; se encuentran rellenando cavidades.
Fenocristal grande de ortopiroxeno rodeado por matriz criptocristalina de sílice y plagioclasas II.
Fenocristales de plagioclasas I, rodeados rod eados por matriz criptocristalina criptocri stalina compuesta de sílice y plagioclasas II.
200
Fenocristales de plagioclasas I y de bi otita (reemplazada parcialmente por minerales opacos), rodeados por matriz criptocristalina de sílice y plagioclasas II.
Fenocristal de plagioclasas I y molde de de fenocristal cloritizado clori tizado y limonitizado, rodeados por matriz criptocristalina criptocr istalina de sílice y plagioclasas II. Playa de limonitas.
Fenocristales de plagioclasas I y de clinopiroxenos, rodeados por matriz criptocristalina criptocr istalina de sílice y plagioclasas II. Minerales opacos diseminados.
ANEXO 3 Muestra 966 DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA Roca de textura porfirítica, constituida por fenocristales milimétricos a centimétricos blancos rodeados por p or matriz afanítica de color colo r grisclaro.
DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA Minerales Principales: Principales: Sílice I (30%), sílice II (29%), plagioclasas I (18%). Accesorios: Accesorios: Plagioclasas II (7%), cloritas (5%), cuarzo I (3%), minerales opacos (3%), cuarzo II (1%), piroxeno (1%), biotita (1%). Subordinados: Hematita(<1%), limonitas (<1%), piroxenos (<<1%).
Textura Porfirítica a glomeroporfirítica, constituida por fenocristales de plagioclasas I macladas, moldes de fenocristales de minerales máficos cloritizados, fenocristales de biotita, y fenocristales de cuarzo I; todos rodeados por matriz de sílice I microgranular asociada con plagioclasas II.
Alteraciones -Silicificación moderada. -Cloritización débil. -Oxidación incipiente.
Nombre: Pórfido dacítico silicificado, cloritizado y oxidado. Observaciones La muestra está formada por fenocristales de tamaños menores a 2000 micrones compuestos de plagioclasas macladas (con o son biotita primaria), moldes de fenocristales de minerales máficos cloritizados (ocasionalmente limonitizados), fenocristales de cuarzo I con golfos de corrosión, y de biotita asociada con plagioclasas, así como de “grumos” de plagioclasas II (de tamaños menores a 300 micrones) asociados con playas de cloritas limonitizadas y/o biotita; todos rodeados por una matriz
fina de sílice I microgranular, asociada con plagioclasas II (de tamaños menores a 200 micrones). Esta sílice I se encuentra parcialmente recristalizada a sílice II “esponjosa”, que se observa tanto en la matriz como en los bordes de algunas plagioclasas. Ocasionalmente, se observa algunos minerales máficos completamente limonitizados. Las playas de cloritas suelen presentar relictos de biotita y de piroxenos. Los minerales opacos ocurren como diseminaciones de tamaños menores a 300 micrones y como playas, generalmente con bordes de hematita. El cuarzo II (de tamaños menores a 100 micrones) se encuentra rellenando fracturas y cavidades.
Fenocristales de plagioclasas I, rodeados por matriz criptocristalina compuesta de sílice I y plagioclasas II.
Fenocristales de plagioclasas I, algunos asociados con biotita, rodeados por matriz criptocristalina de sílice I . Minerales opacos rellenan playas.
PLANOS
