DEPÓSITOS TIPO GREISEN
UNIVERSIDAD NACIONAL “DANIEL ALCIDES CARRIÓN”
Escuela de Formación Profesional de Geología
Los Yacimientos de Tipo Greisen son producto, en ciertas condiciones, de las alteraciones por fluidos hidrotermales. Como sabemos en ciertas ubicaciones, y en especial cerca de la fuente magmática, las aguas calientes pueden atacar a la roca caja, produciendo alteración, disolución y precipitación de nuevas sustancias en lugar de las disueltas. Cuando la mineralización ocurre en el inmediato contacto con la masa magmática. La concentración resultante se llama yacimiento "metasomático de contacto" o "pirometasomático".
UNIVERSIDAD NACIONAL “DANIEL ALCIDES CARRIÓN”
ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE GEOLOGÍA
DOCENTE: DOCENTE:
MSc. FLORES COÁGUILA, COÁGUILA, Saturnino
ALUMNOS: ALUMNOS:
AYALA CHACÓN, Miguel CHAVEZ CARHUARICRA, Sandra Stefany QUISPE SAEZ, Jaime TRINIDAD MENDOZA, Keevin Harold INGARUCA ASCANOA, Cerezo
CURSO: CURSO:
YACIMIENTOS II
Setiembre-2013
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UNIVERSIDAD NACIONAL “DANIEL ALCIDES CARRIÓN”
ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE GEOLOGÍA
DOCENTE: DOCENTE:
MSc. FLORES COÁGUILA, COÁGUILA, Saturnino
ALUMNOS: ALUMNOS:
AYALA CHACÓN, Miguel CHAVEZ CARHUARICRA, Sandra Stefany QUISPE SAEZ, Jaime TRINIDAD MENDOZA, Keevin Harold INGARUCA ASCANOA, Cerezo
CURSO: CURSO:
YACIMIENTOS II
Setiembre-2013
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INTRODUCCIÓN
El informe presentado a continuación contiene información de de depósitos tipo Greisen, su origen, caracterización, y finaliza con ejemplo en el Perú de éste tipo de depósito. Los Yacimientos de Tipo Greisen son producto, en ciertas condiciones, de las alteraciones por fluidos hidrotermales.
Sabemos en ciertas ubicaciones, y en especial cerca de la fuente magmática, las aguas calientes pueden atacar a la roca caja, produciendo alteración, disolución y precipitación de nuevas sustancias en lugar de las disueltas. Cuando la mineralización ocurre en el inmediato contacto con la masa magmática. La concentración resultante se llama yacimiento "metasomático de contacto" o "piro- metasomático" metasomático" .
Pero, si la mineralización se produce fuera de la zona de contacto, a medida que aumenta la distancia y disminuye la temperatura, los yacimientos resultantes se llaman Hipotermales, lo cual está relacionado directamente con la formación de depósitos Greissen. Es así como los yacimientos tipo Greisen son producto de la alteración de fluidos hipotermales. A continuación el desarrollo de Depósitos Greisen.
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ÍNDICE
Introducción Objetivos
1. CAPÍTULO I -
Generalidades Origen de la palabra greisen Características de un greisen Yacimientos relacionados a rocas plutónicas intermedias a acidas.
2. CAPÍTULO II -
Yacimientos tipo Greisen Etapas de desarrollo de un Greisen Escenario Tectónico Petrogénesis Rocas Hospedantes Alteración de las Rocas Naturaleza del Mineral Geoquímica de elementos traza Zonación de Mena y Ganga Características minerales Minerales Secundarios.
3. CAPÍTULO III -
Geología del Yacimiento de San Rafael – Puno
Conclusiones Bibliografía
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OBJETIVOS
Realizar una descripción general de los depósitos Greisen
Caracterizar los depósitos greisen.
Esquematizar la formación de los depósitos Greisen.
Estructurar con un modelo real de un yacimiento tipo Greisen del Perú.
Elaborar una fuente de información simplificada y específica de los depósitos tipo Greisen.
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CAPÍTULO I 1.1 GENERALIDADES Los Yacimientos de Tipo Greisen son producto, en ciertas condiciones, de las alteraciones por fluidos hidrotermales. En ciertas ubicaciones, y en especial cerca de la fuente magmática, las aguas calientes pueden atacar a la roca caja, produciendo alteración, disolución y precipitación de nuevas sustancias en lugar de las disueltas. Cuando la mineralización ocurre en el inmediato contacto con la masa magmática. La concentración resultante se llama yacimiento "metasomático de contacto" o "pirometasomático" .
Pero, si la mineralización se produce fuera de la zona de contacto, a medida que aumenta la distancia y disminuye la temperatura, los yacimientos resultantes se llaman: Hipotermales, cuando se forman a más de 300°C. Mesotermales , cuando lo hacen entre 150 y 300ºC. Epitermales a menor temperatura.(< 150 ºC)
“Es así que los yacimientos de tipo Greisen son producto de la alteración de fluidos hipotermales”
1.2 ORIGEN DE LA PALABRA GREISEN, Y GREISEN EN EL MUNDO El término greisen es alemán y viene de greissen, " dividir". Originalmente fue utilizado por los mineros de Sajonia con referencia a relativamente grano grueso agregados de cuarzo y moscovita que se encuentran en las fronteras de vetas de estaño en los granitos de los Montes Metálicos, Alemania, y la República Checa. Muchos depósitos de estaño y tungsteno, famoso como productores de minerales de muestras, están formadas en parte por greisenization.
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Greisens son un componente de algunos de yacimientos de estaño más importantes del mundo , como los del sudeste asiático ( Malasia , Indonesia , Birmania y Tailandia) , Tasmania, Australia , el cinturón de estaño de Bolivia , Cornwall , Devon, suroeste de Inglaterra ; Panasqueira , Portugal , y Z innwald y Altenberg ( Erzgebirge ) , Alemania . Además, muchos de los yacimientos de wolframio del sureste de China, la provincia más rica de tungsteno en el mundo, se producen en granito greisenizado. 1.3 CARACTERÍSTICAS DE DEPÓSITOS GREISEN La alteración de greisen se compone de cuarzo y mica blanca, acompañada de topacio, fluorita y/o turmalina. Estas zonas parecen originarse a partir de intrusivos de emplazamiento profundo que absorbieron (incorporaron) fluidos para producir una cubierta con intensa alteración de cuarzomuscovita, a menudo con ortoclasa rosada. Esta alteración se extiende unos 50 a 100 m hacia el interior de los contactos de la roca intrusiva y las rocas de caja. Es una roca metasomática-hidrotermal que resulta de fluidos hipógenos de la alteración de granito en fluorita que exsolvieron del magma durante las etapas posteriores de solidificación. Roca ígnea que ha experimentado la acción de fluidos hipotermales ricos en flúor. Los depósitos greisen se encuentran adyacentes a cúpulas de granitos batolíticos que son particularmente favorables. La mineralización se desarrolla en venas de cuarzo con muscovita, la roca encajonante es granito. Los depósitos tipo Greisen se caracterizan por la presencia de casiterita diseminada, y venillas de casiterita, stockworks, lentes, brechas; como gangas tienen cuarzo, micas, fluorita, topacio. Sus minerales esenciales son cuarzo, microclina y albita. La microclina está intercrecida con la plagioclasa dando lugar a la textura pertítica. Las pertitas son abundantes y gruesas, y corresponden a la textura principal desarrollada en el granito. Los accesorios son, en orden de abundancia, biotita, moscovita, apatito, cordierita, y circón y opacos en forma subordinada. Ëstos yacimientos corresponden a zonas de alteración relacionadas con granitos, que afectan a las zonas periféricas del granito, en éstas zonas se produce una destrucción del feldespato potásico, con formación de illitas, y con entrada de abundante sílice que se 6
deposite en la roca en forma coloidal. La casiterita y la wolframita suelen ser las menas metálicas. 1.4 YACIMIENTOS RELACIONADO CON ROCAS PLUTÓNICAS INTERMEDIAS A ÁCIDAS Los fluidos responsables del transporte y precipitación de los minerales pueden ser magmáticos o tener un origen variado. La cantidad de agua que tienen los magmas en su ascenso (saturación del fluido), controla los metales concentrados, así como la profundidad y el tipo de emplazamiento. Cuanta más agua tienen más profundos se emplazan. Las estructuras que encontramos para magmas hidratados y anhidros son muy diferentes. Los magmas anhidros soportan una presión litostática mucho menor, por lo que las brechas y las fracturas son muy importantes.
Cuya leyenda de interés es la siguiente:
8: Skarn (Sn, W, Be ± Fe) 9: Filones (Ag, Au, Pb, Zn ± Sn, W) 10: Pipas brecha (Mo ± Ag, Au) 11: Pórfidos (Mo, W, Sn) 12: Greisen (W, Be, Sn) 13: Minerales densos (U, Hf, Zr, etc.) 14: Pegmatitas (Ta, Be, Li, Rb ± Cs 7
CAPÍTULO II YACIMIENTOS TIPO GREISEN (Sn-W)
Los Depósitos de Greisen contienen Sn, W (como wolframita) y a veces Molibdeno, Bismuto o Berilo, acompañados de metales base paragenéticamente tardíos.
La mineralización se presenta diseminada en rocas alteradas pervasivamente correspondientes a cúpulas de intrusiones y sus rocas de caja contiguas.
Existe una relación estrecha con sistemas de vetillas dominadas por cuarzo en sistemas de stockwork o sheeted-vein.
La alteración de greisen está caracterizada por muscovita de grano grueso, feldespatos y cuarzo, con o sin topacio, turmalina y/o fluorita.
Como sabemos este tipo de alteración ocurre principalmente a temperaturas >300°C. Usualmente presente en el techo de intrusivos (batolitos) y asociada a volátiles concentrados en esa zona a partir del magma y por deshidratación de las rocas intruídas.
Los depósitos tipo Greisen consisten de casiterita (SnO2) diseminada y vetillas portadoras de casiterita, stockworks, lentes y tubos en ganga compuesta de cuarzo, mica, fluorita y topacio.
Esquema en sección transversal de un Greisen de Estaño (De Reed, 1986).
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Las venas y depósitos greisen se encuentran dentro o cerca altamente evolucionados, con metales raros enriquecidos en rocas plutónicas, especialmente cerca de los contactos con la roca circundante, los ajustes en o adyacentes a batolitos graníticos de cúpulas son particularmente favorables.
Los Greisen tienen transiciones a pórfidos, skarn y depósitos de reemplazo de carbonatos, además las pegmatitas suelen ocurrir marginalmente a estos los yacimientos tipo greisen
Modelo del yacimiento mineral (W-Sn-Mo-Bi-F) de la mina Shizhuyuan, China
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2.2 ETAPAS DE DESARROLLO DE UN GREISEN Los greisen se formaron por alteración metasomática post magmática de cúpulas graníticos, en los que la migración de distintos elementos químicos genera una gran porosidad en la roca, lo que constituye un ámbito preferentemente para la deposición de minerales, por esta razón, los greisen sustentan, como roca de caja, a importantes yacimientos de Sn – W, que se disponen en forma de lentes o masas sub-paralelos a los contactos arqueados del intrusivo con la roca de caja o en filones y estockworks. Las características dependen de la naturaleza de la roca caja intruida como de las emanaciones activadas por la intrusión.
1. La intrusión de un magma calcoalcalino 2. Generación de rocas graníticas que son alteradas, y que por lo general afectan a zonas periféricas o apicales del propio granito. En estas zonas se produce una destrucción del feldespato potásico, con formación de mica blanca microcristalina (illita). 3. Luego, la entrada de abundante sílice se deposita en la roca en forma coloidal (calcedonia), en lo que de denomina proceso de silicificación. 4. La ocurrencia de La casiterita y la wolframita suelen ser principales menas metálicas asociadas a estos yacimientos. A menudo los greissen se asocian a yacimientos típicamente filoniano.
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ETAPAS La formación de un greisen sigue varias etapas. En la primera etapa encontramos que ha cristalizado un 60%, y que en la cámara magmática hay celdas de convección en las zonas apicales, lo que produce acumulación de fluidos. Tiene lugar la formación de texturas porfídicas. Posteriormente, en la segunda etapa, tiene lugar la saturación de fluidos. Se forma un sistema de capas en la zona superior. La mineralización es de tipo porfídico. Se produce la fractura de la cúpula, con la consiguiente expulsión de líquidos intersticiales que se inyectan en forma de diques. En la tercera y última etapa tiene lugar el fin de las celdas de convección, y la formación de greisen en las zonas de contacto y sistemas de fracturación. Por tanto, podemos encontrar mineralizaciones intrabatolíticas (dentro de la cúpula granítica) y extrabatolíticas (fracturas, etc.). En el proceso de enfriamiento se introducen fluidos externos al sistema, que pueden modificar significativamente la mineralización. En la figura siguiente podemos observar la formación de las mineralizaciones extrabatolíticas.
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2.3 ESCENARIOS TECTONICOS: Según la tectónica de placas están relacionados principalmente a los arcos magmáticos interiores de las márgenes continentales (Tailandia-Birmania), también se les encuentra en los cinturones de escurrimiento en el ante país, en zonas de colisión de placas como los granitos de Nepal- Himalaya en Tailandia y en los granitos hercínicos de InglaterraPortugal (Mitchell y Garson 1981) la localización de estos depósitos está gobernada por su cercanía a los macizos intrusivos. Los depósitos tipo greisen tiene una estrecha relación estructural con los depósitos tipo pórfido de Cu – Mo, pero difieren de ella en su escenario tectónico y naturaleza magmática.
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2.4 PETROGENESIS: Generalmente relacionado a rocas aluminosilicatadas: Granitos de biotita, principalmente. Sugiere una asociación genética común con rocas graníticas de la serie ilmenitica, estos granitos pueden provenir de magmas de naturaleza calcoalcalina tipo S*.
Magmas de naturaleza calcoalcalina tipo S, son magmas originados en niveles sub superficiales, provenientes de la corteza continental, emplazados bajo un régimen tectónico comprensional, el emplazamiento de estos magmas ocurre principalmente como stocks porfiriticos en los trasarcos de los márgenes continentales.
2.5 ROCAS CAJA: Los depósitos tungsteno exhiben una asociación espacial cercana con las rocas plutónicas graníticas, la biotita especialmente secundaria, altamente desarrollado, especializada y (o) los granitos y leucogranites de la mica (S-tipo o Uno-tipo). Pequeños a las cúpulas clasificadas moderadas de plutons subsuperficies más grandes son especialmente los anfitriones favorables; los depósitos pueden ser endo- o exocontact. Los depósitos de Exocontact están generalmente en rocas sedimentarias o metamórficas pelitic y arenaceous y dentro del aureole metamórfico del contacto de un pluton. La mayoría de los depósitos del endocontacto, incluyendo greisens de la lata, y muchos estañan y las venas del tungsteno, están adentro o cercano cúpulas y cantos desarrollados en la azotea o a lo largo de márgenes de granitoids.
2.6 ALTERACIÓN DE ROCA La alteración asociada directamente al mineral incluye el greisenizacion, el albitizacion, y (o) el turmalinizacion. El Greisen es un tipo de alteración Fílica (sericita incluyendo) caracterizado por las mica, topacio, turmalina, fluorita, y el cuarzo.
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Caolinización, es un tipo de alteración argílica, es extenso en partes de Cornwall, Reino Unido. Otros tipos de alteración incluyen el microclinizacion, el cloritizacion, y el h ematizacion. La alteración dividida en zonas se ha identificado en algunos sistemas de la vena del tungsteno, incluyendo la mina de Xihuashan, el districto de Dayu, China, en donde las partes superiores de venas tienen bien desarrollada las zonas de greisen; las piezas medias tienen cuarzo-rico y silicificacion; y partes más inferiores tienen K-feldespato-rico.
2.7 NATURALEZA DE MINERAL Los depósitos de veta consisten en venas individuales o juegos de venas que son individualmente minables. La zona mineralizada en la mina de Xihuashan en el distrito de Dayu, China, consiste de más de 650 vetas colocadas en tres juegos de buzamientos paralelos empinadamente (Elliott, 1992). Las venas tienen un espesor medio de 0.4 m (el máximo de 3.6 m), longitud media de 150 m (el máximo de 1,075 m), y una extención vertical de aproximadamente 250 m. Otros depósitos consisten de volumen-minable de venas de stockworks, algunas partes del depósito de tungsteno en Baid Jimalah en Arabia Saudita (Kamilli y otros, 1993). Algunos se diseminan en las cúpulas de granitos greisenizados, como el depósito de estaño en Silsilah en Arabia Saudita. Menos comunes, los gréisenes de estaño pueden tener forma de conductos, lentes, o zonas de brechas irregulares. 2.8 GEOQUÍMICA DE DEPÓSITOS DE ELEMENTOS TRAZA En mayor grado el estaño, vetas de tungsteno y depósitos de greisen tienen una asociación espacial íntima con el peraluminosa favorablemente evolucionado, tipo S, tipo A, series de ilmenitas, o especialmente rocas graníticas metalogénicas. Estos granitos tienen volúmenes altos de elementos traza específicos (F, Rb, Li, Sn, Es, W, y Mo) relativos a granitos normales. Ellos también pueden haber elevado concentraciones de B, Nb, Ta, U, y Th. Las vetas mineralizadas y normalmente gréisenes están sumamente enriquecidos en el litio, flúor, rubidio, boro, y berilio y también contienen sulfuro y minerales sulfosales de 14
Cu, Pb, Zn, Bi, Ag, As, y Sb. Su azufre y los volúmenes de metales pesados, sin embargo, son normalmente pequeños. 2.9 MINERALOGÍA Y ZONACIÓN DE MENA Y GANGA Los minerales se enlistan en orden decreciente de abundancia; potencialmente se subrayan los minerales ácido-generadores. El tungsteno: La mineralogía de la veta varía de simple, mientras consiste casi completamente en cuarzo y wolframita, como el complejo de Pasto Bueno, Perú, y Panasqueira, Portugal. En Pasto Bueno, los minerales de vetas principales son wolframitas, Tetrahedrita-tenantita, esfalerita, galena, y pirita en una ganga de cuarzo, fluorita, sericita, y carbonatos. En menores cantidades molibdenita, calcopirita, bornita, arsenopirita, enargita, estolcita, scheelita, zinwaldita, topacio, tungstita, y el arsénico nativo están presentes (Landis y Centeno, 1974). En Panasqueira, más de 50 minerales formadores de vetas, incluyendo sulfuro, sulfosales, óxidos, carbonatos, silicatos, fosfatos, y minerales del tungsteno, (el Centeno de Kellyand, 1979). En general, los minerales más comunes en los depósitos de veta de tungsteno además de cuarzo son: Wolframita, molibdenita, bismutinita, pirita, pirrotita, arsenopirita, bornita, calcopirita, scheelita, casiterita, berilo, mica, y fluorita. Los estudios de zonación y paragénesis en muchos depósitos de veta de tungsteno (Landis y Centeno, 1974,; Kelly y Rye,1979; Wu y Mei, 1982) indican que, en general, que los minerales del tungsteno se forman antes, a temperaturas superiores, y posiblemente más cerca de una fuente ígnea que el sulfuro y minerales de carbonato. Una general secuencia de precipitación mineral de silicato a óxido, sulfuro, y finalmente minerales del carbonato son comunes en muchos depósitos. Estaño: La mineralogía de los depósitos de veta de estaño es sumamente variada y compleja, sobre todo donde el sulfuro y sulfosales están presentes. Los minerales más comunes son casiterita, wolframita, arsenopirita, molibdenita, hematita, scheelita, berilo, galena, calcopirita, esfalerita, estannina, y bismutinita además del cuarzo. 15
2.10 CARACTERÍSTICAS MINERALES Las vetas de estaño-tungsteno son normalmente tosco-granuladas; los tamaños de grano de varios centímetro son comunes y, en la mina de Dajishan, China, los cristales de wolframita por encima de 1 m de longitud se encuentran en venas de cuarzo (Elliott, 1992). Los cristales muy grandes de wolframita también están presentes en los depósitos en Nevada oriental. La mena y minerales de la ganga en gréisenes de estaño son finogranulados. El cuarzo es el mineral de ganga más común en venas y gréisenes y pueden ocupar el 90 por ciento o más de rellenos de veta. La mena y minerales ganga otros además del cuarzo son normalmente encerrados o encapsulados por el cuarzo protegiéndolos así de la oxidación. Las faltas Post-mineralización, sin embargo, pueden exponer la mena y ganga, incluso minerales de sulfuro, a oxidación y soluciones en aguas de mina. 2.11 MINERALOGÍA SECUNDARIA El estaño secundario y minerales de tungsteno son raros y, si el presente, ha limitado el impacto del geoenvironmental. Varlamoffita ((Sn,Fe)(O,OH)), un producto de la oxidación complejo de estannita, se ha encontrado en numerosas localidades. La oxidación y erosión de la wolframita o depósitos del scheelita pueden producir cantidades pequeñas de tungstita (WO 3 ·H2O). Donde el sulfuro y (o) el mineral sulfosal contiene alta oxidación y erosión pueden producir la formación de minerales secundario supergénicos algunos de los cuales, incluso la goethita, limonita, jarosita, calcantita, y otros, son solubles.
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CAPÍTULO III GEOLOGÍA DEL YACIMIENTO DE SAN RAFAEL - PUNO La Unidad de Minera San Rafael, se encuentra ubicada en el paraje Quenamari, distrito de Antauta, provincia de Melgar en el departamento de Puno. La altitud de la mina varía entre los 4 500 y 5 200 m.s.n.m. específicamente la mina se encuentra ubicada en el nevado Quenamari de la cordillera de Carabaya, un segmento de la cordillera Oriental. Perteneciente a la franja metalogenética numero XIX donde se encuentran los depósitos de Sn – Cu – W relacionados con intrusivos del Oligoceno – Mioceno y epitermales de Ag – Pb – Zn.
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AMBIENTE GEOTECTONICO
El yacimiento de San Rafael se encuentra ubicado en zonas de magmatismo anorogénico relacionado a subducción y asociados a rifft continental. El magma fue originado por la fusión parcial de la corteza oceánica y un aporte del manto teniendo como producto un magma calcoalcalino de tipo S de la serie ilmenita. El emplazamiento de estos magmas ocurre principalmente como stocks en los trasarcos magmáticos.
GEOLOGIA LOCAL
Intrusivos El eje mayor del intrusivo de San Rafael tiene un rumbo NE-SW, una longitud de 1,000 m y anchos de 300 m a 800 m. En profundidad, el ancho es de 2,000 m, en donde los contactos de ambos intrusivos tienden a juntarse. El intrusivo de la mina Quenamari tiene una forma groseramente circular de 1,000 m de diámetro, pero las labores subterráneas muestran un alargamiento al SE. San Rafael y Quenamari muestra que los dos intrusivos tienden a ser un mismo cuerpo con un eje mayor NE-SW de 5,000 m de longitud dando origen al batolito de Antauta Intrusivo monzogranitico peraluminico con fenocristales de feldespatos alcalino. Edad de los Intrusivos La edad del intrusivo de San Rafael es de 24.0 ± 0.3 millones de años, mientras que el de Quenamari es de 27.1 ± 0.10, ambos del Oligoceno superior a Mioceno inferior
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YACIMIENTO MINERAL La mineralización es de origen hidrotermal en vetas de relleno y de
reemplazamiento de fracturas, y cuerpos de mineral en el monzogranito y en los metasedimentos. La zona mineralizada de este distrito minero abarca una extensión de 5 Km por 7.5 Km y 5 Km de profundidad, en donde se encuentran las minas San Rafael y Quenamari.
TIPO DE GREISEN ABIERTO
Procesos de greisenizacion Albitizacion: proceso metasomatismo alcalino, intercambio de bases generándose el desarrollo de la albita Greisenizacion: los feldespatos se transforman muscovita dando como residuo la sílice residual cuarzo. Hidrotermal: etapa de mineralización.
ALTERACIONES
A simple vista, el monzogranito de la roca caja parece fresco con excepción de una turbidez en las márgenes de los megacristales de feldespato alcalino, pero en secciones delgadas se observan textura y minerales secundarios. El intrusivo está cloritizado en las cercanías de la veta. Se reconoció tres etapas de alteración: Turmalina-clorita ± casiterita, representa la primera etapa de alteración. La turmalina está en la matriz o remplazando al feldespato alcalino, la biotita está alterada a clorita en varios grados. Casiterita está presente en pequeñas cantidades.
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Feldespato Alcalino, durante la cual se formó la albita secundaria o feldespato potásico. Sericita, durante la cual la mica blanca (muscovita) remplaza a los feldespatos.
VETAS PRINCIPALES
Veta San Rafael Esta ocurre como un afloramiento delgado de 3 Km de longitud, con anchos de 0.10 m a 0.30 m, de los cuales un tramo de 180 está en el monzogranito, el resto ocurre en hornfels y filitas. La parte central y superior de la veta en el intrusivo no está mineralizada, en contraste el tramo en los metasedimentos sí lo está en las cercanías del contacto o en ambos lados de él Por debajo del nivel 4,533 y desde la parte central del intrusivo hacia el contacto norte, la fractura es más definida y persistente con anchos de 1.20 m a 2.00 m, mientras que hacia el contacto sur la veta es débil y ramificada. Veta Diagonal Es una nueva veta conocida en el nivel 4000, tiene abundante casiterita “madera” y negra.
Tiene un buzamiento al SW, desplaza a las vetas San Rafael y al Ramal Piso. Vetas Vicente, Jorge, Guillermo y Umbral El afloramiento de la veta Vicente se encuentra ramificado en varios lazos cimoides, dos de los ramales son conocidos como Rosario y Patricia. Hacia el norte se une con la veta Jorge y forman la veta Umbral. Hacia el sur, las vetas Vicente y Jorge continúan hacia la veta Rosario de Antauta. Veta Mariano El afloramiento de esta veta tiene anchos de 0.30 m a 0.60 m con un clavo de mineral cuprífero en la parte superior del contacto sur en los niveles 4,877 y 4,730. Otro clavo con
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“estaño madera” se encuentra en profundidad cerca del contacto norte en los ni veles
4,200 y 4,050. Veta Quenamari Esta veta es la principal estructura de la mina Quenamari, tiene una mineralización cuprífera en la parte central y una polimétalica en el tramo norte y abundante zinc al sur en la veta Condoriquiña, que es la continuación de la veta Quenamari. La roca caja es monzogranito, se extiende hacia el sur y en profundidad. Vetas Nazareth Las vetas Nazareth 1 y 2 tienen mineralización polimetálica con galena argentífera, esfalerita y algo de chalcopirita, la primera está asociada con un dique. Estas vetas están en el límite este del distrito minero.
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CUERPOS PRINCIPALES
Los cuerpos de mineral de la mina San Rafael son bolsonadas de gran tonelaje, excepcionalmente ricas en cobre o estaño. No hay mucha información sobre los cuerpos cupríferos, que existieron en los niveles superiores en ambos lados del contacto sur. El tonelaje de los cuerpos de mineral representa el 81 % de las reservas de mineral de la mina San Rafael.
Cuerpo 493 Este cuerpo ocurre en hornfels, fue reconocido en el nivel 4,493, muy cerca del contacto sur, tiene una longitud de 25 m y un ancho de 5 m. Casiterita en “agujas” y “madera”
acompaña al cuarzo, chalcopirita, galena y wolframita. Cuerpo Rampa Este cuerpo fue reconocido en el nivel 4,410 de la antigua rampa, en una longitud de 40 m y un ancho de 10 m, es brechado con abundante cuarzo blanco y casiterita “madera”
restringido a la veta techo. Se encuentra reconocido parcialmente hasta el nivel 050 en una altura de 260 m y buza 50°NE. 23
Cuerpo 150-S Este cuerpo fue reconocido en el nivel 4,150-S, tiene una longitud de 80 m, un ancho de 4 m y una altura conocida de 120 m. Los ramales techo y piso se unen en altura. Cuerpo 310-S Este cuerpo ha sido reconocido entre los niveles 4,410 y 4,050 en un desnivel de 100 m, tiene una inclinación de 80°SE, una longitud de 70 m y un ancho de 8 m con casiterita negra y poca casiterita botrioidal en una estructura cuarzosa y cloritizada. 0re Shoot Este cuerpo fue el primero que se reconoció en el nivel 4,600 en San Rafael en 1978, es conocido desde el nivel 4,600 hasta el nivel 4,640 en una altura de 640 m, buza 50°NE en la parte superior y 75°NE en la parte inferior, esta inclinado 85°NW en la parte superior y 65°NW en la parte inferior. Cuerpo de Brecha Este cuerpo de 20 m de ancho y 80 m de largo es conocido por debajo del nivel 4,370 en un tramo vertical de 360 m, con buzamiento e inclinación iguales que el cuerpo Ore Shoot, ambos forman un solo cuerpo de 25 m de ancho y 180 m de largo por debajo del nivel 4,250. La veta techo San Rafael tiene brechas mineralizadas con fragmentos de cuarzo recubiertos por casiterita botrioidal. Cuerpo 250-S Este cuerpo es conocido en una altura de 220 entre los niveles 4,310 y 4,050, buza 50°NE y está inclinado 70° al NW, tiene un ancho de 5 m a 20 m y 70 m a 100 m de largo. La mineralización en el cuerpo es diseminada con varias vetillas.
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Cuerpo Contacto Por sus dimensiones, este cuerpo es el “gigante” o el “monstruo” de la minería
estañíferafiloneana, tiene abundante casiterita botrioidal y casiterita negra, acompañadas de
brechamientos y de diques de brechas hidrotermales. Los botrioides de casiterita
disminuyen en profundidad. Cuerpo Umbral Este cuerpo es un típico lazo cimoide compuesto en filitas, es conocido en los niveles 4,760 y 4,800 en un ancho de 6 m y una longitud de 40 m. Los ramales techo y piso se unen desde el nivel 4,850 y hasta por debajo del nivel 4,760.
MINERALOGÍA
Los principales minerales primarios o hipogénicos de mena son; casiterita, estannita y chalcopirita, en menor proporción bismutinita. Otros minerales son: valamorfita, esfalerita, galena, enargita, estibina, scheelita, wolframita. Los minerales de ganga son: cuarzo, clorita, sílice, pirita, arsenopirita, turmalina, calcita, fluorita, marcasita, pirrotita, rodocrosita, siderita y adularia. Minerales secundarios por oxidación o por enriquecimientos supergénicos son: bornita, calcocita, covelita, cuprita, malaquita, cobre nativo, acantita en una ganga con goethita, limonita, pirolusita, psilomelano. Estos minerales fueron abundantes en la parte superior de las vetas San Rafael y Quenamari.
MINERALIZACIÓN Y PARAGÉNESIS
La secuencia de la mineralización de la veta San Rafael es compleja porque existen varias etapas de mineralización en las cuales el cuarzo, clorita, casiterita y chalcopirita fueron
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repetidamente depositados. Esta mineralización es similar a las vetas de Sn-Cu de Cornwall- Devon, Inglaterra (Clark, 1983). Primera Etapa: Vetas de Cuarzo-Turmalina En esta etapa se formaron vetillas de turmalina, vetas de cuarzoturmalina y brechas de turmalina. Esta etapa no tiene valores económicos. Las temperaturas de homogenización de las inclusiones fluidas varían entre 385°C a 545° C y las salinidades entre 38 a 60 % de NaCl equivalente en peso. Segunda Etapa: Casiterita Botrioidal- Cuarzo-Clorita Esta es la más importante etapa de mineralización en el yacimiento de San Rafael. La casiterita botrioidal consiste en agregados formados por la precipitación de una o más capas de casiterita megascópicas, con formas curvas y groseramente hemisféricas. Esta variedad de casiterita es llamada estaño madera (wood tin) y es de color marrón claro a marrón. En esta etapa hay también abundante clorita y cuarzo, y cantidades menores de chalcopirita, wolframita, scheelita, arsenopirita. A menudo se encuentra clorita finamente intercalada con casiterita botrioidal. En algunos casos, la casiterita botrioidal está recubierta por una fina capa de un mineral de color amarillo claro llamado valamorfita Las temperaturas de homogenización de las inclusiones fluidas varían entre 220°C-400°C y las salinidades entre 5 a 18 % de NaCl equivalente en peso. Tercera Etapa: Chalcopirita-Estaño Aguja-Cuarzo-Clorita Es la etapa principal de los sulfuros, con chalcopirita asociada a esfalerita, galena, pirita, arsenopirita, pirrotita, estannita, fluorita, bismuto nativo, clorita, cuarzo, adularia y cantidades menores de casiterita. La casiterita acicular (needle tin) está en agregados radiales. Clorita y cuarzo son los minerales de ganga más abundantes. Kontak (1984) sostiene que en una etapa final de esta mineralización, la pirrotita fue convertida a marcasita, arsenopirita, pirita y siderita. Las temperaturas de
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homogenización de las inclusiones fluidas varían entre 210°C- 420°C y la salinidad entre 5 % y 18 % de NaCl equivalente en peso. Cuarta Etapa: Vetas de Cuarzo-Calcita Vetas de cuarzo o de cuarzo y calcita, éstas últimas con trazas de chalcopirita y alteración clorítica. Estas vetas son comúnmente de pocos centímetros a 12 cm o más de potencia. Las temperaturas de homogenización varían entre 190°C a 290° y las salinidades entre 1 y 5% de NaCl equivalente en peso.
ZONAMIENTO DE LA MINERALIZACIÓN
En la mina San Rafael existe un zonamiento mineralógico horizontal y otro vertical. Zonamiento Horizontal Constituido por mineralización polimetálica con esfalerita, galena, chalcopirita y casiterita acicular que rodea a la mineralización de cobre y de cobre-estaño de San Rafael. Esta mineralización se presenta al sur de las vetas Vicente, Mariano, Rosario de Antauta, al norte de la quebrada Umbral en el prospecto Linso, al oeste en las vetas Andes Peruanos y Marianela y hacia el este en Villas de José, Nazareth 17 y San Martín. En la mina Quenamari, la mineralización polimetálica ocurre en las vetas Nazareth hacia el este y en la veta Nazareth 17 hacia el oeste, al norte de la veta Quenamari en Comercocha y por el sur en la veta Condoriquiña. La mineralización central o cuprífera está en la parte central de la veta Quenamari. Zonamiento Vertical El zonamiento vertical de la veta San Rafael está representado por una disminución de los valores de cobre en profundidad en un desnivel de 450 m y por el aumento del estaño en profundidad, por debajo del nivel 4,533 en un desnivel de 550 m.
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CONTROLES DE LA MINERALIZACIÓN
Los principales controles de la mineralización son: Controles Litológicos Las vetas, los clavos y cuerpos de mineral son más definidos en el intrusivo y en profundidad; mientras que en los hornfels, los clavos de mineral son más definidos en las cercanías del contacto. Cuando las vetas se encuentran íntegramente en metasedimentos son irregulares y poco persistentes. Controles Estructurales Los cimoides compuestos se mineralizan indistintamente y por separado en los ramales y uniones, pero en los cuerpos de mineral, toda la estructura está mineralizada, con excepción de algunos tramos. Cambios bruscos en el rumbo de las estructuras de veta hacia el este favorecen la formación de cuerpos de mineral en las vetas San Rafael y Jorge. Buzamientos menores a 65° favorecen el enriquecimiento de las vetas y el ensanchamiento de las mismas. Controles Mineralógicos La abundancia de clorita en la veta y en los cuerpos de mineral está asociada con valores altos de estaño. La presencia de casiterita botrioidal y de estaño negro en los cuerpos o en la veta indica la persistencia de la mineralización estañífera en profundidad. El incremento de esfalerita, galena y valores de plata significa el fin de la mineralización estañífera y la proximidad de una mineralización polimetálica.
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CONCLUSIONES
Los yacimientos tipo greisen corresponden a zonas de alteración, relacionadas con granitos, y que por lo general afectan a zonas periféricas del propio granito. Produciéndose una destrucción del feldespato potásico y formación de mica blanca (illita), y con entrada de sílice en forma de calcedonia. Las principales menas asociadas son la wolframita y casiterita.
El intrusivo de San Rafael posiblemente se formó por la fusión parcial de la corteza terrestre, originada por un aporte del magma del manto en el Arco Interior, formado en una zona de debilidad o fracturamiento, tal vez diferente a los procesos de subducción del Arco Principal (Clark, 1984). Análisis de la roca granítica confirman que esta roca es comparable con los granitos “tipo -S” de
Chappelland White, derivados por la fusión parcial de la corteza metapelítica, los que están ampliamente relacionados con la mineralización de estaño.
A diferencia de las ricas minas bolivianas, como Potosí y Oruro, que tienen una mineralización estañífera asociada con plata y metales comunes, la mina San Rafael tiene cobre en la parte superior y estaño en la parte inferior. Mientras que las minas bolivianas del centro y del sur están relacionadas con domos volcánicos en rocas ácidas del Oligoceno-Mioceno, la mina San Rafael está relacionada con un monzogranito hipabisal peraluminoso del Oligoceno superior a Mioceno inferior.
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