Download nuevas edades k-ar en zonas de alteración

UNIVER SIDAD
DE
CONCEPCIÓN
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA
10° CONGRESO GEOLÓGICO CHILENO 2003
NUEVAS EDADES K-AR EN ZONAS DE ALTERACIÓN HIDROTERMAL
DE YACIMIENTOS METALÍFEROS DE LA ZONA DE INCA DE ORO,
REGIÓN DE ATACAMA.
PIZARRO, N.1, DIAZ, A.1, VIVALLO, W.1
1
Av. Santa Maria 0104, Providencia.
npizarro@sernageomin.cl; adiaz@sernageomin.cl, wvivallo@sernageomin.cl.
INTRODUCCIÓN
La elaboración del mapa Yacimientos Metalíferos de la Hoja Inca de Oro, escala 1:100.000,
incluyó un programa de recolección de muestras en zonas de alteración hidrotermal asociadas
espacialmente a los depósitos. Este tuvo como objetivo determinar edades radiométricas de la
alteración hidrotermal. La intención de este trabajo es presentan los resultados radiométricos y su
interpretación en relación a la evolución magmática de la zona.
ANTECEDENTES GEOLÓGICOS
Los antecedentes relacionados a la geología de la zona de Inca de Oro fueron recopilados y
modificados a partir del trabajo realizado por Cornejo et al (1997). En el área de estudio afloran
rocas ígneas y sedimentarias de edad entre el Paleozoico y Cenozoico, sobre las que se han
acumulado depósitos aluviales y coluviales de edad Cuaternario (Figura Nº1).
El sector sur occidental del área de estudio está constituido por una secuencia de lavas andesíticas
y basálticas del Jurásico Medio a Jurásico Superior (Formación La Negra, Jv), cubiertas
concordantemente por lavas andesíticas, areniscas e intercalaciones volcánicas de edad Jurásico
Superior a Cretácico Inferior (Formación Punta del Cobre, JKvs). Sobre ellas se apoya una
secuencia sedimentaria marina formada por calizas y areniscas calcáreas del Neocomiano (Grupo
Chañarcillo, Kism), que están cubiertas en concordancia por areniscas volcanoclásticas y brechas
sedimentarias del Cretácico Inferior (Formación Cerrillos, Kisc). Granodioritas y dioritas del
Cretácico Superior (Ksg) junto con gabros y dioritas cuarcíferas del Cretácico Superior a
Paleoceno Inferior (KPg) cortan a las rocas mencionadas. Tanto en rocas de la secuencia
estratificada como en las intrusivas del Cretácico Superior se alojan depósitos metalíferos de oro,
plata y cobre. En el borde noroccidental del mapa, las rocas volcánicas del Jurásico Medio a
Jurásico Superior (Jv), están cortadas por monzodioritas, granodioritas y dioritas cuarcíferas del
Jurásico Superior (Jsg) que alojan depósitos de oro y cobre.
Aproximadamente a 5 Km al noreste de la localidad de Inca de Oro afloran rocas volcánicas y
sedimentarias pertenecientes a las formaciones La Negra y Punta del Cobre y del Grupo
Chañarcillo. La secuencia está intruída por cuerpos plutónicos del Cretácico-Paleoceno (KPg) y
al igual que en el sector sur ambos tipos de roca contienen depósitos de oro y cobre.
Todas las contribuciones fueron proporcionados directamente por los autores y su contenido es de su exclusiva responsabilidad.
La zona central de la zona estudiada (Figura Nº1) está constituida principalmente por rocas
volcánicas y volcano-sedimentarias de edad Paleoceno Superior (TPcv) cuyo origen estaría
relacionado al desarrollo de calderas. Estas rocas incluyen tobas líticas soldadas, tobas riolíticas,
lavas dacíticas y traquiandesíticas y domos riolíticos a dacíticos. En la parte sur de la zona central
afloran lavas dacíticas y traquiandesíticas, brechas volcánicas andesíticas, ignimbritas, areniscas
y brechas sedimentarias del Paleoceno Inferior (TPvs). Tanto las rocas relacionadas a las calderas
(TPcv) como la secuencia de rocas volcánicas y sedimentariaa cretácicas (Ksvs) están afectadas
por la intrusión de monzodioritas cuarcíferas de edad Eoceno (TEg) y pórfidos dacíticos del
Paleoceno (TPh). Los intrusivos del Eoceno hospedan cuerpos de brecha hidrotermal con
mineralización de cobre, molibdeno y oro.
En la zona oriental afloran rocas de edades entre el Paleozoico y el Cenozoico. Las más antiguas
corresponden a monzogranitos y granitos paleozoicos (Pzg), que afloran en el extremo sur de la
zona, en contacto tectónico (falla extensional) debajo de conglomerados y areniscas cuarcíferas
con intercalaciones de lavas andesíticas del Triásico Superior (Formación La Ternera, Trvs). Las
rocas triásicas están en contacto tectónico con una secuencia sedimentaria marina calcárea con
intercalaciones clásticas y volcánicas del Jurásico Medio (Formación Sierra Fraga, Jvs) que
aflora a lo largo del sector oriental como dos fajas subparalelas separadas por una secuencia de
brechas sedimentarias con intercalaciones volcánicas, areniscas y limolitas, lavas y brechas
volcánicas del Cretácico Superior (Formación Llanta, Ksvs). Las rocas estratíficadas jurásicas y
cretácicas están cortadas por gabros y dioritas del Cretácico-Paleoceno (KPg) y monzodioritas
cuarcíferas del Eoceno Inferior (TEg). A lo largo del borde oriental de la zona de estudio, afloran
lavas dacíticas, ignimbritas y brechas volcánicas del Paleoceno (TPvs) que están en contacto
tectónico o cubren discordantemente a rocas de la secuencia volcánica y sedimentaria jurásica
(Figura Nº1).
Figura1. Geología, yacimientos metalíferos y edades de zonas de alteración del área de estudio. Tomado y
modificado de Cornejo et al 1997 y Pizarro et al (en preparación)
DESCRIPCIÓN DE YACIMIENTOS Y RESULTADOS RADIOMÉTRICOS.
En el área de estudio los yacimientos corresponden a cuerpos mineralizados tipo veta, chimeneas
de brecha, manto y stockwork, distribuidos principalmente en los sectores occidental y sur
oriental, la parte central de la zona de estudio se caracteriza por una menor presencia de
yacimientos metalíferos.
En el borde occidental del área de estudio existen vetas de oro y cobre emplazadas en monzonitas
cuarcíferas del Jurásico Superior (Jsg). Corresponden a vetas de cuarzo y calcita con mena
constituida por oro con calcopirita, bornita, pirita y especularita. En las zonas cercanas a la
superficie, el cobre se encuentra en minerales oxidados como malaquita y crisocola. La roca de
caja presenta alteración hidrotermal caraterizada por la asociación cuarzo, sericita y turmalina.
Una datación K-Ar de una muestra con alteración sericítica recolectada en esta zona indicó una
edad de 96±15 Ma, la cual es considerada mínima, debido al bajo contenido de potasio
determinado para la muestra (Tabla N°1). Estos yacimientos son similares a las vetas con oro y
cobre del distrito Chivato Nuevo ubicado a 1 km al suroeste en la Hoja Quebrada Salitrosa y que
se interpretan como depósitos mesotermales cuya génesis estaría relacionada al emplazamiento
de plutones del Cretácico Inferior entre los 120-110 Ma (Espinoza et al, 1999).
Los yacimientos más importantes del sector occidental son vetas con oro, cobre y plata,
emplazadas en lavas andesíticas jurásicas (Jvs), lavas andesíticas con intercalaciones
sedimentarias del Jurásico Superior a Cretácico Inferior (JKvs) y en granodioritas del Cretácico
Superior (Ksg). Corresponden a vetas de cuarzo y carbonatos cuya mena está constituida por
crisocola, malaquita y oro libre, en las partes cercanas a la superficie y calcopirita y pirita ambos
con oro en zonas más profundas. Además se ha reconocido tetraedrita, bornita, calcosina y
covelina. Estudios termométricos de inclusiones fluidas indican un ambiente epitermal para la
formación de estas vetas (Palacios et al, 1992). La alteración hidrotermal, desarrollada en halos
de hasta 2 m en torno a las vetas, está caracterizada por la asociación de cuarzo, sericita, biotita y
en algunos casos turmalina y actinolita. El Análisis radiométrico de una muestra (Tabla 1) de veta
con cuarzo y sericita indicó una edad K-Ar en roca total de 90±5 Ma, la cual es contemporánea a
la edad del emplazamiento de los plutones del Cretácico Superior (Ksg). Aproximadamente 20
km al noreste se obtuvo una edad K-Ar de 89±3 Ma (roca total sericitizada) en una muestra de
roco alterada asociada a vetas auríferas emplazadas en monzodioritas, dioritas cuarcíferas y
granodioritas del Jurásico Superior (Jsg). Otro depósito metalífero relevante del sector
corresponde al yacimiento tipo stockwork de plata, emplazado en la secuencia volcanoclástica
(Formación Cerrilllos, Kisc). Corresponde a un sistema de vetas paralelas de orientación NW,
con la mena en relleno de fractura, vetillas y diseminada en la roca de caja. La mineralogía de la
mena primaria corresponde a una asociación de sulfuros y sulfosales de plata (polibasita,
calcopirita, galena, esfalerita y pirita). Procesos de oxidación han generado una mena secundaria
formada por cloruros (cerargirita), bromuros y yoduros de plata. La ganga a su vez se compone
de cuarzo, calcita y baritina. Si bien en este yacimiento no fue posible realizar dataciones
radiométricas debido a la ausencia de minerales de alteración hidrotermal con posibilidades de
ser analizados, se propone que su génesis estaría relacionada a los intrusivos del Cretácico
Superior que afloran a 2 km al noroeste del yacimiento. Las edades obtenidas permiten postular
un evento de mineralización cercano a los 90 Ma caracterizado por la formación de yacimientos
de oro, plata y cobre en un ambiente epitermal a mesotermal, la génesis de éstos estaría
relacionada a la actividad hidrotermal producida durante el emplazamiento de plutones del
Cretácico Superior, período en el que habrían dominadocondiciones tectónicas extensionales
(Mpodozis y Allmendiger, 1992; Moreno, 1994).
Los yacimientos tipo chimenea de brecha hidrotermal son característicos del sector central de el
área de estudio. Se trata de cuerpos subverticales de sección horizontal de forma irregular y en
algunos casos elíptica, emplazados en monzonitas cuarcíferas del Eoceno Inferior (TEg). Las
brechas están formadas por fragmentos de roca intrusiva cementados por una matriz compuesta
por cuarzo, turmalina, sericita y sulfuros de cobre. Presentan una zona superior lixiviada y
oxidada, en la que la mena está constituída principalmente por malaquita, antlerita, cuprita,
melaconita y cobre nativo, además de escasa crisocola, azurita y óxidos de hierro. La mena
primaria se constituye de gran variedad de sulfuros entre los que se ha descrito arsenopirita,
pirita, calcopirita, bornita, enargita, covelina, calcosina, otros minerales reconocidos
corresponden a djurleita, digenita y molibdenita (Ortiz, 1965). Dataciones radiométricas han
permitido establecer que el emplazamiento del plutón y la formación de las chimeneas de brechas
son eventos ocurridos contemporáneamente, considerando la coincidencia entre las edades de
53,5±0,2 Ma U/P (circones) para el plutón y de 53,49±0,24 obtenida con el método 39Ar/40Ar en
sericita de la brecha de turmalina (Cornejo y Matthews, 2001). Estudios termométricos realizados
(Colley et al, 1991) indican la participación de fluidos con características de temperatura y
salinidad compatibles con un ambiente mesotermal durante la formación de estos yacimientos.
Aproximadamente 2 km al norte de las yacimientos tipo chimenea de brecha, existen yacimientos
vetiformes de oro y cobre, emplazados en monzodioritas cuarcíferas del Eoceno Inferior a Medio
(TEg). Corresponden a vetas de cuarzo, asociado ocasionalmente a turmalina y calcita o
especularita. La mena está constituida por oro con pirita, calcopirita, bornita, calcosina
arsenopirita y una asociación de minerales oxidados de cobre. Estas vetas tienen halos de
alteración hidrotermal caracterizados por la presencia de la asociación cuarzo y sericita. Una
muestra colectada en el halo de alteración de una mina de nombre desconocido se analizó por el
método K-Ar en sericita con un resultado de 49,9±1,9 Ma (Tabla N°1). Esta edad permite
relacionar la alteración hidrotermal de estos yacimientos al magmatismo del Eoceno Medio (5045 Ma).
En el sector centro-oriental de la Hoja existen yacimientos tipo veta emplazadas en rocas
intrusivas (KPg) y en areniscas y brechas sedimentaria (Formación Sierra Fraga, Jvs). En el
intrusivo se alojan de vetas de cuarzo y limonitas con una mineralogía de mena constituida por
pirita, calcopirita, oro y magnetita. En torno a las vetas existe una intensa alteración hidrotermal
de la roca de caja, caracterizada por la presencia de cuarzo y sericita, en esta zona se recolectó
una muestra la cual fue analizada radiométricamente con el método K-Ar con un resultado de
73±2 Ma (Tabla 1), el cual permite inferir que la génesis de estos yacimientos estaría relacionada
con actividad hidrotermal asociada al emplazamiento de plutones del Cretácico Superior a
Paleoceno Inferior, que además los contienen.
En el sector sur oriental del mapa predominan los yacimientos tipo veta y manto con cobre,
emplazado en una secuencia de andesitas y areniscas (Formación Sierra Fraga, Jvs). Los cuerpos
mineralizados están constituidos por cuarzo y calcita con crisocola, malaquita, chalcantita y
calcosina (Bassi y Ceccioni, 1975). Estos yacimientos no tienen zonas de alteración hidrotermal
asociadas por lo que no se dispone de edades para relacionarlos temporalmente con alguno de los
eventos intrusivos registrados. Sin embargo, tienen relaciones espaciales con diques y filones del
Cretácico Superior y Paleoceno, con los que podrían estar relacionados.
Tabla 1.- Edades K-Ar, realizadas en muestras recolectadas en zonas de alteración hidrotermal
asociadas a yacimientos metalíferos de la Hoja Inca de Oro.
Muestra
Nombre
UTM
Yacimiento Este
UTM
Norte
Edad Error Material
(Ma)
%K
Ar
rad %Ar
(nl/g)
Atm
NP-C72-24
Cantera
403.490 7.034.500 90
5
Roca total
0,397 1,417
67
NP-C61-74
s/n
417.674 7.046.380 49,9
1,9
Sericita
Hematita
2,783 5,478
47
NP-C61-45-1D Las Negritas 400.508 7.049.512 96
15
Hidromusco 0,126 0,485
vita
86
NP-C61-10-1D Sierra
Putunchara
408.910 7.057.070 89
3
Roca total
3,646 12,960
16
NP-C73-07-1D Quebrada
Lazarillo
440.065 7.037.430 73
2
Sericita
8,368 24.267
6
CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos sugieren la existencia de cuatro eventos de mineralización. El primero,
del Cretácico Inferior, estaría relacionado a actividad hidrotermal asociada al emplazamiento de
plutones de edad entre 120 y 110 Ma, durante el cual se formaron vetas mesotermales con oro y
cobre. Aproximadamente los 90 Ma se formaron vetas y stockwork con oro, cobre y plata en un
ambiente epitermal a mesotermal. Durante el Cretácico Superior al Paleoceno Inferior (72-61
Ma) se formaron depósitos tipo veta y, probablemente, mantos con oro y cobre, cuya génesis
estaría relacionada a actividad hidrotermal producto del emplazamiento de los plutones del
Cretácico-Paleoceno. Finalmente, durante el Eoceno (54-48 Ma) se formaron yacimientos tipo
chimenea de brecha hidrotermal con cobre y molibdeno y vetas mesotermales con oro asociados
al emplazamiento de plutones en el Eoceno Inferior a Medio.
AGRADECIMIENTOS.
Este trabajo forma parte del proyecto Carta Metalogénica de la Tercera Región de Atacama, entre
los 26º-28ºS, el cual ha sido financiado entre el Servicio Nacional de Geología y Minería y el
Gobierno Regional de la III Región de Atacama, a través del Fondo Nacional del Desarrollo
Regional.
Esta publicación tiene el auspicio de la Subdirección Nacional de Geología. Los análisis
radiométricos fueron realizados en el Laboratorio de Geocronología del Sernageomin por el Sr.
Carlos Pérez de Arce.
REFERENCIAS.
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Pizarro, N., Portigliati, C., Díaz, A, Vivallo, W. En preparación. Mapa de Yaciminetos Metalíferos de la Hoja Inca
de Oro, Escala 1:100.000. Servicio Nacional de Geología y Minería.