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GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS GEOLOGY OF CERRO CARMEN PROSPECT; URANIUM AND RARE EARTH ELEMENT MINERALIZATION Heriberto Fortín Medina*, Boris Alarcón Farías** Recibido octubre 2007 Comisión Chilena de Energía Nuclear* Amunátegui 95, Santiago ✆ 56-2-6554322 e-mail: hfortin@cchen.cl Geólogo MA, MSc** República 702, Departamento 1301, Santiago ✆ 56-2-7176273 e-mail: jboris@vtr.net RESUMEN El prospecto Cerro Carmen corresponde a un depósito tipo skarn de Tierras Raras (REE) y Uranio (U) emplazado en rocas volcánicas de composición intermedia a básica. Los elementos asociados corresponden a Th, Ti, Fe, Y y Sc. La especie mineralógica principal es Davidita, la cual representa una temperatura de formación cercana a los 1.500ºC. Las primeras anomalías radiométricas relacionadas al prospecto se descubrieron median- ABSTRACT The prospect Cerro Carmen is an skarn deposit with uranium (U) and Rare Earth Elements (REE) hosted in intermediate to basic volcanic rocks. The associated elements involved are Th, Ti, Fe, Y and Sc. The main mineral specie is davidite, it represent a formation temperature near to 1500ºC. The first radiometric anomalies of this prospect were discovered through aerial radiometric survey in 1982, latter in 1995, the interest NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) 1 I N V E S T I G A C I O N GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS 2 I N V E S T I G A T I O N te prospección aérea en 1982. Posteriormente, en 1995, el interés por parte de la Empresa Nacional de Minería (ENAMI) y de CCHEN, sobre REE y U respectivamente, permitió la firma de un convenio de cooperación para el estudio del prospecto, en el cual ENAMI aportó recursos de operación y CCHEN los profesionales. Geológicamente el prospecto se emplaza en el contacto de rocas volcánicas correspondientes a la Formación La Negra de edad Pliensbachiano a Jurásico superior, con rocas ígneas del Plutón Sierra Áspera de edad Neocomiano, en un lineamiento estructural NW con emplazamiento de intrusivos monzoníticos y aplíticos de edad Cretácico Superior los cuales presentan metasomatismo potásico y mineralización de U y REE. En la III y IV Regiones, mineralización similar a la descrita jalona un lineamiento regional coincidente con el eje de la provincia metalogénica del hierro, avalando la necesidad de realizar mayores estudios para mejorar la estimación del potencial de minerales radiactivos del país. expressed by Empresa Nacional de Minería (ENAMI) and CCHEN, on REE and Uranium elements, resulted in the sign of an agreement between both parties to study this prospect, in which ENAMI provided operational resources and CCHEN provided professional resources. From geological point of view, the prospect is located at contact of volcanic rocks, that correspond to La Negra Formation of Pliensbachiano age to upper Jurasicc age, with igneous rocks of Pluton Sierra Áspera of Neocomian age, in a structural lineament NW with emplacements of monzonitic and aplitic intrusive rocks from upper Cretaceous age with potassium metasomatism and mineralization of U and REE. In III and IV Regions, similar mineralization to the described one, marks a regional lineament coincidental with the axis of the iron metallogenic province, supporting the need to realize studies to improve the estimation of the potential of radioactive minerals of the country. NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS 1.- INTRODUCCIÓN 2.- DESARROLLO Como resultado de actividades de prospección e investigación geológica de los minerales radiactivos realizadas por CCHEN en el territorio nacional, se han detectado numerosas anomalías y ocurrencias de uranio las que corresponden a diferentes modelos de depósitos de uranio, siendo el prospecto Cerro Carmen uno de ellos [1, 2]. 2.1.- Marco Regional Las primeras anomalías que permitieron definir el prospecto se descubrieron mediante prospección aérea en 1982 [3]. En 1995, el interés por parte de la Empresa Nacional de Minería (ENAMI) y de CCHEN, sobre REE y Uranio respectivamente, permitió la firma de un Convenio de Cooperación para su estudio, en el cual ENAMI aportó recursos de operación y CCHEN los profesionales. El prospecto se ubica 15 km al noroeste de la ciudad Diego de Almagro en la III Región, a una cota de 1.000m s.n.m. Se encuentra amparado por propiedad minera a nombre de ENAMI con una superficie de 4.500 Hás, creada en el contexto del Convenio antes mencionado. El acceso al prospecto se realiza por el camino que une Diego de Almagro y la antigua mina de hierro El Carmen (Figura 1) FIGURA 1. Ubicación Prospecto Cerro Carmen. El prospecto se emplaza en el borde oriental de la Cordillera de la Costa. La zona está constituida por rocas mesozoicas (formación la Negra y plutón Sierra Áspera), con remanentes de depósitos aluvionales terciarios subhorizontales en proceso de erosión (Unidad Gravas de Atacama). Al oriente del prospecto se desarrolla la unidad geomorfológica denominada Depresión Central, seguida por un quiebre de pendiente que marca el inicio de la Precordillera [4]. Estructuralmente el prospecto se emplaza en la traza de un lineamiento regional de dirección NW, mapeable desde la Zona de la Falla de Atacama hasta la Zona de la Falla de Domeyko (Figura 2). La tectónica distensiva del triásico, desarrolló estructuras de dirección NW que controlaron la depositación de las unidades geológicas mesozoicas. Reactivaciones de estas estructuras definen lineamientos en esas unidades y posibilitan el emplazamiento de material FIGURA 2. Geología y Geofísicas Simplificada. Lineamiento regional. NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) 3 I N V E S T I G A C I O N GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS ígneo en la corteza superior, enriquecido en elementos metálicos por procesos de metasomatismo a partir del manto superior. 4 I N V E S T I G A T I O N En la zona afectada por el esfuerzo tectónico en que posteriormente se desarrollaría la zona de ruptura conocida como la falla de Atacama, se produjeron fallas NW-SE, sinestrales R1 y fallas WSW-NE, destrales definidas como R2. Este efecto combinado habría generado rotación de bloques y zonas de distensión [5, 6] en las cuales se encuentran la mayoría de los depósitos importantes de hierro, a los cuales se relacionan las ocurrencias de U-REE. En el área del prospecto, el lineamiento NW, presenta un ancho de 300 a 500m con intenso fallamiento sinestral de igual dirección y está definido por alteración hidrotermal y emplazamiento de rocas intrusitas (Figura 2). Como efecto de desplazamiento se ha desarrollado, en los planos de ruptura, un intenso lajamiento descrito preliminarmente como esquistos dinámicos, lentes de cizallamiento y rampas de deslizamiento y zonas de descompresión que habrían facilitado el proceso de metasomatismo. Las unidades que presentan los mayores fondos geoquímicos de elementos de interés nuclear y REE (Tabla 1), corresponden a algunas unidades del arco magmático cretácico, que en la zona del proyecto corresponden al Plutón Sierra Áspera definido por Godoy y Lara [4] y unidades menores equivalentes [7]. Las unidades intrusivas mencionadas presentan facies monzoníticas y zonas con metasomatismo potásico desde moderado a fuerte con contenidos de feldespato potásico de hasta un 60%. Estas litologías se originaron en el Tabla 1 Contenido de Tierras Raras Livianas (LRE) en Ciclos Intrusivos de la III y IV Regiones CICLO INTRUSIVO CPS Ut AN Ut VH Th La Ce Nd Y 205 297 3,86 6,93 12,95 56,73 20,82 16,59 23,00 14,25 59,89 31,03 25,29 10,09 12,43 10,74 CRETÁCICO SUP. X (N=595) S 535 1.446 81,16 671,2 179,6 64,00 351,25 426,21 70,08 1.026,5 277,2 2.117,0 2.348,9 238,5 36,95 71,20 CRETÁCICO INF. X (N=26) S 146 128 2,24 1,87 7,8 13,7 6,90 9,44 6,20 3,76 15,50 5,06 9,00 4,24 4,67 3,78 JURÁSICO X (N=61) S 141 142 4,46 8,82 22,00 42,87 12,20 14,55 33,50 8,58 72,50 18,63 28,50 9,47 24,00 15,72 PALEOZOICO X (N=496) S 117 54 2,38 2,84 1,21 1,23 32,65 18,86 30,98 18,27 74,95 45,00 34,44 19,18 15,00 8,48 PALEOGENO X (N=475) S CPS = Actividad gama natural de cuentas totales, medidas en cuentas por segundo Ut AN = Contenido de uranio total en las rocas, determinado mediante activación neutrónica. Ut VH = Contenido de uranio total en las rocas determinado mediante vía húmeda. Th = torio, La = lantano, Ce = cerio, Nd = neodimio, Ce = cerio, Y = itrio. X = contenido medio, S = desviación standard. NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS contacto de intrusivos de magnetita y sus facies metasomáticas presentan magnetita e ilmenita, rutilo, esfeno, allanita y berilio como minerales accesorios. Metalogenicamente, el prospecto se encuentra en un área densamente mineralizada (Figuras 3, 4, 5, 6) [1] del borde oriental de la franja de hierro cretácica, la que se denomina Iron Oxide Copper and Gold (IOCG). Localmente, se encuentra a 5 km al oeste de cuerpos de hierro masivo con cobre diseminado (Minas Teresita, Silvita y Carmen) y de vetas de oro (minas Resguardo San Juan), y, a 6 km al norte de las minas de cobre Carmen, Amalia, Ester y Compensación. FIGURA 3. Distribución de elementos asociados a la mineralización de cobre. NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) 5 I N V E S T I G A C I O N GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS En las cercanías del prospecto Cerro Carmen, específicamente en Sierra Áspera, se detectó otras zonas mineralizadas con REE y uranio, las cuales constituyen vetas de 0,02m a 1,0m de potencia y corridas desde 25m a 75m. Estas estructuras, emplazadas en rocas graníti- 6 cas, están asociadas a la falla que controla el emplazamiento de hierro de Mina Silvita. Otra zona mineralizada corresponde al prospecto Veracruz, el que se emplaza en anfibolitas desarrolladas en el contacto entre granodioritas y rocas volcánicas. I N V E S T I G A T I O N FIGURA 4. Distribución de elementos asociados a la mineralización de hierro. NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS 7 I N V E S T I G A C I O N FIGURA 5. Distribución de elementos asociados a la mineralización de oro. NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS 8 I N V E S T I G A T I O N FIGURA 6. Distribución de elementos asociados a la mineralización de plata. NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS 2.2.- Geología del Prospecto La mineralización de Uranio y Tierras Raras compromete una superficie de 2,5 km2 en el flanco oriental del Cerro Carmen. Geológicamente corresponde a un skarn en rocas volcánicas, desarrollado, en relación al emplazamiento de monzonitas y aplitas, en el ámbito estructural de un lineamiento regional de dirección NW. La caracterización de las litologías se basa en el estudio, bajo microscopio, de 54 muestras de roca y mineralizaciones obtenidas durante la investigación del prospecto. 2.2.1.- Formación La Negra, Miembro 2 Las rocas volcánicas del área del pros-pecto han sido asignadas por Godoy y Lara [4] al Miembro 2 de la formación La Negra, de edad amplia Pliensbachiano a Jurásico superior. La estructura de la secuencia volcánica es 20°E/ 20º - 30º E, y presenta desde su base 500m de ocoitas marrón, seguidas por 300m de traquibasaltos y por 800m de andesitas gris verde en su parte superior. Los ocoitas presentan color marrón, textura porfídica con fenocristales de plagioclasa (oligoclasa – andesina) subhedral, anfíbola cloritizada, y sericitizada, piroxeno fuertemente alterado y masa fundamental pilotaxítica, con estructura de flujo, desarrollo de cuarzo microcristalino, con destrucción de la textura. Las rocas contienen magnetita e ilmenita diseminada. Los traquibasaltos presentan una marcada textura porfírica, con dos generaciones de feldespatos y ferromagnesianos del tipo anfíbola y piroxeno, todo ello en una masa compuesta por feldespato sin orientación. En general, los ferromagnesianos se presentan cloritizados y en menor porcentaje, afectos de arcilla y sericita, y bordes de epidota. El cuarzo es microgranular, existiendo feldespatos arcillizados, ortoclasa y sanidina. Los minerales opacos corresponden a ilmenita y escasa magnetita. Como mineral accesorio se reconoce circón (Microfotografía 1) 9 Microfotografía 1. Traquibasalto. Muestra 99HF067. Corte transparente. Las andesitas, de color gris verdoso oscuro y de textura porfírica con fenocristales de feldespatos en una masa afanítica cloritizada, presentan variaciones en cuanto al grado de silicificación, y al contenido de anfíbolas y piroxenos y a la alteración propilítica que las afecta (Microfotografía 2) Microfotografía 2. Andesita. Muestra 99HF054. Corte transparente. Las metandesitas constituyen el borde NE del prospecto, con disposición estructural de 340/40°E en el extremo norte y de 20/30°E en el extremo sur. Este nivel incluye unidades basálticas y volcanitas ácidas fuera del área del prospecto. Su grado de metamorfismo se debe al emplazamiento de apófisis de rocas intrusivas de litología variada desde dioritas, granodioritas, monzonitas y monzonitas aplíticas, con diferenciados como cuarzolitas y metasienitas. En general estas rocas presentan un grado variable de introducción de sílice, feldespato potásico, magnetita, apatita y hematita, a los NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) I N V E S T I G A C I O N GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS cuales se asocia davidita en pequeñas cantidades. 10 I N V E S T I G A T I O N 2.2.2.- Rocas Intrusivas Fuera del lineamiento afloran intrusivos granodioríticos y al interior de este intrusivos monzoníticos de forma elongada siguiendo la estructura. En el extremo nor-oeste del prospecto aflora un cuerpo elipsoidal de monzonita, de 200m de largo en sentido NW-SE y 100m de potencia, con efectos de metasomatismo potásico que alcanza la composición de una metasienita a aplita sienítica. En la misma zona, y en contacto metamórfico con las metasienitas aflora un cuerpo menor de gabro y una diorita traquitoide filoniana, ambas rocas con efectos de metamorfismo de contacto y afectadas por fallamiento de dirección general 290 a 310°. En la parte central del prospecto se observan pequeños aforamientos de dioritas a garbos. En el extremo sureste afloran monzonitas con magnetita diseminada con un cuerpo asociado de metasienita, y un diferenciado de cuarzo microcristalino. En el borde sur del prospecto un cuerpo de monzonita, de marcado control estructural de dirección 300º, intruye ocoitas marrón, silicificadas, generando una zona de feldespatización y silicificación intensa, con mineralización diseminada de ilmenita–davidita de potencia variable de 2 a 50m. (Figura 2) MONZONITAS Las monzonitas presentan textura hipidiomórfica granular obliterada por procesos de metamorfismo de contacto. Su color es variable de gris amarillo a gris verdoso, al microscopio se pueden diferenciar zonas pardo sucias, zonas verdes y zonas claras. Las primeras presentan textura granoblástica (albita–oligoclasa con desarrollo de mosaico criptocristalino interno) en un agregado criptocristalino formado por feldespatos arcillizados y cristales finos de cuarzo. Los feldespatos potásicos corresponden a ortoclasa, microclina y pertita. Las zonas de color verde de la roca corresponden a anfíbolas cloritizadas, piroxenos uralitizados. Se observa abundante clorita, arcilla, sericita y muscovita. Las zonas claras corresponden a un mayor contenido de cuarzo. Los minerales opacos (davidita) se presentan diseminados, de formas elongadas y tamaños de hasta 3 mm (Microfotografía 3) Microfotografía 3. Monzonita afectada de metamorfismo. Muestra 99HF093. Corte transparente. METAMONZONITA Macroscópicamente corresponde a una roca de color gris rosado, dura compacta, de textura fanerítica compuesta por cuarzo y feldespato indiferenciado (plagioclasa y feldespato potásico) con reducida cantidad de ferromagnesianos y minerales opacos como magnetita oxidada. Con lupa binocular se observa davidita asociada a la magnetita. Al microscopio (Microfotografía 4) presentan textura hipidiomórfica granular, destruida por procesos de alteración y metamorfismo como introducción y/o desarrollo de mosaico microcristalino de cuarzo. Los sectores de color pardo sucio corresponden a un agregado de feldespato arcillizado, con clorita pobre en hierro, calcita y una Microfotografía 4. Metamonzonita. Muestra 99HF029. Corte transparente NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS reducida cantidad de opacos finos. Los sectores de color pardo formado por anfíbola, clorítizada fibrosa y plumoso tipo talco, con escasa calcita y epidota, y minerales opacos de color rojo oscuro (davidita), de forma irregular y tamaño de 50 a 200 micrones. Los sectores blancos a incoloro, corresponden a mosaico microgranular de cuarzo. En general se trata de rocas intrusivas de emplazamiento profundo con efectos de recristalización y metamorfismo, su mineralogía se reconoce por sus productos de alteración y texturas relictos. 2.2.3.- Anfibolitas En el prospecto esta unidad constituye una franja en la zona central del lineamiento. Macroscópicamente presentan color gris verde con zonas de color rosado, de textura fanerítica, compuesta por ferromagnesianos cloritizados, con introducción de feldespato potásico (pertita) y silicificación. Al microscopio presentan textura nematoblástica a granoblástica, procesos de transformación y ordenamiento subpa- Microfotografía 5. Anfibolita. Muestra HF99019. Corte transparente ralelo de cristales, y texturas relicto porfídica. Los componentes esenciales corresponden a ferromagnesianos del tipo anfíbola, clorítizados y fibrosos, identificados como hornblenda y actinolita; Cristales tabulares de plagioclasa reemplazados por un mosaico granoblástico de feldespato de la misma composición y clorita fibrosa. Feldespato potásico en forma de ortoclasa y microclina, y desarrollo de pertita. Asociados a los clivajes basales de la anfíbola se presentan esfeno. La roca contiene además óxidos de hierro, ilmenita, davidita, apatita, esfeno y zircón, indicando una temperatura de formación de 750° C y una presión de 6 kb (Microfotografía 5). 11 2.3.- Metamorfismo y metalogenia asociada La transformación de las rocas del prospecto Cerro Carmen indica que los procesos metalogénicos precursores más importantes se relacionan con metamorfismo de mediano a bajo grado y metamorfismo regional. La zona de clorita está desarrollada en la mayoría de las rocas, y existe una gradación entre rocas corneas y anfibolitas. El proceso de metamorfismo regional de las rocas ígneas, no ha generado estructuras esquistosas. En los feldespatos se observa el desarrollo de un mosaico interno que, generalmente, no guarda relación con los planos de macla, favoreciendo la destrucción del mineral, generando así un mosaico equidimensional. La actinolita y otros minerales anfibólicos son constituyentes de los esquistos verdes (facie de esquistos verdes). Se asume que bajo el mismo rango de condiciones de temperatura y presión directa, la cristalización siguió una de las tres alternativas gobernadas por la cantidad de H2O y CO2 localmente presente durante la recristalización: ● en exceso de agua el carbonato es removido del sistema y los metasilicatos son reemplazados por clorita y epidota dando lugar a la asociación “clorita, epidota y albita”, o ● en presencia de exceso de carbonato y adición de agua, en la destrucción de la piroxena y hornblenda se forma calcita, generando la asociación “calcita, clorita, epidota y albita”, o ● cuando en el sistema existe equilibrio y suficiente cantidad de agua y CO2, los cambios mencionados están ausentes. La piroxena y anfíbola original dan origen a actinolita, asociada con clorita y epidota, dando lugar a la asociación actinolita, epidota y clorita. Mediante la presencia de algunos minerales es posible reconocer la NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) I N V E S T I G A C I O N GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS 12 I N V E S T I G A T I O N Microfotografía 6. Muestra 99HF019. Corte transparente. isograda de la subzona de clorita 2, representada por la asociación albita, epidota, actinolita, esfeno y abundantes relictos de augita. Con el aumento de presión y temperatura, se desarrollaron algunos cambios, por ejemplo la epidota disminuyó su birrefringencia y el contenido de hierro, transformándose en clinozoisita (epidota azul). La biotita normalmente de color café rojizo adquirió color café verdoso, indicador de mayor grado de metamorfismo y de la zona de granate. La reacción entre plagioclasa cálcica (oligoclasa andesina) y una anfíbola (hornblenda con radicales OH) o piroxena (augita) con elementos como Ca, Mg, Fe, Ti, forman clorita, calcita, epidota y dejan libre minerales de hierro y titanio, como ilmenita y esfeno (Microfotografías 6 y 7). Microfotografía 7. Muestra 99HF025. Corte transparente. Las anfibolitas de hornblenda, augita y plagioclasa existentes en las zonas mineralizadas del prospecto, se han originado a partir de rocas ígneas básicas a intermedias, donde uno de los minerales esenciales es la piroxena (augita) se transforma en un agregado clorítico fibroso, con algunas propiedades ópticas de la piroxena (uralita, Microfotografía 8). La hornblenda se transforma a un agregado clorítico fibroso del tipo tremolita actinolita. Este mineral se ha observado junto con epidota, biotita, granate (almandino), accesorios como esfeno, apatita y opacos. La presencia de granate es indicador de alta presión y temperatura, se forma a expensas de minerales de alteración como arcillas, clorita, sericita, epidota, calcita y opacos finos más la introducción de sílice. Este mineral por efecto de cristalización que modifica la textura de la roca. (Microfotografía 7). Microfotografía 8. Muestra 99HF022. Corte transparente. Las plagioclasas, del tipo oligoclasa–andesina, presentan diferentes grados de zonación, los núcleos amplios indican una cristalización lenta, con centro más cálcico y periferia más sódica. Mediante el proceso de albitización pierde carbonato y se transforma en albita, caracterizada por un maclado polisintético múltiple. En algunas muestras se observa escapolitización de las plagioclasas (sistema monoclínico), producida por metasomatismo con adición de carbonato, en forma de calcita, en la plagioclasa transformándola en escapolita del tipo meionita (sistema tetragonal). Los minerales opacos, portadores de la mineralización de hierro, titanio, uranio, RE, itrio y escandio, se originaron a partir de elementos presentes en la roca como óxidos de hierro (magnetita), óxidos de hierro-titanio (ilmenita), silicato de calcio-titanio (esfeno), forma- NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS titanio, las que se manifiestan por sus características físicas de forma, clivaje y color, especialmente el aumento de reflejos internos rojos con el aumento de titanio. La davidita (Foto 1) presenta color café a negro, brillo vítreo, translúcido con brillos internos rojos, fractura concoidal e incipientes formas rómbicas. Habitualmente no presenta formas cristalinas. Microfotografía 9. Muestra 99HF256. Corte transparente. dos a partir de los minerales originales de la roca (piroxeno, anfíbola y biotita) (Microfotografías 6, 7, 9, 10). El uranio y las REE, durante el proceso de skarn, adicionadas por el metasomatismo potásico, reemplazaron al titanio, calcio y hierro en los minerales mencionados, iniciando el proceso por los sistemas de clivajes. Al microscopio se reconocen magnetita, hematita, cristales alargados esqueléticos de ilmenita reemplazados por davidita, rombos alargados de esfeno y formas romboédricas de davidita (Microfotografías 9 y 10). La ilmenita, magnetita, titanita y davidita y posiblemente miembros intermedios como magnetita titanífera, ilmenita, ulvospinel, pseudobrookita y maghemita, representan temperaturas de formación entre 1.500 a 1.594°C. La coexistencia de oligoclasa, ortoclasa y pertitas y microclina indican una temperatura entre 500 y 700°C. La temperatura indicada por la presencia de pertita es de 500 a 650° C. La formación de granate (almandino) 900°C y piroxenos indican una temperatura entre 600 y 900° C. La formación de anfíbola y la albitización indican una temperatura entre 500 y 600°C y la epidota entre 300 a 500°C, característica de proceso de retrometamorfismo [8]. 3.- RESULTADOS Y CONCLUSIONES La asociación mineralógica presente en el prospecto, permite definir que éste se habría desarrollado a partir de un proceso de metamorfismo y metasomatismo potásico de mediana intensidad con disponibilidad de una carga metalífera de Fe, Ti, U, REE, Y y Sc, en un ambiente altamente alcalino que habría condicionado la formación de una facie de mineral Microfotografía 10. Muestra 99HF256. Corte transparente 2.4.- Mineralización de Tierras Raras y Uranio Los minerales metálicos, con contenidos variables de uranio, torio, hierro, titanio, itrio escandio y REE livianas, pertenecen a la serie ilmenita-davidita. Al microscopio se observan variaciones y/o mezclas o entrecrecimientos de estas especies en cuanto a su contenido de Foto 1. Mineral Davidita, Prospecto Cerro Carmen III Región de Atacama, Chile NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) 13 I N V E S T I G A C I O N GEOLOGÍA DEL PROSPECTO CERRO CARMEN; MINERALIZACIÓN DE URANIO Y TIERRAS RARAS 14 I N V E S T I G A T I O N de davidita. La mineralización, se presenta en vetas subparalelas, diseminaciones y rellenos de zonas brechosas, con espesores variables desde 0,2m. hasta 60m de espesor y longitud desde 10m a 600m. El proceso de skarn y otras variables antes descritas permiten suponer un desarrollo vertical de la mineralización, entre 300 y 500 m. con un alcance horizontal de 100m a 200m a partir del plano de emplazamiento. Este ambiente, que se extiende en una longitud de 2.500 – 3.000 metros, posibilita la presencia de varios cuerpos mineralizados en el prospecto y en la continuidad del ambiente. Los cuerpos mineralizados podrían repetirse en la vertical y a ambos lados del emplazamiento monzonítico en relación directa con una anomalía magnética detectada en el prospecto. Posteriores estudios de geofísica de prospección (magnetometría, resistividad y polarización inducida) efectuados en el prospecto [9] respaldan lo expuesto y además permiten asociar al prospecto potencialidad por sulfuros diseminados. Los resultados del estudio geológico del prospecto Cerro Carmen, junto a otras mineralizaciones geológicamente similares, distribuidas entre las Regiones III y IV, que jalonan preliminarmente un lineamiento regional coincidente con el eje de la provincia metalogénica del hierro entre Ovalle y Diego de Almagro, avalan la necesidad de realizar mayores estudios para mejorar las estimaciones de la potencialidad de estos recursos en el país. NUCLEOTECNICA AÑO 26 (Diciembre 2008) HERIBERTO FORTÍN MEDINA, BORIS ALARCÓN FARÍAS BIBLIOGRAFÍA [1] FORTIN, H. y SERRANO, M. Geología y Estimación Preliminar de Recursos. Prospecto Cerro Carmen. Comuna de Diego de Almagro. III Región de Atacama. Inédito CCHEN – ENAMI, Santiago, 2000, 119 Pág., 17 planos fuera de texto. [2] FORTIN, H. y SERRANO, M. Tercera Proposición de Sondajes Exploratorios Prospecto Cerro Carmen. Comuna Diego de Almagro, III Región de Atacama. Inédito CCHEN – ENAMI, Santiago, 2003, 39 Pág., 12 planos fuera de texto. [3] ROJAS, J. T. Prospección Aeroradiométrica en la Franja Costera Río Huasco – Río Salado. Inédito, CCHEN, Santiago, 1982, 109 Pág., 6 planos fuera de texto. [4] GODOY, E. y LARA, L. Hojas Chañaral y Diego de Almagro, Región de Atacama. Mapas Geológicos Nº 5-6. Escala 1:100.000. SERNAGEOMIN, Santiago, Chile, 1998, 20 Pág. [6] BROWN, M., DÏAZ, F., y GROCOTT, J. Displacement history of the Atacama fault system 25º00’S – 27º00’S, northern Chile, en Geological Society of America Bulletin, v. 105, issue 9, USA, September 1993, p. 1163 – 1174. [7] FORTIN; H. y ALARCÓN, B. 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