Distribución de elementos traza en el Manto Ferrífero II, Proyecto Unchimé (Silúrico del NOA): evidencias de la fuente del hierro

LÓPEZ DE AZAREVICH, V.L.,; AZAREVICH, M.B.

Puerto Madryn

Congreso; XIV Reunión Argentina de Sedimentología; 2014

Asociación Argentina de Sedimentología

La cuenca siluro-devónica del NOA se inicia con los niveles inferiores de la Formación Zapla,compuestos por tillitas (diamictitas) de matriz arcillo-limosa, que engloba rodados de hasta 50 cm de cuarcitas,cuarzo, metamorfitas y granitoides. Completan la secuencia areniscas y lutitas grises a negras, con horizontesferríferos rojos cuyo espesor no supera los 20 cm (Mauri, 1968). También se conoce esta secuencia como?Horizonte Glacial de Zapla? (Schlagintweit, 1943). Presentan una continuidad uniforme hasta Perú, siendo suespesor muy variable, con máximos de 755 m en Bolivia. En concordancia se apoya la Formación Lipeón,constituida en su sección basal por lutitas grises laminadas que contienen abundantes cristales de pirita, eincluyen fósiles de edad Wenlokiano-Downtoniano. Se encuentran intercaladas en el perfil, grauvacas y calizaslentiformes y nodulares. En sus secciones inferior, media y superior se hallan niveles hematíticos moradosdenominados Horizontes Ferríferos I (0,70-10 m de espesor), II (0,70-8,50 m de espesor) y III (<3,50 m deespesor), respectivamente. El espesor de la Fm Lipeón en la zona de estudioes variable entre 1 00 y 300 m (Bosoy Monaldi, 1999, y literatura incluida). Estos sedimentos se han depositado en una plataforma silicoclástica, deaguas tranquilas, en ambiente sublitoral. Los minerales de hierro precipitan como cemento o cubriendo losgranos minerales formando oolitas en condiciones de agitación episódica (oleaje). Los sectores de baja energíamecánica y condiciones anaeróbicas se caracterizan por presencia de chamosita y siderita, y registranbioturbación.El Proyecto Unchimé comprende un yacimiento de hierro sedimentario de edad Silúrico alojado en laFormación Lipeón, localizado en el Departamento General Güemes, provincia de Salta. De los tres horizontesferríferos contenidos en dicha unidad, el Horizonte Ferrífero II es el de naturaleza económica en este DistritoMinero. Se considera que el contenido de Fe de las rocas ferríferas (exceptuados los placeres) es mayor al 15 %de Fe (James, 1954), y una asociación sedimentaria de estratos ferríferos definen un manto ferrífero, e incluyediferentes minerales de mena y arreglos texturales (Boso y Monaldi 1999).El depósito se define como unyacimiento de hierro oolítico de baja ley, de tipo Minnette, con un espesor entre 2 y 8 metros. Los minerales demena son hematita (Fe2O3) y chamosita (Fe3Al2Si2O10.3H2O) subordinada, con menor proporción de siderita,gohetita, limonita y pirita. Las leyes publicadas para este tipo de yacimiento son de 55 a 65% de Fe2O3equivalente a Fe = 37,6 - 44,5 % (Pages, 1970).Desde el punto de vista geoquímico, el análisis del enriquecimiento de metales pesadostales como Cu, Zny Cr, respecto a PAAS (Post Archean Average Shale, Taylor y McLennan, 1985), permiten explorar laproveniencia del Fe y la génesis del yacimiento.El origen del Fe en las menas ferríferas es discutido, especialmente en las de tipo BIF. Una escuelaconsidera que proviene de la erosión de masas terrestres (meteorización deminerales ferromagnesianos), otraplantea un origen vinculado con actividad exhalativa volcánica (actividad hidrotermal subacuática relacionada avolcanismo). La influencia hidrotermal está comúnmente asociada a dorsales oceánicas en expansión, y esteproceso puede aportar el Fe y otros metales a las cuencas en formación. El factor de enriquecimiento de losmetales pesados revela que todos estos elementos se encuentran en déficit respecto a su concentración en elPAAS (Fig. 1), exceptuando el V, el P y el Fe, mientras el Cr se mantiene en concentraciones alrededor delPAAS. Las altas concentraciones de V y algunas de Cr son comunes en las menas chamosíticas (James, 1954), ylocalmente pueden estar modificadas por diferencias locales relacionadas con la naturaleza geoquímica de losterrenos adyacentes a la cuenca en formación. El P puede provenir de la presencia de material orgánico denaturaleza fosfática depositado en la cuenca. Estas evidencias permiten reconocer que la fuente de Fe no eshidrotermal.La génesis de los depósitos de tipo Minette como el de los Horizontes Ferríferosde la Fm Lipeón, ocurreen ambientes lateríticos o hidromórficos (Siehl y Thein, 1986) y su formación se relaciona con eventostransgresivos o regresivos (Hallam y Bradshaw, 1979; Bradshaw et al., 1980; Frakes y Bolton, 1984).En los ambientes marinos, las oscilaciones relativas del nivel del mar producen variaciones cíclicas de Eh,pH, concentración de materia orgánica, y de las fases disueltas de sulfato y Fe ferroso. Los episodiostransgresivos producen una disminución en la concentración de O2 y un incremento de [Fe2+] disuelto en formacoloidal, mientras que los regresivos generan oxidación y precipitación como Fe2O3 (Curtis y Spears, 1968). Esta163alternancia de condiciones puede explicarse fácilmente mediante oscilaciones rápidas del nivel del mar (VanHouten, 1986; Goldhammer et al., 1987; Cotter, 1988).Las evidencias geoquímicas y geológicas sugieren que el Fe deriva de la meteorización continental, yprecipita en un periodo postglacial que sucede a la depositación de la Formación Zapla. En este contexto, laoscilación del nivel freático asociado a los sucesivos episodios de transgresión/regresión reconocidos por Vistalli(1989), la lixiviación y transporte del Fe producto de la meteorización continental y las condicionesprevalecientes de Eh/pH así como también la actividad microbial, condujeron a la precipitación de los mineralesde Fe (chamosita, goethita, hematita) en el Horizonte Ferrífero II.