Caracterización de minerales de arcilla en depósitos asociados a drenaje ácido de roca de la Fm. Corral Amarillo, Famatina.

WUNDERLIN, CECILIA; MAZA, SANTIAGO; COLLO, GILDA; DO CAMPO, MARGARITA; NIETO, FERNANDO

Congreso; XIX Congreso Geológico Argentino; 2014

En el sector oriental del cinturón de Famatina (La Rioja, Argentina) se encuentran depósitos aterrazados de un paleolago de edad cuaternaria (~3.483-3.540 años cal AP) definidos como Fm. Corral Amarillo (Limarino et al., 1994). Se trata de 44m de una sucesión rítmica de ocres arcillosos, limolitas, areniscas y conglomerados, asociada a un endicamiento por avalanchas de rocas en el curso medio del Río Amarillo. Los niveles distales del paleolago presentan altos contenidos de minerales de Fe3+, asociados al drenaje de una importante aureola de alteración epitermal de alta sulfuración en el Distrito Minero Nevados de Famatina, ubicado en las nacientes del río Amarillo. En la actualidad el río presenta aguas ácidas (pH 2,6-4,5) sulfatadas, de coloraciones rojizas a amarillentas y con elevadas concentraciones de sólidos totales disueltos (STD) y metales como As, Mo, Cu, Zn. Para los niveles distales del paleolago se redefinieron tres facies principales dentro de la asociación distal (Maza et al., 2008; Fig. 1): Facies de ocres bandeados (colores naranja a marrones); facies de ocres limo-arcillosos (color amarillo) y facies areno-limosa (color gris). La zona de alteración supergénica, asociada a los procesos epitermales y que forma parte del área fuente, se manifiesta principalmente por procesos de argilitización, limonitización y posiblemente sericitización, con una estrecha relación con la cantidad de pirita presente y la permeabilidad de la roca alterada primigeniamente (Mayon, 1999). En el presente resumen se presentan la caracterización de los minerales de arcilla presentes en los depósitos del paleolago, así como de parte de las zonas de alteración que funcionan como áreas fuente, con el objeto de avanzar en la comprensión del comportamiento de estas fases minerales en sistemas extremos como el estudiado. En las muestras se separaron las fracciones <2μm que posteriormente fueron analizadas mediante difracción de rayos x y microscopía electrónica de transmisión. Las fórmulas estructurales de los granos de illita  y esmectita analizados fueron calculadas considerando 22 cargas negativas. La mineralogía de la fracción arcilla en la facies de ocres bandeados varía según el nivel analizado (Fig. 1), con altos contenidos de goethita y proporciones variables de illita/mica (~93%-100% de las arcillas presentes), caolinita (hasta ~5%) y esmectita (~2%). La facies de ocres limo-arcillosos presentan goethita, illita/mica (~93%), esmectita (~4%) y caolinita (~3%). En la facies areno-limosa no se identificó goethita, y presenta un dominio de caolinita (~71%), con proporciones menores de illita/mica (27%), clorita (1%) y esmectita (1%). En la facies de ocres bandeados la composición de las esmectitas, es compatible con beidelitas y montmorillonitas. La facies de ocres limo-arcillosos presenta esmectitas con composiciones más férricas, que alcanzan el campo de las nontronitas. La facies areno-limosa presenta granos con una gran variedad composicional, predominando las beidelitas y montmorillonitas. Las muestras analizadas en la zona de aporte presentan proporciones variables de illita/mica (~23-100%) y caolinita (~1,9-100%), con trazas de esmectita y clorita (~0,5%) en algunas muestras, acompañadas en general de cuarzo y plagioclasa. En ambientes geoquímicos de extrema acidez como el Río Tinto (España), fuertemente afectado por drenaje ácido de rocas y de minas (DAM), producto de la explotación de numerosos yacimientos de sulfuros masivos de la Faja Pirítica Ibérica, Fernández Remolar et al. (2006) propusieron un modelo geoquímico que asume que durante las estaciones húmedas los complejos iónicos de sulfatos están fuertemente diluídos y el Fe3+ es removido como oxihidróxidos de Fe que pueden asociarse con fases portadoras de sílice. En estas condiciones, los primeros minerales en sedimentarse son las arcillas transportadas desde el área fuente junto con nontronitas y caolinitas, que pueden generarse en las condiciones de pH superiores a 3,5 que tienen lugar en esta estación. En la estación seca, los sulfatos férricos (desde schwertmanita a jarosita) precipitan a medida que el pH decrece. En el caso de los niveles estudiados en la Fm. Corral Amarillo, se dan situaciones análogas. El bandeado y las variaciones composicionales presentes en las facies distales del paleolago han sido interpretados como asociados a variaciones estacionales en el aporte de material y las condiciones químicas de las aguas (Maza et al., en revisión). La facies de ocres bandeados se asociaría a un estadio de bajo caudal durante la estación invernal seca (pH del agua del río de ~2,6-2,9). La facies de ocres limo-arcillosos se asociaría a periodos de alta descarga durante la estación de verano húmeda (pH >3.5). En ambos casos el aporte de material desde la zona de alteración sería escaso (illita/mica, cuarzo, plagioclasa, caolinita?). La disponibilidad de Fe3+ sería menor en la facies de ocres bandeados (exceso de SO4-2) que en la facies limo-arcillos (déficit de SO4-2), con el consiguiente dominio de schwertmanita en la primera y presencia de montmorillonitas/nontronitas y caolinitas en la última. La facies areno-limosa, con mayores espesores, menores contenidos de Fe3+ y mayor proporción de minerales detríticos estaría relacionada con eventos de crecida del río durante la estación húmeda. En esos niveles los minerales en la fracción <2mm presentes serían predominantemente producto de transporte desde la zona de aporte, con dominio de caolinita e illita/mica. En todos los niveles la presencia de goethita sería el producto de la transformación por ?envejecimiento? de los sulfatos originales (Maza et al., en revisión).