Evolución geoquímica y mineralógica del sistema de drenaje ácido asociado a la mina La Mejicana, Famatina, La Rioja

MAZA, SANTIAGO; COLLO, GILDA; LECOMTE, KARINA; ASTINI, RICARDO; NIETO, FERNANDO

Córdoba

Otro; I Reunión Argentina de Geoquímica de Sueperficie; 2009

En el sector central del Cinturón de Famatina se encuentran depósitos aterrazados de un paleolago asociados a avalanchas de rocas que endicaron el curso medio del río Amarillo, presumiblemente durante el Holoceno. Se trata de 44 metros de una sucesión rítmica compuesta de ocres arcillosos, limolitas, areniscas y conglomerados, definida como Formación Corral Amarillo (Limarino, 1994). Los niveles profundos del paleolago presentan altos contenidos de minerales de hierro asociados al drenaje de una importante aureola de alteración epitermal de alta sulfuración del distrito Nevados de Famatina, ubicado en las nacientes del río Amarillo. Con el objeto de precisar la mineralogía y la geoquímica de las capas de ocres, explotadas como pigmentos naturales y de conocer las condiciones químicas y procesos que actuaron previamente a las explotaciones mineras en la región se analizaron niveles pertenecientes a la asociación de facies distal del paleolago.  La mineralogía de estos niveles se estableció mediante DRX (en roca total) en tres facies: (1) facies de ocres bandeados compuestos por goetita, con proporciones menores de cuarzo; (2) facies de ocres limo-arcillosos con predominio de jarosita y goetita, con fases de silicatos en menor proporción; (3) facies areno-limosa en la que predominan cuarzo y jarosita en proporciones similares, con muscovita, biotita, feldespatos, clorita, kaolinita, esmectita y goetita en menores proporciones. La composición química se estableció mediante FRX en 35 muestras abarcando toda la sucesión. Los contenidos de Fe 2O 3 son de 56,3% en la facies (1), entre ~15,9 y 41,5% en la facies (2) y entre ~4,6 y 15,3% en la facies (3). Para todas las facies las concentraciones de SO 3 son similares, con valores medios entre 2,5 y 4,9 %. Estas concentraciones son extremadamente bajas respecto del contenido Fe 2O 3, considerando a la pirita como mineral precursor. Otros elementos mayoritarios como el SiO 2, Al 2O 3, K 2O, MgO, Na 2O y CaO presentan una clara relación inversa respecto del Fe 2O 3, siendo mucho más abundantes en la facies (3) en la que predominan minerales detríticos, con concentraciones medias de 50, 19, 5, 2, 2 y 0,5%, respectivamente. En general las concentraciones de As, Mo, Cu, Zn, Pb y Co son anómalas respecto de la corteza (valores máximos de 375, 116, 2759, 2465, 229, 109, ppm, respectivamente, cf. McLennan, 2001).  La distribución de las fases sulfatadas en los sistemas de drenaje ácido está directamente relacionada con el pH y la concentración SO 4 de las aguas (Cornell y Schwartmann 1996), dominando la jarosita con pH 1,5-3 y concentraciones de SO 4 >3000 ppm, mientras que con pH 3-4 y concentraciones de SO 4  3000-1000 ppm domina la schwertmanita. La presencia de jarosita en varios de los niveles lacustres indicaría condiciones extremadamente ácidas, probablemente asociadas a la estación húmeda en la que habría una mayor capacidad de aporte de SO 4 y metales. La ausencia de schwermanita en la secuencia podría deberse a su rápida transformación en goetita (Acero et al. 2006) con posterioridad a su precipitación; proceso que también explica las bajas relaciones de azufre/hierro en la sucesión. Los valores anómalos de As, Mo, Cu, Zn y Pb pueden vincularse a procesos de adsorción y/o co-precipitación relacionados con la formación de schwertmanita y jarosita, preservandose las concentraciones incluso luego de su paso a fases más estables. Si bien estos ambientes han sido ampliamente identificados como producto de la interacción entre escombreras con gran cantidad de sulfuros y aguas meteóricas e interpretados como procesos contaminantes genéticamente vinculados con la actividad minera, las similitudes mineralógicas y geoquímicas existentes entre los ocres del paleolago y los ocres actuales del río Amarillo (Maza et al. este congreso) permiten inferir un comportamiento similar del sistema de drenaje ácido del distrito Nevados de Famatina desde al menos el Holoceno hasta la actualidad. Este estudio sugiere que no habrían existido cambios drásticos atribuibles a las labores de explotación realizadas a principio de siglo pasado.    Acero, P., Ayora, C., Torrento, C., Nieto, J.M. 2006. The behavior of trace elements during schwertmannite precipitation and subsequent transformation into goethite and jarosite. Geochimica et Cosmochimica Acta 70: 4130–4139. Cornell R. M., Schwertmann, U. 1996. The iron oxides: Structure, properties, reactions, occurrence and uses. VCH, Weinheim and New York.  Limarino, C.O., Morelli, J.R., Gaidano, D. 1994. Sedimentología y origen del yacimiento Corral Amarillo (Cuaternario), Sistema del Famatina, Provincia de La Rioja. Revista de la Asociación Geológica Argentina 49 (1-2): 143-153. Maza, S.N., Collo, G., Lecomte., K.L., Astini, R.A., Nieto, F. (este congreso). Evolución geoquímica y mineralógica del sistema de drenaje ácido asociado a la mina La Mejicana, Famatina, La Rioja.  McLennan, S.M. 2001. Relationships between the trace element composition of sedimentary rocks and upper continental crust. Geochemistry Geophysics Geosystems, 2, Nº 2000GC000109.