Diagénesis, alteración y mineralización de Cu en la Formación Huincul, prospecto Tordillos, Cuenca Neuquina

JOSEFINA PONS; ADOLFO GIUSIANO; FRANCHINI MARTA; AGNES IMPICCINI,; FRANCISCO JAVIER RÍOS; AIEL TESTI

Neuquén

Congreso; XVIII Congreso Geológico Argentino; 2011

Comité Científico del XVIII Congreso Geológico Argentino

El prospecto Tordillos es un depósito de cobre hospedado en rocas sedimentarias cretácicas del Grupo Neuquén. Se localiza al Norte de la Dorsal de Huincul y al SO del Anticlinal Sauzal Bonito, cerca de los yacimientos hidrocarburíferos (Fig. 1a) Loma la Lata y Rincón del Mangrullo. En el sector del prospecto afloran los estratos subhorizontales de la formaciones Huincul y Lisandro (rumbo E-O /5-6ºN), parcialmente cubiertos     por los sedimentos modernos de las terrazas del río Neuquén. La F. Huincul es la más extendida y estácompuesta por intercalaciones de conglomerados y areniscas con mayor participación de niveles de arcilitas y  limolitas hacia el techo (Pons et al., este congreso). Un banco de areniscas pone en contacto esta Formación con      Se han reconocido una espesa secuencia de limo-arcilitas y areniscas rojas de grano fino de la F. Lisandro. importantes lineamientos ENE, ONO, dos lineamientos de orientación NNE que limitan al proyecto por el E y el  O (Fig. 1b) y una serie de lineamientos menores de rumbo NO y N-S ubicados al sur de la zona mineralizada.     Las intersecciones de los lineamientos principales al sur del prospecto coinciden con los cambios de rumbo del valle actual del río Neuquén. La F. Huincul presenta superficies de diaclasas subverticales con direcciones variables entre N210º y N295º. Al NO del distrito una zona de falla de rumbo NNO afectó a los estratos de estas formaciones y presentan inclinaciones de hasta 30ºcon direcciones variables.     La mineralización de Cu se hospeda en la sección media de la F. Huincul, en las facies más gruesas de   relleno de canales fluviales (Pons et al., este congreso) y se extiende a lo largo de 6 km en dirección E-O, en un   frente N-S de 0,5-0,7 km de ancho. La roca hospedante es una litoarenita feldespática a conglomerado lítico de  moderada selección. Está formada por clastos subangulosos de líticos volcánicos, plutónicos, metamórficos,     granos de cuarzo, feldespatos con micas y turmalina como accesorios y cementos tempranos de illita-esmectita  circungranulares y crecimiento secundario de cuarzo. Fuera del área mineralizada las areniscas están cementadas  por hematita y goethita que le dan a la roca una coloración rojiza; cuando hay crecimiento secundario de cuarzo  éste incluye a los halos de óxidos de hierro (Fig. 2a). La abundancia de clastos pelíticos y volcaniclásticos     deformados que forman una seudomatriz, el flexuramiento de sus micas y algunas fracturas aleatorias en los clastos indican el predominio de una compactación mecánica durante la diagénesis (Fig. 2a). En la zona mineralizada la roca es blanca grisácea, sus líticos volcánicos y feldespatos están alterados a sericita y  argilominerales (interestratificados I/S, trazas de Illita y caolinita) y cementados por carbonatos (Fig. 2b, c, f)     que forman concreciones alargadas y planas, suhorizontales y con rumbos variables entre N285º -N200º. Petrográficamente muestran texturas de clastos flotantes, en islas y granos con bordes corroídos por una intensa  disolución y el reemplazo de sus clastos por calcita poiquilítica (Fig. 2b). Estos procesos han borrado parcial aTotalmente los cementos previos. Las areniscas también están cementadas por cristales anhedrales y tabulares de     baritina que localmente se desarrollan perpendiculares a las paredes de los poros (Fig. 2d). Otra característica de  las areniscas mineralizadas es su alto grado de fracturación y las impregnaciones de bitumen (Fig. 2b). El número de fracturas disminuye desde las areniscas más mineralizadas hacia las rocas frescas y su patrón es variable de anastomosado subhorizontal (Fig. 2c) a aleatorio (Fig. 2a, b). Estas fracturas cortan a los clastos y a     los cementos (illita-esmectita, cuarzo, carbonato, baritina). El bitumen se encuentra demarcando los planos de estratificación y diseminado como gotas o plumas impregnando las superficies de los clastos y rellenando lasfracturas. Es pulverulento, castaño oscuro a negro y de brillo graso; si es abundante tiñe a la arenisca de un color  gris. En los sectores donde el bitumen impregna las concreciones de calcita presenta un hábito dendrítico     particular debido a la reacción de los ácidos orgánicos con el carbonato de calcio. La mineralización de cobre  está siempre asociada al bitumen y se encuentra diseminada como gotas, motas y cintas finas paralelas a los  planos de estratificación o en forma de tablas, tubos, cilindros y plumas discordantes con las estructuras  sedimentarias. En algunos sectores rellena las superficies de diaclasas. A microescala la mineralización obtura la     porosidad primaria y secundaria de la roca y las fracturas (Fig. 2c a f). Consiste en calcosina intersticial parcial a Totalmente reemplazada por minerales supergénicos (crisocola>brochantita>malaquita>trazas deazurita>covellina>óxidos complejos de Cu, Mn y Ba -copper wad->cuprita>tenorita y trazas de un mineral de U, tyuyamunita, carnotita?). La calcosina suele incluir parches relícticos del cemento de baritina y tiene sus bordes     reemplazados por covellina que grada externamente a brochantita > malaquita, copper wad-(Fig. 2e) tenorita y cuprita. La crisocola es el mineral supergénico más tardío y abundante y reemplaza a los anteriores (Fig. 2c a f).     La zona con mineralización de Cu grada lateralmente y verticalmente a sectores de areniscas con pirita anhedral intersticial que ha sido también alterada a óxidos de hierro. Varias generaciones de venillas de yeso fibroso cortan a los minerales hipogénicos y supergénicos.  De las observaciones de campo y del análisis petrográfico se pudo establecer la siguiente cronología de eventos: 1) las areniscas de la F. Huincul fueron compactadas mecánicamente (clasto flexurados y deformados),enrojecidas durante la diagéneisis -óxidos e hidróxidos de hierro- y cementadas por illita circungranular y  crecimiento 2º de cuarzo; 2) posteriormente sus clastos fueron parcialmente disueltos y reemplazados por un     cemento carbonático y una cementación tardía de baritina, 3) la introducción del bitumen en las sedimentitas fue sincrónica a posterior al evento de fracturación, 4) la interacción del bitumen (ácidos carboxílicos) con lasareniscas debió haber provocado la disolución del cemento carbonático, la alteración de los clastos y de losminerales arcillosos con el subsecuente aumento de la permeabilidad, similar a lo observado en Barda González     (Pons et al., 2009); 5) los sulfuros de cobre y la pirita precipitaron en contacto con el bitumen que actuó como  fuente reductora, 6) el reemplazo de la baritina por la calcosina muestra que al menos localmente el sulfato fue la fuente de S); 7) la alteración supergénica de los sulfuros formó sulfatos, carbonatos, silicatos y óxidos de Cu y   Fe; 8) la abundancia de brochantita indica que la oxidación de la mena de cobre se produjo en condiciones     ligeramente ácidas y, finalmente, 9) la precipitación tardía de yeso. Por último si bien la distribución de lamineralización de Cu tuvo un claro control estratigráfico las fracturas rellenas con mineralización de cobre y bitumen sirvieron como vías de migración de los fluidos mineralizantes. Estas estructuras podrían estar  relacionadas con las fallas observadas en subsuelo que fueron reactivadas durante la orogenia Andina y     facilitaron la migración de los hidrocarburos (Maretto y Pángaro, 2005)  en los yacimientos próximos alprospecto (Yacimiento Loma la Lata y Rincón del Mangrullo).