La halloysita del Choique, Provincia de Río Negro

CRAVERO F., MARTÍNEZ A.G., PESTALARDO F.

San Salvador de Jujuy, Provincia de Jujuy

Congreso; XVII Congreso Geológico Argentino; 2008

Asociación Geológica Argentina

La halloysita es un mineral que presenta una estructura y composición química semejante a la de la caolinita, dickita y nacrita. En este mineral las láminas están separadas por una capa de moléculas de agua Jouseein et al.(2005), de esta manera, la halloysita hidratada tiene una distancia basal de 10Å(halloysita 10 Å) la cual se reduce rápidamente y en forma irreversible a 7 Å cuando se deshidrata. Rattigan (1967 en Joussein et al. Op.cit) halló que esta deshidratación puede producirse parcial o totalmente durante el transporte y almacenaje del mineral. Las partículas de halloysita pueden adoptar formas muy variadas, siendo el más común los tubos elongados. Este mineral puede formarse a partir de procesos meteóricos pedogenéticos o por la alteración hidrotermal de rocas ultramáficas, vidrio volcánico y pumicitas (Joussein et al. op.cit), son pocos los lugares donde se han formado verdaderos yacimientos, generalmente se la encuentra constituyendo parte de un suelo o como mineral acompañante de la alteración arcillosa. En superficia la halloysita está asociada a una ambiente húmedo y, de alta actividad de sílice cuando la misma se forma por la precipitación directa a partir de la disolución del vidrio a algún mineral (Jousseim et al. Op.cit..) En el ambiente epitermal de alta sulfuración, la halloysita es un componente de la alteración argílica avanzada más cercana a la superficie y se encuentra acompañada de alunita y sílice. Son escasos los yacimientos en el mundo, siendo los más importantes los de Nueva Zelandia donde la halloysita se ha formado por meteorización de riolitas, mientras que la caolinita es la fase dominante en la zona hidrotermal (Harvey 1997). Otros yacimientos conocidos, no activos en la actualidad incluyen los de Japón, Turquía y China y Dragon Mine en USA. A los yacimientos de Japón se les asigna un origen hidrotermal ácido y superficial sin descartar una influencia meteórica posterior (Iwao 1969), donde la halloysita y metahalloysita están acompañadas de minerales de sílice tales como á-cristobalita y á-tridimita, Dragon Mine se ha formado en un ambiente de baja sulfidización donde la halloysita está acompañada de yeso y jarosita y los de Turquía y China por soluciones hidrotermales que altera rocas volcánicas en la cercanía de rocas carbonáticas (Wilson 2004). En la Argentina la presencia de halloysita ha sido detectada en los yacimientos de caolín de la Patagonia (Domínguez et al 2007) pero en bajas proporciones y como mineral subordinado a la caolinita. En las cercanías de Mamil Choique, Río Negro, se explota un material que se comercializa como caolín, en la hoja Hoja Geológica 4169-III se hace referencia a los mismos indicando que son depósitos "de tipo bolsón" donde el caolín se ha originado por alteración hidrotermal de volcanitas. Estudios preliminares realizados por los autores determinaron que el mineral principal presente en el área podría ser halloysita y no caolinita, es por ello que en este trabajo se procura caracterizar la mineralogía de estos depósitos y el proceso de alteración que les dio origen. La relevancia de este trabajo radica no solo en describir por primera vez en Argentina un depósito de halloysita, sino que, este, y estudios subsiguientes permitirán definir mejor las posibles aplicaciones ya que el comportamiento industrial de la halloysita es diferente al de la caolinita. Los yacimientos en estudio se ubican a unos 6 km al Norte de la localidad de Mamil Choique en la Provincia de Río Negro. En el área aflora la Formación Huitrera de edad eoceno, compuesta en este sector casi exclusivamente de vulcanitas y rocas piroclásticas de composición riolítica a dacítica. Estas rocas se asocian a la facies ignimbrítica de la Faja Oriental o Extraandina de la Provincia Volcánica Andino Patagónica de edad paleocenoeoceno. Las áreas alteradas se distribuyen en dos sectores principales (Este y Oeste) divididos por un cañadón de rumbo N-S. Son de forma irregular, se presentan como bolsillos de espesores variables de colores blancos, a blanco amarillento. Debido a que la textura original de la roca se conserva, es posible reconocer, una roca homogénea de textura fluidal (vítrea?) en donde se intercalan bloques o fragmentos de una roca con textura más granular (tobácea?). Dentro del material más homogéneo, se encuentran "ojos" de colores verde oliva, de grano muy fino y muy plástico, de variados diámetros, desde algunos mm a 50-60 cm En la parte superior, las zonas alteradas presentan rasgos de edafización (textura blocosa, venillas de yeso, oxidación intensa, raíces, etc.). En toda la zona existen evidencias de un fallamiento posterior a la alteración por el cual, en el sector Oeste aflora el basamento Precámbrico. En sectores no alterados, como los clastos de brechas de falla o en la base de perforaciones realizadas en los sectores más alterados, se reconoce una roca fresca esencialmente vítrea, de color azulado, con textura fluidal y fiammes orientados, características que permiten reconocerla como roca madre de la alteración. La roca fresca, presenta una textura vítrea, fluidal, con fiammes y escasos (10%) cristaloclastos de sandina, cuarzo, micas, y litoclastos,. Los fiammes están desvitrificados presentando textura esferulíticas y axiolíticas en el centro de las mismas y en huecos se encuentran cristales de tridimita y cristobalita globular, así como hidroxiapatito y hematita euhedral. Es común la presencia de cavidades (litofisas), resultado de la degasificación durante la desvitrificación, donde crecen cristales euhedrales de tridimita y se reconocen además glóbulos de cristobalita, ambos minerales típicos de la fase vapor. El vidrio se encuentra desvitrificado en un agregado muy fino imposible de identificar al microscopio petrográfico. Los difractogramas de rayos x indican que se trata de un agregado de cristobalita y ortoclasa Los análisis químicos indican una roca de composición riolítica, peraluminosa, de tipo subalcanina y de alto contenido en potasio La halloysita 10 A es el mineral de alteración principal con caolinita subordinada, quedando relictos de cristobalita y algunos cristaloclastos de la roca original. La intercalación con formamida (Churchman et al. 1984) indica entre un 75 a 100% de halloysita, Para poder determinar este mineral se tuvo extremo cuidado en su transporte al laboratorio para evitar la deshidratación el mismo. Al microscopio petrográfico la alteración se manifiesta como un agregado muy fino prácticamente isótropo tanto en la matrix como en los cristaloclastos de feldespato, en estos últimos la alteración se produce de forma centrífuga, quedando cristales esqueléticos, las  esferulitas desvitrificadas muestran un aspecto turbio, y en algunos casos pueden observarse restos de feldespato sin alterar. Al microscopio electrónico, la halloysita se presenta en tubos de tamaños menores de 0,5 μm de largo y menor de 0,2 μm de ancho, es común encontrarla formando agregados globulares de unos 5 μm. Los "ojos" verde oliva están compuestos por esmectita. Los análisis químicos realizados en roca fresca y alterada, indican una lixiviación total de potasio y sodio, parte de la sílice, una concentración relativa de alúmina y titanio, siendo variable el comportamiento del calcio y el hierro, estando condicionados estos últimos a la presencia de smectita e hidroxiapatito. En los elementos trazas no se observa el enriquecimiento en ningún elemento excepto en un sector que está totalmente oxidado donde hay una mayor concentración de Cu, As, Co y Cr. La mineralogía de la alteración es simple, y no se han encontrado minerales diagnósticos que permitirían asociar la formación de halloysita a un ambiente epitermal, tales como son la alunita, jarosita o yeso. Aunque en un ambiente volcánico no es posible descartar totalmente la influencia hidrotermal Los estudios paleoclimáticos para el lapso que abarca desde el Paleoceno medio hasta (posiblemente el Mioceno inferior (Aragón y Romero 1984) indican que, en el área cubierta por la Serie Andesítica, entre el Paleoceno superior y Eoceno inferior el clima es sumamente húmedo y templado cálido de carácter estacional, durante el Eoceno medio y Oligoceno inferior continúan las mismas condiciones climáticas y hacia el Oligoceno medio comienza un período de mayor sequedad que se hace más seco hacia el final del Oligoceno y probablemente se extiende hasta el Mioceno inferior. Con los elementos que hasta ahora se cuenta, no es posible aseverar el origen de la alteración aunque las evidencias parecen indicar un origen de tipo meteórico. Las características distintivas de este mineral hacen necesario continuar con los estudios de sus propiedades físicas a efectos de analizar sus posibles aplicaciones industriales.et al.(2005), de esta manera, la halloysita hidratada tiene una distancia basal de 10Å(halloysita 10 Å) la cual se reduce rápidamente y en forma irreversible a 7 Å cuando se deshidrata. Rattigan (1967 en Joussein et al. Op.cit) halló que esta deshidratación puede producirse parcial o totalmente durante el transporte y almacenaje del mineral. Las partículas de halloysita pueden adoptar formas muy variadas, siendo el más común los tubos elongados. Este mineral puede formarse a partir de procesos meteóricos pedogenéticos o por la alteración hidrotermal de rocas ultramáficas, vidrio volcánico y pumicitas (Joussein et al. op.cit), son pocos los lugares donde se han formado verdaderos yacimientos, generalmente se la encuentra constituyendo parte de un suelo o como mineral acompañante de la alteración arcillosa. En superficia la halloysita está asociada a una ambiente húmedo y, de alta actividad de sílice cuando la misma se forma por la precipitación directa a partir de la disolución del vidrio a algún mineral (Jousseim et al. Op.cit..) En el ambiente epitermal de alta sulfuración, la halloysita es un componente de la alteración argílica avanzada más cercana a la superficie y se encuentra acompañada de alunita y sílice. Son escasos los yacimientos en el mundo, siendo los más importantes los de Nueva Zelandia donde la halloysita se ha formado por meteorización de riolitas, mientras que la caolinita es la fase dominante en la zona hidrotermal (Harvey 1997). Otros yacimientos conocidos, no activos en la actualidad incluyen los de Japón, Turquía y China y Dragon Mine en USA. A los yacimientos de Japón se les asigna un origen hidrotermal ácido y superficial sin descartar una influencia meteórica posterior (Iwao 1969), donde la halloysita y metahalloysita están acompañadas de minerales de sílice tales como á-cristobalita y á-tridimita, Dragon Mine se ha formado en un ambiente de baja sulfidización donde la halloysita está acompañada de yeso y jarosita y los de Turquía y China por soluciones hidrotermales que altera rocas volcánicas en la cercanía de rocas carbonáticas (Wilson 2004). En la Argentina la presencia de halloysita ha sido detectada en los yacimientos de caolín de la Patagonia (Domínguez et al 2007) pero en bajas proporciones y como mineral subordinado a la caolinita. En las cercanías de Mamil Choique, Río Negro, se explota un material que se comercializa como caolín, en la hoja Hoja Geológica 4169-III se hace referencia a los mismos indicando que son depósitos "de tipo bolsón" donde el caolín se ha originado por alteración hidrotermal de volcanitas. Estudios preliminares realizados por los autores determinaron que el mineral principal presente en el área podría ser halloysita y no caolinita, es por ello que en este trabajo se procura caracterizar la mineralogía de estos depósitos y el proceso de alteración que les dio origen. La relevancia de este trabajo radica no solo en describir por primera vez en Argentina un depósito de halloysita, sino que, este, y estudios subsiguientes permitirán definir mejor las posibles aplicaciones ya que el comportamiento industrial de la halloysita es diferente al de la caolinita. Los yacimientos en estudio se ubican a unos 6 km al Norte de la localidad de Mamil Choique en la Provincia de Río Negro. En el área aflora la Formación Huitrera de edad eoceno, compuesta en este sector casi exclusivamente de vulcanitas y rocas piroclásticas de composición riolítica a dacítica. Estas rocas se asocian a la facies ignimbrítica de la Faja Oriental o Extraandina de la Provincia Volcánica Andino Patagónica de edad paleocenoeoceno. Las áreas alteradas se distribuyen en dos sectores principales (Este y Oeste) divididos por un cañadón de rumbo N-S. Son de forma irregular, se presentan como bolsillos de espesores variables de colores blancos, a blanco amarillento. Debido a que la textura original de la roca se conserva, es posible reconocer, una roca homogénea de textura fluidal (vítrea?) en donde se intercalan bloques o fragmentos de una roca con textura más granular (tobácea?). Dentro del material más homogéneo, se encuentran "ojos" de colores verde oliva, de grano muy fino y muy plástico, de variados diámetros, desde algunos mm a 50-60 cm En la parte superior, las zonas alteradas presentan rasgos de edafización (textura blocosa, venillas de yeso, oxidación intensa, raíces, etc.). En toda la zona existen evidencias de un fallamiento posterior a la alteración por el cual, en el sector Oeste aflora el basamento Precámbrico. En sectores no alterados, como los clastos de brechas de falla o en la base de perforaciones realizadas en los sectores más alterados, se reconoce una roca fresca esencialmente vítrea, de color azulado, con textura fluidal y fiammes orientados, características que permiten reconocerla como roca madre de la alteración. La roca fresca, presenta una textura vítrea, fluidal, con fiammes y escasos (10%) cristaloclastos de sandina, cuarzo, micas, y litoclastos,. Los fiammes están desvitrificados presentando textura esferulíticas y axiolíticas en el centro de las mismas y en huecos se encuentran cristales de tridimita y cristobalita globular, así como hidroxiapatito y hematita euhedral. Es común la presencia de cavidades (litofisas), resultado de la degasificación durante la desvitrificación, donde crecen cristales euhedrales de tridimita y se reconocen además glóbulos de cristobalita, ambos minerales típicos de la fase vapor. El vidrio se encuentra desvitrificado en un agregado muy fino imposible de identificar al microscopio petrográfico. Los difractogramas de rayos x indican que se trata de un agregado de cristobalita y ortoclasa Los análisis químicos indican una roca de composición riolítica, peraluminosa, de tipo subalcanina y de alto contenido en potasio La halloysita 10 A es el mineral de alteración principal con caolinita subordinada, quedando relictos de cristobalita y algunos cristaloclastos de la roca original. La intercalación con formamida (Churchman et al. 1984) indica entre un 75 a 100% de halloysita, Para poder determinar este mineral se tuvo extremo cuidado en su transporte al laboratorio para evitar la deshidratación el mismo. Al microscopio petrográfico la alteración se manifiesta como un agregado muy fino prácticamente isótropo tanto en la matrix como en los cristaloclastos de feldespato, en estos últimos la alteración se produce de forma centrífuga, quedando cristales esqueléticos, las  esferulitas desvitrificadas muestran un aspecto turbio, y en algunos casos pueden observarse restos de feldespato sin alterar. Al microscopio electrónico, la halloysita se presenta en tubos de tamaños menores de 0,5 μm de largo y menor de 0,2 μm de ancho, es común encontrarla formando agregados globulares de unos 5 μm. Los "ojos" verde oliva están compuestos por esmectita. Los análisis químicos realizados en roca fresca y alterada, indican una lixiviación total de potasio y sodio, parte de la sílice, una concentración relativa de alúmina y titanio, siendo variable el comportamiento del calcio y el hierro, estando condicionados estos últimos a la presencia de smectita e hidroxiapatito. En los elementos trazas no se observa el enriquecimiento en ningún elemento excepto en un sector que está totalmente oxidado donde hay una mayor concentración de Cu, As, Co y Cr. La mineralogía de la alteración es simple, y no se han encontrado minerales diagnósticos que permitirían asociar la formación de halloysita a un ambiente epitermal, tales como son la alunita, jarosita o yeso. Aunque en un ambiente volcánico no es posible descartar totalmente la influencia hidrotermal Los estudios paleoclimáticos para el lapso que abarca desde el Paleoceno medio hasta (posiblemente el Mioceno inferior (Aragón y Romero 1984) indican que, en el área cubierta por la Serie Andesítica, entre el Paleoceno superior y Eoceno inferior el clima es sumamente húmedo y templado cálido de carácter estacional, durante el Eoceno medio y Oligoceno inferior continúan las mismas condiciones climáticas y hacia el Oligoceno medio comienza un período de mayor sequedad que se hace más seco hacia el final del Oligoceno y probablemente se extiende hasta el Mioceno inferior. Con los elementos que hasta ahora se cuenta, no es posible aseverar el origen de la alteración aunque las evidencias parecen indicar un origen de tipo meteórico. Las características distintivas de este mineral hacen necesario continuar con los estudios de sus propiedades físicas a efectos de analizar sus posibles aplicaciones industriales.