CARACTERIZACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE LOS MINERALES HIDROTERMALES EN EL DEPÓSITO EPITERMAL CHINCHILLAS (Ag-Pb-Zn), PUNA NORTE, ARGENTINA

MERCADO, M.; BEAUFORT, D.; CAFFE, P.J.; FRANCHINI, M.

Puerto Madryn

Congreso; XXI Congreso Geológico Argentino; 2022

El depósito epitermal Chinchillas es un yacimiento de Ag-Pb-Zn ubicado en la Sierra de Rinconada(22º30′13″ S, 66º15′39″ O). Las reservas probadas y probables corresponden a 11,7 Mt con hasta 58 millones de onzas de Ag con leyes medias 154 g/t, 310 millones de libras de Pb con leyes de 1,20% y 127 Mt de Zn con leyes de 0,49% (Kuchling et al. 2016). El depósito está alojado en un complejo volcánico dómico dacítico de edad Mioceno medio y morfología anular que se extruye al sur de una diatrema de planta elíptica de 1,57 km2, a su vez emplazada en metaareniscas y metapelitas ordovícicas foliadas de la Formación Acoite.Los depósitos piroclásticos que rellenan la diatrema se clasifi can como lapillitas tobáceas y brechas tobáceas, mientras que tobas son menos abundantes. Estas rocas están compuestas por cantidades variables de fragmentos de metasedimentitas y de dacitas, vitroclastos densos dominantes y vesiculados ocasionales, lapilli acrecional, y cristaloclastos de cuarzo, biotita, plagioclasa, feldespato potásico, monacita, apatita y zircón. Los depósitos piroclásticos son intruidos por diques y cuerpos subvolcánicos de geometría indefinida en profundidad. La mineralización comprende dos áreas localizadas en la mitad este (Socavón del Diablo) yoeste (Silver Mantos) de la diatrema, y se encuentra diseminada formando niveles estratiformes dentro del relleno piroclástico, así como cemento de brechas marginales del basamento que fl anquean la estructura de la diatrema por el sur y se extienden en profundidad.Trabajos previos (e.g. Caff e 2005) defi nieron las asociaciones de alteración hidrotermal de afl oramientos del depósito y clasifi caron al mismo como un sistema epitermal de sulfuración intermedia (Caffe y Coira 2008). El objetivo de este estudio es documentar la composición, la distribución espacial, la abundancia relativa de los minerales hidrotermales y su relación con la mineralización en el depósito, así como proporcionar información sobre la evolución química y térmica de los fl uidos que operaron durante la actividad del sistema hidrotermal. Para tal fi n se realizó un estudio petrográfi co y mineralógico con difracción de rayos X y análisis químicos semicuantitativos (SEM-EDS) de 80 muestras de testigos de sondeos (proporcionadas por la empresa SSR Mining-Puna) obtenidas de las zonas mineralizadas y estériles.Las rocas del basamento que rodean la diatrema presentan un bajo grado de alteración. Los fi losilicatos metamórfi cos (clorita y micas incoloras) están parcialmente reemplazadas por arcillas tipo illita, a las que se sobreimpone siderita en parches. Los porfi roclastos y venillas de pirita están reemplazados por siderita + esfalerita + galena y por hematita. La alteración es localmente intensa en los sectores de brechas marginales y en las proximidades inmediatas a la diatrema. Los domos del sur del complejo se presentan inalterados. La alteración hidrotermal que afecta a las rocas de la diatrema es intensa a moderada, excepto en sectores superfi ciales al este, que permanecen casi inalterados. En orden de abundancia decreciente, se identifi caron los siguientes minerales hidrotermales: arcillas tipo illita, cuarzo, siderita, turmalina, esfalerita, galena, adularia, pirita, caolinita y hematita. El reemplazo del material volcánico involucra al material juvenil vítreo denso y vesiculado y a las fases minerales, ya sean cristaloclastos de rocas piroclásticas como fenocristales de diques y litoclastos dacíticos. Adularia relíctica y con aspecto oqueroso es elmineral hidrotermal más temprano que reemplaza selectivamente a plagioclasas, mientras que arcillas tipo illita, junto a cuarzo ± pirita fi na reemplazan a la biotita; los cristaloclastos de cuarzo presentan bordes con crecimiento secundario en continuidad óptica. La adularia y las plagioclasas a su vez están reemplazadas por arcillas tipo illita y cuarzo. Algunos fragmentos juveniles vítreos con textura perlítica y los que tienen vesículas presentan un mayor grado de alteración respecto a los juveniles densos más comunes. La mesostasis vítrea de los litoclastos dacíticos está reemplazada por minerales tipo illita y caolinita. Parches de siderita, esfalerita y galena se superponen a estos últimos. Los minerales hidrotermales también rellenan cavidades. Turmalina y cuarzo ± pirita tapizan los fragmentos líticos y vitroclastos, rellenan espacios porales de los depósitos piroclásticos y cavidades de disolución. También rellenan fracturas del basamentoy de la diatrema. La presencia de turmalina se restringe a profundidades >80 m (4.003 m s.n.m.) en el sector oriental y a partir de los 99 m (4012 m s.n.m.) en el sector de Silver Mantos. Conforme aumenta laprofundidad (>400 m), el hábito acicular/radiado de la turmalina cambia gradualmente a prismático. Hay cavidades tapizadas por escasas arcillas tipo illita sin relación temporal clara con la turmalina. Siderita + galena + esfalerita + sulfosales también rellenan las cavidades restantes. La hematita es tardía y reemplaza a pirita y siderita. Los diques dacíticos interceptados en profundidad (~260 m en Silver Mantos y ~190 m en Socavón del Diablo) muestran un grado de alteración moderado y localmente intenso. Los fenocristales de plagioclasa presentan disolución intensa, reemplazo por cuarzo y turmalina prismática gruesa que es cortada e incluida por siderita. Filosilicatos tipo illita predominan en el reemplazo de las plagioclasas. Los fenocristales de biotita están reemplazados por rutilo, cuarzo y fi losilicatos tipo illita. Parches de siderita se sobreimponen a los minerales previos. Hematita reemplaza selectivamente a biotita y los bordes de siderita.La geoquímica de la turmalina sugiere rangos composicionales amplios. En el basamento, la turmalina es escasa y del tipo alcalino ricas en Na, con composiciones dentro de la serie chorlo-dravita. La turmalina presente en las rocas piroclásticas tiene una composición variable entre el grupo alcalino y el grupo de vacancia (serie chorlo-foitita), el cual es defi ciente en cationes alcalinos. Los análisis de difracción de rayos X permitieron diferenciar las variedades de fi losilicatos dioctaédricos potásicos. Las micas incoloras metamórfi cas presentan una buena cristalinidad y pertenecen al politipo 2M1, mientras que los minerales tipo illita corresponden al politipo 1M, que consisten en interestratifi cados de illita-esmectita con contenidos de esmectita variables entre 0 y 20% en la misma muestra. En los primeros 100 m de profundidad predominan interestratifi cados de illita-esmectita, mientras que la illita es frecuente por debajo de esta profundidad, lo que se correlaciona con el aumento del contenido de K y del índice de cristalinidad de estos fi losilicatos con la profundidad. La presencia de adularia temprana indica que, en losestadios iniciales de la alteración hidrotermal de las rocas, los fl uidos presentaban un pH neutro a ligeramente alcalino (Simpson et al. 2001). La disolución parcial de adularia sugiere la subsecuente disminución del pH de los fl uidos, condición que pudo favorecer la formación de turmalina sin requerimientos de grandes concentraciones de boro disuelto (Henry y Dutrow 1996) y el reemplazo de los feldespatos por illita e illitaesmectita.Las composiciones de la turmalina (portadoras de Fe+2) indican condiciones reductoras (Trumbullet al. 2011), consistente con las características del sistema magmático alojante. La distribución vertical de los fi losilicatos (illita a mayor profundidad e interestratifi cado illita-esmectita a menor profundidad) permite esbozar posibles gradientes térmicos (>220º y entre 220º y 150º C; Reyes 1990). La sobreimposición de siderita a los fi losilicatos y el relleno tardío de este carbonato junto a los sulfuros y sulfosales indican que las condiciones reductoras de los fl uidos predominaron hasta los estadios fi nales del sistema hidrotermal.