Caracterización Mineralógica de Las Alteraciones Hidrotermales en El Yacimiento de Oro La India

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO

FACULTAD DE INGENIERA

Divisin de Ingeniera en Ciencias de la Tierra

CARACTERIZACIN MINERALGICA DE LAS

ALTERACIONES HIDROTERMALES EN EL YACIMIENTO

DE ORO LA INDIA, SONORA, MXICO

T E S I S

Que para obtener el ttulo de:

Ingeniero Gelogo

Presenta:

Dolores Reyes Guillermo

Director de tesis:

Dra. Teresa Pi Puig

Mxico, D.F. Noviembre 2014

DEDICATORIA

AGRADECIMIENTOS

NDICE

Pgina

RESUMEN

ABSTRACT

Captulo I Introduccin 1

I.1 Objetivos 2

I.1.1 Objetivos generales 2

I.1.2 Objetivos particulares 2

I.2 Planteamiento del problema 3

I.3 Metas y/o alcances 3

I.4 Justificacin 4

I.5 Antecedentes 5

I.6 Localizacin del rea de estudio 6

Captulo II Metodologa 8

II.1 Trabajo de campo y caracterizacin macroscpica de las muestras 12

II.2 Microscopio petrogrfico 12

II.3 Difraccin de Rayos X (DRX) 14

II.3.1 Anlisis de roca total 15

II.3.2 Anlisis de fraccin arcilla (

IV.2 Distrito Minero Mulatos 42

IV.2.1 Estratigrafa del Distrito Mulatos 44

IV.2.2 Geologa estructural del Distrito Mulatos 46

IV.2.3 Alteracin hidrotermal, mineralizacin y su distribucin en el distrito 47

IV.3 Geologa local en La India 51

IV.3.1 North Zone 53

IV.3.2 Main Zone 54

Captulo V Resultados 56

V. 1 Caracterizacin macroscpica de muestras 56

V.1.1 Anlisis de rocas superficiales 56

V.1.2 Anlisis de rocas de barrenos 57

V. 2 Microscopa petrogrfica 60

V.3 Difraccin de rayos X 65

V.3.1 Anlisis de roca total 65

V.3.2 Anlisis de la fraccin arcilla (

RESUMEN

En Mxico, los yacimientos epitermales de alta sulfuracin documentados, han sido muy

pocos, a pesar de ser objetivo prioritario en la exploracin de Au para las compaas mineras. Estos

depsitos, se concentran principalmente en la parte NW de Mxico en los estados de Sonora y

Chihuahua, con edades que van del Eoceno al Oligoceno y estn relacionados a procesos

geotectnicos definidos.

En este trabajo se presentan los resultados de la caracterizacin mineralgica detallada

(Petrografa, DRX, IR, SEM) de la alteracin hidrotermal del depsito La India, que se encuentra

localizado en el Municipio de Sahuaripa, en el estado de Sonora, muy prximo al lmite estatal con

el estado de Chihuahua, Mxico. La mineralizacin, se localiza en el Distrito Minero La Amargosa

y abarca una zona de aproximadamente 600 km2 del denominado cinturn de oro de Mulatos y se

manifiesta en forma de vetas, diseminaciones y brechas con concentraciones econmicas de Au-

(Ag)-(Cu).

En la mineralizacin de La India se identificaron dos tipos de asociaciones minerales, una

de origen hipognico de cuarzo-alunita-pirita-barita-disporo-pirofilita y otra de origen supergnica

correspondiente principalmente a xidos de Fe, jarosita y alunita tarda. En la fraccin arcilla

(

El yacimiento La India presenta patrones de alteracin caractersticos, desde las zonas

mineralizadas hacia el exterior, se identificaron: primero vuggy silica, pasando a alteracin arglica

avanzada con o sin silica masiva y finalmente alteracin propiltica. Sobreimpuesto a lo anterior

encontramos una alteracin supergnica por procesos de oxidacin. La determinacin de estas

alteraciones nos ayuda a comprender mejor el yacimiento de la India y confirmar su clasificacin

como un yacimiento epitermal de alta sulfuracin.

ABSTRACT

In Mexico, documented epithermal high-sulfidation deposits have been very few, despite of

being priority in Au exploration for mining companies. These deposits are mainly concentrated in

the NW part of Mexico in the states of Sonora and Chihuahua, with ages ranging from Eocene to

Oligocene defined and related to geotectonic processes.

This thesis shows the results of the detailed mineralogical characterization (petrography,

XRD, IR, SEM) of hydrothermal alteration of La India ore deposit, which is located in the

Municipality of Sahuaripa, in the State of Sonora, near of the state boundary with the State of

Chihuahua, Mexico. The mineralization is located in the Amargosa Mining District and covers an

area of approximately 600 km2 of the gold belt known as Mulatos and manifests itself in the form of

veins, breccias and disseminations with economic concentrations of Au-(Ag)-(Cu).

Two types of mineral associations were identified in La India, the first one of hypogene

origin formed by alunite-quartz-barite-pyrite-diaspore-pyrophyllite and the other one of supergene

origin mainly corresponding to Fe oxides, jarosite and late alunite. In the clay fraction (

La India field shows characteristic alteration patterns from the mineralized zones outwards

as follows: first vuggy silica, passing to advanced argillic alteration with or without massive silica

and finally propylitic alteration. Superimposed on the above there is a supergene alteration by

oxidation processes. The determination of these changes helps us to better understand La India field

and confirm its classification as a high-sulfidation epithermal deposit.

Captulo I. Introduccin

Captulo I Introduccin

Captulo I. Introduccin

1

I Introduccin

Mxico tiene una tradicin minera importante y ha sido uno de los pases con mayor

produccin de metales en el mundo, lo cual ha sido reflejado en su larga historia minera conocida

desde la poca prehispnica alrededor de los 600 d.C. (Ordez, 1986). Todo esto es posible debido

a las caractersticas geolgicas que posee nuestro pas, consecuencia inherente a procesos

geodinmicos favorables para la acumulacin de los minerales econmicos en regiones particulares

de la corteza terrestre.

Afortunadamente, Mxico cuenta con una de las provincias fisiogrficas con mayor

produccin de plata a nivel mundial, la Sierra Madre Occidental, que coloca a Mxico como el

principal productor de este metal en el mundo y uno de los ms destacados en la extraccin de oro

(12avo lugar). Esta provincia por sus caractersticas geolgicas puede ser catalogada como una

provincia metalogentica: Sierra Madre Occidental (SMOcc) (Figura I.1), la cual hospeda

principalmente yacimientos tipo epitermal, primordialmente de edades Palegeno al Negeno,

portadores de Ag y Au esencialmente, pero tambin, metales como Zn, Pb, Cu, Cd, As, Sb, Bi, entre

otros (Camprub y Albinson, 2006; Camprub, 2009). De esta tipologa de yacimiento se pueden

diferenciar, por sus caractersticas, tres subtipos de yacimientos epitermales: los de alta sulfuracin,

sulfuracin intermedia y baja sulfuracin (Sillitoe y Hedenquist, 2003). Este trabajo se enfocar

principalmente al estudio de un caso particular de un yacimiento tipo epitermal de alta sulfuracin

llamado La india, ubicado en la zona norte de esta provincia metalognica.

Figura I.1 Provincias fisiogrficas de Mxico. Ntese la coincidencia con la provincia fisiogrfica de la Sierra Madre Occidental y la ubicacin del depsito La India, modificada de INEGI, 2014.

Provincias fisiogrficas


2

Los yacimientos epitermales de alta sulfuracin en Mxico, documentados, han sido pocos

y escasos, a pesar de ser depsitos con altas producciones de oro (p.ej. Mulatos. Staude, 2001).

Estos depsitos se concentran sobre todo en la parte NW de Mxico en los estados de Sonora y

Chihuahua, con edades que van entre los 40 y 28 Ma, Eoceno y el Oligoceno (Ochoa-Landn et al.,

2011), lo cual nos expresa que son depsitos muy jvenes con pocos niveles de erosin, lo que

permite dejar semiexpuesto al sistema de mineralizacin. Es por tal motivo, que el estudio referente

a sus alteraciones es factible y permite comprender ms sobre los procesos de gnesis y zonamiento

de este tipo de mineralizaciones hidrotermales. El estudio de las alteraciones hidrotermales

asociadas a mineralizaciones epitermales de alta sulfuracin es muy importante, ya que es la pauta

decisiva en la toma adecuada de decisiones para la exploracin de metales preciosos, en particular

de oro.

Las metodologas empleadas para caracterizar y definir asociaciones minerales de alteracin

y eventos mineralizantes pueden ser agrupadas en dos tipos: tradicionales o convencionales y las

especficas o no convencionales (Melgarejo et al., 2010). Dentro de las metodologas tradicionales

se distingue el estudio de microscopia ptica mediante luz transmitida y reflejada por su mayor

aplicacin y facilidad de uso e interpretacin. Esta tcnica denominada petrogrfica, se apoya de

otras tcnicas analticas convencionales, especialmente de la Difraccin de Rayos X (DRX), la

espectrometra de infrarrojo, el microscopio electrnico de barrido y anlisis semicuantitativos de

qumica mineral.

En el presente trabajo se abordara la caracterizacin de las asociaciones minerales de las

alteraciones relacionadas a la mineralizacin de metales preciosos de tipo epitermal de alta

sulfuracin, mediante el empleo de tcnicas analticas tradicionales de una de las tipologas menos

estudiadas en Mxico.

I.1 Objetivos

I.1.1 Objetivos generales

* Definir y caracterizar las asociaciones mineralgicas de las alteraciones de la zona mineralizada

del yacimiento de oro La India, Sonora, mediante petrografa y tcnicas analticas: Difraccin de

rayos X y microscopio electrnico de barrido y anlisis semicuantitativos de qumica mineral.

* Identificar la evolucin de los eventos mineralizantes (paragnesis) de uno de los dominios del

yacimiento La India: Main Zone.

I.1.2 Objetivos particulares

* Identificar los minerales y texturas que conforman las alteraciones hidrotermales, as como

caracterizar su distribucin o posible zonamiento en el depsito de La India


3

* Aplicar metodologas para la identificacin y caracterizacin de fases minerales, en especfico

minerales de arcilla y aquellos que no puedan ser identificados en mtodos petrogrficos, mediante

difraccin de rayos X.

* Emplear el microscopio electrnico de barrido para denotar aspectos texturales de las

asociaciones minerales de alteracin y reconocer la qumica mineral de la alunita, minerales de

arcillas y sulfuros. Incluye el potencial reconocimiento de metales preciosos.

* Reconocer secuencias mineralgicas con propiedades de geotermmetros para el yacimiento de

La India y dilucidar sobre las implicaciones que esto representa.

I.2 Planteamiento del problema

El oro est asociado frecuentemente a estructuras primarias y en ciertos casos secundarias,

generalmente vinculado con alteraciones hidrotermales especficas dentro del contexto de

mineralizaciones epitermales de alta sulfuracin (Panteleyev, 2005). Reconocer las alteraciones

hidrotermales asociadas a este tipo de depsito es primordial para identificar zonas potencialmente

econmicas (exploracin), as como para evaluar su factibilidad durante la explotacin. Al

determinar las alteraciones hidrotermales y contrastarlas con el contenido y presencia de metales

econmicos en el depsito se puede definir y comprender mejor las asociaciones relacionadas a los

eventos de mineralizacin y en especial los econmicos.

Identificar la asociacin mineral de las alteraciones involucradas y asociadas a

concentraciones econmicas de Au del dominio Main Zone, permitir tener un panorama gentico

que justifique las tareas de exploracin (inversin) dentro del yacimiento.

I.3 Metas y/o alcances

* Consolidar mi formacin como Ingeniero Gelogo, investigando, aplicando metodologa y

aportando mis conocimientos a este tema de tesis.

* Aportar informacin de los yacimientos epitermales de alta sulfuracin en Mxico, documentando

nuevas evidencias de alteraciones dentro del tren de mineralizacin del Distrito Mulatos.

* Aplicar tcnicas convencionales (petrografa) y analticas que permitan identificar los minerales

presentes en las alteraciones hidrotermales.

* Utilizar metodologas para la aplicacin de difraccin de rayos X (DRX) para conocer aquellas

fases minerales que no pueden ser identificadas macroscpicamente. As mismo diferenciar

minerales de arcilla y caracterizar fases minerales.


4

* Utilizar el microscopio electrnico de barrido (SEM, por las siglas en ingls de Scanning Electron

Microscopy) y anlisis semicuantitativos de qumica mineral (EDS por las siglas en ingls de

Energy Dispersive Spectroscopy) para identificar texturas y fases minerales en especfico, debido al

tamao de las mismas (< 500m).

* Evidenciar las fases minerales y/o alteraciones estrechamente relacionadas con valores

econmicos de Au, as mismo clarificar alteraciones subeconmicas, realizando una comparacin

de las mismas.

* Ubicar a La India en un contexto espacial, respecto a las asociaciones mineralgicas analizadas

I.4 Justificacin

Debido a la escasa documentacin tcnica y cientfica de este tipo de yacimientos

hidrotermales en el pas, como resultado de la falta de exploracin bajo el contexto de alta

sulfuracin y estudios de yacimientos epitermales de alta sulfuracin en produccin, es conveniente

dilucidar las caractersticas que los engloban y los mantienen como otra tipologa ms de los

yacimientos minerales de relevancia econmica para el pas. Adems de que son una de las fuentes

importantes de metales preciosos en el mundo (Simmons et al., 2005).

Actualmente el oro se encuentra en el mejor periodo econmico para su compra en su

historia, p. ej. 1,235 USD la Oz Troy (preciooro, 2014). No obstante, la bsqueda de oro en nuestros

tiempos se ha vuelto cada vez ms difcil a pesar de los esfuerzos en exploracin y la actual

demanda. Por tal motivo la relevancia de resolver y entender aquellos patrones que hacen ms fcil

su bsqueda bajo ciertos parmetros geolgicos y su explotacin ms certeros.

En los ltimos aos se han documentado caractersticas sobre la morfologa, patrones de

distribucin y emplazamiento, asociaciones minerales, texturas y alteraciones que hospedan a los

minerales econmicos en yacimientos de alta sulfuracin alrededor del mundo. Tal es el caso del

depsito de Lagunas Norte en Per, en donde Cerpa et al (2013) sostiene que dicho yacimiento

presenta una alteracin tpica para los de su tipo, presentando cuarzo vuggy, rodeado de unas

asociaciones de cuarzo-alunita y cuarzo-alunita-caolinita. Tambin se reporta, que el oro se presenta

como micro inclusiones o como solucin solida dentro de la pirita, la cual se encuentra rellenando

fracturas junto con cuarzo, alunita y enargita. Por otra parte y de la misma manera dentro del

yacimiento de Summitville en Colorado, Stoffregen (1987) expone que la alteracin ms comn en

el yacimiento es la alteracin cuarzo oqueroso (vuggy silica) y la arglica avanzada, as como una

mineralizacin econmica distribuida en la textura vuggy silica, en la matriz de micro brechas, en

micro vetillas y en menor medida de forma diseminada. Esta mineralizacin econmica est

asociada a los sulfuros, en particular a la pirita. As mismo, se ha identificado que procesos

secundarios de removilizacin durante el intemperismo generan reas de oportunidad para la

concentracin del oro, en este ambiente el oro est asociado a algunos xidos e hidrxidos de Fe, a

la jarosita y a la barita.


5

Dado lo anterior, se evidencia claramente que es importante conocer la forma en que el oro

viene acompaado y si este proviene de diferentes eventos mineralizantes. Por lo tanto reconocer,

caracterizar y evidenciar las alteraciones para el yacimiento La India, nos da la posibilidad de

guiarnos con mayor fidelidad en el proceso de exploracin.

I.5 Antecedentes

El rea de la India cuenta con 54,981 hectreas de concesin minera, propiedad de la

empresa Agnico Eagle Mines Limited desde el 2011, quien la adquiri de la empresa minera Grayd

Resource Corporation. Los trabajos de exploracin empezaron en el 2004 y desde esa fecha a mayo

del 2012 se obtuvieron 189 muestras de barreno de diamante y 631 de circulacin inversa de los

dominios North Zone y Main Zone, calculando reservas probables de 930,000 oz de oro contenidas

en 44.64 millones de toneladas con una ley de 0.65 g/t de Au.

La India pertenece al denominado trend de oro de Mulatos. El distrito Mulatos se localiza al

SE de la India y es uno de los distritos con mayor produccin de oro en Mxico. Para 1999, las

reservas fueron evaluadas en 43.5 millones de toneladas con 1.59 g/t de Au, con recursos globales

de 68 millones de toneladas con 1.6 g/t de Au (Ochoa-Landn et al., 2011).

Reportes tcnicos de la minera y trabajos con PIMA relacionados a las alteraciones

hidrotermales son los nicos trabajos que documentan al yacimiento La India, mientras que para el

distrito Mulatos, Staude (2001) y Ochoa-Landn et al (2011) son algunos de los que reportan

informacin geolgica y geoqumica del ambiente volcnico de formacin y de la mineralizacin

del distrito. Tambin se han hecho trabajos de la provincia metalogentica Sierra Madre Occidental

(SMOcc), documentndose las implicaciones tectnicas en su formacin y la consiguiente relacin

con los yacimientos minerales que hospeda.


6

I.6 Localizacin del rea de estudio

El depsito La India se encuentra localizado en el municipio de Sahuaripa a 60 km al

sureste de dicho poblado, en el estado de Sonora, Mxico, aproximadamente a 210 km al E-SE de la

capital del estado, Hermosillo y muy prxima al lmite federal con el estado de Chihuahua. La

mineralizacin abarca una zona de aproximadamente 600 km2 situados en el cinturn de oro del

prolifero distrito de oro de Mulatos, en la provincia metalogentica de la Sierra Madre Occidental

(SMOcc) (Figura I.2), la cual se caracteriza por sus grandes acumulaciones de lavas silcicas e

ignimbritas mayor conocidas sobre la Tierra, (Albrecht y Goldstein, 2000) y albergando a depsitos

y yacimientos de carcter mundial de metales preciosos y base (Clark y Fitch, 2013)

Las vas de acceso para llegar al yacimiento de La India son por carretera desde Hermosillo,

lo cual toma unas 7 horas aproximadamente. Los primero 150 km son por va pavimentada hasta el

pueblo de Arivechi, mientras que la distancia restante se recorre por terracera, hasta llegar al

proyecto que se encuentra entre los pueblos Tarachi y Matarachi, como se menciona en el reporte

tcnico de Doucet et al (2012), otra alternativa de acceso es desde el estado de Chihuahua, desde Cd

Cuauhtmoc por la carretera 16 en direccin a Hermosillo, pasando por el poblado de Yecora y

desvindose hacia el norte en direccin al poblado de Guisamopa y desde ah en camino sin asfaltar

Figura I.2 Ubicacin del yacimiento La India, ubicado al Este del estado de Sonora, sobre la SMOcc.


7

hasta el depsito (Figura I.3). Adems, existe una va area local para accesar al depsito de la

India, partiendo desde la Unidad Minera de Pinos Altos, en Chihuahua.

Figura I.3 Ubicacin y vas de acceso para el yacimiento La India dentro del rea de Mulatos.


8

Captulo II Metodologa


8

II Metodologa

En los ltimos diez aos el uso de herramientas analticas tanto en la exploracin como en

el mbito acadmico ha estado aportando un valioso apoyo en el estudio mineralgico, procesos de

mineralizacin y delimitacin de estructuras de inters minero. Las tcnicas analticas son de suma

importancia y representan una poderosa herramienta que nos ayuda a entender al modelo de

depsito mineral. Existen una serie de tcnicas que son utilizadas comnmente en tareas de

exploracin y explotacin minera que son denominadas como tcnicas convencionales, p.ej.

difraccin de rayos X, fluorescencia de rayos X, microtermometra de inclusiones fluidas, etc.

Adicionalmente existen otras tcnicas analticas de vanguardia, aunque menos accesibles, que se

estn aplicando a la rama minera con resultados exitosos, p.ej. la espectrometra de masas con

fuente de plasma de acoplamiento inductivo (laser ablation microprobe + inductively coupled

plasma-mass spectrometry) (LA-ICP-MS) para qumica mineral puntual de muy alta precisin y

bajos lmites de deteccin (del orden de ppb) (Melgarejo et al., 2010).

En el presente trabajo de investigacin se analizaron 25 muestras provenientes del

yacimiento epitermal de alta sulfuracin Au-(Ag), La India, Sonora, Mxico (Tabla II.1). Estas

muestras tanto de barreno como muestras de mano, fueron analizadas con tcnicas convencionales

para su caracterizacin, estas diferentes tcnicas comprenden la Difraccin de Rayos X, la

espectrometra de Infrarrojo, en las regiones espectrales SWIR (Short-Wave Infrared) y MIR (Mid-

Infrared) y microscopio electrnico de barrido (Figura II.1). Previamente a la aplicacin de las

tcnicas analticas convencionales se realiz una petrografa y mineragrafa para que de manera

sistemtica y cuidadosa se identificaran las asociaciones minerales y texturas y se seleccionar el

mtodo ms adecuado para caracterizar de forma detallada a cada una de las muestras en base a las

caractersticas que presentan para su mejor entendimiento.

Previo a los anlisis de las muestras del depsito se realiz una recopilacin bibliogrfica de

la zona de estudio, estudiando mapas geolgicos, reportes tcnicos mineros y artculos. Los datos de

la geologa local, estratigrafa y detalles particulares del depsito fueron tomados de un reporte

interno de la compaa. Debido a la situacin actual del depsito: explotacin y exploracin;

informacin de inters econmico y geolgico trascendental ha sido considerada como confidencial

por la compaa.

Tabla II.1 Muestras de roca utilizadas en el presente trabajo de tesis, se seala la clave utilizada y la clave proveniente de

la minera, as como el dominio al que pertenece, las coordenadas y si la muestra es superficial o de barreno.

MUESTRA

(BARRENO)

DOMINIO PROFUNDIDAD

DE BARRENO

SUPERFICIAL

G1 (IND-NNZ-3)

North Zone

x

G2 (IND-NNZ-4)

North Zone

x


9

MUESTRA

(BARRENO)

DOMINIO PROFUNDIDAD

DE BARRENO

SUPERFICIAL

G3 (IND-NNZ-1)

North Zone

x

G4 (IND-NNZ-4)

North Zone

x

G5 ( IND-NNZ-5)

North Zone

x

G6 (IN-13-589)

Main Zone

117.9 m.

G7 (IN-13-589-3)

Main Zone

116.9

G8 ( IN-13-589-2)

Main Zone

64 - 66.2 m

G9 (IN-13-589)

Main Zone

64 m

G10 (IN-13-589)

Main Zone

57.9 - 59.65 m

G11 (IN-13-589)

Main Zone 64 - 67.5 m

G12 (NZW-3)

North Zone

x

G13 (IND-1)

La India

x

G14 (IND-2)

La India

x

G15 (IND-3)

La India

x

G16 (IN-13-582)

Main Zone 46.9 m


10

MUESTRA

(BARRENO)

DOMINIO PROFUNDIDAD

DE BARRENO

SUPERFICIAL

G17 (IN-13-550)

Main Zone

34 m

G18 (IN-13-563)

Main Zone

32.5 m

G19 (IN-13-484, 111299

C7)

La India

13.4 m

G20 (IN-13-568)

Main Zone

33.10 m

G21 (DDH-11-183,

492701)

North Zone

23 - 24 m

G22 (DDH-10-155,

9434)

La India

20.35 - 22m

G23 (DDH-11-183,

492700)

North Zone

22 - 23 m

G24 (DDH-11-183,

492726)

North Zone

53-54 m

G25 (DDH-10-155,

9433)

La India

19-20.35 m


11

Figura II.1 Esquema representativo de las muestras utilizadas para su caracterizacin mineral por medio de tcnicas analticas convencionales. Se muestra el equipo utilizado y la marca.

Caracterizacin mineral por tcnicas analticas

convencionales

Microscopia

Equipo: Microscopio petrogrfico

Marca: Axioplan 2 imaging

Muestras:

G6, G8, G10, G11, G13, G16, G17,

G18, G20

DRX

Equipo: Difractmetro de

rayos X

Marca: Shimadzu XRD-6000

Muestras:

- Anlisis de roca total:

G1-G25

- Anlisis en fraccin arcilla (


12

II.1 Trabajo de campo y caracterizacin macroscpica de las muestras

Las muestras analizadas corresponden a una seleccin derivada de una campaa de campo y

de una seleccin de muestras estratgicas de barrenos en los diferentes dominios del depsito La

India. La campaa de campo fue realizada por personal de Agnico y la colaboracin de un

consultor. El muestreo sistemtico con base en criterios geolgicos gener un total de 9 muestras

superficiales, que fueron estudiadas y seleccionadas para su caracterizacin detallada en el presente

trabajo. Adems, a travs de un estudio detallado en la base de datos de la compaa, trabajando con

28,831 datos sobre muestras de barreno y alteraciones determinadas con PIMA (Portable Infrared

Mineral Analyzer) se determinaron los intervalos de barreno que representaban mayor inters

geolgico-econmico.

Las muestras de barreno estudiadas con PIMA en el depsito La India muestran

alteraciones compuestas por alunita sdica, slice, caolinita, caolinita-alunita, alunita potsica,

caolinita-dickita, alunita-caolinita-dickita, dickita, ilita-esmectita, caolinita-esmectita, slice-alunita,

slice-dickita, slice-caolinita, esmectita, slice-caolinita-alunita, entre otras menos importantes.

stas fueron correlacionadas con sus valores de oro (leyes), los cuales fueron medidos mediante

LA-ICP-MS y absorcin atmica, obteniendo como resultado histogramas (alteracin vs ley de Au),

que las cuatro alteraciones ms importantes son la silcea, caolinita-alunita, caolinita y caolinita-

dickita.

Con base en el estudio estadstico de las muestras se seleccionaron intervalos de inters de

barreno para ser caracterizadas de forma detallada debido a su importancia en campaas de

exploracin recientes. El total de muestras analizadas procedentes de barrenos fue de 16 muestras.

Para las 25 muestras de roca aportadas por la minera (9 de superficie + 16 de barreno), se

hizo una descripcin macroscpica a detalle de las caractersticas mineralgicas, estructurales y

texturales que presentan (Ver anexo), en base a la descripcin hecha se seleccionaron las muestras

que se deban analizar con las distintas tcnicas analticas empleadas.

II.2 Microscopio petrogrfico

El uso de la microscopia ptica en el estudio de minerales y rocas, es una de las tcnicas

ms usadas por los especialistas en ciencias de la Tierra, debido a la amplia informacin que aporta,

desde la identificacin de la fase mineral hasta el mbito gentico que presenta por sus

caractersticas texturales. El microscopio petrogrfico se basa en las caractersticas pticas que

presentan los minerales y en el uso de luz polarizada (Carretero y Pozo, 2007), as como de luz

transmitida y/o reflejada. La luz transmitida es til para observaciones petrogrficas de minerales

traslucidos, mientras que para los minerales opacos (mena) se emplea la luz reflejada.

La luz utilizada por los microscopios petrogrficos abarca la radiacin del espectro de luz

UV y la parte del espectro visible para el ojo humano (400 700nm) (Pino, 2014) (Figura II.2). La

resolucin de la imagen que se observa es limitada por el lmite de difraccin, el cual es


13

aproximadamente de 1m, as que objetos menores de ese tamao, no pueden ser visibles usando el

microscopio petrogrfico (McMahon, 2007).

En el instituto de Geofsica de la UNAM, se realizaron las descripciones petrogrficas y

mineragrficas utilizando un microscopio petrogrfico marca Axioplan 2 imaging que cuenta con

transmisin de luz reflejada y transmitida, as como de una cmara marca CMEX-1300X digital de

1.3 Mpx (Figura II.3). Independientemente del equipo a usar, el microscopio petrogrfico consta

de las siguientes partes bsicas:

Fuente de iluminacin: Usualmente se usa una lmpara de emisin de luz blanca, la luz

puede provenir de la parte inferior del microscopio si es luz transmitida o de la parte

superior si es reflejada. Viene acompaada de un diafragma que regula la intensidad de luz.

Polarizador: Su funcin es convertir la luz que sale del sistema de iluminacin en luz

polarizada plana.

Platina: Soporta la muestra a analizar y hace posible su manipulacin debido a su aspecto

giratorio.

Revolver: El cual es un soporte rotatorio que es utilizado para manipular los objetivos a

utilizar.

Objetivos: Aumentan la resolucin de la imagen, existen oculares de 4X, 10X, 40X, etc.,

que significan las veces de la imagen aumentada.

Lente de Bertrand: La lente trae el campo de visin de la figura de interferencia al plano

del ocular.

Ocular: Lente que en conjunto con los objetivos aumentan la imagen, la luz viaja por

ltima vez a travs del ocular hasta llegar a nuestros ojos.

Figura II.2 Espectro electromagntico que muestras las diferencias en longitud de onda para las distintas radiaciones conocidas, desde los Rayos Gamma hasta las ondas de radio, tomada de Gonzlez, 2010.


14

Para que la muestra pueda ser analizada microscpicamente (luz transmitida y/o reflejada),

se deben cortar fragmentos representativos de la misma con una cortadora de rocas, posteriormente

devastarla hasta dejar una superficie pulida, preferentemente de un grosor de 30m.

II.3 Difraccin de Rayos X (DRX)

La tcnica por Difraccin de Rayos X es una tcnica no destructiva y altamente empleada

para la caracterizacin e identificacin de las fases mineralgicas, especialmente de los sedimentos

y rocas con mineraloga arcillosa. La tcnica se basa en la interferencia de los rayos X con la

muestra a analizar y su respectiva red cristalina, gracias a que los rayos X presentan una longitud de

onda similar al espaciado interplanar de las estructuras cristalinas.

Los rayos X se definen como una radiacin electromagntica de longitud de onda corta que

presentan longitudes en el rango de ~0.1 a ~100 (Figura II.2), y se encuentran localizados

entre la radiacin (gama) y ultravioleta. La regin especfica, en el espectro, que ms comnmente

utilizamos para la DRX, abarca de ~0.5 a ~2.5 por ser del mismo orden que las distancias

interatmicas observadas tanto para materiales orgnicos como para inorgnicos (Pecharsky y

Zavalij, 2005).

Figura II.3 Microscopio petrogrfico marca Axioplan 2 imaging, ubicado en el laboratorio de Petrografa y Mineragrafa del Departamento de Recursos Naturales del Instituto de Geofsica, UNAM.

Cmara

Ocular

Platina

giratoria

Revolver

con

objetivos

Fuente

de luz


15

Los rayos X pueden ser fcilmente producidos en cualquier laboratorio de investigacin. Se

generan en un tubo en el que electrones de alta energa que proceden de un filamento calentado o

ctodo, bombardean a un nodo de metal (principalmente de Cu o Co), como resultado obtenemos

dos tipos de radiacin con las siguientes caractersticas:

De radiacin blanca, que es una banda contina de radiacin, producto de la transformacin

de energa cintica en rayos X, de los electrones del filamento que se desaceleran al golpear

el nodo.

De radiacin caracterstica, los cuales son un grupo de lneas de intensidades variables,

representando la energa liberada, producto del cambio o reordenamiento de los electrones

en sus niveles energticos, durante el proceso de excitacin de los tomos metlicos. Dichas

lneas se conocen como K, L, M, etc. Dependiendo de la posicin de los electrones

participantes. (Carretero y Pozo, 2007).

El difractmetro que se encuentra en el laboratorio de Rayos X del Instituto de Geologa de

la UNAM, es un equipo Shimadzu XRD-6000 (Figura II.4) y consta, al igual que otros

difractmetros, de los siguientes componentes bsicos para su funcionamiento:

Una fuente de rayos X, la cual es llamada tubo de rayos X, dicho tubo se encuentra al alto

vaco y en donde los electrones de alta energa provenientes del filamento golpean al nodo

de Cu, mayormente usado.

Filtros y monocromadores, los cuales discriminan entre las longitudes de onda deseadas.

Soporte para muestras y gonimetro, el soporte mantiene la muestra fija, mientras el

gonimetro gira.

Detectores de rayos X, el cual transforma la energa de rayos X en pulsos de voltaje, la

potencia del haz se registra en trminos de nmero de cuentas por segundo. El tipo de

detector usado fue el de centilleo.

Un dispositivo de lectura, dicho dispositivo permite leer y procesar la informacin en una

computadora.

El fundamento de la tcnica se basa en la ley de Bragg, dicha ley establece que los rayos X

se difractan sobre los planos reticulares de los cristales segn un ngulo () que depende del

espaciado de los mismos (Melgarejo et al, 2010). La frmula de la ley de Bragg es la siguiente:

=2dhklsin, donde: = longitud de onda de los rayos X, dhkl = distancia interplanar de un plano

cristalogrfico con ndices de Miller hkl. La frmula permite convertir el ngulo de difraccin a la

distancia interplanar de los cristales en unidades o nm, en donde posteriormente, basados en una

base de datos digital (basada en el sistema de indexacin de Hanawalt) podemos identificar el

mineral en cuestin.

II.3.1 Anlisis de roca total

La preparacin de la muestra es relativamente simple, solo se tiene que molturarla en un

mortero de gata o almina hasta dejarla lo ms fino posible (mtodo del polvo cristalino). El polvo


16

se coloca en un portamuestras de aluminio que despus se posicionar en el soporte para muestras

del difractmetro. El anlisis se puede llevar a cabo de 2 formas, la forma rutinaria en donde se

analiza en el intervalo angular 2 de 4 a 70 por escaneo continuo (velocidades de 4 a 1 grado por

minuto), pero si se requiere un anlisis ms profundo y detallado se utiliza el escaneo por pasos

(step scan) (Tabla II.2).

Tabla II. 2 Tabla de condiciones de medicin en anlisis de difraccin por rayos X para roca total, fraccin arcilla y

escaneo por pasos.

Tubo de rayos X: Cu (1.54060) Voltaje: 40 kV Corriente: 30 mA

Rango de escaneo: 4 70

(roca total), 4 - 30 (fraccin

arcilla)

Tamao del paso: 0.02 Tiempo de integracin: 1.2 s

(roca total), 0.6 s (fraccin

arcilla) y 2 s para escaneo por

pasos (step scan)

Ventana de divergencia: 1 Ventana de dispersin: 1 Ventana de recepcin: 0.15 mm

II.3.2 Anlisis de fraccin arcilla (


17

II.3.3 Mtodo de Celref y Rietveld

Celref es un software de clculo de parmetros (a, b y c) y volumen de celda unitaria de las

estructuras mineralgicas mediante un clculo por mnimos cuadrados. Una vez que se ha estudiado

y analizado el difractograma a analizar por celref, se introducen los datos del difractograma al

programa, se eligen solo los picos (reflexiones) de la estructura mineral a estudiar para que no

exista interferencia de celdas unitarias de otras fases minerales. Una vez seleccionados los picos de

la fase mineral se procede a introducir valores de la literatura de los parmetros cristalogrficos del

mineral (sistema cristalogrfico, grupo puntual, parmetros de celda) con el fin de que el programa

reconozca las referencias a travs de los cuales calculara los valores especficos para los parmetros

de celda del mineral en cuestin.

El mtodo de Rietveld surge a partir de la necesidad de identificar grupos minerales

complejos en difractogramas, debido a las estructuras y composicin variable que presentan ciertos

grupos minerales, como por ejemplo los feldespatos, los filosilicatos y la variabilidad qumica de las

alunitas (Gal, 2006).

El mtodo consiste en el ajuste de parmetros del difractograma a modo que la diferencia

entre el perfil obtenido experimentalmente y el calculado sea la ms mnima posible, todo esto en

base a un procedimiento matemtico de convergencia mediante un ajuste por mnimos cuadrados.

Dentro de los parmetros que considera el mtodo se encuentran: (1) parmetros cristalogrficos de

los minerales, (2) parmetros relativos a la cantidad, dimensin, defectos, forma y orientacin de los

cristalitos en el polvo, y (3) parmetros instrumentales, que estn relacionados al tipo de radiacin y

caractersticas geomtrica del equipo (Gal, 2006).

Figura II.4 Difractmetro de rayos X marca Shimadzu XRD-6000 del laboratorio de Rayos X del instituto de geologa de la UNAM.

Fuente de

rayos X

Portamuestras

Gonimetro

Detector

de rayos X


18

Ya que se alcanz la convergencia completa entre los dos perfiles se procede a extraer la

informacin requerida que son: (1) la identificacin de los minerales involucrados y la cantidad de

cada uno, (2) la caracterizacin estructural de cada fase mineral (estructura, ocupaciones atmicas,

etc.) y (3) parmetros fsicos de las partculas cristalinas como la forma, tamao, defectos

cristalinos (Gal, 2006).

II.4 Espectrometra de Infrarrojo

La espectrometra de infrarrojo es una de las tcnicas ms usadas en el mbito minero

debido a la facilidad de uso en cuanto al equipo porttil, PIMA (Portable Infrared Mineral

Analyzer), al bajo costo que implica y a la facilidad de deteccin de minerales, sobre todo aquellos

de alteracin, en campo.

La tcnica est basada en el modo vibracional de los elementos constituyentes de los

minerales, esta vibracin puede ser de tensin y/o de flexin, lo cual nos da informacin referente a

la estructura de las molculas en trminos de sus grupos funcionales y su orientacin, as como

informacin de ismeros existentes (McMahon, 2007). En el espectro de infrarrojo podemos

descifrar la composicin qumica obtenida, lo que permite determinar la mineraloga de la muestra.

Esta tcnica tambin nos da informacin acerca de las propiedades superficiales y de reactividad de

la muestra, frente a los compuestos qumicos del ambiente (Carretero y Pozo, 2007).

El fundamento en el cual est basada la tcnica, es mediante la interaccin puntual de un

haz de luz infrarroja con la muestra (slida, en polvo). sta absorbe la radiacin infrarroja segn las

frecuencias de vibracin de sus constituyentes, que depende de la simetra de su celda unidad. No

todas las vibraciones son estimuladas por la radiacin en cuestin, sino slo aquellas que pueden

experimentar un cambio en su momento dipolar durante la absorcin (Carretero y Pozo, 2007).

La espectrometra de infrarrojo mide en la regin media del infrarrojo, MIR (Mid-Infrared),

que abarca el rango de longitud de onda de los 4000 400cm-1 (2500 - 25,000nm) (McMahon,

2007) (Figura II.2), sin embargo, segn el cristal que utilice el equipo podemos aumentar o

disminuir el rango de deteccin, entre los cristales ms utilizados estn los de seleniuro de zinc

(ZnSe), los de diamante, los de germanio, entre otros.

En el Instituto de Geologa de la UNAM, se cuenta con un equipo de espectrometra de

infrarrojo, marca Thermo Scientific Nicolet iS10 FT-IR (Fourier Transform-Infrared) (Fourier

Tran) (Figura 2.5) que utiliza cristal de ZnSe y en ocasiones de diamante, el cual permite la

deteccin en el espectro de infrarrojo de 4000 650 cm-1 y de 4000 400 cm-1, respectivamente. El

equipo consiste bsicamente de las siguientes partes:

Fuente de radiacin: Existen dos tipos de fuentes; las de radiacin trmica que consiste de

un slido inerte (cermica o carburo de silceo) calentado elctricamente y por otra parte el

uso de fuentes de lser (He-Ne) (Cardona, s.f), como el que utiliza el espectrmetro del

Instituto de Geologa.


19

Discriminador o interfermetro: El ms usado es el interfermetro de Michelson, el cual

consiste de dos espejos y un divisor de haz, el cual separa el haz de luz proveniente de la

fuente y los manda hacia ambos espejos, que estn a diferente distancia. Y cuando los haces

regresan al divisor se origina un espectro de interferencia de todas las longitudes de ondas

antes de pasar a travs de la muestra (McMahon, 2007).

Porta muestras: Vara segn el tipo de muestra, en muestras en polvo, solo basta con

colocar la muestra sobre la ventana del haz.

Detector: Transforma la energa comparada, entre la que proviene de la muestra y la de un

patrn, a impulsos elctricos.

Software: Grafica el resultado colocando en la abscisa el rango de longitudes de onda

barrido por el instrumento y en la ordenada la intensidad de la absorcin del haz emergente

de la muestra problema. Se utiliz el software Omnic versin 9.

La tcnica analiza muestras liquidas, gaseosas y slidas, para este trabajo de tesis, solo se

usaron muestras slidas, en donde solo fue necesario molturar la muestra en un mortero de gata o

porcelana, hasta dejar la muestra con una apariencia de polvo fino.

II.5 Microscopio electrnico de barrido (SEM)

SEM (Scanning Electron Microscopy, por sus siglas en ingls) es una tcnica con bastante

resolucin a la hora de caracterizar partculas o superficies de minerales que no pueden ser captados

en microscopia ptica, el rango de aumentos que pueden ser utilizados en la tcnica abarca de los

20X hasta los 100,000X, el lmite de resolucin es de 0.01 m (Carretero y Pozo, 2007).

La base de la tcnica se fundamenta en la interaccin de un haz de electrones con la muestra

a analizar, lo que produce imgenes producto de la deteccin de electrones secundarios (SE,

Figura II.5 Espectrmetro de Infrarrojo, marca Thermo Scientific Nicolet iS10 FT-IR, del IGEOL de la UNAM.


20

Secondary Electrons) y/o electrones retrodispersados (BSE, Backscattered Electrons) que son

producidos de la superficie de la muestra debido a la excitacin producto de la interaccin con el

haz. Esta radiacin producida por la muestra, presenta diferentes longitudes de onda, sin embargo,

los ms utilizados corresponden a los de radiacin X. Por consiguiente se comparan las longitudes

de onda o las intensidades de los rayos X con emisiones procedentes de patrones (McMahon, 2007;

Carretero y Pozo, 2007).

El uso de SE-BSE, esto quiere decir, captando ambos tipos de electrones, se emplea de

forma rutinaria para el estudio de materiales poco consolidados o consolidados, en donde es

importante conocer preferentemente el aspecto morfolgico que el composicional. Por otra parte

cuando se usa solo BSE y mediante el sistema de anlisis puntual del equipo, logramos diferenciar

componentes por sus distintas reflectividades y la composicin qumica en diferentes puntos de la

muestra (Carretero y Pozo, 2007).

El equipo utilizado fue un SEM porttil ambiental TM-1000, marca Mitsubishi (Figura

II.6), que funciona en condiciones de bajo vaco, en el Laboratorio de Petrografa y Mineragrafa

del Departamento de Recursos Naturales del Instituto de Geofsica, UNAM. La ventaja en el uso de

un microscopio de bajo vaco o ambiental es que se pueden analizar muestras sin tratamiento previo

(sin recubrimiento). Las partes del equipo son las siguientes:

Fuente de electrones: Tambin llamado can de electrones, el cual los produce aplicando

un alto voltaje a un filamento de tungsteno y los acelera utilizando un campo elctrico de

entre 10-50 kV. El haz es enfocado hacia la muestra con ayuda de campos magnticos.

Discriminador: Es un sistema deflector que provoca el barrido del haz sobre la superficie

de la muestra.

Detector: Captan la energa proveniente de la muestra y la transforman a imgenes que

presentaran diversos contraste en funcin de la reflectividad de los constituyentes y la

orientacin de la muestra.

PC/salida: Por medio de la computadora se controla el escaneado, y se manipula y muestra

los datos recibidos por los detectores.

Figura II.6 Microscopio electrnico de barrido porttil TM-1000 del Laboratorio de Petrografa y Mineragrafa del Departamento de Recursos Naturales del Instituto de Geofsica, UNAM.


21

Captulo III Yacimientos epitermales


21

III Yacimientos epitermales

III.1 Definicin, caractersticas y tipos de yacimientos epitermales.

Para definir las caractersticas singulares de este tipo de yacimientos, es importante

mencionar que en Mxico los yacimientos epitermales son de los ms importantes y comunes como

fuentes de metales preciosos y base. Los depsitos epitermales han sido encontrados en una gran

variedad de ambientes geolgicos, los cuales reflejan una amplia gama de asociaciones litolgicas,

usualmente gneas, tectnicas y estructurales. La mayora de estos depsitos son del Cenozoico y se

encuentran preferentemente a lo largo del anillo del Pacifico, cubriendo reas de escala muy

variable de 100 km2 (Simmons et al, 2005).

El trmino epitermal hace referencia a las mineralizaciones hidrotermales, usualmente en

vetas, que se emplazan a escasa profundidad, en un rango que abarca desde la superficie y hasta 1 o

2 km de profundidad, se forman a temperaturas entre 150C y 300C y a presiones de hasta varios

centenares de bares, donde las condiciones hidrostticas prevalecen (Simmons et al, 2005). Las

caractersticas de los depsitos epitermales y su clasificacin han sido recopiladas y resumidas por

Camprub y Albinson (2006), (Tabla III. 1).

Tabla III. 1 Comparacin entre las caractersticas de los depsitos epitermales de alta, intermedia y baja sulfuracin, tomada de Camprub y Albinson, 2006.


22

En la mayora de los casos documentados, los depsitos epitermales se han podido

relacionar espacial y temporalmente con rocas volcnicas sub-areas y a intrusiones sub-volcnicas

(White y Hedenquist, 1990). Es por eso que existe multiplicidad en donde el yacimiento epitermal

se encuentra asociado a un prfido sin que necesariamente sea una aseveracin la relacin gentica

entre ellos, sin embargo, se ha documentado que dicho intrusivo aporta el calor necesario as como

los fluidos hidrotermales capaces de llegar a formar un sistema hidrotermal cerca de la superficie.

Dicho sistema hidrotermal esta frecuentemente relacionado con magmatismo calco-alcalino a

alcalino, en ambientes de arcos volcnicos de mrgenes convergentes (Figura III.1), en intra-arco,

en tras-arco y en ambiente de rift post-colisional (Simmons et al, 2005).

Para este tipo de depsitos, los fluidos hidrotermales, tanto de origen gneo como la

interaccin con los fluidos de origen meterico y su respectiva mezcla son causantes de un cambio

en la roca encajonante as como del propio fluido, que al experimentar una disminucin de la

solubilidad de los metales ocasionar la deposicin de los mismos. Es importante mencionar que la

parte estructural juega un papel considerable en este tipo de depsitos debido a que las estructuras

como fallas y/o fracturas, brechas y porosidad producidas por procesos geolgicos anteriores o

contemporneos al hidrotermalismo, sern los conductos necesarios para que fluidos mineralizantes

sean fcilmente transportados, formando vetas, stockworks, diseminaciones y vetilleo,

principalmente. (White y Hedenquist, 1995), favoreciendo adems procesos de recarga de agua

meterica (fra) que entra al ciclo convectivo hidrotermal.

Dentro de la clasificacin de los depsitos epitermales, existen tres subtipos de yacimientos

epitermales; los de alta sulfuracin, intermedia sulfuracin y baja sulfuracin (Figura III.2), una de

las caractersticas que los diferencian, resulta ser implcita en los nombres que presentan los

yacimientos, los cuales se refieren a caractersticas mineralgicas y a sus alteraciones. El

yacimiento epitermal de alta sulfuracin es tambin llamado enargita-oro, alunita-caolinita y cido-

sulfato, mientras que el de baja sulfuracin presenta otros nombres como adularia-sericita. Para el

caso de los de intermedia sulfuracin, sus propiedades han sido relacionadas con mayor parentesco

a los de baja sulfuracin, con ciertas discrepancias mnimas. Hedenquist (1987) propuso

formalmente el trmino alta y baja sulfuracin basndose en el estado de oxidacin-reduccin del

azufre (Figura III.3), el cual en la actualidad es ms comn usar, por su carcter prctico y

unificador. En base a esto, el tipo de yacimiento de alta sulfuracin se forma bajo fluidos oxidados

y de pH cidos, en otras palabras, azufre con estado de oxidacin de +6 o +4, en forma de SO42- o

SO2, lo cual es tpico de fuentes termales cidas cercanas al volcn. Los de baja sulfuracin se

forman bajo fluidos reducidos y de pH neutro con azufre en estado de oxidacin -2, y se encuentran

ms distales a su fuente de calor. (Camprub y Albinson, 2006).

Simmons et al (2005), resume que las diferencias que presentan las soluciones magmtico-

hidrotermales cidas con respecto a las soluciones cloruradas con pH cercano al neutro, son debido

a cuatro condiciones propias del ambiente: (1) la naturaleza y profundidad del subyacente intrusivo,

(2) el alcance que presenta el flujo de los fluidos desde las partes ms profundas del sistema hasta el

ambiente epitermal, (3) el grado en que los fluidos son capaces de ascender libremente por los

conductos verticales, y (4) el alcance de interaccin agua-roca conforme los fluidos ascienden.


23

La relacin espacio-temporal que los depsitos epitermales sobrellevan en sus primeras

etapas de formacin es un reflejo directo de lo que podemos observar en sus alteraciones,

producidas por la interaccin de los fluidos mineralizantes con la roca encajonante, dicha

caracterstica comparte criterios que nos permiten diferenciar entre los tipos de epitermales,

acompaado, evidentemente, de otras particularidades del yacimiento. White y Hedenquist (1995),

mencionan que la asociacin entre minerales econmicos y los de alteracin en los epitermales de

baja sulfuracin son producidos por aguas termales con pH cercano al neutro y con temperaturas

que van decreciendo conforme disminuye la profundidad y se aleja de los conductos por donde los

fluidos son transportados, mientras que en el caso de los epitermales de alta sulfuracin esto ocurre

con fluidos cidos que no estn en equilibrio con la roca encajonante.

Por comparacin, en los sistemas hidrotermales activos, la alteracin mineralgica y la

temperatura son medidas directamente durante el proceso de formacin, tales datos indican el rango

de estabilidad termal de temperatura dependiendo del mineral. Durante la exploracin de prospectos

epitermales sta informacin permite calcular paleo isotermas que permiten deducir la distribucin

de los minerales de alteracin, ayudan a encontrar conductos de paleo fluido y a determinar los

niveles de erosin actuales. Es importante mencionar que las acumulaciones de los minerales

econmicos ocurren mayoritariamente en las zonas de los conductos. Lo ltimo es significativo para

los sistemas epitermales dado que la mineralizacin econmica se deposita en un rango de

temperaturas que va predominantemente de 180C a 280C, equivalente a la profundidad debajo del

nivel isosttico del agua, de 100 m a 800-1500 m (White y Hedenquist, 1995).

Figura III. 1 Ambiente tectnico convergente, se observan los tipos de yacimientos minerales asociados, entre ellos los yacimientos tipo epitermales, tomada de Rodrguez, s.f.


24

F i g u r a 1 . - E s q u e m a i z q u i e r d o : C o m p a r a c i n e n t r e l o s t r e s t i p o s d e d e p s i t o s e p i t e r m a l e s b a s a d o e n s u s e s t r u c t u r a s , a l t e r a c i o n e s , v o l t i l e s l i b e r a d o s , p r o c e s o s , t e m p e r a t u r a , p H , t i p o s d e f l u i d o s y r e a c c i o n e s i n v o l u c r a d a s , a s c o m o l a r e l a c i n p r e s e n t e c

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25

III.2 Definicin y caractersticas de los yacimientos epitermales de alta sulfuracin.

III.2.1 Definicin

Los yacimientos epitermales de alta sulfuracin, deben el nombre a Hedenquist (1987), el

cual propuso formalmente el trmino alta y baja sulfuracin basndose en el estado de oxidacin-

reduccin del azufre. Dado lo anterior, los yacimientos de alta sulfuracin se forman proximales a

cuerpos volcnicos desde donde se canaliza la descarga de gases a la superficie. Los fluidos de alta

sulfuracin (el azufre en estado de oxidacin +6 o +4, en forma de SO42- o SO2), cidos y oxidados,

se encuentran notoriamente en desequilibrio con las rocas encajonantes, poniendo de manifiesto el

carcter magmtico de los mismos (Camprub y Albinson, 2006).

Las descargas cidas-sulfatadas son generalmente: bajas en cloruros y de bajo pH por la

oxidacin de H2S a H2SO4, generadas por condensacin de vapores a travs de fracturas a

temperaturas menores a los 400 C en zonas adyacentes a volcanes y crteres y menos frecuente en

calderas. En estas descargas pueden estar presentes componentes como el CO2, NH3, B, Hg, Bi, As,

Au, Sb, W, Tl y Sn (Pirajno, 2009).

Figura III.3 Esquema que representa la relacin entre fugacidad del azufre y temperatura de los estados de sulfuracin relativo de los fluidos hidrotermales basado en la estabilidad que representan los minerales clave, tomado de Camprub y Albinson, 2006.


26

El rango de estado de sulfuracin en los depsitos epitermales de alta sulfuracin va de alto

estado de sulfuracin que son las asociaciones de enargita portadora de abundante cobre a

intermedio estado de sulfuracin que se muestra con las asociaciones ricas en oro de tenantita-

tetraedrita+pirita. El trmino estado de sulfuracin fue definido de una manera anloga al estado de

oxidacin, donde el marco de referencia es la temperatura y la fugacidad de los gases S2 y O2,

respectivamente (Camprub y Albinson, 2006). La fugacidad del oxgeno o sulfuro de un sistema a

cualquier temperatura puede ser comparado con el estndar de reaccin mineral (buffers).

La frontera entre estado de sulfuracin intermedia y alto estado de sulfuracin, est definida

por las siguientes reacciones:

5CuFeS2 + S2 = Cu5FeS4 + 4FeS2 y 0.6Cu12As4S13 + S2 = 2.67Cu3AsS4

calcopirita bornita pirita tenantita enargita

III.2.2 Distribucin y ambiente geolgico-tectnico de formacin

Los depsitos epitermales de alta sulfuracin presentan una distribucin que coincide

preferentemente con el desarrollo y ubicacin de arcos volcnicos-plutnicos en el mundo. En el

caso de los depsitos Cenozoicos, se observa esta relacin, ya que los depsitos estn ubicados a lo

largo del anillo de fuego del Pacfico y el cinturn de Balkan en el sureste de Europa (Figura III.4).

Estos depsitos se desarrollaron en dos principales escenarios: en mrgenes continentales y en arcos

de islas, los cuales presentan regmenes tectnicos de tipo extensional a pesar de que algunos

exhiben una posterior asociacin a un rgimen compresional.

Los depsitos de alta sulfuracin del Palegeno y Negeno son los predominantes en el

mundo, sin embargo han sido documentados algunos yacimientos del Mesozoico, Paleozoico e

incluso del Precmbrico. Un depsito de Au localizado en el escudo bltico en el centro de Suecia

se ha interpretado como del Precmbrico. El depsito ms joven es del Pleistoceno (


27

La mayora de los depsitos epitermales son coetneos y relacionados a las rocas volcnicas

y a los intrusivos sub volcnicos, estas rocas son composicionalmente calco-alcalinas y se forman

en arcos magmticos (continentales e insulares) resultado de la fusin de la cortea en zonas de

convergencia de placas. Los depsitos con asociaciones econmicas Au-Ag, Au-Ag-Cu, y Ag-Pb-

Zn han sido encontrados en secuencias volcnicas que contienen riolitas, andesitas y dacitas. Por

otra parte, los magmas calco-alcalinos son generados por fusin parcial de la cua del manto debido

a la subduccin de la litosfera ocenica (Simmons et al, 2005).

Para los depsitos epitermales, se tienen cuatro ambientes de formacin, que son

considerados los orgenes de los depsitos epitermales actuales (Figura III.5), en dichos ambientes,

la actividad hidrolgica juega un papel muy importante, ya que forma parte de un sistema de flujo

geotermal hospedados dominantemente en ambientes volcnicos cidos y de alto relieve,

dominando las rocas andesticas en composicin. Camprub y Albinson (2006) esquematizan los

cuatro ambientes de formacin como sigue:

Relacionado a las depresiones silcicas.

Relacionado a los estratovolcanes andesticos.

Vinculado al vulcanismo cordillerano.

Asociado a los arcos volcnicos de islas.

Figura III.4 Distribucin mundial de los yacimientos epitermales de alta sulfuracin, se indicada las principales provincias

metalogenticas relacionadas, adaptada y modificada de Arribas, 1995.


28

III.2.3 Fuente, transporte de metales y deposicin en los sistemas hidrotermales

La fuente de mineralizacin importante en los sistemas hidrotermales ha sido debatida por

mucho tiempo y sin embargo, no ha quedado clarificada del todo. Dicha fuente portadora de

metales se ha atribuido directamente a los fluidos magmticos, al vapor magmtico o al lquido

hipersalino que es aadido al sistema hidrotermal. Por otra parte es posible que la fuente sea una

removilizacin indirecta de los minerales pertenecientes a la mineraloga del prfido. En estudios

basados en edades radiomtricas se ha encontrado que existe una diferencia entre la edad de la roca

hospedante y la edad de la mineralizacin que es tpicamente de ~1.0 ma. (Arribas, 1995), lo que

refleja que el sistema volcnico con el hidrotermalismo son casi coetneos.

Geoqumicamente hablando los aniones (ligantes) que son importantes transportadores de

metales son el Cl- (cloruro), HS- (tiosulfato) y el OH- (ion hidroxilo). Otros tipos de ligantes como

son el NH3, SO42-, F- y HCO3, son menores en abundancia, inestables y dbiles, por lo mismo no

son considerados como importantes transportadores de metales en la formacin de depsitos

epitermales.

Figura III.5 Representacin de los contextos geolgicos en donde se forman los depsitos epitermales de alta, intermedia y baja sulfuracin. Tomado de Camprub y Albinson, 2006.


29

De los aniones ms importantes se tiene que el compuesto clorurado predomina en fluidos

de alta temperatura y alta salinidad y tiende a formar compuestos con los metales base y Ag

(Pirajno, 2009), no obstante Robb (2005), menciona que los fluidos cidos, calientes y salinos,

tambin pueden transportar al Au en forma de Au(Cl)-2. Por otro parte el complejo sulfatado

(tiosulfato), predomina en fluidos con bajas salinidades, es menos dependiente de la temperatura y

se comporta con mayor facilidad para formar complejos con Au.

La relacin de Ag/Au es importante, debido a que nos permite determinar el compuesto

dominante y la naturaleza del sistema epitermal. Por ejemplo, los sistemas con relacin Ag/Au

menor o igual que 1, tienden a ser dominados por Au nativo y electrum, el complejo sulfatado de

Au es dominante y las temperaturas suelen ser menores de 250C. Del mismo modo, sistemas con

relacin Ag/Au mayores a 1 son caracterizados por Argentita, sulfuros de metales base, sulfosales y

electrum y menor cantidad de oro. En este caso domina el complejo clorurado y las temperaturas

son mayores a los 250C (Pirajno, 2009).

Durante el recorrido de los fluidos provenientes de la fuente hasta la formacin del sistema

epitermal, existe una serie de procesos que el fluido caliente experimenta por la simple razn de

tener que circular a travs de la corteza terrestre (Figura III.6). Los fluidos tienen que interactuar

con un gran volumen de rocas de donde disolver y transportar metales adicionales para formar un

sistema econmico. Dentro de las limitaciones con las que tienen que lidiar los fluidos se encuentra

la alta compactacin de las rocas y la baja permeabilidad intrnseca que representa. Se ha asumido

que el movimiento de los fluidos se debe al gradiente termal y al gradiente de presin que domina

en el ambiente en cuestin (Robb, 2005).

Existen dos escenarios para la movilidad de los fluidos mineralizantes; el primero, se

describe en trminos de la permeabilidad intrnseca, donde los fluidos se infiltran pervasivamente a

travs de los contactos y espacios entre los granos y micro grietas de las rocas; el segundo

escenario, se relaciona a la permeabilidad hidrulica donde los fluidos fluyen a lo largo de grietas

de tamao considerable, las cuales se encuentran interconectadas para permitir un flujo considerable

(Robb, 2005).

Durante el proceso de depsito de la mineralizacin, existen factores cruciales que hacen

que los fluidos mineralizantes tengan la capacidad de depositar los metales en las estructuras que

los hospedan, estos factores son provocados por la desestabilizacin del complejo que transporta al

metal, dando como resultado que la solubilidad del metal sea reducida, Pirajno (2009), expone que

los factores responsables de esta situacin son los siguientes: (1) Disminucin de la temperatura; (2)

Perdida de presin y/o ebullicin; (3) Cambios en el estado redox de la solucin; (4) Reduccin de

la actividad de los iones transportadores.

Durante el proceso de transporte es posible que junto con el Au se venga acompaado el

Cu, juntos en la fase gaseosa. Si el Au viene transportado como Au(HS), el mecanismo de

precipitacin est altamente relacionada a la ebullicin y a la mezcla de fluidos, por otra parte si el

Au es transportado como Au(Cl)2-, la ebullicin y la extraccin de especies de azufre oxidados

(SO42- o SO2) dentro de la fase de vapor tendr un efecto mnimo en su estabilidad. La mezcla de


30

fluidos entre aquel que transporta al complejo clorurado, que es caliente, cido y salino, y la

solucin meterica que es fra y de pH cercano al neutro, podra ser un importante mecanismo para

la precipitacin del metal (Robb, 2005). La importancia de la ebullicin radica en que particiona las

fases voltiles como el CO2, H2S, SO2 y CH4, entre otros, dentro de la fase vapor, la liberacin del

CO2 causa un incremento del pH en la solucin remanente, mientras que la salinidad incrementa

debido a la perdida de vapor de agua (Pirajno, 2009).

La deposicin del oro transportado como Au(Cl)2-, tendr como resultado una fase mineral

(p. ej. electrum), mientras que si va transportado como Au(HS)2-, ser depositado como una fase

nativa (Pirajno, 2009). Tales procesos se resumen en las siguientes reacciones qumicas:

Para el caso de mezcla de fluidos

Au(HS)2- + 8H2O Au + 2SO42- + 3H+ + 7.5H2

Para el caso de ebullicin

Au(HS)2- + H+ + 0.5H2 Au + 2H2S (Robb, 2005)

Para el caso del transporte en forma de Au(Cl)2-, la reaccin es menos entendida, pero Pirajno

(2009), propone la reaccin basada en la forma de transporte del Au en el fluido como sigue:

Figura III.6 Esquema representativo del recorrido de los fluidos en un sistema hidrotermal, desde la fuente de fluidos hasta la formacin o no de un depsito mineral, adaptado de Pirajno 2009.


31

Au+ + H+ + 2Cl- AuCl2- + 0.5H2

Para el caso de complejo Au(HS)2- en la ebullicin, la continua oxidacin del H2S mientras

se forma H2SO4, el cual ataca a los aluminio-silicatos (lixiviacin acida), empieza a liberar

electrones dentro del sistema el cual desestabiliza el complejo sulfatado (p. ej. el Au+ gana

electrones, lo que ocasiona la siguiente reaccin (Figura III.7)

Au(HS)2- Au0 + 2HS-

III.2.4 Mineralizacin y estructuras tpicas de los yacimientos epitermales de alta

sulfuracin

Los cuerpos mineralizados ocurren en una diversidad de formas que reflejan la influencia

de los controles estructurales y litolgicos, y por lo tanto representan zonas de paleo permeabilidad

cerca de la superficie de lo que alguna vez fue un sistema hidrotermal (Simmons et al, 2005).

Dentro de la variedad de estilos de mineralizacin se encuentran vetas, brechas hidrotermales,

stockworks, diseminaciones y reemplazamientos (Arribas, 1995).

Estos depsitos son caracterizados por la presencia de minerales diagnstico de estados de

alta sulfuracin (p. ej. luzonita y enargita) y de condiciones cidas hidrotermales (p. ej. alunita,

caolinita, pirofilita) (Arribas, 1995).

Figura III. 7 Procesos involucrados en el transporte de Au como compuesto tiosulfato, adaptada de Pirajno 2009.


32

Varios autores han documentado estilos de mineralizacin basados en yacimientos tpicos

de alta sulfuracin. White (1991) en Arribas (1995), presenta las caractersticas de tres estilos de

mineralizacin, basndose en depsitos del anillo de fuego del Pacfico: (1) Temora, (2) El Indio y

(3) Nansatsu. En el depsito de Temora, dominan los cuerpos irregulares diseminados y la mena

silicificada. En el depsito El Indio dominan las cavidades rellenas en vetas con sericita y halos de

minerales de arcilla y por ltimo el de tipo Nansatsu que se caracteriza por la existencia de roca

encajonante alterada y zonada y por la presencia de enargita como contenedor de la mena dentro de

slice oqueroso (vuggy silica). Ericksen y Cunningham (1993) en Arribas (1995), distinguen dos

estilos de mineralizacin en la provincia andina: vetas polimetlicas de Au y Ag con metales base y

vuggy silica con brechas. Staude (2001), afirma que en el distrito Mulatos existen dos estilos de

mineralizacin: uno profundo que es de diseminacin y otro superficial de vetas. En el distrito

Mulatos tambin se ha observado mineralizacin en brechas como lo afirma la carta geolgica-

minera Mulatos H12-D67, Son., Esc. 1:50,000 (SGM, 2008).

Por otro lado Sillitoe (1999), resume que la mineralizacin econmica en los depsitos

epitermales de alta sulfuracin se despliegan en 5 estilos de mineralizacin:

1.- Portadores de cobre oro en mantos y chimeneas de reemplazo, hospedados por rocas

encajonantes carbonatadas en las partes profundas del sistema.

2.- Oro de alto grado en vetas de etapas tardas o brechas hidrotermales que presentan deformacin

superpuesta a los niveles de mineralizacin superficial e intermedia.

3.- Cobre o cobre-oro hospedados preferentemente en partes profundas del sistema, en el caso de la

ltima donde la oxidacin supergnica es limitada y por lo tanto, como mtodo de recuperacin del

metal se puede usar la flotacin.

4.- Grandes masas de depsito de oro en partes superficiales del sistema, que estuvieron sujetos a la

oxidacin supergnica, permitiendo tratamiento de lixiviacin en pilas.

5.- Vetas tipo de baja sulfuracin y oro plata diseminados son comunes en los depsitos de alta

sulfuracin.

III.2.5 Alteraciones tpicas en epitermales de alta sulfuracin.

III.2.5.1 Marco terico

La zonacin, mineraloga y las relaciones texturales de las asociaciones minerales

hidrotermales de alteracin son una de las caractersticas ms importantes de los yacimientos

minerales en general, la importancia de las mismas radica en la informacin que nos pueden aportar

de las condiciones prevalecientes al momento de la formacin del sistema mineral, que nos indican

cmo la qumica de los fluidos ha cambiado espacial y temporalmente (Rae y Cooke, 2003), como

ejemplo, la informacin de los rangos de estabilidad que muchas alteraciones presentan sobre

lmites especficos de temperatura y/o pH (Tabla III.2). Estos datos nos proveern de informacin

necesaria para la reconstruccin de la estructura geoqumica del sistema hidrotermal as como de la


33

dinmica del mismo, capaz de formar yacimientos econmicos rentables y que nos dan pauta para

relacionar los minerales econmicos con los minerales de alteracin (White y Hedenquist, 1995).

Las fases minerales hidrotermales que suelen desarrollarse en los sistemas epitermales estn

en funcin bsicamente de la temperatura, presin, tipo de roca, naturaleza de los fluidos de

circulacin (como el pH, actividad del CO2, H2S) y la relacin agua/roca. Los productos de una

alteracin hidrotermal pueden ser considerados en trminos de la interaccin de: fluidos cidos,

fluidos clorurados casi neutros y fluidos alcalinos y, en base a esto, y al tipo de asociacin mineral

es posible distinguir entre yacimientos epitermales de alta, intermedio y baja sulfuracin (Pirajno,

2009).

Los depsitos epitermales de alta sulfuracin se emplazan en lugares donde los voltiles

aumentan rpidamente de la fuente del magma en profundidad sin interaccin con las aguas

subterrneas o con la roca encajonante, debido a eso, el magma empieza a ser despresurizada para

progresivamente convertirse en un fluido caliente cido, el cual reacciona con la roca encajonante

en los niveles epitermales. Posteriormente con el continuo enfriamiento y neutralizacin del fluido

por la reaccin con la roca encajonante, produce zonamiento de alteracin hidrotermal arglica

avanzada (Corbett, 2009).

Generalmente las alteraciones que acompaan a un deposito epitermal de alta sulfuracin

muestran un cambio en la mineralizacin de la zona profunda a la somera la cual se desarrolla en un

cambio de cuarzo-sericita (alteracin flica), pasando por cuarzo-diquita (alteracin arglica) y/o

cuarzo-pirofilita (alteracin arglica avanzada) hacia cuarzo residual en slice oqueroso y cuarzo

alunita ya en los niveles superficiales (Sillitoe, 1999).

Esta secuencia de alteraciones en emplazamiento vertical ocurre en un intervalo que va de

unos pocos cientos de metros a ms de 1000 m, lo cual ha sido demostrado por la barrenacin en

depsitos pequeos y que por comparacin, presentan un espaciado de hasta 300 m verticales de

zona mineralizada econmica (Arribas, 1995). La zonacin horizontal de las alteraciones es muy

similar a la vertical, ocurre de la alteracin cuarzo-alunita hacia cuarzo-pirofilita/diquita/caolinita,

pasando por alteracin arglica y por ltimo alteracin propiltica (Figura III.8) (Sillitoe, 1999). Sin

embargo, estudios en el reconocimiento de alteraciones hidrotermales minerales en yacimientos tipo

prfido y en epitermales han concluido que los patrones de alteracin varan en relacin por los

factores antes mencionados (profundidad, qumica de los fluidos, interaccin agua-roca,

composicin y regin de emplazamiento de cuerpos gneos, etc.) y que los modelos son idealizados

solamente. Por dar un ejemplo, Rae y Cooke (2003) mencionan que aquellos sistemas geotermales

activos en Nueva Zelanda, los patrones de distribucin mineral son solo reconocidos en niveles

superficiales (


34

Figura III.8 Zonacin tpica de los yacimientos epitermales de alta sulfuracin, basado en el yacimiento de Summitville en Colorado, EUA. Se muestra la zonacin desde el ncleo de slice hasta la alteracin propiltica, tomado de Camprub y Albinson, 2006.

Tabla III. 2 Minerales de alteracin tpicos de ambientes epitermales cidos. Se muestra el rango de estabilidad para cada mineral, as como los picos caractersticos en DRX dados en . Modificada y adaptada de Pirajno, 2009 y de White y Hedenquist, 2005.


35

III.2.5.2 Alteracin cuarzo oqueroso (vuggy silica)

La alteracin vuggy silica es una de las ms conocidas y caracterstica de los yacimientos de

alta sulfuracin ya que solo se presenta en este tipo de yacimientos por las particularidades

genticas que presenta. La alteracin vuggy silica es generada por la intensa lixiviacin de la roca

volcnica adyacente, la cual destruye los minerales primarios que conformaban la roca original

(Stoffregen, 1987), dejando solo el mineral de cuarzo y slice como un residuo, dicha alteracin es

el producto de condiciones muy cidas: pH


36

interfieren en la interaccin fluido-roca. Estudios isotpicos relacionados al enriquecimiento de D y

O presentados por Arribas (1995), demuestran que tiene que existir un equilibrio qumico e

isotpico entre el fluido magmtico y la roca en cuestin, lo cual demuestra una condicin poco

favorable para que la alteracin produzca cuarzo vuggy en niveles superficiales.

III.2.5.3 Alteracin arglica avanzada

Esta alteracin se presenta como resultado de las altas temperaturas de los fluidos cidos

circundantes en el ambiente, est asociada con los lagos de crter cidos en la cima de volcanes

activos (Arribas, 1995). Basado en estudios isotpicos y en inclusiones fluidas de una extensa

cantidad de depsitos epitermales de alta sulfuracin, se ha expuesto que esta alteracin es producto

de los fluidos cidos y oxidados generados por la condensacin de los voltiles magmticos

enriquecidos en SO2, HCl y HF dentro del agua meterica (Sillitoe, 1999). Por otra parte esta

alteracin es conocida porque generalmente es husped de la mineralizacin en los sistemas de alta

sulfuracin.

La alteracin est compuesta por caolinita, dickita, pirofilita, disporo, alunita (el grupo de

las alunitas incluye natroalunita, donde el Na reemplaza al K, y Jarosita, el Fe reemplaza al Al

(Pirajno, 2009), principalmente, pero tambin es frecuente el cuarzo y la sericita y a veces pirita,

turmalina, topacio, zunyita y arcillas amorfas (Gmez, s.f) (Figura III.10) los cuales estn en/o

adyacentes a vetas o zonas de reemplazamiento en el ambiente magmtico-hidrotermal (Taylor,

2007). Muchos de estos minerales que conforman la alteracin arglica avanzada son sensitivos a la

temperatura, la pirofilita puede formarse a temperaturas 200C (White y Hedenquist, 1995). Por otra parte los

minerales como la andalucita, topacio y zunyita tambin indican condiciones cidas pero con

temperaturas mayores a los 260C.

Figura III.10 Izquierda: Alteracin arglica avanzada en el distrito Chinkuashih, Taiwn, caracterizado por ser un depsito de Au-Ag-Cu de Alta Sulfuracin, tomada de Laznicka (1999). Derecha: Muestra de ncleo del yacimiento La India, Sonora, Mxico, presentando asociacin de minerales de alteracin arglica avanzada.


37

Taylor (2007) documenta que el reemplazamiento de la adularia y albita por sericita es

causado por las variaciones que experimenta el sistema en cuanto al PCO2 (presin parcial del

CO2), y por lo tanto concluye que la evolucin qumica en un sistema geotermal, inicialmente en

ebullicin, puede producir sub-alteraciones en los epitermales de alta sulfuracin.

Arribas (1995), basndose en estudios de istopos estables en la asociacin cuarzo-alunita-

pirita de la zona de alteracin arglica avanzada, concluy que la evidencia es consistente en que se

produce una mezcla entre el vapor magmtico que es absorbido por aguas metericas, en donde

constituye una pequea mezcla con estas aguas, con proporcin de gas respecto al lquido


38

La asociacin mineral tpica para esta alteracin est conformada por cuarzo, caolinita, ilita

sericita y esmectita (Arribas, 1995), sin embargo la alteracin arglica puede derivarse a una

alteracin arglica intermedia en donde las condiciones cambian un poco. Para esta alteracin

predomina la caolinita y montmorillonita, y pueden estar presentes arcillas amorfas y feldespato

potsico y biotita parcialmente recristalizadas a clorita. En cuanto a la temperatura relacionada a

esta alteracin, se ha visto que, en base a la estabilidad de la caolinita y la montmorillonita, la

primera se presenta inestable a temperaturas mayores a los 400C y la montmorillonita a valores

apenas superiores a la caolinita, por lo tanto se ha fijado que la temperatura mxima para esta

alteracin sera de 400C a 480C (Gmez, s.f).

III.2.5.5 Alteracin flica (serictica)

La alteracin flica es producto de la remocin de sodio (Na), calcio (Ca) y magnesio (Mg),

hierro (Fe), potasio (K), titanio (Ti) de las rocas calco-alcalinas del entorno con reemplazamiento

pervasivo de silicatos, ocultando la textura de la roca original (Pirajno, 2009). Debido a la

desestabilizacin de los feldespatos por la presencia de H+, OH-, K y S, para formar minerales como

el cuarzo, mica blanca, pirita y en algunos casos calcopirita; el contenido de sulfuros puede ser

mayor al 20% en volumen de los minerales presentes (Pirajno, 2009). La alteracin se forma bajo

condiciones ligeras acidas de pH entre 4 y 6. Esta alteracin cambia a tipo potsica por el

incremento de feldespatos K y/o biotita, y a arglica por el incremento de minerales de arcilla

(Figura III.12).

Cuarzo-sericita-pirita es la asociacin mineralgica ms comn observada debajo de las

zonas de mena en los depsitos epitermales de alta sulfuracin. Las altas temperaturas y altas

salinidades en inclusiones fluidas caracterizan a esta zona de alteracin respecto a las alteraciones

ms superficiales (Arribas, 1995)

La sericita no ha sido identificada como un singular mineral, sino ms bien el trmino

sericita, desde el punto de vista petrogrfico, hace referencia a un agregado de grano fino de

micas blancas del tipo moscovita-paragonita, el cual es un agregado de baja temperatura,

tpicamente de alteracin de las plagioclasas (Ancochea, 2013).

La cristalinidad de la sericita incrementa con la temperatura, lo cual puede ser analizado en

un difractograma de rayos X, basndose en el ancho del pico (001). La formacin con un agregado

fino ocurre a temperaturas >200C 250C, mientras que si se forma con abundantes granos de

cuarzo se forma a temperaturas >250C 300C (Taylor, 2009).

Aparte de la asociacin cuarzo-sericita-pirita (QSP: Quartz-Sericite-Pyrite, por sus siglas en

ingls), los minerales que son comn encontrar en esta alteracin son los feldespatos K, caolinita,

calcita, biotita, rutilo, anhidrita y apatito (Pirajno, 2009) pero tambin minerales como la clorita,

leucoxeno, calcopirita e ilita.


39

En algunos yacimientos epitermales de alta sulfuracin, la mineralizacin econmica,

inclusive, abarca desde la alteracin arglica a la alteracin serictica, con un marcado control

estructural. (Sillitoe, 1999).

Algunas de las reacciones que propone Pirajno (2009) en la formacin de sericita y

paragonita son las siguientes:

Con un sistema K2O-Al2O3-SiO2-H2O, se tiene:

0.75Na2CaAl4Si8O24 + 2H+ + K+ KAl3Si3O10(OH)2 + 1.5Na+ + 0.75Ca2+ + 3SiO2

Con un sistema Na2O-Al2O3-SiO2-H2O, se tiene:

1.5NaAlSi3O8 + H+ 0.5NaAl3Si3O10(OH)2 + 3SiO2 + Na+

III.2.5.6 Alteracin propiltica

Una de las alteraciones que ocurren en las zonas ms alejadas de la actividad hidrotermal y

de sus consecuentes fluidos cidos es la alteracin propiltica la cual es caracterizada por la

aadidura de H2O y CO2 al sistema y localmente Azufre (S), con poca cantidad de H+ producto del

metasomatismo (Pirajno, 2009). Esta alteracin ocurre preferentemente en regiones con baja

relacin agua-roca, fuera de las zonas de los conductos, y est controlada por la composicin

original de la roca (White y Hedenquist, 1995). Cuando los fluidos, que se desplazan lentamente por

estar lejanos a la fuente, alcanzan el equilibrio con la roca y sus minerales constituyentes, se forma

la alteracin propiltica (Simmons et al, 2005). En una escala regional, a una profundidad de ms de

400 m por debajo del nivel fretico del agua, esta alteracin es comn, como se ha reportado en

depsitos como Acupan, Filipinas y Comstock Lode and Round Mountain en Estados Unidos

(Simmons et al, 2005).

Figura III.12 Veta de cuarzo con halo oscuro de alteracin serictica, reemplazando a los feldespatos. Mina de Cobre en New St. Patrick, Queensland, Australia. Tomada de Taylor, 2009.


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La asociacin mineralgica relacionada a esta alteracin presenta minerales como la albita,

calcita, ilita, esmectita, epidota, clorita, pirita, adularia y minerales del grupo de las zeolitas (White

y Hedenquist, 1995; Arribas, 1995), los cuales generalmente se presentan como asociacin

rodeando a las dems alteraciones y cuerpos de minerales econmicos (Figura III.13).

Los minerales en esta alteracin, sobre todo en el caso de la ilita y esmectita, se presentan

ms frecuentemente por la situacin de que stos son ms estables conforme los fluidos cidos son

progresivamente neutralizados por la reaccin con la roca encajonante (White y Hedenquist, 1995).

Figura III.13 Alteracin silcica/propiltica, presentando minerales como la clorita, epidota, slice y sulfuros de una brecha intrusiva en el prospecto cupr

Caracterización Mineralógica de Las Alteraciones Hidrotermales en El Yacimiento de Oro La India

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