Tesis Amador n 07

Bol-e, Vol. 3, No. 3, 2007INCLUSIONES FLUIDAS Y METALOGENIA DEL DEPSITO EPITERMAL Ag-Au DEL DISTRITO SAN MARTN, MPIO. DE COLN, QRO.

Universidad Nacional Autnoma de MxicoPosgrado en Ciencias de la Tierra

CENTRO DE GEOCIENCIAS

INCLUSIONES FLUIDAS Y METALOGENIA DEL DEPSITO EPITERMAL Ag-Au DEL DISTRITO SAN MARTN MPIO. COLN, QRO.

TESISQue para obtener el grado de Maestro en Ciencias de la Tierra (Yacimientos Minerales)

PRESENTA:

AMADOR NEZ MIRANDA

DIRECTOR: DR. JORDI TRITLLA CAMBRA

MAYO 2007

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INCLUSIONES FLUIDAS Y METALOGENIA DEL DEPSITO EPITERMAL Ag-Au DEL DISTRITO SAN MARTN, MPIO. DE COLN, QRO.

AGRADECIMIENTOSEn primer trmino agradezco al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologa (CONACYT), quien auspici el proyecto de Investigacin Geoqumica y metalogenia de los depsitos epitermales de Ag-Au del distrito de San Martn, Quertaro, No. Referencia J32506T, de donde se obtuvo la beca de proyecto para iniciar esta maestra y al Dr. Antoni Camprub Cano quien fue el responsable de este proyecto, as como revisor y jurado de esta tesis. Agradezco a mi tutor el Dr. Jordi Tritlla Cambra, por su valiosa asesora, pero sobre todo por su paciencia, durante el desarrollo de esta tesis. Mi reconocimiento a los ingenieros gelogos de la Superintendencia de Geologa de la mina San Martn, Dante Aguilar Casillas, Dante Rodrguez Montes y Alejandro Morales Ramrez, as como al Sr. J. Carmen Merino O., por todas las facilidades otorgadas en los trabajos realizados en la mina y a los directivos de la Ca. Luismin por otorgar el permiso para el estudio de su mina. Agradezco al Dr. Eduardo Gonzlez Partida por su valiosa asesora en el estudio de las inclusiones fluidas realizado para esta tesis. Al Dr. Gilles Levresse por la aportacin del estudio de microscopa Raman. Al Ing. Alfredo Victoria Morales por sus observaciones en el estudio petrogrfico. A la Dra. Margarita Reyes del Instituto de Geologa y M.I.Q. Alicia del Real del Centro de Fsica Aplicada y Tecnologas Avanzadas (FATA) por su colaboracin en los estudios de Microscopio electrnico de barrido. Al M.C. Alfredo Santa Mara Daz por su colaboracin y comentarios en el desarrollo del texto de la tesis. Al M.C. Sergio Rodrguez Arias y a la Qum. Candelaria Ortega del CINVESTAV, Campus Coahuila por la realizacin de los estudios de difraccin de rayos X. Al Sr. Juan Toms Vzquez por la realizacin de las lminas delgadas, secciones pulidas para mineragrafa y doblemente pulidas para inclusiones fluidas. Un agradecimiento especial al Dr. Dante Morn Zenteno, M.C. Enrique Gonzlez Torres, M.C. Jos de Jess Parga Prez, Ing. Enrique Gmez de la Rosa e Ing. Fernando Castillo Nieto por su incondicional apoyo y amistad. As tambin al Dr. Roberto Molina Garza, por su gran apoyo en su etapa como coordinador del posgrado en el Centro de Geociencias y a todo el personal acdemico y administrativo por las mltiples atenciones y facilidades otorgadas durante mi estancia en el CGEO. Mi gratitud a los Drs. Rodolfo Corona Esquivel, Martn Valencia Moreno y Miguel Angel Miranda Gasca por la revisin y comentarios a este trabajo, as como aceptar ser parte del jurado de esta tesis. En lo familiar, doy gracias infinitas por su cario y apoyo incondicional a mi esposa, hijos, padres y hermanos. Finalmente agradezco a la UNAM, porque desde 1976 me ha permitido ser parte de ella y porque estoy seguro que ser para siempre. 1


NDICE PAG. 1. 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 RESUMEN/ ABSTRACT INTRODUCCIN ......................................................................................... 1 Localizacin y acceso..................................................................................... 1 Planteamiento del problema ........................................................................ 3 Mtodo de estudio ....................................................................................... 3 Generalidades tericas sobre los depsitos epitermales ............................ 7 2.4.1 Clasificacin de los depsitos epitermales ........................................ 7 2.4.1.1 Depsitos epitermales de alta sulfuracin ........................ 9 2.4.1.2 Depsitos epitermales sulfuracin intermedia .. 10 2.4.1.3 Depsitos epitermales de baja sulfuracin ....................... 11 2.4.2 Ambiente tectnico ............................................................................ 14 2.4.3 Controles geomtricos ........................................................................ 15 2.4.3.1 Control estructural .............................................................. 16 2.4.3.2 Control hidrotermal ........................................................... 16 2.4.3.3 Control litolgico ............................................................... 18 2.4.4 Caractersticas superficiales .............................................................. 19 2.4.4.1 Zonas de lixiviacin cida ................................................. 19 2.4.4.2 Sinters ............................................................................... 21 3. 3.1 3.2 4. 4.1 4.2 4.3 MARCO GEOLGICO ................................................................................ 23 Geologa Regional ....................................................................................... 23 Geologa Local ............................................................................................. 30 ESTUDIO DEL YACIMIENTO DE Au-Ag DE SAN MARTN ...................... 38 Antecedentes ............................................................................................... 38 Muestreo ...................................................................................................... 39 Estructura del Yacimiento ............................................................................ 41 4.3.1 Descripcin de los cuerpos mineralizados ....................................... 41 4.3.2 Descripcin petrogrfica de las etapas de la mineralizacin ............. 45 4.4 Inclusiones Fluidas ...................................................................................... 55 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 Introduccin ..................................................................................... 55 Antecedentes histricos ................................................................... 55 Aplicacin actual de las inclusiones fluidas ...................................... 57 Criterios de clasificacin .................................................................. 58 2


4.4.5 4.4.6 4.4.7 4.4.8 4.4.9 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9

Fundamento de estudio ................................................................... 62 Tcnicas de estudio ......................................................................... 63 Microtermometra ............................................................................. 64 Instrumental utilizado en este estudio ............................................. 64 Preparacin y observacin de las superficies para inclusiones ........ 66 67

4.4.10 Pretrografa de inclusiones fluidas ..................................................

Resultados Microtermomtricos .. 72 Discusin de los Resultados ........................................................................ 84 Conclusiones ................................................................................................ 89 Bibliografa .................................................................................................... 91 Anexos ......................................................................................................... 100 I II III IV V Descripciones petrogrficas ............................................................. 100 Anlisis de microscopio electrnico de barrido ................................. 138 Anlisis de difraccin de rayos X ..................................................... 146 Microtermometra de inclusiones fluidas .......................................... 148 Ubicacin del muestreo de interior mina .......................................... 162166

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1.

RESUMENLa mina San Martn se localiza a 47 km en lnea recta en direccin N70E desde la

Ciudad de Quertaro, y a 5 km al sur de la Pea de Bernal en el Estado de Quertaro. Territorialmente, se sita dentro del municipio de Coln, Qro. La mina San Martn est constituida por una estructura mineralizada tabular, de origen hidrotermal, que en su parte superior presenta la forma de un cuerpo subhorizontal y conforme profundiza se hace vertical adquiriendo morfologa de veta. Esta estructura mineralizada tiene una longitud de poco ms de 2 km, una potencia variable entre 2 y 12 m y una profundidad de 400 m . En general, la mineralizacin est encajonada entre las calizas y lutitas de la Formacin Soyatal-Mexcala y/o un dique rioltico silicificado. Una etapa previa a la formacin del depsito es la intrusin de un dique rioltico en forma de L invertida y su alteracin hidrotermal. Posteriormente, el cuerpo mineralizado presenta una historia compleja de brechificacin y cementacin. Se identificaron tres etapas de brechificacin hidrotermal y una cuarta etapa de alteracin supergnica que recementa a las brechas en todas las fracturas y cavidades finales. La mineralizacin metlica consta de electrum, naumannita, tetraedrita, pirita y calcopirita como minerales primarios, y oro libre de textura esqueltica, partzita, clorargirita, malaquita, hematites, goethita y otros oxihidrxidos de fierro como minerales secundarios. Tambin se ha observado clinozoisita y adularia pseudomorfizada por calcita. El cuarzo y la calcita se presentan en las cuatro etapas como los principales cementantes y ganga de la mineralizacin. Estos cementantes asociados a la mineralizacin econmica aparecen en texturas sacaroidal, crustiforme, coloforme, cocarda y peine. Es importante resaltar que la mineralizacin auro-argentfera primaria slo se ha observado en la segunda etapa de brechificacin y que estos minerales se presentan muy enriquecidos (decenas de gramos de oro y centenas de plata) en donde la mineralizacin se deposit en bandas coloformes y cocardas de cuarzo y hematita intercaladas con otras de cuarzo y partzita. En la cuarta etapa se observ oro libre con textura esqueltica, clorargirita y partzita rellenando las ltimas fracturas, como resultado de la alteracin de minerales primarios como naumannita, electrum y tetraedrita. La partzita por su color verde-azul claro constituye una gua visual en la mina, para detectar zonas de enriquecimiento de oro y plata. El estudio mediante microsonda Raman de las inclusiones de vidrio presentes en cuarzos magmticos del dique rioltico, indic que la fase gaseosa est formada exclusivamente por CO2 4


y que los slidos atrapados son cristales de andalucita (Al2 SiO5), minerales no observados en la matriz de la roca. La presencia de andalucita atrapada bajo la forma de cristales idiomrficos muy posiblemente indica que estos ya existan como slidos y fueron atrapados junto con el fundido silicatado. La presencia de andalucita es compatible con la intrusin de un magma en condiciones de baja presin y temperaturas moderadas, tal y como corresponde a un cuerpo subvolcnico. Se realiz un estudio de inclusiones fluidas en cristales de cuarzo y calcita de las 3 etapas hidrotermales y en el cuarzo magmtico del dique rioltico. Los resultados obtenidos sugieren que el dique rioltico silicificado presenta una etapa hidrotermal pre-mineralizacin, con una temperatura mxima de 290 C (sin correccin de presin) y salinidades entre 0.5 y 1 wt.% NaCl eq., se considera que esta etapa sirvi como preparacin para la mineralizacin hidrotermal econmica. La primera etapa de brechificacin-cementacin presenta temperaturas de

homogeneizacin (Th) con un mximo alrededor de 190 C y salinidades comprendidas entre 0.5 y 2.0 wt.% NaCl eq. La segunda etapa presenta una Th, con un mximo alrededor de 190 C y salinidades entre 0.5 y 2.5 wt.% NaCl eq. Adems para la segunda etapa se detect una zona con Th mxima entre 290 y 300 C, justo donde se presenta una zona de stockwork que incluso fue minada a cielo abierto. La tercera etapa presenta una Th mxima alrededor de 200 C, y salinidades entre 0.9 y 2.6 wt.% NaCl eq., mostrando un ligero incremento con respecto a las 2 etapas anteriores. Adicionalmente la tercera etapa presenta un segundo mximo en 140 C, que puede representar la etapa final de la circulacin hidrotermal en la estructura del depsito. Considerando la mineraloga descrita, las temperaturas de las inclusiones entre 190 y 200 C, la salinidad que oscila entre 0.5 y 2.6 wt.% NaCl eq., la presencia escasa de seudomorfos de adularia y abundante clinozoisita, as como las texturas antes descritas, se considera que este yacimiento corresponde a un depsito epitermal de baja sulfuracin, con una notable presencia de seleniuros y muy escasos sulfuros.

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ABSTRACTThe San Martin mine is located in the Colon municipality, 47 km northeast of Queretaro city and 5 km south of the Pea de Bernal village, in the Queretaro State. The San Martin mine is composed by a tabular, vein-like subvertical mineralized structure that passes to a subhorizontal mineralized structure or manto at its top. This mineralized structure is recognized for about 2 km in length, with thicknesses between 2 and 12 meters and 400 m of deeply. In general, the mineralization is hosted between limestome-shale of SoyatalMexcala Formation and/or a silicifiqued riolitic dike. Before the main mineralization event, a late-rhyolitic dike intruded under the previously formed andesitic stratovolcano, acquiring the shape of an inverted L. The mineralization appears at the contact between the limestones of the Soyatal-Mexcala Formation and the strongly altered (silicification, argillization) dyke itself. The mineralized body shows a complex history of brecciation and cementation, with 3 stages of hidrothermal breccias and a 4th stage of supergene alteration that filled fractures and late cavities. The metallic mineralization is mainly constituted by electrum, naumanite, tetraedrite, pyrite and chalcopyrite as hipogene minerals, and free gold, partzite, clorargirite, malaquite, hematite, goethite-limonite as supergene minerals. Gangue minerals are mainly quartz, chalcedony and calcite (sometimes bladed), with minor amounts of clinozoisite and calcite pseudomorfs after adularia. Quartz and calcite occurr in all the four stages as major cements of the mineralization. Chalcedony, quartz and calcite associated with the economic mineralization usually show saccaroidal, crustiform, coloform, cockade and comb textures. The main Ag-Au stage precipitates only during the 2nd stage of brecciation, specially where coloform chalcedony occurs. When the supergene alteration affects the 2nd stage, the chalcedony accumulations oftenly show the presence of secondary hematite and partzite. The partzite has a distinguishing light green-blue color, used as a visual guide in the underground labors to detect the highest gold and silver grade zones, intimately related with the presence of the supergene alteration. The 4th stage is characterized by the appearance of skeletic free gold, chlorargirite and abundant partzite, as a result of the supergene alteration. The 1st and 3rd stages are barren. Raman analyses of the magmatic-related glass inclusions trapped within magmatic quartz crystals in the rhyolitc dyke, indicate that the bubble is exclusively formed by low-pressure CO2 and that the crystalline solids trapped are andalucite (Al2 SiO5). The presence of andalucite is in agreement with the shallow intrusion of a silica-rich magma in condition of low presure and moderate temperature, as may be expected for a subvolcanic body.

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The fluid inclusions trapped in the most external hydrothermal rims, that grew over the primary magmatic quartz crystals of the dyke, show a maximum temperature of 290 C (without pressure correction) and salinities between 0.5 to 1 wt.% eq. NaCl. This represent the first hydrothermal stage recognized, intimately related with the alteration of the rhyolitc dyke, and can also be considered as a preparation stage (generation of porosity) for the subsequent hydrothermal system. The 1st stage of brecciation presents homogenization temperatures (Th) around 190 C and salinities between 0.5 to 2.0 wt.% eq. NaCl. The fluid inclusions of the 2nd stage are comparable to the latter, with Ths around 190C y salinites comprised between 0.5 to 2.5 wt.% NaCl eq. Also, this 2nd stage presents a maximum of Th frequency around 290-300 C in samples located in or near an stockwork zone that exhibits disseminated mineralization, that developed past open pit mining activity. The 3rd stage has Ths around 200 C and salinities between 0.5 to 2.6 wt.% eq. NaCl suggesting a light increment in both Th and salinities; a second distribution peak appears around 140 C, which may indicate the ending of the main hydrothermal stage. Considering mineralogy, the Th and salinity data collected from the fluid inclusion analysis, the presence of scarce adularia pseudomorfs as well as the textures observed, this ore deposit may represent a low-sulfidation epithermal system, with the particularity of abundant hydrothermal breccias, selenides and the scarcity of sulfide phases.

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2.

INTRODUCCIN

2.1 LOCALIZACIN Y ACCESOLa Mina San Martn se localiza a 47 km en lnea recta en direccin N70E desde la ciudad de Quertaro, y a 5 km al sur de la Pea de Bernal en el Estado de Quertaro. Territorialmente, se localiza dentro del municipio de Coln, en las coordenadas geogrficas 20 43 56 de latitud norte y 99 58 33 de longitud oeste. Las carreteras por las que se accesa a la mina de San Martn estn pavimentadas y se encuentran en buen estado todo el ao. Puede arribarse por la autopista No. 57 entre las ciudades de Quertaro y San Luis Potos, o en el tramo entre las ciudades de Mxico y Quertaro (Fig. 1).

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Si se parte de la Cd. de Mxico por la autopista mencionada, en el kilmetro 159, a la altura de la ciudad de San Juan del Ro, se encuentra una desviacin al norte hacia la poblacin de Tequisquiapan. Se contina 20 km hasta llegar al poblado de Ezequiel Montes, despus se recorren 10 km hacia el este, para entroncar con la carretera que va a la poblacin Pea de Bernal por la que se contina 1.5 km hasta la desviacin de un camino empedrado de rumbo norte y desarrollo de 1 km que llega hasta el poblado y mina San Martn.

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Si se parte desde la ciudad de Quertaro, se recorren 17 km con direccin a la ciudad de Mxico hasta el km 192, para continuar 35 km hacia el norte por la carretera estatal que conduce a la poblacin Pea de Bernal y a La Sierra Gorda, hasta el entronque al poblado de San Martn.

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En el caso de partir de la ciudad de San Luis Potos el acceso se hace ms corto usando el libramiento de cuota o las carreteras estatales libres, que evitan cruzar la ciudad de Quertaro pasando por las poblaciones de Chichimequillas, Galeras y Ajuchitln, hasta entroncar con la carretera que conduce a la poblaciones Pea de Bernal y San Martn.

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a Acmbaro Amealco S. Ildefonso

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20 00

Figura 1. Mapa de localizacin y vas de acceso 2


2.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMALa mina San Martn est constituida por una estructura mineralizada tabular de origen hidrotermal, que en su parte superior presenta la forma de un manto subhorizontal y conforme profundiza se verticaliza adquiriendo morfologa de veta. Esta estructura mineralizada tiene una longitud de poco ms de 2 km, y un espesor variable entre 2 y 12 m. A travs de obras mineras subterrneas se ha explotado hasta a 300 m de profundidad. La estructura siempre aparece encajonada entre las calizas y lutitas de la Formacin Soyatal-Mexcala y/o un dique de composicin rioltica. Existen varias etapas de brechamiento, cementacin y mineralizacin asociada, lo que dificulta determinar la sucesin mineralgica y a cual de ellas se asocian los valores econmicos del oro y la plata. Tambin se presenta una etapa final de alteracin supergnica que afecta a todas las etapas anteriores. Los objetivos que se plantean en este estudio para tratar de resolver sus incgnitas, son los siguientes:

! Determinar las diferentes etapas de brechificacin y cementacin en la estructura

mineralizada y su distribucin a lo largo del cuerpo.! Determinar la sucesin mineral paragentica y su relacin con las diferentes etapas. ! Determinar la temperatura y salinidad de las soluciones hidrotermales, en las diferentes

estapas mediante el estudio de las inclusiones fluidas asociadas.! Proponer una hiptesis gentica y clasificacin del tipo de yacimiento mineral.

2.3 MTODO DE ESTUDIO 2.3.1 Compilacin BibliogrficaSe realiz una compilacin de mapas y trabajos previos, tanto los realizados sobre la mina de San Martn como de la regin en donde se encuentra, con el propsito de situar en la sucesin geolgica las unidades de roca que afloran y encajonan la estructura mineralizada. Se revisaron trabajos mineros especficos de la mina de San Martn elaborados en las dcadas de los ochenta y noventa por el Consejo de Recursos Minerales, compaas consultoras privadas y trabajos internos de la misma compaa Luismin. Tambin se compilaron publicaciones cientficas relacionadas con yacimientos epitermales similares. 3


2.3.2 Trabajos de CampoSe realizaron varias campaas de trabajo en el interior de la mina, donde se reconocieron casi todas las obras mineras accesibles de los 5 niveles subterrneos con que cuenta la mina y en los diferentes cuerpos desarrollados sobre la estructura mineralizada. En dichas campaas se seleccionaron 43 puntos de muestreo en diferentes partes de la estructura mineralizada y de la roca encajonante para su estudio textural y petrogrfico. Para la ubicacin de las muestras se utilizaron los mapas y secciones de los cuerpos y niveles del interior de la mina elaborados por la compaa Luismin. El Anexo III consta de una tabla con la ubicacin del muestreo por niveles y rebajes de acuerdo a la nomenclatura utilizada por los gelogos de la mina San Martn.

2.3.3 Trabajos de LaboratorioA partir de las 43 muestras obtenidas en la mina, se seleccionaron 39 para realizar lminas delgadas para petrografa, 17 de superficies pulidas para el estudio mineragrfico de minerales metlicos y 54 lminas delgadas doblemente pulidas para el estudio de inclusiones fluidas. Todas estas preparaciones fueron realizadas por el tcnico Juan Toms Vzquez Ramrez, encargado del laboratorio de laminacin del Centro de Geociencias, utilizando una seccionadora para lminas delgadas marca Buehler, modelo Petro-thin y una pulidora marca Struers, modelo Rotopol-35.

2.3.4 PetrografaEn el estudio petrogrfico se realiz una descripcin macroscpica de las 43 muestras. Posteriormente con la ayuda de un microscopio ptico, marca Leica, modelo DMLP del laboratorio de Petrografa del Centro de Geociencias, se analizaron 39 lminas delgadas seleccionadas, con el objeto de determinar la cronologa de los eventos de brechamiento y mineralizacin. Todas las fotografas de microscopio utilizadas en este trabajo, fueron tomadas con una cmara digital marca Olympus, modelo 2500L. La descripcin completa de estos trabajos, as como las fotos de las muestras aparecen en el Anexo I.

2.3.5 MineragrafaDe las muestras estudiadas en lminas delgadas, se seleccionaron 17 muestras con abundancia de minerales metlicos, para realizar secciones pulidas y estudiar la sucesin mineral metlica en cada etapa de brechificacin y/o mineralizacin. Para este estudio se utiliz 4


el mismo microscopio Leica, del estudio petrogrfico, ya que este cuenta con la opcin de luz reflejada y transmitida (ver Anexo I). Se obtuvieron imgenes microscpicas tanto de las lminas delgadas y de secciones pulidas que se muestran en el texto.

2.3.6 Inclusiones FluidasSe estudiaron al microscopio 49 lminas doblemente pulidas preparadas para el estudio de inclusiones fluidas, con la finalidad de elegir las ms representativas de las diferentes etapas de mineralizacin y que adems estuvieran distribuidas vertical y horizontalmente en la mina. En el laboratorio de petrologa del Centro de Geociencias y utilizando una platina trmica Chaixmeca, se estudiaron 20 muestras de minerales con inclusiones fluidas, escogidas por su representatividad. Todas las inclusiones fluidas estudiadas se encuentran alojadas en cristales de cuarzo y calcita, los cuales estn ntimamente asociados con la mineralizacin de oro y plata. El anlisis estadstico de las mediciones microtermomtricas se realiz con el programa Kaleidagraph versin 3.5 y la salinidad se calcul a partir del punto de fusin del hielo, con el programa Macflincor, versin 0.92 (Brown, 1989 y 1992) .

2.3.7 Microscopio Electrnico de BarridoSe seleccionaron muestras donde los minerales de oro y plata se presentan abundantemente, con el fin de identificar las especies minerales. En una primera etapa se utiliz un microscopio electrnico de barrido marca Jeol, del Instituto de Geologa y en una segunda etapa, el tambin microscopio electrnico del Centro de Fsica Aplicada y Tecnologa Avanzada (FATA), ambas instituciones de la UNAM. El microscopio del FATA es marca Jeol y de modelo reciente (JSM6060LV), lo que permite obtener imgenes digitales de mapeos de una cierta rea o de la distribucin de los elementos presentes en la misma. Tambin se pueden realizar anlisis puntuales, obteniendo el espectro y un resultado semicuantitativo del porcentaje de elementos presentes en el punto analizado. En este estudio se utiliz la tcnica de electrones retrodispersos (backscatering) a 20 kv y tamao de exposicin (spot size) de 54 a 59. Los estudios con el microscopio del FATA, fueron realizados en coordinacin con la M. en I. Q. Alicia Del Real , encargada de este equipo.

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2.3.8 Difraccin de Rayos XPara la corrrecta identificacin de algunos minerales problemticos, se analizaron concentrados de stos, en el laboratorio de difraccin de rayos X del Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados (CINVESTAV), Campus Saltillo. La tcnica utilizada fue difraccin de polvos en un difractmetro de rayos X de gonimetro vertical, fuente de nodo de cobre y control automtico por computadora a travs del software PC-APD, versin 4h, en un equipo marca Phillips, modelo XPERT PW3040.

2.3.9 Microsonda RamanLas inclusiones de vidrio de origen magmtico presentes en el dique rioltico, fueron analizadas mediante una microsonda Raman en el laboratorio del CREGU, en Nancy, Francia, por el Dr. Gilles Levresse. La microsonda Raman utilizada es del tipo LABRAM (@Dilor), con filtro @NOTCH y un enrejado de 1800 estras por mm. El detector se mantiene enfriado a 30 C y es del tipo CCD. La excitacin de la radiacin es debido a un lser de argn del tipo Espectroscopa @ 2020. La resolucin espectral es de 2 cm-1. La microespectroscopa Raman colecta informacin en una ventana de 2800 y 3600 cm-1. Esta microsonda est constituida por una fuente lser, un conjunto de rejillas de difraccin, un microscopio ptico triocular equipado con un espejo semitransparente, una CCD con fotomultiplicador y una computadora que controla todo el conjunto.

2.3.10 Elaboracin del Presente TextoCon toda la informacin obtenida de los trabajos de mina, laboratorios de petrografa, mineragrafa, microtermometra de inclusiones fluidas, estudios en microscopio electrnico de barrido y difraccin de rayos X, se elabor el presente texto. Cabe sealar que en la parte final de este estudio, se anexan las descripciones petrogrficas realizadas a ejemplares de mano y muestras al microscopio (Anexo I), mapeos y espectros obtenidos en el microscopio electrnico de barrido (Anexo II), difractogramas de los minerales problemticos (Anexo III) y las tablas con las mediciones realizadas en las muestras de inclusiones fluidas (Anexo IV).

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2.4 GENERALIDADES TERICAS SOBRE DEPSITOS EPITERMALESLindgren (1922) defini por primera vez el ambiente epitermal, como el que se forma a poca profundidad y conteniendo proporciones variables de oro, plata y metales base, incluyendo mercurio, antimonio, telurio y selenio. Basado en reconstrucciones geolgicas, Lindgren estim que estos yacimientos se forman a una profundidad mxima de 1000 m, con un lmite de presin superior a 100 atmsferas. Tambin dedujo un rango de temperatura de 50 a 200 C, a partir de medir el lmite de estabilidad de varios minerales de texturas de vetas de depsitos tipo "hot spring" (Hedenquist et al., 2000). En la actualidad se sabe que los depsitos con texturas y asociaciones minerales caractersticas del ambiente epitermal, se formaron a temperaturas mximas de alrededor de 300 C, (en base a geotermmetros minerales e inclusiones fluidas) aunque la mayora de estos depsitos se forman entre 160 y 270 C. Como hay abundantes evidencias de que la ebullicin es comn dentro de las zonas de yacimientos epitermales, este intervalo de temperatura corresponde a un rango de profundidad bajo del paleonivel fretico entre 50 y 700 m. Pocos depsitos con caractersticas de epitermales se han formado por debajo de los 1000 m de profundidad (Hedenquist et al., 1996; Sillitoe, 1999). Lindgren (1933) concluy que el depsito de los yacimientos epitermales ocurre porque en sitios muy localizados, los fluidos ascendentes cambian rpidamente su composicin dentro de un kilmetro o muy cerca de la superficie. Ahora sabemos que estos cambios son causados por la ebullicin, que es el proceso que ms favorece la precipitacin de oro a partir de complejos biosulfurados. La ebullicin y el enfriamiento rpido actuando conjuntamente provocan la precipitacin de slice coloforme, adularia y calcita hojosa (bladed) y la formacin de vapor-agua caliente que crea alteracin arglica avanzada (Hedenquist et al., 2000).

2.4.1 Clasificacin de los Depsitos EpitermalesHay una variedad de trminos que han sido usados para clasificar a los depsitos epitermales. Esta variedad de trminos ha causado confusin, por lo que se requiere una explicacin acerca del origen de las diferentes trminos utilizados (ver Tabla 1). Lindgren (1933) distingui dos tipos de epitermales sobre la base de su asociacin metlica, destacando la asociacin alunita-oro a partir de los trabajos de Ransome (1909). Ashley (1982) defini el trmino enargita-Au segn los dos minerales ms caractersticos de este tipo. Giles y Nelson (1982) introdujeron el trmino hot-spring para denominar a este tipo de yacimientos, despus de que se descubri el depsito de McLaughlin, USA, por debajo del 7


sinter. Bonham (1986) propuso los trminos de sulfuro alto y sulfuro bajo para referirse a la cantidad total de sulfuros en un depsito. Hayba et al. (1985) y Heald et al. (1987) proponen los trminos cido-sulfato y adularia-sericita en base a la mineraloga y a los tipos de alteracin presentes en estos depsitos epitermales. Por su parte Berger y Henley (1989) propusieron el trmino caolinita-alunita en sustitucin de cido-sulfato para destacar los minerales de alteracin caractersticos en esta nomenclatura. Bonham (1986) propuso los trminos de sulfuro alto y sulfuro bajo, para referirse a la cantidad total de sulfuros en el depsito. La denominacin de los trminos de alta sulfuracin y baja sulfuracin fue propuesta por Hedenquist (1987) sobre la base del estado de oxidacin-reduccin del azufre en los fluidos de sistemas geotrmicos actuales. El trmino de alta sulfuracin se acu para denominar fluidos de carcter oxidado y cido (azufre en estado de oxidacin +6 +4, en forma de SO42- o SO2), tpicos de fuentes termales cidas o prximas a volcanes. El trmino baja sulfuracin se utiliz para denominar fluidos reducidos de pH aproximadamente neutro, donde el azufre se presenta en su estado de oxidacin -2, como sucede en sistemas geotrmicos distantes a la fuente de calor principal.

Tabla No. 1 Nomenclatura que ha sido usada para denominar los dos tipos principales de yacimientos epitermales y su correspondencia con los sistemas geotermales activos. (tomada de Sillitoe, 1993 ; Hedenquist et al., 2000). GEOTERMAL (dominado por pH neutro y fluidos hipogenticos reducidos) VOLCNICO-HIDROTERMAL (dominados por fluidos hipognicos oxidados y acdicos tempranos Tipo Goldfield Au-alunita REFERENCIA

Ransome, 1909; Bethke,1984 Lindgren, 1922, 1933

Vetas de Au-cuarzo en andesitas y riolitas Vetas de Ag-Au, Ag, Au-Te y Au-Se. Vetas de metales base con Au, Ag, cinabrio y estibinita. Hot springs Adularia-sericita Sulfuro bajo Baja sulfuracin Adularia-sericita Sulfidacin intermedia

Enargita-Au cido-sulfato Sulfuro alto Alta sulfuracin Alunita-caolinita

Ashley, 1982 Giles y Nelson, 1982 Hayba et al. ,1985 Heald et al., 1987 Bonham, 1986 Hedenquist, 1987 Berger and Henley, 1989 Hedenquist et al., 2000 Sillitoe, 1995; Hedenquist et al., 2000

Litocapa cuarzo-alunita estril

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Camprub y Albinson (2006) describen que recientemente se han redefinido los depsitos epitermales, introduciendo el trmino de sulfuracin intermedia (Einaudi et al. 2003; Sillitoe y Hedenquist, 2003). Los depsitos del subtipo de sulfuracin intermedia son estructuralmente muy similares a los de baja sulfuracin, de hecho inicialmente fueron considerados como de baja sulfuracin (Hedenquist et al., 2000), ya que ambos conforman el conjunto de epitermales alcalinos (Sillitoe, 1977), aunque las caractersticas geoqumicas de los fluidos mineralizantes asociados y de las mineralizaciones metlicas en sulfuracin intermedia guardan una mayor afinidad con los depsitos de alta sulfuracin (Einaudi et al., 2003; Sillitoe y Hedenquist, 2003). De esta manera, en la terminologa ms reciente, el trmino de estado de sulfuracin se emplea en el sentido que le otorg Barton (1970), de forma anloga al de estado de oxidacin, donde el marco de referencia es la temperatura y la fugacidad de S2 y el O2 gas, respectivamente (Einaudi et al., 2003). De esta manera, la nomenclatura ms reciente incluye los trminos alta sulfuracin(AS), sulfuracin intermedia (SI) y baja sulfuracin (BS). A continuacin se presenta una breve descripcin de cada uno de ellos y en la tabla 2 se enlistan sus caractersticas, de acuerdo a los autores que las propusieron.

2.4.1.1 Depsitos Epitermales de Alta Sulfuracin Aunque se forman a profundidades someras, los yacimientos de Alta Sulfuracin (AS) tienen caractersticas que indican que el magmatismo estuvo involucrado en su formacin (Figura 2). Los estados tempranos de estos depsitos estn caracterizados por extensa lixiviacin de la roca encajonante por fluidos con un pH100/1) con cantidades econmicas de Zn y Pb. Estos depsitos estn asociados con fluidos ms salinos (10-15 wt. % de eq.). La diferencia en la salinidad es importante para la capacidad de transporte de los fluidos, como el Au es transportado como un bisulfuro compuesto mientras que la Ag, Zn y quiz el Pb son dependientes para transportarse de los complejos de cloro en este medio ambiente reducido. Los fluidos de baja salinidad de depsitos epitermales ricos en Au, son muy similares a los fluidos de la mayora de los sistemas geotermales activos, mientras que hay sistemas geotermales no salinos en un medio ambiente tectnico similar a los depsitos epitermales ricos en Ag y metales base. Los depsitos de BS contienen una paragnesis de sulfuros que sugieren un estado de baja sulfuracin en asociacin con alteracin serictica, arglica intermedia y de forma ms rara alteracin clortica. Las caractersticas principales de los 3 tipos de yacimientos epitermales se desglosan en la Tabla No. 2. NaCl

Tabla No. 2 Caractersticas generales de los yacimientos epitermales. Tomado de Sillitoe y Hedenquist, 2003. Otros ejemplos en el mundo *, fueron obtenidos de Camprub y Albinson, 2006. ALTA SULFURACIN (AS) Magma reducido Veta: El Indio, Potos, Bolivia Chile Diseminado: Yanacocha, Per Riodacita Principalmente andesita a riodacita Magma oxidado SULFURACIN INTERMEDIA (SI) Rico en Au: Baguio, Filipinas Rico en Ag: Fresnillo, Mxico BAJA SULFURACIN (BS) Magma subalcalino Midas, Nevada Magma alcalino Emperor, Fiji

Ejemplo Tipo

Rocas volcnicas relacionadas genticamente Minerales clave de alteracin proximal

Principalmente andesita a Basalto a riolita riodacita, localmente riolita Illita/smetitaadularia

Basalto alcalino a traquita Roscoelita-illitaadularia

CuarzoCuarzoSericita, adularia poco comn alunita/APS; alunita/APS; cuarzocuarzo-dickita en pirofilita/dickita profundidad en profundidad Ganga de slice Silicificacin masiva de grano fino y Cuarzo crustiforme rellenando cuarzo residual oqueroso (vuggy) vetas y en peine

Cuarzo calcedonia crustiforme

y Cuarzo y calcedonia crustiforme y y coloforme rellenando

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ALTA SULFURACIN (AS) Magma oxidado Magma reducido

SULFURACIN INTERMEDIA (SI)

BAJA SULFURACIN (BS) Magma Magma alcalino subalcalino coloforme vetas; cuarzo rellenando vetas; escaso en fases textura de tempranas reemplazamiento de carbonatos

Ganga de Ausente carbonatos Otros Barita comn, tpicamente tarda minerales de ganga Abundancia de 10-90 % vol. sulfuros Especie de Enargita, Sulfuros clave luzonita, famatinita, covellita Metales principales Metales menores Especies de Te y Se Acantita, estibinita

Comn, tpicamente incluye Presente, pero Abundante, pero no variedades de Mn tpicamente tarda de Mn y escasa Barita y silicatos de Mn Barita poco Barita, celestita y/o presentes localmente comn, fluorita fluorita comn localmente localmente 5->20 % vol. Tpicamente 20 km), arcos intraocenicos (p.e. Ladolam y Emperor) y ambientes continentales (p.e. Cripple Creek). Asimismo, Sillitoe (1989) menciona que las mineralizaciones epitermales algunas veces van asociadas con los depsitos de tipo prfido de Cu (Au), tales como Lepanto y Baguio en Filipinas y Ladolam en Papua Nueva Guinea. Sillitoe (1994) describe que los ms importantes yacimientos epitermales de oro del Pacfico occidental (Fig. 3) se han formado en el Mioceno Tardo, Plioceno y Cuaternario. Las edades de los yacimientos del oeste de Amrica y el Caribe van desde principios del Cretcico hasta finales del Mioceno (1199 M.a.). Esta correlacin refleja la diferente velocidad de erosin entre los arcos de islas (grado de erosin mayor por el rpido levantamiento y la gran pluviosidad) y los arcos continentales (grado de erosin menor en ambientes continentales), excepto cuando se produce el hundimiento de una parte del edificio volcnico.

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2.4.3 Controles GeomtricosLos depsitos epitermales son morfolgicamnete variables, debido a la baja presin y las condiciones hidrostticas bajo las que se formaron. Mucha de su variabilidad geomtrica se puede atribuir a los efectos de las diferentes permeabilidades de las rocas encajonantes. La permeabilidad de la roca controla la ocurrencia del flujo de los fluidos y esto a su vez influye en el depsito de los metales preciosos (lase ebullicin o mezcla; p.e. Henley, 1985). La permeabilidad de la roca puede ser ocasionada por condiciones estructurales, hidrotermales y/o litolgicas (Sillitoe, 1993).

Figura 3. Distribucin de los depsitos epitermales de oro en el Circum-Pacfico (tomado de Hendesquist et al., 1996). Los crculos negros representan yacimientos de baja sulfuracin y los blancos a yacimientos de alta sulfuracin.

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2.4.3.1 Control Estructural Los conductos principales de los fluidos en el ambiente epitermal se asocian a fallas laterales, oblicuas, normales y de fuerte inclinacin, que presentan desplazamientos menores a 1 km. La mineralizacin epitermal est confinada a sitios extensionales o transtensionales, con saltos de falla por dilatacin o cinturones de relajamiento sobre la zona de las fallas a rumbo, lo que genera sitios favorables para la depositacin ( Sibson, 1987, en Sillitoe, 1993). Segn Sillitoe (1993) los yacimientos epitermales manifestados en fallas alimentadoras normalmente dan lugar a depsitos de veta convencionales. De esta manera, prolongados perodos de dilatacin y mineralizacin podran resultar en vetas de varias decenas de metros de espesor (Fig. 4), como ocurri en Pajingo, Australia (Porter,1988) y El Umuna Lode, Papua Nueva Guinea (Clarke et al., 1990), o en vetas y vetilleos con ramaleos brazos subparalelos como en Wahhi, Nueva Zelanda, (Brathwaite y Mckay, 1989) y McLaughlin, U.S.A (Lehrman, 1986). Tambin se forman sistemas complejos de vetas conjugadas y stockwork asociados, que tal vez se desarrollaron sobre zonas de fallas laterales, especialmente en litologas frgiles, como ocurre en el Mezquite, California (Tosdal et al., 1991). Otra posibilidad son stockworks de gran tonelaje desarrollados en el bloque del alto en fallas normales, especialmente en litologas frgiles, como ocurre en Bellavista, Costa Rica (Aln et al., 1992). Un marcado contraste en las litologas de una secuencia estratigrfica puede propiciar el desarrollo de vetas, cuya ley puede incrementarse cuando cortan las rocas mas frgiles, como ocurre en Thames, Nueva Zelanda (Merchant, 1986). La presencia de fallas normales que delimitan calderas o diatremas tambin son rasgos estructurales a favor de los que se pueden desarrollar depsitos epitermales (Sillitoe y Bonham, 1984). Las intersecciones entre grandes fallas normales y fracturas anulares de diatremas son particularmente favorables para la depositacin de oro, como ocurre en el distrito Baguio, (Damasco y De Guzmn, 1977) y en Lepanto, (Sillitoe,1983), ambos en Filipinas. Fallas de gravedad de bajo ngulo, adelante o atrs de fallas anulares en parte controlan la depositacin del oro en los yacimientos de Emperor, en las islas Fiji (Anderson y Eaton, 1990) y Wau, en Papua Nueva Guinea (Sillitoe et al., 1984).

2.4.3.2 Control Hidrotermal Segn Sillitoe (1993) la mayora del fallamiento que ocurre contemporneamente a la mineralizacin, genera permeabilidad estructural, producida por una sobre presurizacin de los fluidos (Sibson, 1987). No obstante, la permeabilidad inducida hidrotermalmente es tambin 16


creada por la fragmentacin de la roca fuera de la falla y por la lixiviacin de la roca. La fragmentacin en un domo de dacita porfdica propici la formacin de un stockwork hidrotermal con depositacin de oro en Kori Kollo, Bolivia (Anzoleaga, 1988); asimismo, este mismo control se ha observado en una irregular y gruesa chimenea hidrotermal brechada que encajona un depsito de oro de AS en Paradaise Peak, Nevada (John et al., 1991), en Choquelimpie (Grpper et al., 1991) y Tambo (Siddeley y Araneda, 1986) en Chile.

Figura 4. Estilos selectos y geometra de depsitos hidrotermales para lustrar la influencia estructural, hidrotermal y permeabilidad litolgica. (Tomado de Sillitoe, 1993)

La lixiviacin extrema bajo condiciones cidas es caracterstica de los sistemas de AS, da lugar a una reduccin del volumen de la roca y a la generacin de slice oquerosa residual, que presenta la clsica textura porosa y escoricea. La permeabilidad causada por la formacin de un depsito de slice residual controla el subsecuente trnsito de fluidos y el depsito de metales preciosos (p.e. Stoffregen, 1987; Hedenquist et al., 2000). En contraste, la transformacin de la roca a palo o calcedonia masivos, reduce la permeabilidad y puede 17


provocar el consiguiente brechamiento hidrotermal si los conductos por los que circulan los fluidos son sellados y el sistema de sobrepresuriza. La ebullicin inducida por este brechamiento y la consiguiente descompresin del sistema es un mecanismo que se ha invocado repetidamente como causante de la depositacin de metales preciosos, (p.e. Hendesquist y Henley,1985). Cuando los fluidos hidrotermales cidos, entran en contacto con una roca calcrea, ocurre una descalcificacin con un consecuente incremento en la permeabilidad de la roca. Un ejemplo lo encontramos en el depsito de El Hueso, Chile, en donde la componente calcrea de una arenisca fue disuelta aumentando considerablemente la porosidad de la roca y, por tanto, favoreciendo la depositacin de oro en un ambiente de AS (Sillitoe, 1993).

2.4.3.3 Control litolgico Sillitoe (1993) describe que la permeabilidad litolgica controla el emplazamiento de diversos cuerpos mineralizados de gran tamao y estratiformes, especialmente en las partes someras de los sistemas epitermales. Los sedimentos porosos, fluviales o lacustres (comnmente volcanoclsticos), que son depositados inmediatamente o durante el periodo de mineralizacin, estan pobremente litificados en el momento de la circulacin hidrotermal, por lo que pueden llegar a constituir yacimientos diseminados en muchos casos (Fig. 4). El oro esta presente en conglomerados y areniscas en Grassy Mountain, Oregon (Rytuba y Vander Meulen, 1991) y en sedimentos lacustres de grano fino como en Rawhide, Nevada (Black et al., 1991). Las rocas piroclsticas poco litificadas proveen permeabilidad entre sus estratos. Los yacimientos suelen estar encajonados en ignimbritas no soldadas y ricas en pumicita, como ocurre en Round Mountain, Nevada (Sander,1988), en tobas alrededor de domos riolticos como en Quartz Mountain, Oregon (Sawlan et al., 1991) y brechas tobceas freatomagmticas en una diatrema (Fig. 4), como en Montana Tunnels, Montana (Sillitoe et al., 1985). Muchos depsitos se forman por debajo de capas con reducida permeabilidad (ver aquitardos, Fig. 4). El aquitardo de Round Mountain est en una ignimbrita densamente soldada, la cual es rica en oro slo donde se encuentra bien fracturada (Sander,1988). En Delamar, Idaho un vitrfido con alteracin arcillosa retard el avance hacia arriba de los fluidos mineralizantes y esto propici la depositacin de plata-oro de alta ley en el domo rioltico inmediatamente subyacente (Halsor et al., 1988). Tambin la formacin de yacimientos puede estar controlada por contactos, comnmente inconformidades regionales, entre menos estratos permeables abajo y ms secuencias permeables arriba (Fig. 4). En este caso se encuentran 18


muchos de los yacimientos de AS de oro-plata, como la Coipa, y prospectos en el norte de Chile, en los cuales la mineralizacin se presenta en el contacto de rocas sedimentarias de grano fino cubiertas por volcnicas ms jvenes (Oviedo et al.,1991; Sillitoe, 1991), e igual sucede en las partes de ms alta ley de oro, de Hishikari, Japn. (Izawa, et al., 1990). Por otra parte, an la composicin de la roca encajonante puede ser un factor determinante en la depositacin de metales preciosos. Por ejemplo, la sulfuracin de minerales ricos en hierro es propicia para la precipitacin diseminada de oro, como sucede en Wenatchee, Washington (Margolis, 1989) y Pueblo Viejo, Repblica Dominicana (Muntean et al., 1990).

2.4.4 Caractersticas SuperficialesLa parte superficial de los sistemas epitermales, entre 50 y 100 metros de la paleosuperficie, generalmente son estriles en metales preciosos, aunque es comn encontrar concentraciones de sulfuros nativos y mercurio. Sin embargo hay excepciones como en el caso de McLaughlin, California, donde la mena de oro se observaba en la paleosuperficie (Lehrman, 1986 y Nelson, 1988). De acuerdo a Sillitoe (1993) los atributos superficiales de los sistemas epitermales se dividen en zonas de lixiviacin cida y los sinters.

2.4.4.1 Zonas de lixiviacin cida Sillitoe (1993) describe que la ebullicin de fluidos ascendentes en sistemas epitermales da lugar a la formacin de vapor con H2S, que conforme asciende se condensa y enfra. La oxidacin del H2S a sulfato ocurre en la zona vadosa, por arriba del nivel fretico (Fig. 5). Los resultantes fluidos cidos calentados por el vapor originan una alteracin arglica avanzada en la roca encajonante, que se caracteriza por su textura porosa, en ocasiones denominada roca esponja. Los minerales tpicos de esta zona son palo CT, cristobalita, tridimita, alunita, caolinita y algunos sulfatos como yeso y halotriquita. La roca formada por un slo mineral, denominada cristobalita es el producto final de una intensa lixiviacin, como describe White et al. (1964) que ocurre en el tajo de Slice en Steamboat Springs, Nevada. Adicionalmente se presentan en cantidades variables minerales hipognicos como marcasita, pirita, hematita, azufre nativo y cinabrio. 19


El mercurio ha sido explotado localmente de las rocas con lixiviacin cida, como en el caso del depsito de Paradise Peak, Nevada (John et al., 1991). Las zonas de lixiviacin cida que recubren los sistemas de AS y BS son similares, aunque los de alta sulfuracin tienden a concentrar mayores cantidades de azufre nativo y posiblemente alunita.

Figura 5. Manifestaciones someras de un sistema epitermal. En el caso A, cuando el nivel fretico esta controlado por un horizonte poroso (el cual puede estar silicificado). En B, con un nivel fretico fallado durante la mineralizacin. En C, cuando el nivel fretico intersecta la superficie en una depresin topogrfica, lo que origina un manantial de agua caliente y la acumulacin de un sinter (Figura tomada de Sillitoe, 1993).

El espesor de las zonas de lixiviacin es mayor cuando el paleonivel fretico era ms profundo, como en regiones ridas y/o debajo de altos topogrficos, como estratovolcanes. Las zonas estratiformes silicificadas de 50 m ms de potencia, subyacen a zonas de lixiviacin cida desarrolladas en la parte mas alta de sistemas de AS y BS, especialmente si se tiene una 20


roca muy permeable, como es el caso de piroclsticas o vocanoclsticas (Fig. 5A) (cf. Bonham, 1986,1988). La silicificacin es normalmente masiva y densa, pudiendo incorporar brechas hidrotermales cementadas por slice. Esta toma la forma de palo (opalita) y/o calcedonia, dependiendo de la temperatura de formacin y del grado de envejecimiento. La marcasita y la pirita son minerales accesorios comunes, y el cinabrio est presente localmente, como ocurre en Hollister, Nevada (Bartlett et al., 1991). Las concentraciones de metal en estos sitios no alcanzan valores econmicos y se ubican en la parte ms baja del horizonte. De esta manera el horizonte silicificado se cree que se genera en el paleonivel fretico (Fig. 5A). El horizonte silicificado desprovisto de su zona lixiviada sobreyaciente (p.e. Albinson, 1988) es comnmente llamado slica caps. El proceso responsable para la silicificacin dentro e inmediatamente debajo del nivel fretico est a la fecha poco entendido. En los sistemas de BS se piensa que se forman por la combinacin de precipitacin de slice inducida por el enfriamiento de fluidos ascendentes (casi neutros), posiblemente ayudados por la mezcla con aguas ms fras (acuferos o descendentes) y la removilizacin, hacia abajo, de slice de bajo pH condensado en la zona lixiviada sobreyaciente. Este ltimo proceso puede ser un importante medio de silicificacin en los sistemas de AS donde la precipitacin de slice por enfriamiento tiende a ser inhibida por las condiciones de bajo pH (Fournier,1985), a menos que los fluidos cidos ascendentes sean neutralizados por la mezcla con el contenido del acufero (p.e. Pueblo Viejo, Dominican Republic: Muntean et al., 1990). Los horizontes silicificados resultantes de la removilizacin del slice durante la lixiviacin cida del nivel fretico superior, tiende a ser ms de palo que de calcedonia, debido a las condiciones de baja temperatura prevalecientes.

2.4.4.2 Sinters Sillitoe (1993) menciona que lo ms distintivo de la paleosuperficie de un sistema de baja sulfuracin es el sinter, el cual suele estar formado por terrazas laminadas finas de slice amorfa alrededor de un manantial de pH neutro. Estos depsitos laminares se pueden extender en la direccin del drenaje por varios cientos de metros. Los sinters se forman donde el fluido hidrotermal descarga directamente sobre la superficie terrestre y la slice precipita, p.e. donde el nivel fretico intersecta la superficie en valles o cuencas; de esta forma pueden generar lateralmente zonas de lixiviacin cida (Fig. 5C). Los sinters se reconocen por su textura laminar nica, sus cavidades irregulares y elongadas paralelamente a la burda laminacin, as como sus estructuras columnares, perpendiculares a la laminacin. Comnmente se pueden preservar fsiles de algas y partes de otros tipos de plantas, an en sinters paleozoicos 21


(Cunneen y Sillitoe, 1989; White et al., 1989). No se han reconocido sinters por encima de sistemas de AS, esto se atribuye a que el bajo pH de los fluidos inhibe la precipitacin de slice (Fournier, 1985); manantiales cidos activos con pH menor a 4, en ambos sistemas, alta y baja sulfuracin, no tienen asociado sinter. Los sinters silcicos estn compuestos de palo, tridimita y/o calcedonia, dependiendo de la temperatura y la edad (p.e. grado de diagnesis) y regularmente no contiene valores de metales preciosos. No obstante se conocen localidades de sinters con anomalas altas y an con leyes minables de metales preciosos (p.e. Broadlands en Nueva Zelanda, Weissberg et al., 1979). Pueden contener valores minables de cinabrio, como sucede en McLaughlin, California y Buckskin Mountain, Nevada. Los sinters son productos subareos que, en lagunas someras, pueden presentar estructuras sedimentarias del tipo grietas de desecacin poligonales, formadas durante la desecacin del gel (p.e. Buckskin Mountain, Nevada; Vikre, 1985). La precipitacin de silice de fluidos hidrotermales que se descargan en aguas profundas de lagos o ros puede producir un pedernal estratiforme, denso y finamente laminado. Esta clase de sinter se forma por lo comn en lagos efmeros de mares o crter de erupcin hidrotermal. Este pedernal hidrotermal puede ser rico en sulfuros de fierro y normalmente no contiene metales preciosos, a no ser que haya sido afectado posteriormente por alguna pulsacin tarda mineralizante (Sillitoe, 1993; Hedenquist et al., 2000). Sillitoe (1993) menciona que la acumulacin de un sinter en valles y otras depresiones topogrficas, puede causar que se diluya o incluso que sea borrada por la sedimentacin. En consecuencia pueden presentarse sedimentos clsticos silicificados interestratificados con el sinter y los sedimentos pueden contener clastos del sinter (p.e. los depsitos de oro Modoc, California: Hillemeyer et al., 1991 y campo volcnico Lake Owyhee, Oregon: Rytuba y Vander Meulen,1991). El sinter tambin puede estar interestratificado localmente con brechas de erupcin hidrotermal que acarrearon clastos de sinter como se observa en McLaughlin, California (Lehrman, 1986). La brecha de erupcin hidrotermal es polimctica, rica en material de matriz y contiene clastos de pedernal y /o sinter. Se ha de ser muy cuidadoso a la hora de identificar un depsito de slice laminar como sinter. Criterios como la presencia de estructuras verticales, formadas por el crecimiento de las algas, como la presencia de estructuras sedimentarias como grietas de desecacin (mudcracks) son esenciales para la correcta identificacin de esta estructura. La presencia de un sinter verdadero prueba que el sistema es de baja sulfuracin, la reconstruccin de la posicin de la paleosuperficie y lo ms contundente sera encontrar el canal de flujo principal de los fluidos ebullicionantes ( Hedenquist et al., 2000). 22


3. MARCO GEOLGICO

3.1 GEOLOGA REGIONALEn la regin del estado de Quertaro en la que se encuentra la mina de San Martn, convergen tres provincias geolgicas: La Mesa Central, la Sierra Madre Oriental y el Eje Volcnico Transmexicano. Por esta circunstancia afloran desde rocas metamrficas del Trisico Paleozoico (?), rocas sedimentarias marinas del Jursico y Cretcico, rocas volcnicas e intrusivas del Terciario, hasta rocas volcnicas del Cuaternario. A continuacin se hace una descripcin, de las unidades litolgicas que han sido definidas en la regin por diferentes autores en trabajos de investigacin previos.

3.1.1 Formacin ChilarSegerstrom (1961a) menciona que las rocas ms antiguas que afloran en el rea BernalJalpan consisten de esquistos, que contienen lentes de cuarcita de hasta 1 m de largo, interestratificados con capas de hasta 1.5 m de espesor de una cuarcita de color gris oscuro. Esta unidad metamrfica presenta planos de foliacin ondulante y aflora en ms de 2 km a lo largo del ro Tolimn, en la vecinidad del poblado El Chilar, a 5 km al noreste de la poblacin de Tolimn y a 30 km al NW de la mina San Martn. El mismo autor propone que como en estas rocas metamrficas no se encontraron fsiles no pueden ser mas jvenes que Jursico Medio y, quizs, podran ser paleozoicas. Lpez-Ramos (1982) describe la misma unidad metamrfica a 7 km al NE de Tolimn, Qro. y menciona que en el centro del anticlinal Chilar afloran filitas, argilitas, arcosas y grauvacas muy plegadas, que estratigrficamente subyacen discordantemente a la Formacin Trancas que aflora ampliamente en esta misma localidad y propone el nombre de Formacin Chilar para denominarlas. En cuanto a su edad infiere que posiblemente se traten de rocas Trisicas o an ms antiguas.

3.1.2 Formacin TrancasEsta formacin fue definida por Segerstrom (1956) debido a que su localidad tipo se encuentra en el Puerto de las Trancas, en el Estado de Hidalgo cerca del kilmetro 217 de la carretera Mxico-Laredo, al noreste de Zimapn. En el Estado de Quertaro las mayores 23


extensiones de esta unidad aparecen al norte de la mina San Martn, en los municipios de Tolimn, Cadereyta, Pea Miller y San Joaqun. La Formacin Las Trancas no aflora en el rea de la mina San Martn. Sin embargo, fue reconocida por Segerstrom (1961a) en los alrededores de la poblacin de Bernal, ubicada a slo 5 km al norte de esta mina, donde presenta en su base un lente de caliza roja de 2 a 3 m de espesor, seguido de 100 a 200 m de lutitas rojas filitizadas con intercalaciones de capas bentonticas de grano grueso, de hasta 30 cm de espesor y de color variable entre gris, verde y prpura. Trabajos ms recientes, como el de Suter (1987), proponen que sta formacin es volcano-sedimentaria y que es la unidad ms antigua expuesta en el anticlinal de El Chilar, a 20 km al N30E de la mina San Martn. Segn los mismos autores esta formacin est constituida por rocas clsticas y piroclsticas, intercaladas con lavas andestico-dacticas y en menor proporcin caliza (Carrillo y Suter, 1982; Chauve et al., 1985). Segerstrom (1961a) en base a amonites del gnero Paradontoceras la asignan al Portlandiano medio y superior. Sin embargo Carrillo y Suter (1982) le han asignado una edad del Kimmerigdiano al Barremiano por fsiles que ellos colectaron en estos sedimentos. En cuanto a su posicin estratigrfica, subyace en discordancia angular a las calizas de la Formacin El Doctor.

3.1.3 Formacin El DoctorLa Formacin El Doctor fue denominada as, debido a que su localidad tipo se encuentra en la ranchera El Doctor, Qro. ubicada a 43 km al NE de la mina San Martn. Wilson et al., (1955) definieron cuatro facies en la localidad tipo de esta formacin: La facies Cerro Ladrn constituida de calizas masivas arrecifales que ocupa la parte central del bioherma. La facies Socavn depositada del lado prearrecifal consiste de calizas clsticas constituidas por calcarenita y conglomerado calcreo de estratificacin gruesa. La facies San Joaqun se compone de caliza de cuenca color gris oscuro de estratificacin gruesa con ndulos de pedernal negro. La facies La Negra compuesta de caliza de estratificacin delgada con lentes de pedernal negro y lminas de lutita que se depositaron en la parte profunda de la zona nertica. Segerstrom (1961a) asigna la Formacin El Doctor al Albiano Medio-Cenomaniano inferior, en base a las edades determinadas a partir de abundantes macro y microfsiles. De acuerdo a la cartografa geolgica elaborada por los gelogos de la mina de San Martn, esta formacin no aflora en la mina San Martn, pero s, en el flanco noreste del Cerro San Martn y a 24


5 km al norte, en los alrededores del intrusivo conocido como Pico de Bernal, aunque no en contacto con l. Burk (1993) en esta ltima rea la describe sobreyaciendo en discordancia angular a la Formacin Las Trancas. Los primeros 2 metros de la base de la formacin consisten en una caliza micrtica brechoide conteniendo pequeos fragmentos de pedernal negro, aunque la mayor parte de los afloramientos presentan calizas cristalinas grises en capas de entre 10 a 30 cm de espesor. En la porcin baja de la formacin, los estratos de calizas presentan intercalaciones de lutitas calcreas y capas discontinuas de pedernal. Las calizas de la Formacin El Doctor subyacen de manera transicional a la Formacin Soyatal-Mexcala.

3.1.4

Formacin Soyatal MexcalaEn esta regin del estado de Quertaro donde se encuentra la mina San Martn, los

trabajos de geologa regional de Segerstrom (1961a), la cartografa elaborada por el Consejo de Recursos Minerales (2000) (Fig. 6 y 7) y an los gelogos de la mina San Martn manejan estas dos formaciones como una sola indiferenciada. Al respecto, Segerstrom (1961a) describe que la Formacin Soyatal es predominantemente de caliza, con numerosas intercalaciones de lutita, limolita y arenisca. Sin embargo, en la parte superior de la formacin los estratos llegan a ser predominantemente clsticos, por lo que se asignan a la Formacin Mexcala. Cabe sealar que durante este trabajo se observ que las obras subterrneas y superficiales de la mina San Martn encajonan predominantemente en rocas calcreas, que seran ms correlacionables con la Formacin Soyatal que con la Mexcala. Wilson et al. (1955) propuso el nombre de Formacin Soyatal, para denominar a un conjunto de conglomerados de caliza, calizas de grano fino y lutitas calcreas que previamente White (1948) haba descrito en la localidad tipo del campo minero de antimonio Soyatal, ubicado en el estado de Quertaro y a 47 km al NE de la mina San Martn. En cuanto a la edad de esta formacin, Segerstrom (1961b) le asigna una edad Turoniana en base al Inoceramus labiatus Schlotheim, que puede extenderse al Coniaciano Inferior, debido a la presencia del pelecpodo Didymotois (?), encontrado en Xuchitln, Hgo., y Kiyokawa (1982) determina una edad de Turoniano a Campaniano tardo, en base a la presencia de nannoplancton calcreo (en Suter, 1987).

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315 000

Tm-A Tpl-R

100 00 Tpl-R Mesa de 70 Ramirez Qal Panales

99 55 Tpl-A Ki 50 El Chilar 48 Tpl-A

99 50 Js Js 55

99 45 Ki Ks T-Qco 18 20 55

60 Tolimn T-Qco San Miguel Tolimn Qal

Tpl-Gd Tpl-A Js Ki

37 Higuerillas Ki T-Qco Jabali

305 000

San Pablo Tolimn 40 Tpl-A T-Qco 23

52 35 San Jos de la Rosa Ki

KsT-Qco

20 50

Coln 295 000 Tpl-R El Gallo 285 000 N T-Qco 390 000 E T-Qco

Tpl-R

Tpl-Gd Ki Bernal T-Qco Tpl-A Qal San Martn Florida

Mina San MartnAjuchitln San Martn Qal T-Qco Tpl-R 400 000 LEYENDA GEOLGICA Qal Aluvin

T-Qco Tpl-A T-Qco Villa Guerrero Tpl-QB

Sta Brbara Qal Cadereyta Tpl-A 420 000

20 45

Qal

Ezequiel Montes Tpl-QB Tpl-R 410 000

20 40

SIMBOLOGA Falla normal Anticlinal recumbente Contacto geolgico Mina Poblado Camino pavimentado Camino de terracera 390 000 E Coordenada UTM 20 40 Coordenada Geogrfica

T-Qco Formacin Tarango Tpl-QB Basalto Tpl-R Riolita-Toba Rioltica Tpl-A Andesita-Dacita Intrusivo Granodiorita Tpl-Gd Diorita Tm-A Andesita-Basalto Ks Ki Js Formacin Soyatal-Mexcala Formacin El Doctor Formacin Las TrancasTpl-A

Figura 6. Mapa de Geologa Regional en el rea aledaa a la mina San Martn. Compilado y generalizado a partir de las cartas geolgicas Quertaro (Prez et al. 1999) y Pachuca (Lpez et al. 1997), escala: 1:250,000, elaboradas para el Consejo de Recursos Minerales.

26


- MINERA DEL ESTADO DE QUERTARO, C.R.M. 1992Figura 7. Columna estratigrfica para el estado de Quertaro, tomada de C.R.M.1992.

27


3.1.5 Rocas gneasEn la regin afloran rocas volcnicas asignables al Plioceno que fueron englobadas en 2 grandes unidades (Figura 6). La unidad volcnica ms antigua es de composicin intermedia (Tpl-A) y se caracteriza por la sucesin de lavas y aglomerados andesticos y dacticos que afloran en la parte oriental del mapa y que de acuerdo a Fries (1962) se correlacionan con la Formacin Zumate del Plioceno inferior. La otra unidad ms reciente es de composicin rioltica (Tpl-R) y est formada por riolitas y tobas riolticas correlacionables con la Formacin Riolita Navajas del Plioceno medio. Esta unidad rioltica aflora principalmente en la parte occidental del mapa. Analizando las descripciones anteriores, las rocas volcnicas que afloran en la mina San Martn, corresponden a la unidad cartografiada como Tpl-A, aunque en el mapa parezca lo contrario.

3.1.6 MicrogranodioritaA 6 km al N60E de San Martn aflora un cuerpo intrusivo llamado Pea de Bernal, con una altura de 2,380 m.s.n.m. y un dimetro aproximado de 600 metros. En realidad los afloramientos de este intrusivo, cartografiados por el INEGI (1983) y los gelogos de la Ca. Luismin, indican que el intrusivo forma parte de un cuerpo que se extiende a lo largo de 3.5 km con una orientacin NE-SW. Los anlisis de xidos mayores practicados por el Consejo de Recursos Minerales (ver Tabla 3) aunado a un estudio petrogrfico (Ortiz y Sols, 1985), indican que se trata de una microgranodiorita porfdica de hornblenda y biotita. Coincidiendo Burk (1993) la describe megascpicamente como un intrusivo de composicin intermedia, con textura porfirtica de grano fino y con fenocristales subedrales de cuarzo, feldespato potsico, plagioclasas, hornblenda y clinopiroxeno. Carrillo y Suter (1982) describen a la Pea de Bernal como una microgranodiorita de hornblenda y biotita, cuya edad oscila entre 40 a 50 millones de aos.

3.1.7 Formacin TarangoEn el mapa regional (Fig. 6) se observa que esta formacin aflora en la parte central y sur de los alrededores de la mina San Martn. De acuerdo a Bryan (1948) esta formacin fue 28


definida segn la poblacin de ese nombre, que se encuentra ubicada en la orilla suroeste de la Cuenca de Mxico, a 4 km al suroeste de Mixcoac. All afloran tobas, brechas, gravas fluviales de clastos volcnicos y delgadas capas de pmez ligeramente endurecidas (en Segerstrom, 1961b). Segn Segerstrom (1961a) la Formacin Tarango consiste de sedimentos clsticos no consolidados, en su mayora limos y arenas, depositados en una cuenca que se extiende desde Bernal, Qro. en su lmite norte hasta los alrededores de Actopan, Hgo., lo que indica una longitud de cuenca de 120 km. Por su posicin estratigrfica y estudios paleontolgicos, realizados por Fries (1962), se le asigna una edad de Plioceno superior-Cuaternario inferior.

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3.2 GEOLOGA LOCALEl mapa de geologa local que se presenta en la Figura 8, fue elaborado y proporcionado por la Superintendencia de Geologa de la mina San Martn. Cabe sealar que los gelogos de la mina marcan en este mapa, la traza del cuerpo mineralizado proyectada en superficie, para visualizar el rumbo de la estructura, aunque slo haya pequeos afloramientos a la altura de los cuerpos San Jos I y II, y parte de San Martn. Por otra parte, los afloramientos de las Formaciones Las Trancas y El Doctor por su distancia al centro de la mina, no alcanzan a aparecer en este mapa.

3.2.1 Formacin Las TrancasBurk (1993) describe sta formacin en el Arroyo Nacional, ubicado en el rea conocida como Chicarroma, distante a 3 km al NE de la parte central de la mina San Martn. Este autor indica que consiste de pizarras bien foliadas, lutitas color rojo a caf gris, intercaladas con estratos de pocos centmetros de limolitas calcreas, areniscas de grano fino y, en menor proporcin, conglomerados.

3.2.2 Formacin El DoctorEsta formacin no aflora en la superficie de la mina San Martn y tampoco se hace presente en las obras subterrneas como roca encajonante. Sin embargo 3 km al noreste ha sido cartografiada por los gelogos de la unidad minera, en las reas conocidas como Chicarroma y Capuln, localizadas en las cercanas del intrusivo que conforma La Pea de Bernal (Fig. 6).

3.2.3 Formacin Soyatal MexcalaEn las obras mineras subterrneas de la mina San Martn, esta formacin es la principal roca encajonante a lo largo de toda la estructura mineralizada. En lo que respecta a su comportamiento en superficie, se le observa encajonando a la estructura en los cuerpos San Jos I y II y parte de San Martn, esta rea consiste de calizas micrticas y calcarenitas arcillosas en capas delgadas e interestratificadas con algunos lentes de pedernal y horizontes delgados de lutitas y margas.

30


Tdbx

N2 294 000 N Ta/d

Ta/d Ks Tdbx

CUERPO 29 CUERPO 282293 000 N SAN MARTN Qal

Ta/d Tdbx Ks

SAN JOS 2 2292 000 N Ta/d SAN JOS 1

Ks Ta/d Tdbx

Tdbx Ta/d POBLADO SAN MARTN Qal 2291 000 N 397 500 E 398 500 E 399 500 E Qal

LEYENDA GEOLGICA

SIMBOLOGA Poblado Proyeccin superficial de falla Proyeccin superficial de la estructura mineralizada399 500 E

Qal

Aluvin

Ta/d Andesita/dacitaTdbx Brecha andestica/dactica

Ks

Formacin Soyatal-Mexcala

Coordenada UTM

Fig. 8 Mapa de g eologa lo cal de la Mina San M artn(elaborado por la Superintendencia de Geologa de la Mina San Martn)

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Ortiz et al. (1989) describen que la estratificacin de esta formacin es poco contnua, ya que presenta una multitud de fallas intraformacionales que le dan un aspecto catico y de apariencia brechada. En donde existe continuidad de los estratos, stos presentan un rumbo general N 30 W, con buzamientos de 40 al NE. Por su parte, Burk (1993) describe que debido al complejo plegamiento y fallamiento de la formacin, la orientacin de sus capas es muy variable. Este autor observ que en las obras subterrneas del cuerpo San Martn el rumbo de las capas es el NW con buzamientos moderados hacia el este, mientras que en el tajo San Jos las capas se orientan al este con buzamientos hacia el sur. En los alrededores y dentro de la mina, Motilla (1994) describe a esta formacin en su parte inferior, como una unidad de estratos bien definidos, de 10 a 20 centmetros de espesor, compuestos de caliza gris oscura de grano fino, separados por intercalaciones delgadas de lutita roja. La parte superior consiste en una caliza con capas ms delgadas (5 a 10 cm) de caliza arcillosa y de lutita calcrea interestratificadas. Mientras que hay algunos lugares del distrito en los que no se presenta esta formacin, hay otros donde alcanza un espesor mximo aproximado de 150 m.

3.2.4 Rocas gneasLocalmente en el rea de la mina se reconocen 2 tipos de rocas gneas, claramente diferenciadas y posteriores a la Formacin Soyatal: 1) Una unidad de rocas volcnicas de composicin andesita/dacita que sobreyace discordantemente a las unidades de rocas sedimentarias cretcicas y que conforma la totalidad del estratovolcn denominado Cerro San Martn. Los gelogos de la Mina San Martn han logrado cartografiar y subdividir esta unidad en Brecha Andestica/dactica (Tdbx) y Andesta/dacita (Ta/d), como se puede apreciar en el mapa de geologa local de la Figura 8. 2) Un intrusivo conocido como dique rioltico que encaja entre las unidades de rocas sedimentarias, la volcnica dacita-andestica y la estructura mineralizada y que slo se ha observado en las obras subterrneas.

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3.2.4.1 Andesita/Dacita Sobreyaciendo en discordancia erosional a la Formacin Soyatal, aparecen en toda la regin y en los alrededores de la mina un conjunto de rocas volcnicas que forman parte del estratovolcn que constituye el cerro San Martn y en cuyas faldas se encuentran las labores mineras del mismo nombre. Este cerro tiene una elevacin de 2,590 m.s.n.m., siendo el ms prominente de la regin y hasta el momento no hay un estudio detallado de este estratovolcn. Burk (1993) describe que a lo largo del flanco este del Cerro San Martn, el contacto inferior del paquete volcnico presenta una inclinacin de alrededor de 20 hacia el oeste, mientras que a lo largo del flanco oeste, donde se encuentra la mina San Martn, las mismas rocas se inclinan suavemente hacia el este, as el contacto inferior se curva convexamente hacia abajo. Adems, dicho autor estim que el espesor mximo de esta unidad volcnica es de alrededor de 450 metros y menciona que es muy posible que un cuello subvolcnico intrusione la base de la secuencia volcnica por debajo del Cerro San Martn. El mismo autor describe a la unidad ms inferior de la pila volcnica como una brecha tobcea (Tdbx), la cual presenta fragmentos angulares de diversos tamaos desde algunos centmetros hasta bloques, con diferentes formas estructurales como masiva, derrames porfirticos y derrames bandeados, y en colores caf plido y rosa. Sobreyaciendo a esta brecha y formando la mayor parte del paquete extrusivo aparecen una serie de derrames masivos de dacita (Ta/d) de color gris a gris pardo, textura fanertica fina, con fenocristales de feldespato entre 1 y 2 mm de tamao y conformando entre el 5 y 10% de esta roca. Tambin se presentan cantidades accesorias de hornblenda, clinopiroxeno y cuarzo. Entre los derrames de dacita masiva aparecen, con menos de 10 m de espesor, brechas de dacita autoclsticas, tobas y brecha-tobas de la misma composicin. Motilla (1994), describe como derrame basal a una colada autobrechada (Tdbx) con la mayora de sus fragmentos de 10 a 30 cm cementados por las nuevas emanaciones, que envuelven a los fragmentos poco antes endurecidos y fragmentados por la alta temperatura del nuevo magma. Al finalizar el enfriamiento del conducto alimentador de este estratovolcn, se formaron las fallas de los sistemas N40-50E y N30-40W, fluyendo a travs de ellos, lquidos residuales de magma dactico. La Tabla 3 y la Figura 9 muestran los anlisis y el comportamiento de los xidos mayores de la andesita/dacita, del dique rioltico y la microgranodiorita de la Pea de Bernal, que fueron realizados por el Consejo de Recursos Minerales, reportados en Ortiz et al. (1989), y por la Ca. Minera Luismin, reportados por Muoz (1993). Cabe sealar que esta unidad volcnica considerada como dacita, por su contenido de slice y lcalis, estrictamente sera ms andesita que dacita, por lo que en este estudio se les ha denominado andesita/dacita. 33


Tabla 3. xidos de elementos mayores de rocas gneas del Distrito San Martn, Qro. XIDOS ANDESITA / DACITA C.R.M LUISMIN DIQUE RIOLTICO LUISMIN MICROGRANODIORITA C.R.M.

SiO2 63.00 62.2 73.20 70.00 Al2O3 13.00 16.20 15.10 12.70 Na2O 3.01 3.90 2.05 3.33 K2O 2.68 2.50 4.22 3.28 CaO 6.40 7.20 0.41 3.20 Fe2O3 8.20 4.75 0.62 3.80 FeO 0.05 0.05 MnO 0.10 0.00 0.00 0.10 MgO 2.50 2.20 0.57 0.70 TiO2 0.85 0.40 0.20 0.33 P2O5 0.72 0.00 0.00 1.82 TOTALES (%) 100.46 99.35 96.37 99.26 C.R.M. : Anlisis efectuados por el Consejo de Recursos Minerales , reportado por Ortiz et al.(1989) LUISMIN: Anlisis efectuados por la Ca. Minera Luismin y reportados por Muoz ( 1993).

A/D LMN A/D CRM

MGD DIQ

Figura 9. Diagrama tipo TAS, lcalis totalsilica (Lebas et al., 1986), elaborado en el programa Igpetwin 1997. (A/D LMN) andesita/dacita analizada por Ca. Luismin, (A/D CRM) andesita/dacita analizada por C.R.M, (MGD) intrusivo Pea de Bernal y (DIQ) dique rioltico.

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3.2.4.2 Dique Rioltico Motilla (1994) menciona que este dique est emplazado entre la andesita/dacita y calizas de la Formacin Soyatal (Figura 10). En las obras subterrneas de la mina, el cuerpo intrusivo se encuentra profundamente silicificado, megascpicamente es de color blanco lechoso amarillento y con textura general brechoide, esto es, clastos de cuarzo masivo brechado y cementado por otra etapa de cuarzo que silicifica y cementa toda la roca. Al microscopio se confirma que la muestra casi en su totalidad esta constituida por cuarzo con una alta variacin textural. Los clastos y cristales individuales de cuarzo presentan forma anedral a subedral con tamao de 1 a 2 mm, algunos tienen bordes redondeados, subredondeados y an angulosos. Aparecen algunos fantasmas de minerales ferromagnesianos as como abundantes inclusiones primarias de vidrio de origen magmtico incluidos en los cristales de cuarzo. Los cristales individuales estn cementados tambin por cuarzo de textura masiva anedral muy fina en su mayor parte y presentan bordes coloformes en menor proporcin. Dentro de la masa anedral fina hay algunas pequeas zonas de cuarzo bien delimitadas que internamente muestran texturas fibrosas, radiales o flamboyantes (Fotos 1 y 2). Los anlisis por slice y lcalis del dique rioltico (Tabla 3 y Figura 9), reportados por Ortiz et al. (1989) y Muoz (1993), confirman su composicin cida y sugieren una afinidad con la microgranodiorita que conforma la Pea de Bernal. Sin embargo, hay que sealar que el dique est fuertemente silicificado, por lo que el contenido de slice no es el original. En el interior de las obras subterrneas de la mina San Martn, gran parte de la masa del dique est fuertemente argilitizada, de manera que aparece como una roca blanca terrosa y deleznable, con slo pequeos fragmentos aislados del dique fuertemente silicificado. Esto sugiere que las soluciones hidrotermales alteraron y caolinitizaron el dique durante la formacin de la zona mineralizada. Se realiz un estudio de difraccin de rayos X de la roca argilizada, en los laboratorios del Centro de Investigacin y de Estudios Avanzados (CINVESTAV) Campus Saltillo, y el resultado indic que se trata de caoln, variedad dickita. El difractograma de este anlisis se presenta en el Anexo III.

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398 500 E

399 000 E

(msnm) 2300

Seccin en la coordenada 2, 292, 433 N W-E, viendo al norte

2100

1900

1700 398 500 E Andesita-dacita Dique rioltico Formacin Soyatal-Mexcala 399 000 E0 40 100 200

estructura mineralizada

m e t r o s

Figura 10. Seccin transversal a la estructura mineralizada, a la altura del Cuerpo San Martn, en la coordenada 2,292,433 N. Obsrvese la posicin del dique rioltico entre la undad de Andesita-dacita y la Formacin Soyatal-Mexcala. Para mejor visualizacin se ha exagerado el espesor de la estructura mineralizada.

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2 cmFoto 1. Ejemplar de mano de muestra SM10. Dique riloltico, obsrvese su aspecto brechado y recementado. El rectngulo azul indica el lugar donde se obtuvo una lmina delgada para estudio petrogrfico y los crculos azules sealan lminas para estudios de inclusiones fluidas.

1 mmFoto 2. Detalle de la muestra SM10. Objetivo de 40x , nicoles paralelos. Obsrvese su textura brechada, an a nivel microscpico. La lnea negra es un defecto en la preparacin de la lmina.

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4. ESTUDIO DEL YACIMIENTO DE Ag-Au DE SAN MARTN

4.1 ANTECEDENTESOrtiz y Sols (1985) describen que este yacimiento fue descubierto en 1760 por Don Pedro Romero de Terreros, quien lo trabaj por ms de 40 aos, suspendiendo la explotacin debido al inicio de la Guerra de Independencia. En 1860 fue nuevamente explotado por una persona de apellido Trejo, aunque no se sabe cuando ces sus actividades. De 1890 a 1924 la compaa americana Ajuchitlan Mining and Milling Co. reabre la mina, instalando una planta de cianuracin con capacidad para beneficiar 125 ton/da. En 1935 el Sr. Antonio Guevara denunci 12 lotes, de los cuales vendi 6 de ellos a la compaa Turu Mining Co., la que extrajo mineral con leyes de hasta 137 g/t de oro y 249 g/t de plata. Durante 1971 el Sr. Antonio Feregrino vendi a Cementos Tolteca 500,000 toneladas de terreros con leyes de 1 a 2 g/t de oro y 50 g/t de plata. Por su parte Muoz (1993) menciona que la compaa Ajuchitlan explot los cuerpos San Jos y San Martn, obteniendo alrededor de 250,000 toneladas con promedio de 15 g/t de oro y 60 g/t de plata. De 1935 a 1983, no se realiza ninguna extraccin subterrnea en esta mina, aunque se mantiene denunciada por diferentes personas y compaas. Durante la dcada de los ochenta, los lotes que se mantienen vigentes son: lote San Martn (Exp. 13532), con una superficie de 135 ha, que cubre el rea de obras antiguas de la mina San Martn, siendo su concesionario el C. P. Luis Len Ramrez Romero; el lote San Martn 2 (Exp. 13685), con una superficie de 225 ha, cubre la traza norte de la estructura, siendo su concesionario el Lic. Ren Ramrez Romero; el lote La Trinidad (Exp. 14228), con una superficie de 2842 ha, rodea los dos lotes anteriores, siendo concesionaria la Ca. Desarrollos Mineros del Centro, la cual forma parte del Grupo Minero Luismin. En 1984 el Consejo de Recursos Minerales (C.R.M.) conforma la Reserva Minera Nacional San Martn con una superficie de 15,000 ha y en donde quedan insertados todos los denuncios vigentes hasta la fecha. Desde ese ao y hasta 1990, el C.R.M. realiz trabajos de rehabilitacin de obras mineras, geologa, muestreo de interior mina y barrenacin, con el objetivo de explorar y evaluar el potencial del yacimiento. Finalmente los resultados indicaron la existencia de alrededor de un milln de toneladas de reservas positivas. En 1990, el Grupo Luismin inicia trabajos de exploracin en los lotes que ya posea en la zona y, para realizar una evaluacin integral en el distrito, contrata al C.R.M. la concesin de la Reserva Minera Nacional. De 1990 a 1993, Luismin a travs de sus compaas filiales Minas 38


Comermin S.A. de C.V. y Desarrollos Mineros del Centro, S.A. de C.V., en joint venture con la compaa canadiense Teck Corporation, explor y evalu el potencial de la mina San Martn. De esta asociacin resultaron estudios como los de Burk (1993 y 1994) y Motilla (1994). En 1993, Luismin inicia la explotacin a mediana escala de 300 ton/da, a partir del cuerpo San Martn mediante obra subterrnea y en el cuerpo San Jos por medio de un tajo a cielo abierto, del que se obtuvieron unas 12,000 onzas de oro al ao. De 1997 al 2002, nuevamente se incrementa la explotacin a 800 toneladas de mineral por da, sumando a la explotacin mineral los cuerpos 28 y 29, para obtener una ley promedio de 5 g/t de Au y 60 g/t de Ag. Finalmente, en el ao 2003, la mina es adquirida por la compaa canadiense Weaton River Corporation, quien increment la extraccin a 1200 toneladas de mineral por da e inici trabajos de exploracin con barrenacin a lo largo de la traza superficial de la estructura y desde obra subterrnea, con el propsito de delimitar los Cuerpos 30 y 31, localizados en la parte norte de la mina.

4.2 MUESTREODentro de la mina se colectaron un total de 41 muestras de los cuerpos mineralizados, a lo largo del depsito, as como de las rocas encajonantes en diferentes zonas: Cuerpos 28, 29, San Martn, San Jos I y San Jos II. La distribucin de estas muestras se puede observar en la seccin longitudinal general de la mina San Martn (Fig. 11) y la descripcin de su ubicacin en el Anexo V. De estas 41 muestras se obtuvieron 38 lminas delgadas para estudios petrogrficos mediante microscopa ptica de polarizacin (Anexo I), 17 superficies pulidas para el estudio mineragrfico de minerales opacos, 49 lminas delgadas doblemente pulidas para el estudio de inclusiones fluidas en cuarzo y calcita asociados con la mineralizacin de oro y plata. Ya que la mineralizacin se presenta en vetas y mantos, siempre de textura brechada, la preparacin de estas muestras estuvo dirigida a obtener muestras representativas de cada una de las etapas de brechificacin, con vistas a reconocer cual de ellas es portadora de la mineralizacin econmica.

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SM22 SM23

SM39 SM40

SM32 SM31

SM34 SM35 SM11 SM30 SM33 SM28

SM02 SM12 SM37 SM36 SM20 SM19 SM18

SM01

SM05

SM04 SM25

SM38 SM07 SM03 SM09 SM10 SM08

SM29

SM15 SM14

SM16 SM13

SM17

SM21 SM41

SM06 SM27 SM25

SM26 SM24

EXPLICACION SM22 = nmero de muestra en minaFigura 11. Seccin general longitudinal de la mina San Martn. Los crculos indican la ubicacin de las muestras colectadas para este estudio. La seccin fue proporcinada por la Superintendencia de Geologa de la mina.

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4.3 ESTRUCTURA DEL YACIMIENTO

4.3.1 Descripcin de los Cuerpos MineralizadosLa mina de San Martn se labr sobre una estructura tabular brechada que se extiende por ms de 2 km reconocidos, con una orientacin general de N 45 E y buzamientos al SE de entre 40 y 90. En los niveles inferiores al 1, su aspecto general es el de una brecha-veta que los

Tesis Amador n 07

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