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El depósito de sulfuros masivos polimetálicos de Arroyo Rojo, Tierra del Fuego (Argentina): Mineralogía, geoquímica y metalogenia

Biel Soria, Cecilia
Subías Pérez, Ignacio Ernesto (dir.) ; Acevedo, Rogelio Daniel (dir.)

Universidad de Zaragoza, 2011

Resumen: El objetivo de esta tesis es avanzar en el conocimiento de la geología y modelos de alteración hidrotermal de los yacimientos de sulfuros masivos de los Andes Fueguinos. Para ello se ha seleccionado el depósito de Arroyo Rojo, el más representativo del cinturón Río Encajado-Río Hambre (Tierra del Fuego, Argentina). Este depósito encaja en la parte volcánica y volcanoclástica de la Formación Lemaire, de edad jurásica media, compuesta de base a techo por: riolitas, dacitas, ignimbritas, tobas y lavas, que yace sobre el basamento pre-jurásico y bajo las andesitas hialoclásticas de la Formación Yahgán. Este depósito de tipo Zn-Pb-Cu presenta morfología lenticular con facies masivas, semimasivas y bandeadas, intercaladas con zonas de stringer, brechas y de mineralización diseminada, dando lugar a un depósito de lentes apiladas (stacked lenses-style o stacked), con mineralización diseminada a muro y techo. La mineralogía principal del mismo es pirita y esfalerita, con cantidades menores de galena y calcopirita, y trazas de pirrotita, arsenopirita, tetraedrita y bournonita. El grado de metamorfismo alcanzado en el depósito, facies prenhita-pumpellita, dio lugar al desarrollo de una foliación tectónica muy penetrativa, generando una intensa cataclasis en la pirita, y la removilización de los sulfuros más dúctiles, que precipitaron como cemento entre granos y relleno de fracturas. La deformación asociada dio lugar en estos últimos al desarrollo de texturas de deformación, recristalización y annealing, y en las rocas de caja a la formación metariolitas, milonitas y ultramilonitas. La alteración regional de fondo marino, caracterizada por la presencia de titanita, clinozoisita y clorita ferrosa, junto a cuarzo y albita, está parcialmente obliterada por la alteración hidrotermal del depósito. El modelo de alteración hidrotermal es de tipo estratoligado o concordante, desarrollando de muro a techo: (1) Cuarzo-Clorita ± Sericita, (2) Cuarzo-Clorita, (2) Clorita ± Cuarzo ± Sericita-Calcita, (3) Cuarzo-Clorita ± Calcita y (4) Sericita + Cuarzo ± Clorita ± Calcita. En el que las composiciones de clorita magnésica y mica blanca fengítica predominan en las proximidades de las lentes mineralizadas. La acción combinada de estas dos alteraciones, reflejada en el balance de masas, muestra una elevada movilidad de los óxidos mayores principalmente en la alteración clorítica con ganancias importantes en MgO, Fe2O3, Cu y S, mientras que en la sericítica tiene lugar una ganancia importante de MgO, y pérdida de Na2O y As, siendo en ambos casos la mayor transferencia de masa en MgO. A pesar de ello, se ha preservado la estratificación primaria en los contactos entre facies, y algunos vestigios del origen magmático, como los fenocristales y fenoclastos de la secuencia volcánica encajante. La mayoría de las rocas volcánicas y volcanoclásticas del depósito presentan una composición química de riolítica a riodacítica y una afinidad geoquímica de toleítica a intermedia, mostrando en general un carácter subalcalino. El ambiente geotectónico de formación de las mismas corresponde a un arco volcánico y el patrón de distribución y geoquímica de las REE y elementos traza indican un ambiente de estadio inicial de cuenca de tras-arco, sugiriendo un origen mixto para este magmatismo por fusión parcial de la corteza continental asociada al rifting, e influencia del arco magmático. La geoquímica isotópica de Pb, Sr y Nd indica un origen de las rocas ígneas y sedimentarias de la Formación Lemaire orogénico relacionado con la apertura de la cuenca marginal de tras-arco (Rocas Verdes). Las composiciones isotópicas Sr-Nd de la alteración hidrotermal y rocas asociadas al depósito de Arroyo Rojo indican un origen mixto para el mismo, entre mantélico y cortical, asociado a esta cuenca de tras-arco. Los datos de geoquímica isotópica de S, H/D, Pb y Sr e inclusiones fluidas sugieren un modelo hidrotermal para este depósito en el que los fluidos mineralizadores se almacenaron en la serie sedimentaria infrayacente, correspondiente a la Formación Lemaire, que actuó como un acuífero permeable, produciéndose el lavado continuo de metales y S. La intrusión de un plutón subvolcánico ejerció de fuente de calor desarrollando un sistema hidrotermal de convección (magmatic floor heating) de descarga difusa. El flujo de estos fluidos salinos y densos se canalizó a través de las rocas más permeables (tobas y brechas) hasta alcanzar la superficie marina por la que se desplazaron a favor de la pendiente, acumulándose en el fondo cuencas de tipo brine pool. Las condiciones climáticas y escarpada orografía de los Andes Fueguinos condicionan la prospección en este distrito (Fin del Mundo). En este sentido el PIMA se ha revelado como una herramienta muy útil en la exploración de otros VMS del cinturón mineralizado, mostrando una muy buena correlación de la composición química de la clorita y el contenido fengítico y paragonítico de la mica blanca con las longitudes de onda de absorción de Fe-OH y Al-OH, respectivamente, y con la proximidad a las lentes mineralizadas. Los resultados de este estudio son de gran ayuda para la identificación de asociaciones de facies volcanoclásticas félsicas proximales, nuevos horizontes mineralizados y zonas de alteración hidrotermal preferentes en otras áreas del cinturón mineralizado Río Encajonado-Río Hambre.