Skip navigation
Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:

Título: Análisis estructural y litológico del distrito la paloma. Metalogénesis de la veta sulfuro, macizo del deseado, Patagonia
Autor(es): Fernández, María Lis
Director: Franchini, Marta
Fecha de publicación: 17-may-2023
Citación: Fernández, María Liz. (2023). Análisis estructural y litológico del distrito la paloma. Metalogénesis de la veta sulfuro, macizo del deseado, Patagonia. Tesis Doctoral. Universidad Nacional de Río Negro.
Abstract: La Paloma, a vein-hosted Au-Ag and base metal epithermal district of the Don Nicolás Mine, is located in the northeast of the Deseado Massif, Patagonia, Argentina. The mineralization is hosted in the Middle Jurassic volcanic rocks of the Bajo Pobre Formation which comprises three main lithological groups: (1) lavas and intrusive rocks, (2) pyroclastic rocks, and (3) reworked volcaniclastic rocks. The first group, composed of andesite to basaltic-andesite coherent and autobrecciated flows as well as shallow subvolcanic (stocks and lacoliths) intrusions, is the most representative in the district. The second group, either intercalated between andesitic lava flows or intruded by basaltic-andesite stocks and lacoliths, is represented by pyroclastic surge, fall and flow deposits. Reworked volcaniclastic sequences comprise debris and hyperconcentrated flow deposits and reworked pyroclastic deposits scarcely preserved and restricted to topographic highs that overlie primary volcanic units or are intercalate between them. The La Paloma district displays a complex vein network dominated by NNW to NW (with local N-S and NNE deflections) striking major veins (Sulfuro, Esperanza, Rocio, Princesa, Reyna and Verde), ENE to E-W (Duquesa) and NE (Arco Iris) striking structures. The NE-SW striking El Molino fault separates the Sulfuro Vein System (Sulfuro, Esperanza and Rocío veins) from the remaining veins located towards the north-northwest of the district. The normal to oblique- to strike-slip reactivation of pre-existing joints led to the hybrid extension-shear fractures hosting the mineralization of economic interest. Paleostress analysis unravels how all the resulting four sets of hybrid extension-shear fractures form two groups of structures that are kinematically compatible with a sub-vertical σ1 and either NNW (Group A) or ENE (Group B) trending σ3, within the framework of an extensional stress field characterized by multiple permutations between the σ3 and the σ2 axes. Such permutations are interpreted to have resulted from the reactivation of some of the NNW striking joints as normal faults in response to regional ENE stretching, and by orthogonal (i.e. NNW) extension in the hanging wall of such laterally-terminating normal faults associated with along-strike stretching produced by the differential downthrow of the hanging-wall block. Within this framework, further (i.e. NE and NW striking) joint sets were variably reactivated as oblique-slip dilational faults. The NNW trending hybrid extension-shear fractures (i.e. Sulfuro Vein System, Princesa–Reyna and Verde; Group B) were the most effective for hydrothermal fluid circulation and are characterized by the development of multi–episodic veins with exceptional width, strike continuity and ore grades whereas ENE to E-W striking structures (i.e. Duquesa; Group A) exhibit minor opening and filling events mainly represented by late stages. NE and NW striking oblique-slip dilational faults (i.e. Arco Iris Vein and El Molino fault; Group A and B, respectively) record no major vein opening history, and characterized by brecciated vein textures with minor silica cement and/or vein clasts within a fault gouge matrix. Later fault reactivation appears to be associated with far a field propagation of Andean stresses, probably related with the late Early Cretaceous shortening event known to have affected the studied sector of the Deseado Massif. This event is marked by superposed strike-slip and reverse fault slip components recording roughly E-W subhorizontal compression (σ1). The subsequent tectonic evolution of the study area, recorded by apatite fission track cooling ages, was characterized by steady-state exhumation at a rate of c. 1 °C/Ma during the last 90 Ma. The Au-Ag (Zn, Pb, Mo and Cu) Sulfuro Vein, the main ore body in the district (174.251 Oz of gold and 525.985 Oz of silver and an average grade of 6.6 g/t Au and 20 g/t Ag), exhibits a sub-horizontal ore-shoot geometry, as are the areas of greater vein thickness, consistent with dominant extensional faulting during mineralization except in the northern sector where Au, Ag and Cu shoots and the thickest areas reflect a larger strike-slip component of motion and depletion of the fluid in these metals. This strikeslip component seems not to have exerted an important control in the distribution of Zn and Pb in this sector, where these metals continued to precipitate at lower temperatures favoured by the permeability of the volcaniclastic units. The highest values of Au, Ag, Cu, Mo, Pb, Zn and Sb are concentrated at depths between 50 and 100 m a.s.l. High Mo values occur also at greater depths in the southern sector of the vein and its distribution in shallower sectors is controlled by remobilization processes. The geochemical distribution of metals shows a slight vertical zonation and a distinct lateral zonation, which suggests upward hydrothermal fluid flow from deep zones in the southern termination of the vein where ore shoots exhibit steeper plunges, to the north through the NNW-NW striking fractures. Three mineralizing stages contributed to the final metal endowment of the Sulfuro Vein. The first, which corresponds to stage 3, introduced Mo ± Au (Ag) ± Cu (molybdenite ± Au (electrum) ± chalcopyrite ± tennantite-tetraedrite) as millimetric dark sulfide-rich band at the beginning of the vein infill during the episode E1. The second and the third mineralizing stages, which correspond to stages 7 and 8, respectively, introduced Fe ± Au (Ag) and Fe ± Au (Ag) ± Cu ± Zn ± Pb ± As ± Sb, respectively, during the episode E2 and generated limited brecciation in the vein sealed by minerals of the E1 episode. Pyrite ± chalcopyrite ± tennantite-tetrahedrite ± sphalerite ± galena containing Au and/or electrum micro-inclusions, formed during this episode (E2) as breccia cement and filling veinlets. Based on the metal content and accompanying minerals, the Sulfuro Vein can be classified as a Au-Ag low sulfidation epithermal deposit enriched in Zn + Pb and unusually rich in Mo (up to 1.5 %). Quartz textures (colloform-crustriform banded, cockade, mosaic and brecciated) suggest several opening and subsequent vein filling events and the deposition of a silica gel from a boiling hydrothermal fluid which must have been responsible for the metal deposition. Chlorite ± albite ± epidote formed distal (>20 - 30 m) to the Sulfuro Vein could represent a regional propylitic alteration related to the magmatic heat source in the district prior to the onset of the Sulfuro Vein hydrothermal system. Host-rock interaction with boiling, neutral to slightly alkaline fluids formed chlorite ± albite ± adularia ± carbonates (dolomite, siderite and calcite) ± pyrite during the vein-related pre-ore stage. Syn-ore stage potassic dioctahedral phyllosilicates ± quartz ± pyrite overprint early formed minerals. Different grain size of dioctahedral potassic phyllosilicates were identified: – coarse-grained dioctahedral potassic phyllosilicates (>2 μm) or mica-like and – fine grained (<2 μm) potassic dioctahedral phyllosilicates represented by illite (or illite-richillite-smectite mixed layers) and by subordinated mixed-layers with variable amounts of illite. The composition and distribution of phyllosilicates near the vein (≤5 m) reflect paleotemperature gradients of the fluid with time, from >220°C (mica-like and illite-richillite-smectite mixed-layer) to <220°- 150° C (mixed-layer illite-smectite superimposed). In the post-ore stage, Al-bearing silicates were partially dissolved and replaced by widespread kaolinite. At shallow depths, above the central upflow zone, kaolinite ± aluminum phosphate-sulfate ± dickite dominate and represent an advanced argillic environment caused by steam-heated acid-sulfate waters. Smectite was the last mineral to form during the collapse of the hydrothermal activity. The chemical compositions of some hydrothermal minerals are potential indicators of paleo depths and proximity to the vein: - dolomite (Mg) was identified only at depth, while calcite (Ca) and siderite (Fe) formed at intermediate and shallow zones, respectively; - chlorites in the lower andesite shows more Fe than Mg near the vein and at greater depths; - secondary feldspars are scarce and relictic proximal to the vein compared to potassic dioctahedral phyllosilicates but are prominent alteration minerals with increasing distance from the vein. Relict adularia dominates in strongly altered rocks proximal to the vein whereas albite dominates in distal moderate to weakly altered rocks; and - the abundance and pervasiveness of potassic dioctahedral phyllosilicates + quartz + pyrite near the vein (≤5 m) constitute an excellent indicator of the mineralized structure as well as coarse-grained potassic dioctahedral phyllosilicate (>2 μm) confined to the contact with the vein and in deeper zones. The isotopic composition of fluids in equilibrium with quartz (δ18Ofluid –5.8 to –1.5‰) and phyllosilicates (δ18Ofluid 0.1 to -2.4‰; δ2Hfluid –48 to –69.5) deposited in the vein during episodes E1 and E2, and fluids in equilibrium with phyllosilicates (δ18Ofluid –1‰; –2.3‰; δ2Hfluid –62 to –65) in the host rock, suggest their formation by mixture of meteoric Jurassic water with magmatic water and/or meteoric water that have isotopically exchanged with basement rocks. The carbon isotopic signatures (δ13C in solution as H2CO3: –7.5 and –7.1‰) and the sulfur isotopic composition of sulfides (δ34S ‰ –0.1 to 3.3‰) indicate a magmatic source. Cooling and the increase in the fO2 of the hydrothermal fluid through mixing with meteoric water in the northern sector and in shallow parts of the central sector, could have resulted in lower δ34S values of sphalerite, galena and chalcopyrite (δ34S ‰ –3.1, –5.3 and –11.1‰). The Pb isotopic compositions of the galenas: 206Pb/204Pb (18.37 and 18.39), 207Pb/204Pb (15.61 and 15.62), 208Pb/204Pb (38.32 and 38.39) are similar to the isotopic composition of the volcanic rocks of the Bajo Pobre Formation and suggest a mixed sources of Pb, with contributions from the mantle and crust. Ar–Ar ages (168.48 ± 1.21 Ma) obtained for illite-rich illite-smectite mixed layer and Re–Os molybdenite age (169.7 ± 0.9 Ma), indicate that the formation of the potassic dioctahedral phyllosilicates in the alteration halos of the Sulfuro Vein was coeval with Au-Mo mineralization in the vein. These radiometric ages are among the oldest ages known for Middle-Upper Jurassic epithermal deposits of the Deseado Massif.
Resumen: El distrito minero La Paloma que forma parte de laMina Don Nicolás, está ubicado en el sector noreste del Macizo del Deseado, Patagonia, Argentina. La mineralización está hospedada en rocas volcánicas de la Formación Bajo Pobre (Jurásico Medio) que comprende tres grupos litológicos principales: (1) lavas y rocas intrusivas, (2) rocas piroclásticas, y (3) rocas volcaniclásticas retrabajadas. El primer grupo, compuesto por flujos de lavas coherentes y autobrechados de composición andesítica e intrusivos subvolcánicos poco profundos (lacolitos y stocks) de composición andesita-basáltica, es el más abundante en el distrito. Las rocas piroclásticas están intercaladas entre las coladas de lavas andesíticas y/o intruidas por los stocks o lacolitos andesítico-basáltico y están representadas por depósitos de oleadas y flujos piroclásticos y por depósitos piroclásticos de caída. Las secuencias volcaniclásticas retrabajadas comprenden depósitos de flujo de detritos o hiperconcentrados (debris-flow) y depósitos piroclásticos reelaborados. Estos depósitos se encuentran escasamente preservados, están restringidos a altos topográficos y se superponen a las unidades volcánicas primarias, a veces se intercalan entre estas. El distrito La Paloma consiste en un complejo sistema de vetas dominado por vetas principales de rumbo NNO a NO (con variaciones locales N-S y NNE) (Sulfuro, Esperanza, Rocío, Princesa-Reyna y Verde), estructuras de rumbo ENE a E-O (Duquesa) y NE (Arco Iris). La falla El Molino de rumbo NE-SO separa el Sistema de Vetas Sulfuro (vetas Sulfuro, Esperanza y Rocío) del resto de los sistemas ubicados hacia el norte y noroeste del distrito. La reactivación normal, oblicua y de rumbo de las diaclasas pre-existentes dio lugar a la formación de fracturas híbridas de extensión-cizalla que hospedan la mineralización de interés económico en el distrito. El análisis del paleo-campo de esfuerzos revela que los cuatro juegos de fracturas híbridas de extensión-cizalla observados forman dos grupos de estructuras cinemáticamente compatibles con una dirección de esfuerzo σ1 sub-vertical y con las direcciones de máxima esfuerzo (σ3) orientadas NNO (Grupo A) y ENE (Grupo B), en el marco de un campo de esfuerzos extensional caracterizado por múltiples permutaciones entre los ejes σ2 y σ3. Se interpreta que dichas permutaciones resultaron de la reactivación de diaclasas con rumbo NNO como fallas normales en respuesta al esfuerzo extensional regional en dirección ENE y por la extensión ortogonal (es decir, NNO) en el bloque colgante de dichas fallas normales de terminación lateral, asociadas con el estiramiento producido por el descenso diferencial del bloque colgante a lo largo del rumbo de la falla principal. En este marco se reactivaron de forma variable otros juegos de diaclasas (p. ej. NE y NO) como fallas oblicuas con una componente de desplazamiento extensional. La dilatación asociada a la formación de las fracturas híbridas de extensión-cizalla con rumbo NNO (p. ej. Sistema de Vetas Sulfuro, Princesa–Reyna y Verde; Grupo B), fue la más efectiva en términos de canalización de fluidos hidrotermales y se caracteriza por la formación de vetas con relleno multiepisódico, con anchos, continuidad a lo largo del rumbo y contenidos metálicos excepcionales. En cambio, las estructuras de rumbo E-O a ENE (p. ej. Duquesa; Grupo A) documentan menos eventos de apertura y relleno los cuales están representados en su mayoría por pulsos tardíos (E3). Las fallas oblicuas con una componente de desplazamiento extensional (p. ej. Arco Iris y el Molino; Grupos A y B, respectivamente) no registran evidencias de marcada apertura en la historia de relleno y se caracterizan por presentar texturas de brechas con escaso cemento silíceo y/o clastos de veta en una matriz de harina de roca. La reactivación de fallas asociada a la propagación del régimen Ándico, probablemente relacionada con el evento de acortamiento del Cretácico Temprano documentado en el Macizo del Deseado, está marcada por indicadores cinemáticos sobreimpuestos a fallas pre-existentes que muestran una componente de cizalla y de movimiento inverso e indican un esfuerzo principal máximo compresivo sub-horizontal (σ1) en dirección aproximadamente E-O. La posterior evolución tectónica del área de estudio, tal como se registra en los nuevos datos de trazas de fisión en apatito, se caracterizó por una exhumación continua y estable a una tasa de 1° C/Ma durante los últimos 90 Ma. La Veta Sulfuro constituye la estructura de mayor interés económico del distrito La Paloma (recursos medidos 174.251 Oz Au y 525.985 Oz Ag y leyes de 6,6 g/t Au y 20 g/t Ag; Garrone, 2018). Exhibe una geometría sub-horizontal de los clavos y de las áreas de mayor espesor consistentes con una cinemática extensional durante la mineralización, excepto en el sector norte donde los clavos de Au, Ag y Cu y las zonas de mayor espesor reflejan mayor componente de cizalla para ese segmento de la veta y que el fluido se encontraba exhausto en estos metales. Sin embargo, este último componente de desplazamiento parece no haber ejercido un control importante en la distribución de Zn y Pb en el sector norte, donde estos metales continuaron precipitando a menores temperaturas y favorecidos por la porosidad de las rocas piroclásticas. Los valores más altos de Au, Ag, Cu, Mo, Pb, Zn y Sb se concentran entre las cotas 50 y 100 m s.n.m. Valores altos de Mo también ocurren a mayores profundidades (≤ –50 m s.n.m.) en el sector sur y en las zonas someras su distribución está controlada por procesos de removilización. La distribución geoquímica de los metales muestra una ligera zonación vertical y una clara zonación lateral que sugiere un flujo de fluidos hidrotermales ascendente desde las zonas profundas en el extremo sur de la veta donde los clavos mineralizados se verticalizan y se profundizan, hacia el norte a través de fracturas NNO-NO. Tres pulsos mineralizantes contribuyeron con la dotación final de metales de la Veta Sulfuro. El primero, que se corresponde con el pulso 3, introdujo Mo ± Au (Ag) ± Cu (molibdenita ± Au (electrum) ± calcopirita ± tennantita-tetraedrita) que precipitaron en una banda milimétrica rica en sulfuros al comienzo del relleno de la veta durante el episodio E1. El segundo y el tercer pulso mineralizantes, que se corresponden con los pulsos 7 y 8, respectivamente, introdujeron Fe ± Au (Ag) y Fe ± Au (Ag) ± Cu ± Zn ± Pb ± As ± Sb, respectivamente, durante el episodio E2 que generó brechamiento en la veta sellada por minerales del episodio E1. Pirita ± calcopirita ± tennantita-tetraedrita ± esfalerita ± galena que contienen micro-inclusiones de Au y/o electrum, precipitaron durante este episodio (E2) como cemento en brechas y en venillas. En base al contenido metálico y a los minerales que lo acompañan, la Veta Sulfuro se clasifica como un depósito epitermal de Au-Ag de baja sulfuración enriquecido en Zn + Pb e inusualmente rico en Mo (hasta 1,5%). Las texturas del cuarzo (bandeado coloforme–crustriforme, cocarda, mosaico y brechosa) indican múltiples eventos de apertura y relleno y la depositación de un gel silícico de un fluido en ebullición el cual debió ser el responsable de la depositación de los metales. La asociación clorita ± albita ± epidoto en las zonas distales a la Veta Sulfuro (> 20–30 m), podría representar la alteración propilítica regional relacionada con la fuente de calor magmático en el distrito antes del inicio de la actividad hidrotermal. La interacción de las rocas volcánicas con fluidos hidrotermales en ebullición y de pH neutro a levemente alcalino formaron clorita ± albita ± adularia ± carbonatos (dolomita, siderita y calcita) ± pirita y cuarzo concomitante con los pulsos de relleno previos a la mineralización en la veta. Los filosilicatos dioctaédricos potásicos ± cuarzo ± pirita reemplazan los minerales previos y se consideran coetáneos con los pulsos mineralizantes en la veta. Se identificaron filosilicatos dioctaédricos potásicos de grano grueso (>2 μm) o micas incoloras y filosilicatos de grano fino (<2 μm) representados por illita (o interestratificado illita-esmectita rico en illita) y por interestratificados con porcentajes variables de capas de illita subordinados. La composición y la distribución de estos filosilicatos reflejan gradientes térmicos del fluido hidrotermal con el tiempo en el halo próximo a la veta (≤ 5 m), con temperaturas > 220° C (mica incolora e interestratificado illita-esmectita rico en illita) y entre 220° y 150° C (interestratificados illita-esmectita superpuestos). Luego del último pulso mineralizante en la veta, los silicatos de Al fueron parcialmente disueltos y reemplazados por caolinita en la roca de caja. La asociación caolinita ± dickita ± alumino-fosfatos-sulfatos (APS) en zonas someras y por encima de la zona principal de ascenso de los fluidos, se formó en la etapa post-mineralización durante la alteración argílica avanzada originada por aguas ácidas sulfatadas calentadas por vapor. La esmectita fue el último mineral en formarse durante el colapso de la actividad hidrotermal. Las composiciones químicas de algunos minerales hidrotermales son indicadores potenciales de paleo-profundidades y de la proximidad a la veta: (1) la dolomita (Mg) se encuentra en zonas profundas, mientras que la calcita (Ca) y la siderita (Fe) están en zonas intermedias y superficiales, respectivamente; (2) la clorita en la andesita inferior tiene mayor contenido de Fe que de Mg cerca de la veta y en zona profundas; (3) los feldespatos secundarios son escasos y relícticos cerca de la veta en comparación con los filosilicatos dioctaédricos potásicos, pero son frecuentes a medida que aumenta la distancia a la veta. Adularia relíctica predomina en rocas con alteración intensa próximas a la veta mientras que albita predomina en rocas con alteración moderada a débil en los halos periféricos, (4) la abundancia de los filosilicatos dioctaédricos potásicos ± cuarzo ± pirita en el halo próximo a la veta (≤5 m) constituye un excelente indicador de la estructura mineralizada, así como la mica incolora confinada al contacto con la veta y en zonas más profundas. Las composiciones isotópicas de los fluidos en equilibrio con cuarzo (δ18Ofluido –5,8 y –1,5‰) y filosilicatos (δ18Ofluido 0,1 a –2,4‰ ; δ2Hfluido –48 a –69,5) en la veta durante los episodios E1 y E2 y de los fluidos en equilibrio con filosilicatos (δ18Ofluidos –1‰ y –2,3‰; δ2Hfluido –62 a –65) en la roca de caja, sugieren una fuente de aguas meteóricas jurásicas con un aporte de aguas magmáticas y/o bien la modificación de estas aguas meteóricas por interacción e intercambio isotópico de oxígeno con las rocas del basamento. Las firmas isotópicas del C en los carbonatos (δ13C en solución como H2CO3: –7,5 y –7,1‰) y las composiciones isotópicas de los sulfuros (δ34S ‰ –0,1 a 3,3‰) indican una fuente del S y del C magmática. La disminución de la temperatura y el aumento de la fO2 del fluido por mezcla con aguas meteóricas en el sector norte y en zonas someras del sector central debieron ocasionar el aligeramiento de los valores δ34S en esfalerita, galena y calcopirita (δ34S ‰ –3,1, –5,3 y –11,1‰). Las composiciones isotópicas del Pb de las galenas de la Veta Sulfuro (206Pb/204Pb de 18,37 y 18,39; 207Pb/204Pb de 15,61y 15,62 y 208Pb/204Pb de 38,32 y 38,39) son similares a las relaciones isotópicas de las rocas volcánicas de la Formación Bajo Pobre e indican fuentes mixtas del Pb, con contribuciones del manto y de la corteza. La edad 40Ar/39Ar obtenida para el interestratificado illita-esmectita rico en illita (168,48 ± 1,21 Ma) y la edad Re-Os en molibdenita (169,72 ± 0,88 Ma) indican que la formación de filosilicatos dioctaédricos potásicos en los halos de alteración de la Veta Sulfuro fue contemporánea con la mineralización de Au–Mo en la veta. Estas edades radimétricas se encuentran entre las más antiguas conocidas para los depósitos epitermales del Jurásico medio – superior del Macizo del Deseado.
Aparece en las colecciones: Doctorado Mención Ciencias de la Tierra

Archivos en este ítem:
Archivo Descripción Tamaño Formato  
Tesis Doctoral María Lis Fernández - 2022.pdf42,96 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir

Este documento es resultado del financiamiento otorgado por el Estado Nacional, por lo tanto queda sujeto al cumplimiento de la Ley N° 26.899

Este ítem está sujeto a una licencia Creative Commons Licencia Creative Commons Creative Commons