Los Rieles
4.2. Muestras estudiadas y petrografía de las mismas
- Muestra 03 – 15
+ Localización y descripción: 3 215 461 N, 647 163 E (en este caso y en los sucesivos lo s números indican coordenadas Mercator).
La muestra se localiza dentro del skarn conglomerático en el cual se observan fragmentos con granates y conteniendo además cuarzo, hematita especular y carbonato rosado, en una matriz rica en granate.
- Muestra 03-17.
+ Localización y descripción: 3 215 534 N, 647 204 E.
Corresponde a una zona de skarn en conglomerados. En muestra de mano se observa que consta de granates verdes de grano medio a grueso, los cuales son atravesados
por cuarzo lechoso, en el que flotan puntos de pirita. Tardíamente hay láminas de hematita especular. En lámina delgada se observan zonas de parches verdes de granates en porfidoblastos, en luz natural son de color verde y perfectamente isotrópicos en luz polarizada. Los granates engloban y se meten entre cristales de cuarzo idiomorfo. En los cristales de cuarzo se alcanzan a apreciar inclusiones fluidas bifásicas y algunas trifásicas, las cuales son al parecer secundarias, puesto que subrayan los bordes de las placas de cuarzo. Los anteriores minerales son cementados por placas grandes de carbonato.
- Muestra 03-38
+ Localización y descripción: (ver Figura 52).
La muestra corresponde a un skarn que se desarrolla sobre roca intrusiva siguiendo direcciones de N25E y 20º NW y N75E y 70º S. La roca contiene a simple vista, zonas irregulares de tonos rosados y verdosos de granate, rodeados por granate verde microcristalino masivo. En lámina delgada se observan dos zonas: una que contiene granate transparente incoloro (65 %) y diopsida (35 %); y otra que contiene granate transparente incoloro (30 %), granate verde (33 %), diopsida (35 %), carbonatos (1.5 %) y minerales opacos (0.5 %). Es probable que el granate transparente incoloro corresponda al que se observa rosado en muestra de mano. Ambos tipos de granate se observan bien isotrópicos en luz polarizada.
- Muestra 03 – 43
+ Localización y descripción: 3 215 671 N, 647 273 E.
La muestra corresponde a una zona de skarn desarrollado en una roca intrusiva (endoskarn) de color verde. Esta roca está cortada por vetas centimétricas que contienen hematita especular, clorita y carbonato, las cuales se orientan al N60E y 80º al S y N80E y 80º al N. Una lámina delgada muestra que la roca es un skarn con granate y menor piroxeno, el cual fue afectado por fuerte metamorfismo retrógrado con carbonato, clorita y epidota y un relleno tardío con carbonato, hematita, cuarzo y plagioclasa. Una composición global modal estimada es de: Granate (36 %), Piroxeno (10 %), Carbonato (30 %), Clorita (10 %), Hematita (5 %), Epidota (3 %), Cuarzo (3 %), Plagioclasa (3 %).
Una cronología mineralógica para esta muestra sería de la siguiente manera:
ETAPA PROGRADA ETAPA RETROGRADA ETAPA TARDIA
Granate Piroxeno Carbonato Clorita Epidota Hematita Cuarzo Plagioclasa - Muestra 03 – 57 B + Localización y descripción: 3 215 560 N, 647 777 E.
Esta muestra se localiza en la zona llamada El Tigre. Corresponde a una zona de fallas, aparentemente normales de una tendencia general N50E e inclinadas 45º al Sur. Se ubica dentro de rocas volcánicas de composición andesítica, con una textura porfídica, huellas de deformación frágil y una intensa alteración penetrativa de clorita y carbonatos. Este conjunto de alteración se sobrepone a uno de mayor temperatura cuya evidencia son relictos de granates. También se aprecian sulfuros consistentes en pirita y calcopirita que acompañan a carbonatos y se distribuyen como spots en la zona fallada. Análisis geoquímicos sobre un corte de 20 m en esta zona indican anomalías de Co y Ni superiores a 300 ppm para cada uno. En superficie es común la presencia de óxidos de cobre.
- Muestra 03-80
+ Localización y descripción: 3 215 848 N, 647 176E.
La muestra corresponde a un pórfido de monzonita de cuarzo que encajona una “costilla” de skarn (Muestra 03-81). La roca presenta textura porfídica con 40 % de
fenocristales de plagioclasa, 3 % de feldespato potásico, 3 % de cuarzo y menos de 5 % de ferromagnesianos. El resto se compone de una matriz rosada rica en feldespato potásico. Las plagioclasas son idiomorfas de 1 a 2 mm, con macla polisintética, de composición oligoclasa-andesina y se alteran de 5 a 10 % a sericita fina. Los fenocristales de FK no presentan macla, son seguramente de ortoclasa. Los cristales de cuarzo son “ojos” de tamaño inferior a 0.5 mm, amiboides y corroidos y con presencia de inclusiones fluidas. Los antiguos minerales ferromagnesianos eran de biotita y hornblenda; ambas se alteran a clorita más epidota más cuarzo y opacos. Toda la matriz de la roca se compone de una pasta globular xenomorfa compuesta de feldespato potásico. La mineralogía global de alteración es sericita (3 %), clorita (5 %), así como epidota y opacos.
- Muestra 03-81
+ Localización y descripción: 3 215 848 N, 646 176 E.
La roca pertenece a una costilla de skarn centimétrica. Es densa de tonos rosados a verdosos. La textura es de grano grueso, granoblástica. Más del 90 % se compone de granate el cual es bien transparente en luz natural e isotrópico en luz polarizada, pero está bordeado por bandas de 0.1 a 0.2 mm de granate más verdoso en luz natural y birrefringentemente anómalo en luz polarizada. Hay trazas de epidota tardía en los intersticios y algunos minerales opacos también intersticiales.
- Muestra 03-108
+ Localización y descripción: 3 216 360 N, 642 242 E.
Monzonita de cuarzo batolítica. Roca intrusiva fanerítica de grano grueso conteniendo cuarzo (25 %), feldespato potásico (30 %), plagioclasa (30 %), hornblenda (10 %) y biotita (5 %). La talla del grano es de 1 a 3 mm. Las plagioclasas se observan como tabletas hasta de 3 mm, con maclado polisintético y estructura zonal; se altera débilmente a sericita. El feldespato potásico se observa intersticial, es pertítico, en cristales amorfos hasta de 2 mm y con débil extinción ondulante. El cuarzo se observa en grandes placas tardías hasta de 2 mm, presenta extinción débil ondulante y se observan inclusiones fluidas bifásicas y trifásicas. La hornblenda es el ferromagnesiano más abundante, está en
secciones basales y alargadas, parcialmente transformada a actinolita. La biotita es ferrífera, de 0.4 a 1 mm en cristales bien formados y con algunas inclusiones de apatito.
- Muestra 03-110
+ Localización y descripción: 3 215 317 N, 644 585 E.
Monzogranito granofídico pobre en ferromagnesianos. Pertenece a una roca intrusiva de emplazamiento somero, relacionada con zona de coloración. Se trata de una roca de textura holocristalina seriada con cristales mayores que llegan a 4 mm y otros menores a 1 mm. La mesostásis es microcristalina con talla de grano de 0.2 mm y de tendencia granofídica. La composición general es de cuarzo (15 %), plagioclasa (30 %), feldespato potásico (48 %), actinolita (2 %), biotita (3 %) y minerales opacos (2 %). Las plagioclasas se observan como tabletas alargadas, con macla polisintética y estructura zonal, su composición es andesina y a veces están afectadas por aureolas irregulares de feldespato potásico tardío. El feldespato potásico se observa en placas irregulares que cementan la plagioclasa, es de composición pertítica. El cuarzo es xenomorfo en los intersticios, como placas irregulares menores de 0.4 mm y asociado al feldespato potásico tardío, lo cual le da una tendencia gráfica o micropegmatítica; el cuarzo presenta numerosas inclusiones fluidas de carácter primario y secundario. La biotita es en finas hojuelas menores de 0.3 mm y en microagregados castaños muy asociada con actinolita y opacos. La actinolita se presenta en microcristales fibrosos diseminados y en agregados microscópicos.
- Muestra 03-117
+ Localización y descripción: 3 217 585 N, 646 588 E.
Se trata de un pórfido de monzonita de cuarzo (PSL) con 50 % de fenocristales de plagioclasa en una pasta rosada afanítica rica en feldespato alcalino. La mayor parte de los fenocristales son de plagioclasa (35 %), los cuales llegan a medir hasta 6 mm, son idiomorfas, con maclado polisintético y de composición oligoclasa-andesina. El cuarzo (5 %) se presenta como ojos diseminados de 0.5 a 1 mm, amiboides y corroidos, con abundantes inclusiones fluidas. Los minerales ferromagnesianos (10 %) son un poco más pequeños y son de antigua hornblenda transformada a actinolita y clorita. La mesostásis de la roca es microcristalina felsítica, rica en feldespato potásico muy mal cristalizado.
4.3. Microtermometría
4.3.1. Inclusiones en granate
Se estudiaron inclusiones sobre las muestras 03-38, 03-43 y 03-81. Los granates estudiados corresponden todos a la zona de endoskarn. Existen inclusiones seudosecundarias y secundarias. Las primeras subrayan líneas de crecimiento o zonificación en el granate (Figura 67), mientras que las segundas se alojan en fracturas
cicatrizadas. Son de tamaño variable, en general inferiores a 10 m, pero también se observan algunas entre 20 y 30 m. Las de tamaño mayor son de formas irregulares, de tendencia alargada, con evidentes huellas de estrangulamiento (necking down). Las más pequeñas son elípticas y orientadas según la cicatriz. Las inclusiones son de carácter bifásico con volúmen variable de la fase vapor, pero la burbuja de vapor siempre es inferior a 20 % en volúmen. Eventualmente aparecen algunas inclusiones trifásicas con NaCl.
+ Temperaturas de fusión del hielo (Tfh).
Sólo se midieron Tfh en las muestras 03-43 y 03-38 las cuales se ubican en un rango de –9 a –17º C, lo cual equivale a una composición entre 12.8 y 20.2 % de NaCl eq.
+ Temperaturas de homogeneización.
Todas las inclusiones homogeneizan en fase líquida. En la muestra 03-81, que corresponde a una estructura de skarn dentro del pórfido de monzonita de cuarzo, se advierte un rango muy bien definido de temperaturas de homogeneización en inclusiones al parecer seudosecundarias entre 660 y 680ºC (Figura 68), con una media aritmética de 670ºC. Otras muestras en las que se efectuaron medidas fueron las 03-38 y 03-43, las cuales corresponden también a la zona de endoskarn, cortadas por vetas que contienen carbonato,clorita y hematita. En la muestra 03-38 se advierten dos rangos: uno con muy pocas medidas (6) entre 490 y 540ºC y otro con mayor concentración entre 151 y 180ºC (Figura 68). La muestra 03-43 presenta un rango muy disperso entre 121 y 300ºC (Figura 68).
Figura 67. Inclusiones fluidas de la muestra 03-81, correspondiente a estructura de skarn en el PSL. El mineral corresponde a granate en estructura zonal y las inclusiones subrayan las líneas de crecimiento.
Figura 68. Temperaturas de homogeneización (°C) en granates para las muestras indicadas. Temperatura de homogeneización 0 4 8 Granates Muestras 03-38, 43, 81
4.3.2. Inclusiones en cuarzo y carbonato.
La mayor parte de las medidas se hicieron sobre la s muestras 03-15, 03-17 y 03- 57B. Por su comportamiento microtermométrico similar se agrupan para su descripción. Como antes se describió, las dos primeras muestras corresponden a skarns en los que el cuarzo y el carbonato se ubican en la matriz de los minerales de skarn, frecuentemente asociados con clorita y hematita. La última se refiere a una zona de falla afectada por hidrotermalismo que afecta probables skarns previamente formados, incluyendo fragmentos de sulfuros, cuarzo, y carbonato arrastrados (zona El Tigre). Las inclusiones observadas y medidas son secundarias en cuarzo y seudosecundarias entre los cruceros de carbonato. Son de formas irregulares y eventualmente en cristales negativos. El tamaño es inferior a 20 m y, particularmente en la calcita, son inferiores a 10 m. En el cuarzo las inclusiones se pueden interpretar como secundarias, puesto que subrayan las placas que unen los cristales; en la calcita las inclusiones tienen formas frecuentes en rombos o triángulos, se interpretan como seudosecundarias, puesto que se orientan según los planos de crucero. Todas ellas son bifásicas con preponderancia de la fase líquida sobre la fase vapor, la fase vapor nunca excede el 20 % en volúmen en inclusiones en cuarzo o el 5 % en volúmen en inclusiones en calcita. Siempre homogeneizan en fase líquida. Las Figuras 69 a y b, muestran las medidas registradas en cada mineral.
+ Temperaturas de fusión del hielo.
El 76 % del total de las Tfh medidas se ubican en un rango de –9 a –15°C lo cual equivale a una composición del fluido de 12.8 – 18.6 % NaCl eq (Figura 70).
+ Temperaturas de homogeneización.
En este caso se observa para las muestras 03-15 y 03-17 un rango de temperaturas muy amplio entre 140 y 240ºC definido por una población burdamente normal, pero con una moda muy bien definida entre 180 y 190ºC (Figura 69). Por otra parte, la muestra 03- 57B que proviene de la zona mineralizada el Tigre, presenta temperaturas de homogeneización abundantes entre 100 y 150ºC y un segundo grupo entre 160 y 190ºC (Figura 69 a). En este último caso sólo se midieron temperaturas en carbonato.
Figura 69. Temperaturas de homogeneización (°C) en carbonatos(a) y cuarzo (b).
+ Temperaturas de homogeneización / Temperaturas de fusión del hielo.
Una gráfica de todas las medidas hechas en cuarzo, carbonato y granate relacionando Th / Tfh indica una muy burda relación general directa con una disminución en la Tfh a medida que se incrementa la Th (Figura 71).
Temperatura de homogeneización Temperatura de homogeneización 4 8 12 4 8 12 03-15 03-17 03-57B (El Tigre) Carbonato Cuarzo a b
Figura 70. Temperaturas de fusión del hielo (°C) acumuladas para cuarzo, carbonato y granates.
Figura 71. Gráfica de %NaCl/Th (°C) para inclusiones subsaturadas en diferentes minerales.
4.3.3. Inclusiones en el cuarzo del PSL
Es comun observar abundantes inclusiones fluidas en el PSL. La petrografía general del mismo ya se ha descrito en capítulos anteriores. Se estudiaron dos muestras de esta roca correspondientes a la 03-80 y 03-117. La primera de ella corresponde al encajonante de la
4 8 12
-5 -7 -9 -11 -13 -15 -17 -19
Temperatura de fusión del hielo Cuarzo + carbonato + granate
Muestras 03-15, 17, 38, 43
Cuarzo Carbonato Granate
++++ + + + + + + + ++ ++ ++ ++++ +++++++++ + ++ + ++ +++++++ + + + + + + + + + +++++++++++ + + + +
0
10
20
0
100
200
300
400
T
Muestras 03-15, 17, 38, 43, 57B, 23, 80, 117, 110
h
estructura de skarn de la muestra 03-81, mientras que la segunda se ubica 1.7 km al norte, en roca donde ya no hay skarn.
Las inclusiones que se observan son de un tamaño entre 4 y 12 m Se observan dos grupos de inclusiones uno correspondiente a inclusiones bifásicas y otro a inclusiones trifásicas. Ambos grupos parecen ser de carácter primario y secundario. Las inclusiones bifásicas tienen preponderancia en volúmen de líquido sobre vapor, en tanto que las inclusiones trifásicas contienen siempre un cubo de sal. Por las relaciones variables en el volumen de la fase sólida se interpreta que fueron atrapadas en un sistema en ebullición (Figuras 72 y 73).
Figura 72. Inclusiones fluidas de la muestra 03-117, coorespondiente al PSL. El cristal corresponde a un ojo de cuarzo. Observar la presencia de inclusiones trifásicas con NaCl.
Figura 73. Inclusiones fluidas de la muestra 03-80. Pórfido San Lucas. Se observa un ojo de cuarzo (a) e inclusiones trifásicas con NaCl (b, c y d).
+ Temperaturas de fusión del hielo.
Las inclusiones bifásicas de la muestra 03-80 tienen una media aritmética de Tfh = - 9.3°C lo cual equivale a un fluido de una composición de 13.2 % NaCl eq. Por otra parte, la mayor parte de las inclusiones bifásicas de la muestra 03-117 van de –12 a –14ºC lo cual equivale a una composición de 16 a 17.8 % de NaCl eq.
+ Temperaturas de homogeneización.
En el caso de las inclusiones bifásicas todas homogeneizan en fase líquida. En la muestra 03-80 no hay un rango bien definido entre 180 y 220ºC, pero la media aritmética es de 200ºC; mientras que para la muestra 03-117 la media aritmética es de 167ºC.
Para las inclusiones sobresaturadas se observa un comportamiento general de tal forma que primero hay una homogeneización L-V en fase líquida y posteriormente una homogeneización total con disolución (fusión) del cristal de NaCl en la fase acuosa. En la
muestra 03-80 la primera homogeneización en líquido se hace entre 191 y 200ºC, mientras que la homogeneización total se hace entre 330 y 360ºC (Figura 74) con una media aritmética de 348ºC. Para la muestra 03-117 los rangos de homogeneización son más amplios con una media aritmética para homogeneización en líquido de 151ºC y una media de homogeneización total de 325ºC. Los datos de homogeneización total implican un contenido de NaCl de 42 % y de 40 % respectivamente.
Figura 74. Temperaturas de homogeneización totales (°C) en cuarzo del PSL y del BMNB zona Las Moras vs No. de medidas.
4.3.4. Inclusiones en cuarzo del granito batolítico
Se estudiaron dos muestras del granito batolítico. Las muestras corresponden a las numeradas como 03-108 y 03-110. La primera de ellas es de un cuerpo netamente batolítico, mientras que la segunda se trata de una cúpula de emplazamiento somero, pero vinculada al mismo batolito a profundidad. Al igual que en el PSL se observan 2 grupos de inclusiones: unas de tipo bifásico con líquido en mayor proporción que vapor y, otras trifásicas incluyendo un cubo de NaCl (Figuras 75 y 76), ambos tipos parecen secundarias
por su relación con algunas cicatrices. Existen evidencias de ebullición y de estrangulamiento (“necking down”).
Figura 75. Inclusiones fluidas de la muestra 03-108 BMNB, arroyo Las Moras. El mineral es cuarzo, se observan inclusiones trifásicas con NaCl e inclusiones bifásicas.
+ Temperaturas de fusión del hielo.
Sólo se efectuaron medidas sobre la muestra 03-110 dando un promedio de Tfh = - 19ºC, lo cual equivale a un fluido con 21.7 % de NaCl eq.
+ Temperaturas de homogeneización.
La secuencia de homogeneización también se efectúa primero en fase líquida y posteriormente como una homogeneización total por disolución del sólido (fusión de NaCl). Las inclusiones bifásicas de la muestra 03-110 muestran una Th promedio de 177ºC. Las inclusiones trifásicas homogeneizan primero en fase líquida a 117ºC y luego presentan una homogeneización total a 209ºC, lo cual representa una composición de fluido de 34 %
Figura 76. Inclusiones fluidas de la muestra 03-110. Apófisis del BMNB en el Puerto de Morán. El mineral es cuarzo y coexisten inclusiones bifásicas y trifásicas.
NaCl eq. (Figura 74). En la muestra 03-108 sólo se midieron inclusiones trifásicas. En ella se advierten dos grupos de temperaturas de primera homogeneización en fase líquida: uno con Th inferiores a 120ºC con una media aritmética de 115ºC y otro rango de Th de 131 a 200ºC, con una media de 164ºC. Para el primer grupo la temperatura de homogeneización total media es de 179ºC y para el segundo de 192ºC (Figura 74). Estas temperaturas totales infieren una composición del fluido de 31 a 33 % NaCl.
4.4. Resumen e interpretación
4.4.1. Muestras estudiadas
Se estudiaron muestras correspondientes a skarns, preferentemente en zonas donde había manifestaciones de sulfuros y de alteración retrógrada. Esta ultima se definió por la presencia sobrepuesta del conjunto carbonatos, clorita, epidota, hematita y sulfuros. Los
skarns se desarrollan en forma masiva en la roca ígnea y, a medida que nos aproximamos al cuerpo monzonítico hipabisal más fresco, los skarns se desarrollan sólo a través de estructuras (caso de las muestra 03-38 y 03-81). Una de las muestras (03-57 B) proviene de la zona mineralizada El Tigre, la cual se relaciona con una zona de fallas, en las que existen sulfuros, carbonatos, pero sobre todo una alteración clorítica penetrativa, estas estructuras son, sin embargo, posteriores a los skarns. Además, se estudiaron muestras del PSL asociado estrechamente a la mineralización y otras del cuerpo batolítico Las Moras, donde se aprecia también alteración hidrotermal.
4.4.2. Premisas a considerar
Una interpretación congruente, además de las características de los fluidos estudiados, debería tomar en cuenta las siguientes consideraciones:
- La relación en temperatura, composición y temporalidad de los fluidos estudiados en granates (skarn progrado), cuarzo y calcita (skarn retrógrado) y ojos de cuarzo del PSL al cual se asocian espacialmente los skarns.
- La certeza de que los datos de granates provienen de estructuras de endoskarn que atraviesan el pórfido y son genéticamente contemporáneas. Una de las muestras estudiadas (03-80) se refiere al pórfido y otra (03-81) se refiere a la estructura de skarn.
- Que en granates, cuarzo y calcita se observaron y se midieron solamente inclusiones subsaturadas. Aunque se han observado raras inclusiones en granate con la presencia de NaCl. Todas las inclusiones sobresaturadas se midieron en los ojos de cuarzo del pórfido.
- Que las características petrográficas del PSL consistentes en fenocristales en una mesostásis felsítica, afanítica, implica condiciones de emplazamiento hipabisales a subvolcánicas a presiones litostáticas máximas de 0.5 kbar (menos de 2 km).
4.4.3. Síntesis de observaciones e interpretación
- La petrografía muestra evidencias del atrapamiento de un fluido heterogéneo en ebullición. Esta interpretación se basa en la coexistencia de inclusiones trifásicas y bifásicas sobre los mismos planos de cicatrización (contemporáneas).
- Los rangos de temperaturas vinculados a la mineralización son los relacionados a las inclusiones en cuarzo y carbonatos, puesto que son minerales del skarn retrógrado y además por la relación textural de cuarzo y carbonato con los sulfuros. De acuerdo con las temperatura de fusión del hielo, la composición de los fluidos va de 13 a 19 % NaCl eq., para inclusiones que presentan una moda de temperaturas de homogeneización de 180 a 190ºC (Figura 77 a). Estos rangos de temperaturas también son evidentes en los granates y en las inclusiones bifásicas en el cuarzo del PSL y la composición del fluido también es similar. Un rango del mismo orden es evidente en la primera homogenización de las inclusiones trifásicas hacia 191 a 200ºC. Los rangos de temperatura que ligan la etapa prograda a la retrógrada son quizás los que se registran en epidotas entre 316 y 368ºC (Figura 77 b). Un estadio hidrotermal más tardío se evidencia por la circulación de fluidos entre 100 y 150ºC a través de zonas de falla tardías, pero también con sulfuros asociados como en la zona El Tigre (Figura 77 a). La composición de estos fluidos es probablemente empobrecida en NaCl. Estos fluidos, prácticamente epitermales, también permitieron depositar metales como Cu, Ni y Co, si es que los valores no representan un arrastre mecánico de los sulfuros ya formados.
- Los granates presentan 3 rangos de temperaturas de homogeneización: entre 660 y 680ºC, entre 490 y 540ºC y entre 121 y 300ºC (Figura 77b). El segundo grupo es el más discreto. Los dos primeros rangos corresponden a temperaturas relativamente convencionales de un skarn progrado, el último representa el mismo rango