Investigación sobre el control estructural y litológico de la mineralización en el prospecto de oro y plata Martinetas, sector oriental del Macizo del Deseado, provincia de Santa Cruz

Abstract

El yacimiento del distrito Martinetas está ubicado en el sector nororiental del Macizo del Deseado. Forma parte del proyecto minero Don Nicolás, que incluye al yacimiento La Paloma, ambos en explotación desde el año 2016, entre otros sectores en exploración. Actualmente, el distrito es propiedad de la empresa minera Cerrado Gold, y tiene una reserva de aproximadamente 177.000 onzas de oro y 460.000 onzas de plata, con una ley de 4gr/Tn y 10,4 gr/Tn, respectivamente. El bajo tonelaje y las elevadas leyes características de Martinetas permiten definirlo como un depósito de tipo bonanza dentro del espectro de yacimientos actualmente en producción en el Macizo del Deseado. El volcanismo de la región se caracteriza por una marcada naturaleza episódica, ya que luego de la primera gran erupción registrada en el área de estudio (Ignimbrita Martinetas), de posible origen asociado a una estructura de caldera, se registra una pausa que permitió la instalación de sistemas volcánicos efusivos y someros intercalados con ecosistemas epi-piroclásticos asociados (lacustres y freatomagmáticos). Esta intercalación de eventos se habría originado por la interacción de dos magmas, uno mesosilícico y otro silícico, pertenecientes a las Formaciones Bajo Pobre y Chon Aike, respectivamente. Todas las unidades volcánicas analizadas en el distrito corresponden a rocas subalcalinas pertenecientes a la serie calcoalcalina, con alto potasio y naturaleza de arco magmático, posiblemente otorgado por la fusión parcial de la corteza, impulsada por una pluma mantélica ubicada al noreste del área de estudio durante el jurásico. La relación de campo observada entre los cuerpos intrusivos y los sistemas vetiformes observados en la región, podrían indicar a la fuente de los magmas andesíticos o riodacíticos aflorantes al sur del distrito, como motor térmico para los sistemas hidrotermales presentes en el distrito. En este marco, la fábrica de los cuerpos intrusivos evidencian una interacción del magma con las aguas meteóricas durante su ascenso (peperitas y hialoclastitas intrusivas). En función a la edad U-Pb en circones pertenecientes a los diques riolíticos posminerales, la mineralización del distrito tendría una edad mínima de 174.01±0.81 Ma. La mineralización forma cuerpos vetiformes que no suelen superar los 5 m de espesor y varias decenas de metros de longitud y delgadas vetillas sub-paralelas (sheeted vein) asociadas. Las vetas son multiepisódicas, con texturas brechosas, bandeados coloformes, y texturas macizas, con tamaños de grano medios a finos. Las vetas pueden ser divididas en dos sistemas de acuerdo a su potencia y geometría: un conjunto de estructuras de orientación ONO-ESE en el sector sur del distrito, representado por el sistema Armadillo y un segundo conjunto de vetillas subparalelas con escasas vetas de más de 1 m de potencia y orientación ONO a NO, ubicado al norte del distrito y denominado sistema Central Vein Zone. En función de la mineralogía y las texturas observadas, el esquema paragenético definido para el yacimiento puede ser subdividido en seis eventos que marcaron la evolución del depósito epitermal presente en Martinetas, los primeros cinco constituyen la etapa hidrotermal y el sexto representa una etapa tectónica-hidrotermal. Como episodio tardío del sistema hidrotermal, el ascenso relativo de los bloques mineralizados sobreimponen una alteración típica de un ambiente de steam heated sobre las vetillas y roca de caja. Luego del Jurásico, se registra una tercera etapa de reactivación tectónica y oxidación del sistema. Los eventos 2 y 3, dentro de la etapa hidrotermal, están dominados por una mineralogía de mena relativamente simple, formada por oro y electrum con escasos sulfuros de metales base que se presentan en cantidades variables, siempre por debajo del 2% en volumen. La mineralogía de la ganga es relativamente sencilla, está compuesta por adularia, cuarzo y sericita (illita). La mineralogía observada define una asociación de metales dominada por Au, Ag y muy escaso Cu y Zn, asociados a la calcopirita y esfalerita, respectivamente. La relación Ag/Au promedio es de alrededor de 3,5:1, lo que característica al yacimiento como auroargentífero con tendencia aurífera. Los cuerpos mineralizados están rodeados por un halo de alteración compuesto principalmente por la asociación cuarzo, illita, esmectita, cantidades menores de clorita y carbonatos. Como un episodio previo al sistema epitermal mineralizante, una alteración pre-mineral de tipo argílica avanzada, conformada por pirofilita, dickita y cuarzo de textura poroso está restringida al sector sur del distrito, en los denominados sectores Armadillo y Choique. La mineralogía de la ganga y las alteraciones, indican que la mineralización se habría originado a partir de soluciones cloruradas neutras, con temperaturas de entre 200° y 250°C. En función de estas observaciones y la mineralogía de mena analizada, se puede clasificar al yacimiento Martinetas como un depósito epitermal de baja sulfuración. La presencia de abundante adularia en la ganga de casi todos los episodios hidrotermales, junto a la textura de lattice bladed y ginguros en los eventos mineralizantes, estarían evidenciando un proceso sostenido de ebullición a lo largo de casi toda la evolución del sistema hidrotermal y como responsable de la depositación de los metales. Luego del evento hidrotermal la mineralización sufrió los efectos de un evento de deformación de tipo frágil vinculado a la reactivación tectónica de la zona de falla que contiene al sistema de vetas. El resultado de este evento fue el desplazamiento del sistema de vetas y el desarrollo de cuerpos irregulares de brechas de falla y cataclasitas que produjeron la removilización mecánica y química de los metales. Las partes más superficiales del yacimiento están dominadas por el desarrollo de una zona de oxidación de alrededor de 40 m de potencia que es seguida en profundidad por una pequeña zona de enriquecimiento supergénico de unos 30 m de potencia. Esta etapa fue el resultado del descenso de aguas meteóricas frías (menos de 40°C), de naturaleza ácida y oxidante, que produjeron la destrucción de la mineralización en superficie y dieron origen a una zona de alteración rica en caolinita, goetita, jarosita y escasa yodargirita que se presenta sobreimpuesta al conjunto de alteraciones hipogénicas. El ambiente tectónico activo al momento del funcionamiento del sistema hidrotermal registrado en Martinetas corresponde a un régimen transtensivo caracterizado por una cinemática mixta de tipo normal-dextral en corredores ONO. La estructuración de la región jugó un papel fundamental en la consolidación de los clavos mineralizados presentes en el yacimiento, controlando la ubicación de las zonas de ascenso de las soluciones hidrotermales. En este marco, los fluidos habrían aprovechado las estructuras de transferencia dentro de los bloques limitados por fallas regionales de orientación NNE y ONO y, dentro de las vetas y vetillas, los sectores de mayor apertura, representados por jogs de orientación NO e intersección de vetillas. Por otro lado, la mineralización presenta claras evidencias de controles litológicos, controlando tanto la geometría y potencia, como la precipitación de los metales. Para el primer caso, las vetas de mayor potencia suelen desarrollarse en las rocas subvolcánicas coherentes, características del sector sur del distrito, mientras que las vetillas delgadas y las brechas se asocian a las rocas clásticas de baja competencia. Por otro lado, se ha registrado una estrecha relación entre los valores más anómalos de oro y la concentración de kerógenos dentro de los principales clavos minerales, lo que evidencia la importancia de las unidades contenedoras de restos carbonosos como roca hospedante de las vetas. La estructura, litología y las características fisicoquímicas del sistema hidrotermal se combinaron para determinar el modelo metalogenético del distrito. De esta manera, el desarrollo de una zona o nivel de ebullición condicionó la formación sectores mineralizados. Dentro de este nivel, los fluidos ascendentes aprovecharon zonas de apertura localizada, como los sigmoides, que generarían bombas de succión para canalizar y concentrar aún más las soluciones, y dar origen de esa manera a los sectores de mayor ley dentro del yacimiento (clavos de alta ley). Por último, los eventos tectónicos pos-minerales produjeron el desplazamiento y la segmentación de los cuerpos mineralizados, dándole el aspecto actual. De esta manera, los elevados contenidos de oro reconocidos en Martinetas son el resultado de una combinación única de factores volcanológicos, estructurales y metalogenéticos que se conjugaron para dar lugar a la formación de este yacimiento.

The Martinetas district is located in the northeastern sector of the Deseado Massif. It is part of the Don Nicolás mining project, which includes the La Paloma district, both in exploitation since 2016, among other sectors under exploration. Currently, the district is owned by the Cerrado Gold mining company, and has a reserve of approximately 177,000 ounces of gold and 460,000 ounces of silver, with a grade of 4gr/Tn and 10.4 gr/Tn, respectively. The low tonnage and high grades present in Martinetas allow defining it as a bonanza type deposit within the spectrum of deposits currently in production in the Deseado Massif. Volcanism in the region is characterized by a marked episodic nature, since after the first major eruption recorded in the study area (Martinetas Ignimbrite), possibly associated with a caldera structure, there was a pause that allowed the installation of effusive and shallow volcanic systems interspersed with associated epi-pyroclastic ecosystems (lacustrine and phreatomagmatic). This intercalation of events would have been originated by the interaction of two magmas, one mesosilicic and the other silicic, belonging to the Bajo Pobre and Chon Aike Formations, respectively. All the volcanic units analyzed in the district correspond to subalkaline rocks belonging to the calcoalkaline series, with high potassium and magmatic arc nature, possibly given by the partial melting of the crust, driven by a mantle plume located northeast of the study area during the Jurassic. The field relationship observed between the intrusive bodies and the vetiform systems observed in the region could indicate the source of the andesitic or rhyodacitic magmas outcropping to the south of the district, as a thermal engine for the hydrothermal systems present in the district. In this regard, the fabric of the intrusive bodies shows an interaction of the magma with meteoric waters during its ascent (intrusive peperites and hyaloclastites). Based on the U-Pb age in zircons belonging to the post-mineral rhyolitic dykes, the mineralization of the district would have a minimum age of 174.01±0.81 Ma. The mineralization forms vetiform bodies not usually exceeding 5 m in thickness and several tens of meters in length and associated sheeted veins. The veins are multi-episodic, with brecciated textures, colloform banding, and massive textures, with medium to fine grain sizes. The veins can be divided into two systems according to their power and geometry: a set of NW-ESE oriented structures in the southern sector of the district, represented by the Armadillo system and a second set of sub-parallel veins with few veins of more than 1 m in power and WNW to NW orientation, located north of the district and called Central Vein Zone system. Based on the mineralogy and textures, the paragenetic scheme defined can be subdivided into six events that marked the evolution of the epithermal deposit present at Martinetas, the first five constitute the hydrothermal stage and the sixth represents a tectonic-hydrothermal stage. As a late episode of the hydrothermal system, the relative ascent of the mineralized blocks superimposes an alteration typical of a steam heated environment on the veinlets and host rocks. After the Jurassic, a third stage of tectonic reactivation and oxidation of the system is recorded. Events 2 and 3, within the hydrothermal stage, are dominated by a relatively simple ore mineralogy, formed by gold and electrum with few base metal sulfides that occur in variable amounts, always below 2% by volume. The gangue mineralogy is relatively simple, consisting of adularia, quartz and sericite (illite). The observed mineralogy defines a metal association dominated by Au, Ag and very scarce Cu and Zn, associated with chalcopyrite and sphalerite, respectively. The average Ag/Au ratio is around 3.5:1, which characterizes the deposit as auroargentiferous with an auriferous trend. The mineralized bodies are surrounded by an alteration halo composed mainly by the association of quartz, illite, smectite, minor amounts of chlorite and carbonates. As an episode previous to the mineralizing epithermal system, an advanced argillic alteration, conformed by pyrophyllite, dickite and quartz of porous texture is restricted to the southern sector of the district, in Armadillo and Choique sectors. The mineralogy of the gangue and the alterations, indicate that the mineralization would have originated from neutral chloride solutions, with temperatures between 200° and 250°C. Based on these observations and the ore mineralogy analyzed, the Martinetas deposit can be classified as a low sulfidation epithermal deposit. The presence of abundant adularia in the gangue of almost all the hydrothermal episodes, together with the lattice bladed texture and ginguros in the mineralizing events, would be evidence of a sustained boiling process throughout almost all the evolution of the hydrothermal system and as responsible for the deposition of the metals. After the hydrothermal event, the mineralization suffered the effects of a brittle deformation event linked to the tectonic reactivation of the fault zone containing the vein system. The result of this event was the displacement of the vein system and the development of irregular bodies of fault breccias and cataclasites that produced the mechanical and chemical remobilization of the metals. The most superficial parts of the deposit are dominated by the development of an oxidation zone of about 40 m in strength which is followed at depth by a small zone of supergene enrichment of about 30 m in strength. This stage was the result of the descent of cold meteoric waters (less than 40°C), of acid and oxidizing nature, which produced the destruction of the mineralization at surface and gave rise to an alteration zone rich in kaolinite, goethite, jarosite and scarce iodargyrite that is superimposed on the hypogene alterations. The active tectonic environment at the time of operation of the hydrothermal system recorded in Martinetas corresponds to a transtensional regime characterized by a mixed normal-dextral kinematics in WNW corridors. The structuring of the region played a fundamental role in the consolidation of the mineralized ore shoots present in the deposit, controlling the location of the ascent zones of the hydrothermal solutions. In this framework, the fluids would have taken advantage of the transfer structures within the blocks limited by regional faults of NNE and WNW orientation and, within the veins and veinlets, the sectors of greater opening, represented by jogs of NW orientation and intersection of veinlets. On the other hand, the mineralization shows clear evidence of lithological controls, controlling both the geometry and power, as well as the precipitation of metals. For the first case, the veins of greater power tend to develop in the coherent subvolcanic rocks, characteristic of the southern sector of the district, while the thin veinlets and breccias are associated with clastic rocks of low competence. On the other hand, a close relationship has been recorded between the most anomalous gold values and the concentration of kerogens within the higher grades ore shoots, which evidences the importance of the carbonaceous debris-bearing units as host rock for the veins. The structure, lithology and physicochemical characteristics of the hydrothermal system were combined to determine the metallogenic model of the district. Thus, the development of a boiling zone or level conditioned the formation of the mineralized level. Within this level, rising fluids took advantage of localized opening zones, such as sigmoids, which would generate suction pumps to channel and further concentrate solutions, thus giving rise to higher grade sectors within the deposit (high grade ore shoot). Finally, post-mineral tectonic events produced the displacement and segmentation of the ore bodies, giving them their present appearance. Thus, the high gold contents recognized at Martinetas are the result of a unique combination of volcanological, structural and metalogenetic factors that combined to give rise to the formation of this deposit.