Geología y metalogénesis del distrito polimetálico Purísima-Rumicruz, departamento de Cochinoca, provincia de Jujuy

Abstract

El Noroeste Argentino contiene una extensa historia de explotación minera de elementos metalíferos. La provincia de Jujuy exhibe en la actualidad dos explotaciones a gran escala, Mina Aguilar y Mina Pirquitas. Además existen numerosos depósitos de tipo vetiforme, que han sido explotados artesanalmente a pequeña escala. Sobre estos últimos han sido efectuados estudios fundamentalmente de carácter mineralógicos, sin embargo en numerosos de estos todavía persisten interrogantes respecto a su génesis. Los estudios llevados a cabo en estos pequeños depósitos permitieron determinar que algunos presentan una asociación mineral inusual con la presencia de sulfuros, sulfoarseniuros de Ni y Co y pechblenda. El depósito polimetálico Purísima Rumicruz constituye uno de estos pequeños yacimientos y fue explotado con irregular intensidad desde la década del ´40 hasta los años 70´s. La explotación del yacimiento se llevó a cabo mediante 450 m de galerías, 40 m de piques y 30 m de chiflones. El presente trabajo tuvo como objetivo comprender cuales fueron las características de los fluidos hidrotermales y los controles litológicos y estructurales que permitieron la concentración mineral y sobre esta base proponer un modelo metalogenético para el depósito polimetálico. Para llevar a cabo este trabajo inicialmente se efectuó una recopilación bibliográfica de los antecedentes geológicos y mineros de la región. Para la confección del mapa base se procesaron fotos aéreas e imágenes satelitales y se añadió la información de los mapas geológicos publicados. Se realizaron tareas de mapeo geológico-estructural de detalle y muestro geoquímico de las estructuras mineralizadas y de las escombreras de la explotación y la información fue compilada en un sistema de información geográfico (SIG). Se efectuó un relevamiento geofísico donde se analizaron las respuestas geoeléctricas de resistividad y cargabilidad de las estructuras mineralizadas y de la roca de caja. Se efectuaron estudios mineralógicos y geoquímicos de la mineralización y la roca encajante. La caracterización de los fluidos hidrotermales que generaron el depósito se realizó mediante el análisis de inclusiones fluidas y de isótopos estables de C, O y S. El análisis de los isótopos radiogénicos de Pb, permitió efectuar determinaciones geocronológicas y aportó datos para evaluar la fuente de los metales. El área de estudio se ubica en el sector sur del Cerro Colorado de Cobre, ubicado en el límite de las provincias geológicas de la Puna y la Cordillera Oriental. Las vetas se concentran en una superficie de 3,5 Km2. Las rocas aflorantes corresponden a la Formación Acoite de edad Tremadociana (Ordovícico inferior), que en el sector norte del área de estudio son puestas en contacto con depósitos de edad Cretácica del Grupo Salta por medio de una falla regional denominada Falla Tabladitas. Los sedimentos correspondientes a la Formación Acoite se relacionan con la máxima inundación de la cuenca eopaleozoica del Noroeste Argentino. Para el análisis estratigráfico de la Formación Acoite fueron definidas cuatro asociaciones de facies sedimentarias. A partir de estas se identificaron dos procesos con características distintivas: procesos donde predomina la decantación de material pelítico, y procesos de flujos tractivos, turbulentos, principalmente unidireccionales y erosivos que depositan material de granulometría arena fina a muy fina en niveles decimétricos que se intercalan entre los niveles de pelita. El ambiente de depositación de esta secuencia corresponde a una plataforma abierta, clástica dominada por tormentas. Estas pueden propiciar o favorecer la generación de corrientes de turbidez encontradas en el registro. Las interpretaciones se ajustan a las presentadas por otros autores en la región, principalmente hacia este de la zona de estudio. Las pelitas correspondientes a la Formación Acoite se depositaron en condiciones anóxicas y presentan una elevada concentración de elementos como Ag, Ba, Cu, Ni, Pb, S, Sb, U y Zn. Estas concentraciones son frecuentes en pelitas depositadas hacia el final de los cortejos transgresivos. Las rocas de la Formación Acoite en el sector sur del Cerro Colorado de Cobre se encuentran deformadas dúctilmente, conformando pliegues apretados con ejes con dirección predominante hacia el SSO y buzantes con inclinaciones de aproximadamente 20ºS. Durante el Jurásico medio-Cretácico inferior comenzó en el Noroeste Argentino (NOA), un proceso de rifting continental, que estructuró hemigrabenes que controlaron la depositación del Grupo Salta, principalmente durante la etapa de sinrift. El desarrollo de este rift estuvo controlado principalmente por fallas de dirección meridiana, que en área están representadas por la falla Tabladitas, de dirección NO-SE. La mayor frecuencia de las fallas relevadas fue en dirección N120º y una dirección secundaria con azimut 90º. Las vetas del depósito polimetálico Purísima-Rumicruz ponderadas por su longitud presentan una orientación principal con azimut 120º y dos direcciones subordinadas con orientaciones N90º y N105º. Estos datos sugieren que las vetas del distrito Purísima-Rumicruz fueron alojadas durante la formación o la reactivación de planos de falla. Estas interpretaciones son acordes con las texturas de brechamiento mecánico registradas en las vetas. El relevamiento geoeléctrico fue realizado mediante perfiles en tres áreas que abarcan la mayor parte de las vetas del distrito, denominadas La Nueva, El Brechón y Purísima-Rumicruz. Estos perfiles fueron integrados y se obtuvo una zoneografía en planta de las anomalías de cargabilidad y resistividad a una profundidad a 57 m debajo de la superficie. En el distrito se reconocieron zonas de baja resistividad interpretadas como el resultado de un aumento en la porosidad producto del fallamiento. Fueron consignados elevados valores en cargabilidad, sin embargo las interpretaciones que surgen de estos datos deben realizarse con precaución debido a los altos valores de fondo en la roca de caja producto de la presencia de pirita diagenética diseminada en ella. La correlación negativa de la resistividad con los valores en cargabilidad, la continuidad lateral y en profundidad de las anomalías y la vinculación espacial con las vetas registradas en superficie son elementos diagnósticos para las interpretaciones geoeléctricas en el distrito. Las vetas que conforman el depósito Purísima-Rumicruz fueron diferenciadas de acuerdo a su composición, de esta forma se discriminaron las vetas de sulfuro dominante, de baritina dominante y vetas de cuarzo. Fue sobre las primeras donde se concentraron los estudios mineralógicos, geoquímicos e isotópicos. Las estructuras mineralizadas están conformadas por vetas, vetillas y stockwork, las potencias son centimétricas y las corridas cortas. Las vetas presentan textura brechosa con clastos de roca de caja cementada por sucesivos pulsos de relleno hidrotermal. Los análisis geoquímicos indicaron la presencia de altos tenores de Ag, As, Co, Cu, Ni, Pb, Sb y Zn. El depósito Purísima Rumicruz exhibe una paragénesis que comprende cinco etapas de precipitación. La primera está compuesta por galena, pirita, calcopirita, tetrahedrita-tennantita rica en Zn y calcosina. La segunda etapa concentra los arseniuros y sulfoarseniuros de níquel y cobalto, formando niquelina, gersdorfita, en sus variedades ordenada y desordenada, gersdorfita cobaltífera, ullmanita y completa esta etapa la presencia de pechblenda botroidal. En la tercera, la calcosina es el mineral más abundante seguido de calcopirita, tetrahedrita-tennantita, bornita, digenita y millerita. La cuarta etapa corresponde al enriquecimiento secundario, representado con covelina y una quinta removiliza los elementos previamente depositados conteniendo malaquita y azurita. La ganga del depósito está representada principalmente por carbonatos, fundamentalmente calcita, aunque ha sido reconocida ankerita, dolomita y siderita, la baritina es frecuente en la totalidad de las vetas y en algunas es el mineral preponderante, por otro lado, el cuarzo es escaso y está solo presente en la primera etapa de precipitación mineral. Los estudios realizados bajo microsonda electrónica permitieron la determinación mineralógica de las especies de reducido tamaño, así como comprender las variedades y distribución de los elementos constituyentes de las especies minerales halladas en el distrito. Además permitió la utilización de un geotermómetro que es dependiente de la composición química de la gersdorffita consignando que la temperatura de formación de este mineral fue menor a 300ºC. Las inclusiones fluidas estudiadas se alojaron en cuarzo y calcita, no siendo posible efectuar mediciones en los minerales de mena ya que resultaron opacos bajo luz normal e infrarroja. Han sido obtenidas temperaturas de homogeneización entre los 110 y 350 ºC. Los sólidos disueltos en esta solución presentan una salinidad aproximada entre 5 a 12% peso de NaCl eq. para el cuarzo y salinidades mayores para los carbonatos con una moda de 22% peso de NaCl eq., sin embargo las mediciones sobre estos últimos presentaron problemas de cierre al realizar los ensayos. Se han realizado mediciones de las relaciones isotópicas en C, O y S y a partir de las determinaciones en los minerales ha sido posible calcular la composición isotópica de los fluidos hidrotermales que formaron la mineralización. Las determinaciones sobre estos isótopos indicaron una fuente sedimentaria/metamórfica/magmática para los fluidos, mientras que los metales posiblemente fueron lixiviados de las pelitas de la Formación Acoite. Los datos obtenidos de los isótopos de Pb-Pb indican como fuente niveles corticales altos. Estos estudios permitieron obtener una edad modelo Pb-Pb en sulfuros y establecer la geocronología de la mineralización correspondiente con 235 Ma. Considerando que los datos presentan una moderada dispersión y que los datos estructurales son coherentes con los esfuerzos distensivos del rifting continental del NOA, se propone una edad Jurásico superior-Cretácica inferior para la mineralización. Sobre la base estos datos se propone un modelo metalogenético. Durante los primeros estadios del sinrift desarrollado en Jurásico medio-Cretácico, se generó una anomalía térmica producto del adelgazamiento cortical o intrusiones profundas. Aguas connatas de la Formación Acoite o de unidades infrayacentes fueron calentadas, movilizadas y lixiviaron elementos metálicos concentrados en las pelitas anóxicas de la Formación Acoite. Estos fluidos hidrotermales fueron canalizados y ascendieron a través de fallas durante sucesivas reactivaciones. La precipitación de los metales ocurrió por cambios en el Eh y pH del fluido, sin embargo no se descartan procesos de ebullición por descompresión o mezcla con aguas meteóricas. Purísima Rumicruz reúne características mineralógicas, geoquímicas, isotópicas, de yacencia y genéticas que permitieron clasificarlo como un Five Element Deposit.