Geología y génesis de las mineralizaciones barítico-celestínicas asociadas a la secuencia cretácica entre las localidades de Bajada del Agrio y Chos Malal, provincia del Neuquén

Abstract

La Cuenca Neuquina se caracteriza por presentar una compleja historia tectono-estratigráfica relacionada a ciclos de sedimentación carbonáticos, evaporíticos y silicoclásticos, depositados en ambientes marino-continentales durante el lapso Jurásico-Cretácico. En las secuencias carbonático-evaporíticas se hospedan numerosos depósitos barítico-celestínicos de carácter estratoligado. Los depósitos investigados se encuentran vinculados principalmente a calizas estromatolíticas, calizas dolomíticas y niveles evaporíticos del Miembro Troncoso superior y, en menor medida, a calizas dolomíticas del Miembro La Tosca de la Formación Huitrín (Barremiano-Aptiano, Cretácico temprano). En la zona de estudio, estos depósitos se distribuyen a lo largo de una faja de orientación N-S entre las localidades de Bajada del Agrio y Chos Malal. Los distritos más importantes que agrupan a estos depósitos son de norte a sur: Grupo Continental, Cordón del Salado-Cerro Pichi Mula y Bajada del Agrio. La mineralización básicamente se presenta como: (1) mantos o lentes reemplazando a las facies carbonáticas y yesíferas, estratoligados y concordantes con la estratificación, relacionados a texturas bandeadas o rítmicas; (2) cuerpos abolsonados, que se encuentran rellenando cavidades de disolución y/o fracturas, asociados a texturas de relleno de espacios vacíos (drusas o geodas); (3) cuerpos irregulares, cementando brechas ya sea de colapso kárstico o tectónicas y (4) vetas brechosas asociadas a fracturas de cizalla. La mineralización mantiforme presenta por un lado un fuerte control litoestratigráfico asociado a facies estromatolíticas y pelíticas y por otro, estructural vinculado a la estructuración de la faja plegada y corrida del Agrio. Las bioconstrucciones microbiales desempeñaron un papel preponderante en la génesis de los depósitos, ya que constituyen niveles de alta porosidad por donde los fluidos mineralizantes han circulado con mayor facilidad hasta ser entrampados, mientras que las facies pelíticas se encuentran por debajo del banco mineralizado, favoreciendo la migración lateral de los fluidos. El fallamiento y plegamiento producto de la tectónica andina, favoreció el transporte y migración de los fluidos a través de la secuencia. Los depósitos están constituidos esencialmente por celestina, la cual presenta composiciones fluctuantes entre (Sr0,948Ba0,002Ca0,05)SO4 y (Sr0,997Ba0,002Ca0,001)SO4. Las determinaciones isotópicas de δ34SCDT para dichos sulfatos varía entre +14 y +33‰, mientras que las determinaciones δ13CPDB y δ18OPDB de los carbonatos asociados a la mineralización fluctúan entre -4,71/-18,68‰ y -6,12/-12,61‰, respectivamente. Se estima que la edad de la mineralización está circunscripta hacia fines del Paleógeno. Los cuerpos abolsonados se encuentran rellenando cavidades de disolución y están relacionados a la removilización y recristalización del manto original de composicióncelestínica. Los procesos de disolución indican la instauración de un ambiente kárstico, donde posteriormente se depositó una nueva generación de sulfatos. Estos procesos están íntimamente asociados al fallamiento neógeno, observándose una disminución de la intensidad a medida que se incrementa la distancia al fallamiento. Las características mineralógicas y geoquímicas de estos cuerpos removilizados son diferentes a la de los depósitos originales, siendo sulfatos de composición esencialmente barítica con valores de entre (Ba0,92Sr0,07Ca0,01) SO4 y (Ba0,99Sr0,01)SO4. Las determinaciones isotópicas de δ34SCDT de estos sulfatos variaron entre +17 y +31‰. Estas características se encuentran bien representadas en el distrito Grupo Continental y van perdiendo importancia hacia el distrito Bajada del Agrio. Las brechas vetiformes se encuentran ubicadas en el sector central del cerro Pichi Mula y se emplazan en el Miembro Agua de la Mula de la Formación Agrio. Estas fueron interpretadas como el resultado del relleno de fracturas de cizalla neógenas, sobre las que actuaron procesos de brechamiento mecánico y posterior depositación mineral. Las brechas se encuentran cementadas esencialmente por celestobaritina acompañada de sulfuros de Pb. La celestobaritina presenta composiciones variables entre (Ba0,715Sr0,283)SO4 y (Ba0,763 Sr0,237)SO4. Los sulfatos analizados isotópicamente presentan valores de δ34SCDT que varían entre +21 y +23‰, mientras que el δ34S en los sulfuros varía entre -14,8 y -16,9‰. Analizando la signatura isotópica del azufre de los sulfuros, se considera que los procesos de formación están relacionados tanto a procesos de reducción bacteriana del sulfato (RBS), como a reducción termoquímica del sulfato (RTS). Las características geológicas, mineralógicas, petrográficas y geoquímicas de las mineralizaciones investigadas, permitieron establecer que los depósitos de Sr-Ba están asociados a la acción de fluidos hidrotermales no magmáticos. Estos fluidos posiblemente fueron movilizados por la anomalía térmica causada por el emplazamiento del magmatismo cretácico superior-eoceno, instaurado en la región centro-occidental de la cuenca. Para ello, se consideraron: (1) las temperaturas de homogeneización obtenidas en la mineralización, las cuales fluctuaron entre 147°C y 243°C con salinidades variables entre 0,18 y 16,67% NaCl eq.; (2) el ordenamiento del interestratificado I/S (R:3) del horizonte pelítico subyacente al banco mineralizado, el cual es alcanzado a partir de los 170º-180°C; y (3) los datos isotópicos de δ13C y δ18O de los carbonatos asociados a la mineralización, donde se obtuvo un rango térmico para la interacción fluido-roca de 150-200°C. Estas evidencias permiten suponer que los fluidos mineralizantes que circularon a través de la secuencia, fueron calentados por el magmatismo debido a que las temperaturas obtenidas son superiores a las esperadas para el ambiente diagenético (~108°C a 2300 m). En base a la petrografía de las inclusiones fluidas, fluorescencia UV y las determinaciones microtermométricas se puede afirmar que los fluidos mineralizantes, al momento de la precipitación de la mena, estaban constituidos por un sistema acuoso inorgánico de composición cloruro-cálcica y sódica y otro orgánico, ambos constituyendo un sistema polifásico. Las determinaciones isotópicas de δ34S y 87Sr/86Sr permiten plantear que la circulación de los fluidos a través de la pila sedimentaria produjo el lixiviado de variables cantidades de Sr-Ba (esencialmente de las rocas silicoclásticas, evaporíticas y carbonáticas) y de sulfato (de las secuencias evaporíticas) con posterior reemplazo-precipitación de celestobaritina y baritocelestina. La secuencia silicoclástica estaría representada por la Formación Rayoso y/o Grupo Neuquén (Cretácico temprano a tardío), que se encuentran en posición suprayacente a la Formación Huitrín. En el caso de las rocas carbonático-evaporíticas estarían representadas tanto por la Formación Huitrín como así también por las Formaciones Auquilco y/o Tábanos que se encuentran en posición subyacente al nivel mineralizado. Posiblemente, el Pb de los sulfuros y los componentes orgánicos asociados a la mineralización, derivaron de las secuencia pelítica del Grupo Mendoza (Formación Vaca Muerta y/o Formación Agrio). A medida que los fluidos mineralizantes migraban a través de la secuencia fueron evolucionando e interaccionando con las diversas formaciones carbonático-evaporíticas conformando los depósitos minerales.