UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO PROGRAMA DE POSGRADO EN CIENCIAS DE LA TIERRA INSTITUTO DE GEOFÍSICA ASOCIACIONES MINERALES Y CARACTERIZACIÓN DE FLUIDOS MINERALIZANTES PARA LA EXPLORACIÓN DE LA VETA SAN RAFAEL, DISTRITO DE GUANACEVÍ, DURANGO T E S I S QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE: MAESTRA EN CIENCIAS DE LA TIERRA P R E S E N T A: KATLHEEN ALEXA REYES REYES TUTOR: DR. AUGUSTO ANTONIO RODRÍGUEZ DÍAZ INSTITUTO DE GEOFÍSICA CIUDAD DE MÉXICO, OCTUBRE 2023 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Declaración de ética académica Declaro conocer el Código de Ética de la Universidad Nacional Autónoma de México, plasmado en la Legislación Universitaria. Con base en las definiciones de integridad y honestidad ahí especificadas, aseguro mediante mi firma al calce que el presente trabajo es original y enteramente de mi autoría. Todas las citas de, o referencias a, las obras de otros autores aparecen debida y adecuadamente señaladas, así como acreditadas mediante los recursos editoriales convencionales. En caso contrario su título podrá ser anulado. Katlheen Alexa Reyes Reyes DEDICATORIA A Alejandra Peña Rodríguez Por lo menos yo la iba a llevar siempre conmigo, como se llevan las cosas que importan. Mi casa, mi mundo, mi abuela a cuestas, como un caracol. Alaíde Ventura Medina, Como caracol AGRADECIMIENTOS A la Universidad Nacional Autónoma de México por otorgarme la beca para que pudiera realizar los primeros meses de la maestría. Al Posgrado en Ciencias de la Tierra y al Instituto de Geofísica por permitirme ser parte del programa. Al CONACyT por otorgarme la beca los meses posteriores para realizar la maestría. A DMV Mining por otorgarme las muestras y la autorización para utilizar la información en la elaboración de esta tesis de maestría. A mi tutor el Dr. Augusto Rodríguez, quien facilitó la comunicación con la empresa para la obtención de muestras en un momento tan difícil como la pandemia de COVID-19, además de su ayuda para que la presente tesis se pueda adaptar a las restricciones derivadas de la pandemia. Por su paciencia, consejos, correcciones y comentarios a lo largo de este trabajo para mejorarlo y darle cierre a este proceso. A mis sinodales: Dra. Teresa Pi, por apoyarme desde el proceso de selección y la entrevista, búsqueda de tutor y por facilitarme el acceso al laboratorio para realizar los estudios de DRX. Dra. Vanessa Colás, por permitirme utilizar su microscopio cuando era casi imposible acceder a un laboratorio, además de darme tips y enseñarme a preparar mis muestras para los estudios de microsonda electrónica. Dr. José Aranda, por sus comentarios y preguntas ya que pude corregir varios términos y reforzar mi conocimiento sobre los procesos. Dr. Gilles Levresse, por sus observaciones y correcciones, especialmente, por darse tiempo para explicarme la forma de representar datos de inclusiones fluidas y solucionar varias de mis dudas. A todos por sus comentarios y correcciones que me ayudaron a enriquecer y mejorar la presente tesis. Al Dr. Jesús Solé por animarme a entrar a este programa de posgrado, orientarme en el proceso de selección y ayudarme en la búsqueda de un tutor. Sin duda alguna, nunca me hubiera decidido aplicar a la convocatoria sin sus ánimos. A mis profesores de asignatura Barbara Martiny, Dr. Jesús Solé, Dra. Vanessa Colás, Raymundo Martínez, Rosa María Prol, Ivan Franch, René Loredo, Verónica Moreno y Peter Schaaf, por impartir excelentes clases y ser tan compresivos con la situación de mi internet. Disfruté mucho la etapa de clases aprendiendo a la distancia. A Lore, Fer y Emi por adoptarme en su grupo de amigos. El posgrado en tiempos de pandemia suele ser un poco solitario, pero con ustedes me sentí acompañada. A mis geólogos favoritos Arlett, Boris, Fausto, Mike Huerta, Fer y Edilberto. Por siempre estar presentes (aunque algunos se encuentren muy lejos en momentos), darme ánimos, ayudarme y siempre hacerme reír. Haciendo mención especial a Boris por ser el mejor accountability buddy, ya que gracias a eso pude avanzar en los capítulos de la primera versión de esta tesis. A mi abuelita Alejandra Peña, por estar conmigo toda la vida y darme su apoyo incondicional y ánimos cuando más lo he necesitado. Ni un párrafo, una página o una tesis entera me alcanzaría para expresar todo lo que estoy agradecida con ella. A mis padres, por apoyar mis sueños y decisiones a lo largo de mi vida; su paciencia y confianza en este proceso de la maestría me han reconfortado. A mi hermano Oscar Rodrigo, por amenizar mi vida con sus ocurrencias y ponerme películas terribles para relajarme. Verlo crecer desde que era bebé ha sido toda una aventura que no cambiaría por nada. A mi perrito Máximo por ser luz en la oscuridad en estos últimos tres años y medio. Quien con su mera existencia y ternura me anima a seguir ÍNDICE Resumen ................................................................................................................................ 1 Abstract ................................................................................................................................. 2 Capítulo 1 Introducción ....................................................................................................... 4 1.1 Planteamiento del problema. ........................................................................................ 4 1.2 Justificación .................................................................................................................. 5 1.3 Hipótesis ....................................................................................................................... 5 1.4 Objetivos ....................................................................................................................... 6 1.4.1 Objetivo general ..................................................................................................... 6 1.4.2 Objetivos específicos ............................................................................................. 6 1.4.3 Localización............................................................................................................ 6 Capítulo 2 Marco teórico ..................................................................................................... 8 2.1 Yacimientos epitermales .............................................................................................. 8 2.1.1 Distribución y ambiente tectónico .......................................................................... 8 2.1.2 Clasificación ........................................................................................................... 9 2.2 Fluidos en los procesos hidrotermales ....................................................................... 22 Capítulo 3 Metodología ...................................................................................................... 27 3.1 Análisis Petrográfico ................................................................................................... 27 3.2 Microscopio electrónico de barrido (SEM) ................................................................. 29 3.3 Microsonda electrónica (EPMA) ................................................................................. 31 3.4 Difracción de Rayos X ................................................................................................ 32 3.5 Análisis de Espectroscopía de infrarrojo de longitud de onda corta (SWIR) ............ 35 3.6 Microtermometría de inclusiones fluidas .................................................................... 38 3.7 Geotermómetros empíricos de clorita y estimación de temperaturas ....................... 43 3.8 Geotermómetro de esfalerita (GGIMFis) .................................................................... 43 Capítulo 4 Geología ............................................................................................................ 45 4.1 Geología regional ....................................................................................................... 45 4.2 Geología local ............................................................................................................. 51 4.2.1 Estratigrafía .......................................................................................................... 52 4.2.2 Geología Estructural ............................................................................................ 57 4.2.3 Yacimiento mineral............................................................................................... 59 Capítulo 5 Mineralogía del Yacimiento ............................................................................ 61 5.1 Petrografía de la Veta San Rafael y Veta Carmen .................................................... 62 5.1.1 Mineralización del sector Norte ........................................................................... 62 5.1.2 Mineralización del sector Centro ......................................................................... 69 5.1.3 Mineralización del sector Sur (Veta Carmen)...................................................... 86 5.2 Química mineral .......................................................................................................... 94 5.2.1 Clorita ................................................................................................................... 94 5.2.2 Esfalerita ............................................................................................................ 103 Capítulo 6 Microtermometría de Inclusiones Fluidas .................................................. 109 6.1 Petrografía de inclusiones fluidas ............................................................................ 110 6.1.1 Petrografía de inclusiones fluidas del sector centro-norte ................................ 110 6.1.2 Petrografía de inclusiones fluidas del sector centro-sur ................................... 111 6.2 Resultados microtermométricos de inclusiones fluidas ........................................... 116 Capítulo 7 Discusión ........................................................................................................ 126 7.1 Características y tipología de la Veta San Rafael (Distrito Minero de Guanaceví) . 126 7.2 Control geológico y estructural de la mineralización en el Distrito Minero de Guanaceví ......................................................................................................................................... 133 7.3 Modelo de evolución del yacimiento epitermal de Veta San Rafael en el Distrito Minero Guanaceví ....................................................................................................................... 142 7.4 Industria minera en el Municipio de Guanaceví y beneficio a la comunidad .......... 144 Capítulo 8 Conclusiones ................................................................................................. 146 Capítulo 9 Recomendaciones ......................................................................................... 148 Referencias ....................................................................................................................... 149 Anexo I. Descripciones petrográficas ............................................................................ 159 Anexo II. Espectroscopía de Infrarrojo Cercano (SWIR) ............................................. 185 Anexo III. Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) .................................................. 196 Anexo IV. Química Mineral .............................................................................................. 205 Anexo V. Microtermometría de Inclusiones Fluidas .................................................... 209 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2.1 Nomenclatura utilizada para los dos principales ambientes epitermales y su asociación con la actividad geotérmica y volcánico-hidrotermal. Tomado de Hedenquist et al. (2000). .............................................................................................................................. 11 Tabla 2.2 Minerales de mena reportados en yacimientos epitermales de sulfuración intermedia. Tomado de Wang et al. (2019). ........................................................................ 16 Tabla 3.1 Control de muestras y su posición con respecto al nivel vertical. ...................... 28 Tabla 5.1 Análisis de EMPA de la clorita en el sector norte (muestra SR-2) de la Veta San Rafael y coeficientes de las fórmulas estructurales de cloritas calculadas con base en 14 oxígenos. .............................................................................................................................. 95 Tabla 5.2 Análisis de EMPA de clorita en el sector centro (muestra SRNNIV 17a) de la Veta San Rafael y coeficientes de las fórmulas estructurales de cloritas calculadas con base en 14 oxígenos. ......................................................................................................................... 96 Tabla 5.3 Análisis de EMPA de la clorita en el sector norte (muestra SR-2) de la Veta San Rafael y coeficientes de las fórmulas estructurales de cloritas calculadas con base en 28 oxígenos. .............................................................................................................................. 97 Tabla 5.4 Análisis de EMPA de clorita en el sector centro (muestra SRNNIV 17a) de la Veta San Rafael y coeficientes de las fórmulas estructurales de cloritas calculadas con base en 28 oxígenos. ......................................................................................................................... 98 Tabla 5.5 Tabla de temperaturas calculadas con los geotermómetros Cathelineau y Nieva (1985), Kranidiotis y MacLean (1987), Cathelineau (1988) y Shabani (2009). ................. 103 Tabla 5.6 Análisis de EMPA de la composición en elementos mayores de la esfalerita del sector norte de la Veta San Rafael. Todas las esfaleritas presentan enriquecimiento de Fe. ............................................................................................................................................ 105 Tabla 5.7 Análisis de EMPA de la composición en elementos mayores de la esfalerita del sector centro de la Veta San Rafael. ................................................................................. 105 Tabla 5.8 Coeficientes de la fórmula estequiométrica calculados de esfalerita del sector centro de la Veta San Rafael. ............................................................................................ 106 Tabla 5.9 Coeficientes de la fórmula estequiométrica calculados de esfalerita del sector norte de la Veta San Rafael. .............................................................................................. 106 Tabla 5.10 Contenido de Ga, Ge, Mn, In, Fe y temperaturas calculadas mediante el geotermómetro de esfalerita propuesto por Frenzel et al. (2016) de las muestras SRNNIV 17a, SR-2 y BNO 193 165.6............................................................................................... 108 Tabla 6.1 Tabla de los datos microtermométricos de inclusiones fluidas primarias en cuarzo, calcita y esfalerita vetas de la mineralización San Rafael. ................................................ 117 Tabla 7.1 Características de la Veta San Rafael (norte y centro) y Veta Carmen (Sur). . 131 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1 Localización de áreas mineralizadas en el estado de Durango y el Distrito Minero de Guanaceví. Modificado de Carrasco-Centeno et al. 1993; Servicio Geológico Mexicano, 2019. ....................................................................................................................................... 7 Figura 1.2 Localización del área de estudio (recuadro azul) dentro del Distrito Minero de Guanaceví (en rojo) . Modificado de Google Earth, 2021; Servicio Geológico Mexicano, 2019). ...................................................................................................................................... 7 Figura 2.1 Distribución de los yacimientos epitermales en el mundo. Modificado de Hedenquist et al. (2000). ........................................................................................................ 9 Figura 2.2 Sección de alteración del depósito de Summitville en Colorado, muestra un ensanchamiento ascendente del núcleo silíceo. La roca con cuarzo oqueroso es el principal hospedante de la mineralización de alta sulfuración, aunque porciones de la zona de alteración argílica avanzada puede contener mineralización, especialmente cuando la pirofilita predomina sobre las zonas silíceas. Tomado de Hedenquist et al. (2000)........... 13 Figura 2.3 Esquema de los depósitos epitermales alcalinos (baja temperatura y sulfuración intermedia) indicando la distribución del sínter, superposición de alteración argílica avanzada comúnmente derivada de vapores liberados de la ebullición en profundidad además de patrones de alteración y mineralogía de ganga. Tomado de Camprubí y Albinson (2006). ................................................................................................................................... 15 Figura 2.4 Esquema de la subclasificación de los yacimientos epitermales de sulfuración intermedia. A) Ambiente de subducción en estado neutro-compresional. B) Ambiente de post-colisión. C) Relación entre yacimientos de sulfuración intermedia de tipo neutro- compresional con yacimientos tipo pórfido Cu ± Au o entre yacimientos de tipo pórfido Mo ± Cu y yacimientos de sulfuración intermedia de tipo extensional Ag ± Pb ± Zn con yacimientos de alta sulfuración. D) Modelo general del yacimiento de sulfuración intermedia de tipo extensional. Tomado de Wang et al. (2019). ........................................................... 21 Figura 2.5 Esquema del ambiente de formación de los tipos de agua ácida: (a) Hipogénica: la acidez deriva de HCl y SO2 ascendentes y enfriamiento, que después se han condensado en agua y formado ácido sulfúrico (b) Oxidación calentada por vapor: la acidez se obtiene de la oxidación de gas de H2S el cual se condensa en la zona vadosa (c) Oxidación supergénica: la acidez se deriva de la oxidación post-hidrotermal de la pirita dentro de la zona de vadosa. Tomado de Hedenquist et al. (2000)........................................................ 23 Figura 3.1 Ingreso de muestra al microscopio electrónico de barrido portátil TM-1000 del Laboratorio de Petrografía y Mineragrafía del Departamento de Recursos Naturales del Instituto de Geofísica. ........................................................................................................... 30 Figura 3.2 Representación de la difracción como reflexión sobre planos paralelos con un espaciamiento interplanar (d). Los puntos en el plano (h k l) son dispersados en fase. Modificado de Lavina et al. (2014). ...................................................................................... 33 Figura 3.3 Espectros de reflectancia de los minerales de alteración representativos. Obtenido de Kim et al. (2017). ............................................................................................. 36 Figura 3.4 Campo de detección del SWIR, bandas de absorción y enlace iónico que representan. Obtenido de Herrmann et al. (2001). .............................................................. 36 Figura 3.5 LabSpec Pro (Analytical Spectral Devices, Inc) del Departamento de Recursos Naturales del Instituto de Geofísica. .................................................................................... 37 Figura 3.6 A) Inclusiones fluidas formadas entre vacíos y cavidades de las capas del cristal no estrictamente planas. B) Inclusiones fluidas formadas por el crecimiento después de una disolución parcial de un mineral precoz. C) Un objeto sólido se fija en la superficie del cristal y atrapa una inclusión fluida. D) Inclusiones fluidas atrapadas por el crecimiento más lento de un mineral en un cristal con bordes esqueléticos. Modificado de Mangas y Sierra (1991). .............................................................................................................................................. 39 Figura 3.7 Representación esquemática de la distribución de inclusiones fluidas primarias (P), secundarias (S) y pseudosecundarias (PS) en un cristal de cuarzo. Modificado de Rankin (2005). ...................................................................................................................... 40 Figura 3.8 Fotomicrografías seriadas de una inclusión primaria en esfalerita (S) al calentarse hasta que la burbuja (v) desaparece a 210°C, siendo esta su temperatura de homogeneización. Tomado de Roedder (2003). ................................................................. 42 Figura 4.1 Terrenos tectonoestratigráficos de México. Tomado y modificado de Centeno- García (2017)........................................................................................................................ 45 Figura 4.2 Extensión geográfica de los conjuntos ígneos que forman la Sierra Madre Occidental, de los conjuntos del Cretácico-Eoceno (inferidos por estar cubiertos por ignimbritas del Oligoceno y Mioceno Temprano). Rectángulo: área de estudio. Tomado de Ferrari et al. (2005). .............................................................................................................. 48 Figura 4.3 Lineamientos regionales que denotan la continuación de la falla San Luis Tepehuanes y la Mesa Central. Obtenido y modificado de Google Earth (2020). ............. 50 Figura 4.4 Localización del sistema de fallas San Luis-Tepehuanes y los principales depósitos minerales. El área de estudio se encuentra dentro del recuadro rojo. Nieto- Samaniego et al. (2005). ...................................................................................................... 51 Figura 4.5 Formación Guanaceví a) afloramiento b) detalle de estratos de lutitas y areniscas. ............................................................................................................................. 52 Figura 4.6 Complejo Volcánico Inferior a) vista panorámica b) afloramiento..................... 53 Figura 4.7 Brecha con clastos rotados de distintos tamaños, silicificados con cuarzo rellenando oquedades. ......................................................................................................... 54 Figura 4.8 Supergrupo Volcánico Superior vista panorámica y al fondo Bufa de Guanaceví. .............................................................................................................................................. 55 Figura 4.9 Columna estratigráfica compuesta del Distrito Guanaceví (Modificado de Carrasco et al., 1993); Black et al., 2018; Servicio Geológico Mexicano, 2019). ............... 56 Figura 4.10 Mapa geológico de la zona de estudio. Modificado de SGM (2021). ............. 57 Figura 4.11 Mapa de lineamientos y diagrama de roseta de los lineamientos del área de estudio. Modificado de INEGI (2021). .................................................................................. 58 Figura 5.1 Distribución espacial de las muestras superficiales y subterráneas de los sectores norte, centro y sur. ................................................................................................. 61 Figura 5.2 a) Veta crustiforme irregular con sulfuros y roca encajonante de tipo piroclásticas alterada. b) Brecha soportada por clastos más cementante de cuarzo coloforme con vetillas. .............................................................................................................................................. 62 Figura 5.3 Secuencia paragenética del sector norte de la Veta San Rafael...................... 63 Figura 5.4 Fotomicrografía tomada con luz reflejada nícoles paralelos. a) Cristal de galena subidiomórfica, esfalerita con calcopirita diseminada, cristales de pirita y hematita. b) Galena, esfalerita temprana con microdiseminado de calcopirita; pirita de hábito tabular y tetrahedrita relacionada con calcopirita tardía. Abreviaturas: Ccp (calcopirita), Gn (galena), Hem (hematita), Py (pirita), Sp (esfalerita), Ttr (tetrahedrita). ............................................. 64 Figura 5.5 Fotomicrografías de la textura de la sílice de la región norte tomadas con a) luz polarizada plana con nícoles paralelos, b) luz polarizada con nícoles cruzados. a) Textura de cuarzo en mosaico en sección superior izquierda y en micromosaico en sección inferior izquierda. b) Clorita asociada con sulfuros y cuarzo plumoso. Abreviaturas: Brch (brecha), Chl (clorita), Qz (cuarzo), Sulf (sulfuros). ............................................................................. 65 Figura 5.6 Fotomicrografías de la alteración hidrotermal del sector norte tomadas con luz polarizada plana con nícoles cruzados. a) Cuarzo microcristalino, minerales de arcilla y pirita b) Cementante de distinto grado de cristalinidad del cuarzo y banda de mineral de arcilla. Abreviaturas: Arc (arcillas), Py (pirita), Q (cuarzo). ................................................. 65 Figura 5.7 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) en minerales de arcilla de la región norte de la Veta San Rafael. Muestra con caolinita. ....................................... 66 Figura 5.8 Difractograma de la muestra SR-2 medida como muestra no orientada. Fases identificadas: cuarzo y caolinita. .......................................................................................... 66 Figura 5.9 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) en minerales de arcilla de la región norte de la Veta San Rafael. Muestra con montmorillonita. ............................ 67 Figura 5.10 Difractograma de la muestra SR-1 medida como muestra no orientada. Fases identificadas: fluorita, barita, cuarzo, mica y montmorillonita. ............................................. 67 Figura 5.11 Difractograma de la muestra SR-1, medida como muestra no orientada. Fases identificadas: calcita, pirita, cuarzo, ilita, barita, fluorita, albita. ........................................... 68 Figura 5.12 Difractograma en muestra orientada, glicolada y calentada a 550°C para la muestra SR-1, se observa la presencia de esmectita tipo montmorillonita, interestratificado ilita-esmectita y pequeñas cantidades de caolinita. ............................................................ 68 Figura 5.13 Fotomicrografías del sector centro-norte tomadas con luz polarizada plana a y c) con nícoles cruzados b y d) nícoles paralelos. a) Bandas crustiformes de cuarzo microcristalino con arcillas; cuarzo micromosaico, mosaico, cuarzo plumoso a tabular. b) Bandeamiento crustiforme irregular de cuarzo mosaico. Sector centro-sur c) Bandeado crustiforme de clorita, cuarzo y hematita. d) Asociación de minerales de arcilla y cuarzo en líticos dentro de la veta-brecha. Abreviaturas: Arc (arcillas), Chl (clorita), Hem (hematita), Qz (cuarzo), Sp (esfalerita). ................................................................................................. 69 Figura 5.14 Secuencia paragenética del sector centro-norte de la Veta San Rafael ........ 70 Figura 5.15 Fotomicrografía de menas de metales base y metales preciosos de la región centro-norte tomada con luz reflejada nícoles paralelos. a) esfalerita pobre en Fe, galena hipidiomorfa, calcopirita de segunda generación y hematita tardía b) galena subhidomórfica (primera generación), esfalerita y calcopirita de primera generación y hematita tardía c) esfalerita y calcopirita de primera generación, galena hipidiomorfa (segunda generación), hematita d) galena de segunda generación, hematita y tetrahedrita en microinclusiones de esfalerita y pirita de segunda generación. e) Microinclusión de tetrahedrita en galena de segunda generación, esfalerita de segunda generación dentro de galena f) Microinclusiones de tetrahedrita en esfalerita y calcopirita de segunda generación, galena hipidiomorfa y hematita. ............................................................................................................................... 72 Figura 5.16 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de A) esfalerita rica en Fe B) esfalerita pobre en Fe y Galena. .................................................................................................................... 73 Figura 5.17 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de A) argentita B) tetrahedrita argentífera C) tetrahedrita no argentífera. ................................................................................................... 74 Figura 5.18 Fotomicrografías de la textura de la sílice la región centro-norte tomadas con luz polarizada plana con nícoles cruzados a) cuarzo mosaico en sectores esferoidales b) textura de cuarzo en peineta, cuarzo mosaico y micromosaico con clorita y minerales de arcilla. La mena se encuentra entre el cuarzo mosaico y micromosaico c) cuarzo micromosaico y mosaico; cuarzo plumoso y calcita hojosa d) cuarzo micromosaico y mosaico, adularia, cuarzo microcristalino y arcillas en relación con esfalerita de segunda generación. Abreviaturas: Adl (adularia), Arc (arcillas), Cal (Calcita), Chl (clorita), Hem (hematita), Qz (cuarzo), Sulf (sulfuros), Sp (esfalerita) ....................................................... 76 Figura 5.19 Secuencia paragenética del sector centro-sur de la Veta San Rafael. .......... 77 Figura 5.20 Fotomicrografías de menas de metales base y preciosos en la región centro- sur tomadas con luz reflejada nícoles paralelos. a) esfalerita de segunda generación (arriba izquierdo), calcopirita de segunda generación, esfalerita rica en Fe con microinclusiones de calcopirita de primera generación, galena de primera generación b) esfalerita de segunda generación con vetilleo de calcopirita y galena de segunda generación c) pirita, galena y calcopirita de segunda generación d) pirita, galena de segunda generación y microinclusión de tetrahedrita en calcopirita de segunda generación e) calcopirita de segunda generación en vetilla y agregado cristalino. Tetrahedrita como cristales anhedrales en galena de segunda generación f) microcristal de argentita en intersticios de cuarzo en relación espacial con galena y calcopirita de segunda generación. Abreviaturas: Arg (argentita), Ccp (calcopirita), Gn (galena), Hem (hematita), Py (pirita), Sp (esfalerita), Ttr (tetrahedrita). .. 79 Figura 5.21 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de A) esfalerita rica en Fe B) esfalerita pobre en Fe C) galena subidiomórfica. .......................................................................................... 80 Figura 5.22 Fotomicrografías de la textura de la sílice de la región centro-sur tomadas con luz polarizada plana con nícoles cruzados.a) cuarzo plumoso, tabular y cuarzo en micromosaico b) cuarzo micromosaico con clorita y minerales de arcilla; cuarzo mosaico y macromosaico, adularia rómbica c) cuarzo en peineta, cuarzo en mosaico. Sector brechado con cementante de cuarzo microcristalino con clorita y minerales de arcilla d) cuarzo peineta, cuarzo micromosaico a mosaico, cuarzo mosaico e) cuarzo plumoso y calcita f) Cuarzo macromosaico, mosaico, cuarzo micromosaico con clorita, minerales de arcilla y minerales de mena. Abreviaturas: Arc (arcillas), Cal (Calcita), Chl (clorita), Hem (hematita), Qz (cuarzo), Sulf (sulfuros). ................................................................................................. 82 Figura 5.23 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) en minerales de arcilla de la región centro a profundidad intermedia de la Veta San Rafael. Muestra con Montmorillonita-ilita. .............................................................................................................. 83 Figura 5.24 Fotomicrografías tomadas de la alteración hidrotermal de la región centro con luz polarizada plana a, c y d) nícoles paralelos b, e y f) con nícoles cruzados. Centro-norte a) adularia rómbica y esfalerita de primera generación b) cuarzo en macromosaico, clorita y hematita relacionada con galena. Centro-sur c) Adularia radial y calcita d) hematita, clorita, clorita y minerales de arcilla en asociación con esfalerita de segunda generación e) cuarzo mosaico y cuarzo plumoso en asociación con mena y adularia f) cuarzo, calcita acicular, hematita y clorita. Abreviaturas: Adl (adularia), Arc (arcillas), Cal (Calcita), Chl (clorita), Hem (hematita), Lit (lítico), Qz (cuarzo), Sp (esfalerita), Gn (galena). ........................................ 84 Figura 5.25 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) en minerales de arcilla de la región centro de la Veta San Rafael. Muestra con montmorillonita. .......................... 85 Figura 5.26 Muestra de mano Carmen 2. Veta-brecha con cuarzo de textura coloforme y cuarzo hojoso. ...................................................................................................................... 86 Figura 5.27 Secuencia paragenética del sector sur (Veta Carmen). ................................. 87 Figura 5.28 Fotomicrografía tomada con luz reflejada nícoles paralelos. a) pirita, calcopirita, galena y esfalerita de segunda generación b) cristal de argentita asociado con galena y calcopirita de segunda generación y hematita c) galena y esfalerita de segunda generación, pirita, inclusión de tetrahedrita en calcopirita de segunda generación d) argentita en cristales anhedrales relacionadas con galena y calcopirita de segunda generación e) argentita bordeando pirita y relacionada espacialmente con calcopirita de segunda generación f) pirita, marcasita y esfalerita. Abreviaturas: Arg (argentita), Ccp (calcopirita), Cv (covelina), Gn (galena), Hem (hematita), Mc (marcasita), Py (pirita), Sp (esfalerita), Ttr (tetrahedrita). .............................................................................................................................................. 89 Figura 5.29 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de microinclusiones de A) galena subidiomórfica y polibasita B) argentita, galena con trazas de Si y Al además de Au C) electrum Au. .......................................................................................................................... 90 Figura 5.30 Fotomicrografías de la textura de la sílice tomadas con luz polarizada plana con nícoles cruzados. a) adularia rómbica, cuarzo en mosaico, hematita y esfalerita semitraslúcida b) cuarzo mosaico y micromosaico con cuarzo tabular c) cuarzo tabular, cuarzo micromosaico con minerales de arcilla, cuarzo mosaico y calcita d) cuarzo mosaico y cuarzo micromosaico en banda coloforme a crustiforme. Abreviaturas: Adl (adularia), Arc (arcillas), Cal (Calcita), Hem (hematita), Qz (cuarzo), Sulf (sulfuros), Sp (esfalerita). ....... 93 Figura 5.31 Fotomicrografías de asociación de minerales de alteración del sector sur (Veta Carmen) tomadas con luz polarizada plana con nícoles cruzados. a) cuarzo micromosaico en banda coloforme a crustiforme cubiertas por fluorita tardía y cuarzo en microcristalino con minerales de arcilla b) fluorita tardía c) asociación de cuarzo y clorita. Abreviaturas: Arc (arcillas), Chl (clorita), Fl (fluorita), Qz (cuarzo). .................................................................. 94 Figura 5.32 Clasificación de cloritas según Foster (1962). ................................................ 99 Figura 5.33 Clasificación de las cloritas de acuerdo con relación AlIV vs Fe2+ / (Fe2+ + Mg2+) según Tetiker et al. (2015). ................................................................................................ 100 Figura 5.34 Imágenes de clorita obtenidas con microsonda a, b, y c) brunsvigita sector norte y d, e, f) chamosita sector sur. .................................................................................. 101 Figura 5.35 Imágenes de esfalerita a y b) enriquecida en Fe del sector norte. c, d y e) esfalerita del sector centro empobrecida en Fe. c) En verde esfalerita enriquecida en Fe del sector centro. ...................................................................................................................... 107 Figura 6.1 a y b) Inclusiones fluidas primarias en cristales de cuarzo de la muestra BNO 173-49 205-205.7 m. Las inclusiones bifásicas (L+V) con formas elípticas e irregulares. Las inclusiones monofásicas (V) con morfología irregular. b y d) Las inclusiones bifásicas (L+V) y monofásicas (L) con geometría elíptica. ......................................................................... 110 Figura 6.2 Inclusiones fluidas primarias en cristales de esfaleritas de la muestra BNO 173- 49 205-205.7 m. Las inclusiones fluidas bifásicas son líquido y vapor (L+V) geometrías tabulares (a), elípticas (c) e irregulares (b y d). ................................................................. 111 Figura 6.3 Inclusiones fluidas primarias en cristales de cuarzo de la muestra BNO 194-46- 190.4-190.85 m. Inclusiones bifásicas (L+V) con geometría elíptica e irregular. a y b) Inclusiones fluidas trifásicas (L+V+S) con forma irregular. ............................................... 112 Figura 6.4 Inclusiones fluidas primarias de muestra BNO 194-46-190.4-190.85 m. a y b) Inclusiones fluidas en cristales de calcita. Inclusiones fluidas bifásicas (L+V) de geometría elíptica e irregular. c) Inclusiones fluidas en cristales de esfalerita. Inclusiones bifásicas (L+V) de geometría elíptica. ............................................................................................... 113 Figura 6.5 Inclusiones fluidas primarias en cristales de la muestra BNO 194-191.7-192.4 m. a y b) Inclusiones bifásicas (L+V) en cristales de cuarzo con geometría elíptica e irregular. c) Inclusiones fluidas trifásicas (L+V+S) en cristales de cuarzo con forma irregular. d, e y f) Inclusiones fluidas bifásicas (L+V) en cristales de esfalerita de morfología elíptica, tabular e irregular. .............................................................................................................. 114 Figura 6.6 Inclusiones fluidas de la muestra BNO-193-39-165.15-165.6 m. a) Las inclusiones fluidas bifásicas (L+V) en cristales de cuarzo con morfología irregular. b y c) Inclusiones fluidas bifásicas (L+V) en cristales de esfalerita con morfología elíptica e irregular. d) Inclusiones fluidas bifásicas (L+V) en cristales de calcita con morfología irregular. .............................................................................................................................. 115 Figura 6.7 Inclusiones fluidas primarias en cristales de calcita de la muestra SR-N-NIV-17. Las inclusiones fluidas son bifásicas líquido y vapor (L+V) con morfología elíptica e irregular. ............................................................................................................................................ 116 Figura 6.8 Histograma de distribución de la temperatura de fusión del hielo (Tfh) de las muestras de mayor profundidad. Abreviaciones. Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita. ............................................................................................................................................ 120 Figura 6.9 Histograma de distribución de la temperatura de homogenización (Th) de las muestras de mayor profundidad. Abreviaciones. Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita. ............................................................................................................................................ 120 Figura 6.10 Histograma de distribución de la temperatura de homogenización (Th) de las muestras profundas. Abreviaciones. Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita. .............. 121 Figura 6.11 Histograma de distribución de la temperatura de fusión del hielo (Tfh) de las muestras profundas. Abreviaciones. Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita. ............. 122 Figura 6.12 Gráfico Th (°C) versus salinidad (wt. % NaCl eq) para inclusiones fluidas de la muestra BNO 173-49 205-205.7 m de la Veta San Rafael. Abreviaciones. Th= temperatura de homogeneización, Shp= esfalerita, Qz= cuarzo. .......................................................... 123 Figura 6.13 Gráfico Th (°C) versus salinidad (wt. % NaCl eq) para inclusiones fluidas de la muestra SRNNIV17R de la Veta San Rafael. Abreviaciones. Th= temperatura de homogeneización, Shp= esfalerita, Qz= cuarzo. ............................................................... 123 Figura 6.14 Gráfico Th (°C) versus salinidad (wt. % NaCl eq) para inclusiones fluidas de la muestra BNO 194-46 190.4-190.85 m de la Veta San Rafael. Abreviaciones. Th= temperatura de homogeneización, Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita .................. 124 Figura 6.15 Gráfico Th (°C) versus salinidad (wt. % NaCl eq) para inclusiones fluidas de la muestra 194-191.7-192.4 m de la Veta San Rafael. Abreviaciones. Th= temperatura de homogeneización, Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita. ........................................... 125 Figura 6.16 Gráfico Th (°C) versus salinidad (wt. % NaCl eq) para inclusiones fluidas de la muestra BNO 193-39 165.15-165.6 m de la Veta San Rafael. Abreviaciones. Th= temperatura de homogeneización, Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita .................. 125 Figura 7.1 Mapa geológico del área de estudio. Sección dividida en bloques. Localización del sigmoide y área de oportunidad para exploración. ...................................................... 126 Figura 7.2 Modelo esquemático de la distribución de las alteraciones hidrotermales en interior mina. Comprende las regiones norte y centro de la Veta San Rafael y Veta Carmen. ............................................................................................................................................ 130 Figura 7.3 Modelo de yacimiento epitermal de sulfuración intermedia donde se observan minerales índice de alteración, posición de los minerales de mena y ubicación de los sectores de la zona mineralizada San Rafael. Modificado de Buchanan (1981). ............ 133 Figura 7.4 Modelo esquemático de la distribución de las inclusiones fluidas estudiadas en interior mina y su proceso de mineralización. .................................................................... 140 Figura 7.5 Modelo propuesto del Distrito Minero de Guanaceví por etapas .................... 142 Figura 7.6 Modelo evolutivo esquemático propuesto para la Veta San Rafael. .............. 144 Índice de Abreviaturas Adl: Adularia Arc: Arcillas Arg: Argentita Brch: Brecha Cal: Calcita Chl: Clorita Ccp: Calcopirita Cv: Covelina Fl: Fluorita Gn: Galena Hem: Hematita Lit: Lítico Py: Pirita Qz: Cuarzo Sp: Esfalerita Sulf: Sulfuros Tfh: Temperatura de fusión del hielo Th: Temperatura de homogeneización Ttr: Tetrahedrita Ar: Areniscas Lu: Lutitas 1 Resumen La veta San Rafael se encuentra dentro del Distrito Minero de Guanaceví al noroeste del estado de Durango, fisiográficamente se ubica en la provincia Sierra Madre Occidental. La región está constituida por conglomerados y areniscas relacionadas al Terreno Compuesto Guerrero, flujos de andesita, piroclastos y epiclastos pertenecientes al Complejo Volcánico Inferior. Todo ello está superpuesto por el Supergrupo Volcánico Superior, compuesto por riolitas e ignimbritas. La mineralización se aloja en andesitas y tobas líticas de composición andesítica del Complejo Volcánico Inferior. La estructura mineralizada consiste en vetas crustiformes, crustiformes-coloformes y vetas- brechas de cuarzo, calcita, clorita, adularia, minerales de arcilla y sulfuros. Las muestras analizadas pertenecen a las estructuras mineralizadas San Rafael de los sectores: norte, centro-norte, centro-sur y veta Carmen. Las alteraciones hidrotermales en la estructura mineralizada son: alteración argílica, argílica intermedia y alteración subpropilítica. La asociación mineral consiste en cuarzo, adularia, pirita, clorita, caolinita, montmorillonita, ilita, ilita-esmectita, fluorita y sulfuros. La mineralización económica comprende esfalerita rica en Fe, esfalerita pobre en Fe; galena subidiomórfica e hipidiomorfa, argentita, tetrahedrita argentífera, trazas de electrum y polibasita. La mineralización ocurrió en cuatro fases, en la segunda y tercera fase precipitaron los minerales de mena. La primera etapa está caracterizada por cuarzo, clorita, pirita, montmorillonita, caolinita e ilita. Los minerales de menas de metales base precipitaron en la segunda y tercera, mientras que, los minerales de menas de metales preciosos en la tercera fase. En cuanto a la cuarta fase consiste en hematita, fluorita, cuarzo y calcita. De acuerdo con el análisis químicos la esfalerita presenta la fórmula general (Zn0.860-0.970, Fe0.025-0.086, Mn0.001-0.005, Cd0.001-0.005, In0.001-0.003, As0.001)S. El análisis denota la diferencia entre aquellas esfaleritas enriquecidas en Fe de una primera generación con las de segunda generación empobrecidas en Fe. Los cálculos geotermométricos se realizaron a partir de la aplicación de geotermómetros empíricos de clorita, geotermómetro de esfalerita (GGIMFis) y con microtermometría de inclusiones fluidas en cuarzo, calcita y esfalerita. Las temperaturas estimadas mediante los geotermómetros de clorita varían entre 116 y 326°C, mientras que las temperaturas obtenidas con el geotermómetro de esfalerita son: 192-199°C en la región norte y 171- 201°C en la región centro. 2 Finalmente, mediante microtermometría de inclusiones fluidas se obtuvieron valores de 154°C a 284°C en la zona centro-norte y 175°C a 290°C en la zona centro-sur. Las salinidades de los fluidos mineralizantes varían de 1.74 a 7.73 wt% NaCl eq. La presencia de inclusiones fluidas con diferencias contrastantes de relleno, además, de los datos microtermométricos obtenidos indican la presencia de ebullición como mecanismo de precipitación de menas de metales preciosos. La ebullición ocurrió en el intervalo de temperaturas de homogeneización entre 290°C a 260°C y salinidades entre 5 y 7.73 wt% NaCl eq. El yacimiento San Rafael se clasifica como yacimiento epitermal de sulfuración intermedia, de acuerdo con la asociación mineral cuarzo, adularia, fluorita, barita; clorita, pirita, montmorillonita, ilita-esmectita; esfalerita, galena, calcopirita, argentita, tetrahedrita argentífera, electrum y polibasita. La presencia de las alteraciones hidrotermales argílica intermedia, argílica avanzada y subpropilítica; los rangos de temperatura 154-290°C y salinidad de 1.74 a 7.73 wt% NaCl eq. Abstract The San Rafael vein is located in the Guanaceví mining district in the northwestern portion of Durango, in the Sierra Madre Occidental province. The geology of this region is mainly composed by conglomerate and sandstone of the Guerrero Composite Terrane; andesite flows, pyroclasts and epiclasts belong to the Lower Volcanic Complex, overlain by the Upper Volcanic Supergroup of rhyolite pyroclastics and ignimbrites. The rock hosts are andesite and lithic tuff of the Lower Volcanic Complex. The orebodies are crustiform veins, crustiform-colloform veins and breccia bodies of quartz, calcite, chlorite, adularia, clay minerals and sulfides. The samples belong to the north, north- central, and south-central sectors of San Rafael Vein and Carmen Vein. San Rafael vein is characterized by sphalerite, galena, chalcopyrite, argentite, tetrahedrite, electrum and aguilarite as ore minerals. Quartz, adularia, fluorite and barite as gangue minerals and chlorite, pyrite, montmorillonite, kaolinite, illite and illite-smectite. Four stages of mineralization occurred at San Rafael Vein. The second and third stages have been identified as stages of ore formation. The third stage includes argentite, tetrahedrite, electrum and aguilarite. The first stage involves quartz, chlorite, pyrite, montmorillonite, kaolinite and illite. The fourth stage contains hematite, fluorite, quartz and calcite. 3 According to the chemical analysis, the structural formula for sphalerite is (Zn0.860-0.970, Fe0.025-0.086, Mn0.001-0.005, Cd0.001-0.005, In0.001-0.003, As0.001)S. The analysis evidences the difference between the Fe-rich sphalerites of the first generation with Fe-poor sphalerites of the second generation. The thermometric calculations were made from chlorite geothermometers, sphalerite geothermometer (GGIMFis) and fluid inclusion microthermometry in quartz, calcite and sphalerite. The temperature values of chlorite geothermometers vary from 116 to 326°C. The ranges of the sphalerite geothermometer are between 192 and 199°C for samples located in the northern region, and 171 to 201°C °C for samples located in the central region. Finally, the homogenization temperatures of the fluid inclusions range between 154°C and 284°C in the north-central region and the south-central region between 175°C and 290°C. The fluid inclusions establish salinity values from 1.74 to 7.73 wt% NaCl eq. The obtained temperatures, fluid inclusions with different gas-liquid ratios as well as quartz textures (microcrystalline, pseudobladed and feathery quartz) are interpreted as boiling. The ore formation varied from 290°C to 260°C and 5 to 7.73 wt% NaCl eq. San Rafael Vein has been classified as an intermediate sulfidation epithermal deposit. Because of characteristics such as gangue minerals (quartz, pyrite), sulfide species (pyrite, galena, Fe-poor sphalerite, tetrahedrite and chalcopyrite), temperature (154-290°C) and salinity (1.5 to 8 wt% NaCl eq.). 4 Capítulo 1 Introducción Los yacimientos epitermales son los de mayor importancia mundial en cuanto a extracción de Ag, además de contener Au, Zn, Pb, Cu, Cd, As, Sb, Bi, Se, Te, Ga, Ge, In, Tl, Mo y Sn (Wang et al., 2019; Hedenquist et al., 2000). México es el líder mundial en la producción de Ag, siendo los yacimientos epitermales los mayores proveedores de este metal (Secretaría de Economía, 2015). Además, ocupa el tercer lugar en producción de Pb, cuarto en producción de Zn y sexto en producción de Au (Servicio Geológico Mexicano, 2020). La distribución espacial y cronológica de los yacimientos epitermales en México está íntimamente relacionada la evolución de la Sierra Madre Occidental. La evolución geológica de esta zona está relacionada con tres pulsos volcánicos desde el Eoceno al Mioceno. La mineralización de los distritos mineros de Ag más importantes se vincula con el evento más reciente, este ocurrió entre 36 y 28 Ma (Levresse et al., 2017; Ramos-Rosique et al., 2011). El distrito minero de Guanaceví está localizado a 240 km al NW de la ciudad de Durango. La actividad minera en este distrito se presume desde época prehispánica e inicios de la colonia, con periodos de bonanza en los siglos XVIII y XIX. Durante inicios del siglo XX la producción fue de poco más de 500 millones de onzas de Ag, colocando a este distrito dentro de los de mayor producción de Ag en México (Devlin et al., 2009). Actualmente, el distrito se distingue a nivel nacional por su alto nivel de producción de Ag y metales base. En el estado de Durango, varias estructuras mineralizadas cuentan con leyes de Ag <1 kg/t; entre las cuales destacan las vetas Santa Cruz, El Porvenir, San Pedro y San Rafael (Carrasco-Centeno et al., 1993; Devlin et al., 2009). 1.1 Planteamiento del problema. Los avances sobre el estudio de yacimientos minerales en México son significativos, particularmente, para yacimientos epitermales (ej. La Caridad Vieja, Bejarano-Carrillo et al., 2020; Distrito Minero de Guanajuato, Moncada et al., 2017; Distrito Minero Guazapares, Murray y Busby, 2015; Bolaños, Canet et al., 2011). Sin embargo, existen regiones que carecen de estudios científicos o están poco estudiadas. La región de Guanaceví, en Durango, alberga una serie de vetas de metales base y menas de Ag que actualmente son minadas y se encuentran en etapas de ampliación. De forma que la exploración geológica utilizando diversas técnicas mineralógicas y microtermométricas es de vital importancia para caracterizar a los yacimientos, particularmente de tipo epitermal, y reconocer procesos de precipitación de minerales de mena. 5 Para poder establecer mejores estrategias para la exploración de yacimientos vetiformes en el Distrito Minero de Guanaceví se propone el estudio de la Veta San Rafael abordando las siguientes cuestiones: (a) clasificar el yacimiento vetiformes de acuerdo con criterios mineralógicos y microtermométricos; y (b) determinar las asociaciones minerales y definir la paragénesis a partir de las características texturales y sus relaciones espaciales dentro de la estructura mineralizada; y (c) establecer cuáles son las guías de exploración dentro de la estructura. 1.2 Justificación A pesar de que el Distrito de Guanaceví es uno de los más relevantes en producción minera del noroeste de México, no cuenta con suficiente información técnica ni científica sobre el origen de sus yacimientos. De hecho, hasta el momento se desconoce información relevante como: (a) asociaciones minerales que componen sus vetas; (b) las características texturales de su mineralogía, alteraciones relacionadas, paragénesis; (c) origen y naturaleza de fluidos mineralizantes responsables de la mineralización (d) la relación de la geometría de la veta y litologías encajonantes con el contexto geológico del área. Todo ello, permitiría generar guías de exploración semirregionales y locales que potencialicen la región mineralizada. En los últimos años el aumento en la producción de metales base y Ag en la región de Guanaceví se ha visto evidenciada con la presencia de un mayor número de compañías mineras internacionales y nacionales (Endevour Silver Corp, Grupo México, Frisco y DMV Mining, principalmente). Este hecho ha impulsado el desarrollo del Distrito Minero, de forma que es prioritario generar información que sustente el conocimiento de las estructuras mineralizadas, el estilo particular de mineralización de vetas y, sobre todo, en aquellas que se encuentran en exploración, como la Veta San Rafel. Por lo tanto, la determinación de las características mineralógicas y microtermométricas de la veta San Rafael será imperante para una correcta clasificación de esta estructura mineralizada y, paralelamente, permitirá establecer el estilo de mineralización para definir estrategias adecuadas para su exploración. Además, la exposición de sus resultados aportara nuevo conocimiento sobre los yacimientos epitermales en México y en particular en la región de Guanaceví. 1.3 Hipótesis Si la definición de yacimiento epitermal contempla criterios mineralógicos y características de los fluidos hidrotermales mineralizantes, entonces estudios detallados de la Veta San Rafael a diferentes profundidades permitirán identificar y clasificar el yacimiento. De igual 6 manera, se podrán clarificar los procesos que causaron la precipitación de minerales de mena de metales preciosos, particularmente los niveles de bonanza y blancos imprescindibles para establecer guías de exploración de en la región de Guanaceví. Estos estudios contemplan a las estructuras mineralizadas, rocas encajonantes, asociaciones minerales y texturas, así como de las alteraciones, paragénesis mineral e inclusiones fluidas. 1.4 Objetivos 1.4.1 Objetivo general Definir la asociación mineral y el tipo de mineralización de la Veta San Rafael en el Distrito Minero de Guanaceví a partir de los criterios mineralógicos y microtermométricos. 1.4.2 Objetivos específicos • Caracterizar la asociación mineral para clasificar al yacimiento epitermal. • Localizar las estructuras mineralizadas, así como definir sus características texturales y asociación mineral para la determinación de menas de Ag. • Analizar las inclusiones fluidas para estimar la temperatura mínima de formación de los minerales de ganga. • Establecer la paragénesis mineral del yacimiento a través del estudio de minerales. • Determinar criterios geológicos y mineralógicos para sustentar guías de exploración dentro de la Veta San Rafael y que puedan ser usado en otras estructuras del Distrito de Guanaceví. 1.4.3 Localización El área de estudio donde se localiza la estructura mineralizada de Veta San Rafael y sus estructuras asociadas (Veta Carmen 1 y Veta Carmen 2) se ubican en el municipio de Guanaceví al noroeste del estado de Durango, colindando al oeste con el estado de Chihuahua, a 257 kilómetros en línea recta de la ciudad de Durango. Las estructuras mineralizadas Veta San Rafael y Veta Carmen se localizan al este del Distrito Minero de Guanaceví (Figura 1.1; Figura 1.2). Esta zona está comprendida en la carta topográfica G13C17 de escala 1: 50000 del Instituto Nacional de Estadística y Geografía. La vía de acceso principal es la carretera Tepehuanes- Guanaceví y para acceder a la zona se toma el camino con dirección a la localidad El Chacuaco. 7 Figura 1.1 Localización de áreas mineralizadas en el estado de Durango y el Distrito Minero de Guanaceví. Modificado de Carrasco-Centeno et al. 1993; Servicio Geológico Mexicano, 2019. Figura 1.2 Localización del área de estudio (recuadro azul) dentro del Distrito Minero de Guanaceví (en rojo). Modificado de Google Earth, 2021; Servicio Geológico Mexicano, 2019). 8 Capítulo 2 Marco teórico 2.1 Yacimientos epitermales Lindgren (1922) definió por primera vez al ambiente epitermal como aquel formado a poca profundidad por fluidos hidrotermales ascendentes que típicamente incluye depósitos de Ag-Au, Ag, Au-Se y Au-Te. Lindgren estimó que la profundidad máxima de formación de este tipo de ambiente es de 1000 m; siendo el límite superior de presión de 100 atm, que corresponde a la del agua con bajo contenido en gas y baja salinidad hirviendo aproximadamente a 1000 m de profundidad. Posteriormente, Hedenquist et al. (2000) dedujeron a partir de los límites de estabilidad observados de varios minerales y de las similitudes de las texturas de las vetas de yacimientos geotérmicos que la mayoría de los depósitos epitermales se forman en un rango entre 160 y 270 °C. Así mismo, los depósitos epitermales están relacionados de forma espacial y temporal con el vulcanismo subaéreo de carácter ácido a intermedio y la actividad volcánica. Este tipo de depósitos están asociados a estructuras de origen volcánico como calderas y domos. Además, los yacimientos están controlados por fallas de escala regional en zonas de intensa fracturación, las fallas determinan la localización de los depósitos. La ebullición y enfriamiento rápido de los fluidos hidrotermales provocan la precipitación de sílice coloforme, adularia y calcita hojosa, mientras que la formación de vapor-agua caliente propicia la alteración argílica avanzada (Hedenquist et al., 2000). 2.1.1 Distribución y ambiente tectónico A nivel mundial, la distribución de los yacimientos epitermales coincide con los arcos volcánicos en los márgenes convergentes y con la extensión en las zonas de trasarco asociadas (Figura 2.1). En México, la distribución espacial y temporal de los yacimientos epitermales de sulfuración baja e intermedia están relacionados con la actividad de la Sierra Madre Occidental. En este contexto, la mineralización ocurrió en pulsos relacionados con los estadios volcánicos de la Sierra Madre Occidental, mayormente con el último pulso de edad Oligocena (Ramos-Rosique et al., 2011; Camprubí et al., 2003). 9 2.1.2 Clasificación Lindgren (1922) clasificó los yacimientos epitermales según la temperatura y profundidad del fluido, desde altas temperaturas, magmáticas, hasta temperaturas más bajas en la superficie. Otras clasificaciones más recientes clasifican los yacimientos epitermales en función de la asociación mineral típica: adularia-sericita y enargita-oro (Hedenquist et al., 2000). Finalmente, también existen clasificaciones basadas en el estado de oxidación- reducción del S en los fluidos de los sistemas geotérmicos actuales, de forma que, los yacimientos originados a partir de fluidos oxidados y ácidos (se denominan de alta sulfuración), y aquellos originados a partir de fluidos reducidos de pH neutro (se denominan baja sulfuración) (Hedenquist et al., 2000). De esta manera Hedenquist (1987) clasificó los yacimientos epitermales como sistemas de alta sulfuración y de baja sulfuración, de acuerdo con las características químicas de los fluidos hidrotermales y el grado de sulfuración de las asociaciones minerales (Tabla 2.1). Figura 2.1 Distribución de los yacimientos epitermales en el mundo. Modificado de Hedenquist et al. (2000). 10 Por tanto, estos términos: baja sulfuración y alta sulfuración hacen referencia a los estados de sulfuración, los cuales son deducidos a partir del estado del fluido. La clasificación refleja el potencial de oxidación y la fugacidad de azufre del fluido que depositó los sulfuros y, por lo tanto, la naturaleza intrínseca del fluido mineral tanto en su origen como el grado de interacción fluido-roca. Según Hedenquist et al. (2000) las características de los sistemas que forman yacimientos epitermales de baja sulfuración: (1) los fluidos profundos reducidos, con pH cercano al neutro, en equilibrio con las rocas encajonantes alteradas por el ascenso lento y baja salinidad (<1 al 2 wt% NaCl eq). (2) se localizan a cierta distancia de los edificios volcánicos con los que pueden estar genéticamente asociados (de igual manera se encuentran en zonas sin actividad volcánica); (3) comúnmente son propiciados por intrusiones situadas a cinco o seis km bajo la superficie (Tabla 2.1). Yacimientos epitermales de alta sulfuración: (1) los fluidos son de carácter ácido y oxidado, se encuentran en desequilibrio con las rocas encajonantes debido a la naturaleza magmática de estos y se reconocen fluidos tempranos con salinidades bajas a moderadas (<15 wt% NaCl eq) y fluidos tardíos que son más salinos (35 a 50 wt% NaCl eq). (2) el fuerte control estructural provoca un rápido ascenso de fluidos de naturaleza reactiva, razón por la cual el yacimiento está dominado por estos. (3) se encuentran en sistemas volcánico-hidrotermales cercanos a conductos volcánicos con manifestaciones como fumarolas de alta temperatura relacionadas con agua ácida (Korzeniewski, 2002) (Tabla 2.1). Además, Hedenquist et al. (2000) propusieron formalmente el término sulfuración intermedia subdividiendo la categoría de baja sulfuración en yacimientos del miembro extremo de baja sulfuración y aquellos con la asociación mineral tennantita-tetrahedrita- calcopirita y esfalerita pobre en Fe (Tabla 2.1). 11 Geotérmico Volcánico-hidrotermal Referencia (Dominado por pH neutral y fluido reducido hipogénico) (Dominado por fluido temprano ácido y óxidado) Tipo Goldfield Ransome (1909); Bethke (1984) Vetas de cuarzo-Au en andesita y riolita Au-alunita Lindgren (1922); Lindgren (1933) Vetas con Ag-Au, Ag, Au-Te, and Au-Se Vetas de metales base con Au, Ag Cinabrio, vetas con, antimonita Enargita Au Ashley (1982) Fuente termal ("hot spring") Giles y Nelson (1982) Adularia-sericita Sulfato ácido Heald et al. (1987) Bajo contenido de azufre Alto contenido de azufre Bonham (1986) Sulfuración baja Sulfuración alta Hedenquist (1987) Adularia-sericita Alunita-caolinita Berger and Henley (1989) Sulfuración intermedia Hedenquist et al. (2000) Encape lítico (lithocap) estéril de cuarzo-alunita Sillitoe (1995); Hedenquist (2000) Para esta Tesis de Maestría se utilizará la clasificación para yacimientos epitermales de Hedenquist et al. (2000) con los términos alta sulfuración, sulfuración intermedia y baja sulfuración, los cuales se describirán a continuación: 2.1.2.1 Alta sulfuración Los yacimientos epitermales de alta sulfuración son típicos de fuentes termales ácidas cercanas a conductos volcánicos y alojados por conductos estructurales o litologías permeables. La afinidad magmática del fluido es reflejo del su carácter ácido y oxidado en desequilibrio con la roca huésped. La temperatura de formación y salinidad de los fluidos Tabla 2.1 Nomenclatura utilizada para los dos principales ambientes epitermales y su asociación con la actividad geotérmica y volcánico-hidrotermal. Tomado de Hedenquist et al. (2000). 12 tempranos es de 170° a 320°C y <15 wt% NaCl eq, mientras que en fluidos tardíos el rango va de 35 a 50 wt% NaCl eq. La oxidación y acidificación de fluidos generados por condensación de volátiles magmáticos enriquecidos en HCl y HF con un pH de 1 a 3 tienen como producto la alteración argílica avanzada, estos fluidos transportan en solución azufre (S4+ o S6+) dominantemente en forma de SO2 además de SO4 2- y HSO4 - . Estos yacimientos se encuentran principalmente en zonas de subducción y arcos de isla (Hedenquist et al., 2000; Korzeniewski, 2002; Camprubí y Albinson, 2006; Sillitoe, 2000). Los depósitos epitermales de alta sulfuración se encuentran principalmente asociados a domos, domos en conducto volcánico central, diatremas y calderas. Las rocas ígneas genéticamente relacionadas con los estos yacimientos son de composiciones calcoalcalinas intermedias. Mientras que las principales rocas huésped/ encajonante son variables: rocas volcánicas andesíticas a dacíticas, brechas, ignimbritas de mal a moderadamente soldada y pórfidos dacíticos a andesíticos o rocas sedimentarias: lutita, arenisca, unidades calcáreas y grauvacas. La forma de la mineralización varía desde diseminada a reemplazamientos hasta vetas, stockworks y cuerpos de brecha hidrotermal. Los controles litológicos y estructurales determinan la forma de un depósito individual (Arribas, 1995). Igualmente, Hedenquist et al. (2000) asegura que el fluido ácido generado en el ambiente volcánico-hidrotermal mezclado con agua meteórica lixivia la roca creando un núcleo de sílice residual con oquedades (vuggy) o masivo que se recristaliza en cuarzo. Estas zonas silícicas forman el núcleo de un halo de alteración argílica avanzada que, comúnmente tiene límites definidos con la siguiente área de alteración y que puede contener: cuarzo, alunita, caolinita, dickita, pirofilita y diásporo. El núcleo alterado silíceo y de alteración argílica avanzada es rodeado externamente por alteración argílica, una zona compuesta por: cuarzo, caolinita, ilita, sericita y esmectita, además de un halo más externo de alteración propilítica con clorita, ilita, esmectita, carbonato y arcillas interestratificadas (Figura 2.2). La zona más externa de alteración propilítica incluye clorita. El ancho total de la zona de alteración de argílica avanzada puede ser tan estrecho como 1 m o alcanzar 100 m. El patrón de zonación de alteración indica condiciones progresivamente menos ácidas hacia afuera de la vía del flujo del ácido. Arribas (1995) señaló que la alteración lateral es una característica de los yacimientos epitermales de alta sulfuración, la cual refleja la reacción y neutralización de temperatura alta en fluidos. 13 2.1.2.2 Baja sulfuración Los yacimientos epitermales de baja sulfuración (alcalinos) se originan a partir de fluidos reductores, con un pH casi al neutro, dominados por agua meteórica con una aportación menor de agua magmática. El azufre se encuentra en su estado de oxidación de S2-, son similares a los sistemas geotérmicos y se encuentran a cierta distancia del edificio volcánico. Estos están principalmente relacionados a domos riolíticos y, en cuanto a las rocas asociadas, van desde las alcalinas hasta las calcoalcalinas, de igual manera se han relacionado a ambientes bimodales de basalto-riolita principalmente en arcos de islas y arcos continentales, rifts y zonas de subducción (Camprubí y Albinson, 2006; Kissin y Mango, 2014; Sillitoe y Hedenquist, 2003). En los depósitos de baja sulfuración, los minerales de ganga comúnmente son: cuarzo y adularia más calcita o sericita. La forma del depósito puede ser variable, se presenta en vetas, stockwork, brechas y diseminado. Las asociaciones de alteración en la roca huésped incluyen: ilita, clorita, albita, epidota, zeolita y pirita, además de cuarzo, adularia y calcita. Estos minerales reflejan un pH casi neutro y la composición reducida del fluido mineralizante. La temperatura de formación es <240 °C, y las salinidades máximas llegan hasta 3.5 wt% NaCl eq. En cuanto a los minerales de arcillas se encuentran: esmectita e ilita-esmectita interestratificadas junto con caolinita, en los márgenes del sistema, así como Figura 2.2 Sección de alteración del depósito de Summitville en Colorado, muestra un ensanchamiento ascendente del núcleo silíceo. La roca con cuarzo oqueroso es el principal hospedante de la mineralización de alta sulfuración, aunque porciones de la zona de alteración argílica avanzada puede contener mineralización, especialmente cuando la pirofilita predomina sobre las zonas silíceas. Tomado de Hedenquist et al. (2000). 14 dentro de la zona mineralizada, y en algunos casos como productos de alteración supergénica de la sericita hidrotermal (Hedenquist et al., 2000). Por otra parte, Camprubí y Albinson (2006) propusieron que este tipo de yacimientos epitermales se caracteriza por (1) predominio de pirita, arsenopirita, sulfosales de Ag, acantita, naumanita y electrum (2) los minerales de ganga: sílice amorfa, cuarzo criptocristalino, cuarzo bandeado, adularia y calcita hojosa (3) estilo de alteración caracterizadas por la presencia de ilita o clorita. Hedenquist et al. (2000) aseguran que una de las características más distintiva de la paleosuperficie de los yacimientos de baja sulfuración son los sínteres, que forman terrazas finamente laminadas de sílice amorfa alrededor de fuentes termales de pH neutro. La presencia de estos sínteres fija la posición de la paleosuperficie e identifica la ubicación de un canal principal de flujo ascendente de los fluidos en ebullición. En la parte superior del yacimiento se forman mantos estratiformes de silicificación densa, típicamente de calcedonia, de igual maneral se puede formar pirita y marcasita cerca de la base del horizonte ya que las soluciones de sulfuros también son ricas en Fe. Igualmente se puede formar capas de caolinita, cristobalita, esmectita y puntualmente alunita y azufre nativo. Los depósitos de baja sulfuración pasan gradualmente desde su fuente hacia afuera, a halos argílicos cuyos anchos se relacionan con la permeabilidad primaria de la roca encajonante y, externamente, a asociaciones propilíticas. La alteración argílica es formada como resultado de la generación de agua calentada con vapor rico en CO2 en el margen del sistema. El agua poco ácida, con pH de 4 a 5 crea halos de ilita, arcillas interestratificadas y esmectita, así como caolinita y sericita. Los minerales de mena se encuentran distribuidos en bonanzas asociadas a la ebullición, comúnmente localizados a profundidad <500 m (Figura 2.3). Los yacimientos de baja sulfuración presentan profundidades de formación desde 300 hasta 800 m (Hedenquist et al., 2000; Camprubí y Albinson, 2006). 15 2.1.2.3 Sulfuración intermedia Según Wang et al. (2019) los yacimientos epitermales de sulfuración intermedia se forman en ambientes de subducción, zonas de arcos magmáticos, trasarco y cinturones orogénicos, estos yacimientos están relacionados con rocas andesíticas a dacíticas, así como al magmatismo calcoalcalino, aunque las rocas más félsicas actúan localmente como encajonante. La profundidad a la que se forman los yacimientos varía entre 300 m y 1 km. La composición de los fluidos a partir de los cuales se formaron es una mezcla de fluidos magmáticos y meteóricos. Los depósitos asociados al estado de sulfuración intermedia son ricos en Ag y en metales de base en comparación con yacimientos de baja sulfuración ricos en Au, lo que probablemente refleja variaciones en salinidad (Camprubí y Albinson, 2006). La asociación mineral en los yacimientos de sulfuración intermedia es: pirita, tetraedrita/tennantita, calcopirita, galena y esfalerita con bajo contenido de Fe. Los yacimientos con metales preciosos también contienen electrum, Au nativo, acantita- argentita y en algunos casos esfalerita oscura (Tabla 2.2). Los minerales de ganga en los yacimientos de sulfuración intermedia son principalmente: cuarzo, carbonatos de manganeso, rodocrosita y calcita de manganeso, así como adularia (Wang et al., 2019). Figura 2.3 Esquema de los depósitos epitermales alcalinos (baja temperatura y sulfuración intermedia) indicando la distribución del sínter, superposición de alteración argílica avanzada comúnmente derivada de vapores liberados de la ebullición en profundidad además de patrones de alteración y mineralogía de ganga. Tomado de Camprubí y Albinson (2006). 16 Más abundantes Comunes Menores o en traza Pirita FeS2 Tetraedrita (Cu,Fe)12Sb4S13 Polibasita (Ag, Cu)16Sb2S11 Esfalerita pobre en Hierro ZnS Tennantita (Cu,Fe)12As4S13 Pearceíta (Ag, Cu)16(As, Sb)2S11 Calcopirita CuFeS2 Electrum Au-Ag Benleonardita Ag8(Sb, As)Te2S3 Galena PbS Oro Au Freibergita (Ag,Cu,Fe)12(Sb,As)4S13 Arsenopirita FeAsS Pirrotina Fe1-xS Marcasita FeS2 Hessita Ag2Te Bornita Cu5FeS4 Petzita Ag3AuTe2 Estibina Sb2S3 Altaíta PbTe Argentita Ag2S (> 179 °C) Estefanita Ag5SbS4 Acantita Ag2S (< 179 °C) Pirargirita Ag3SbS3 Hematita Fe2O3 Proustita Ag3AsS3 Digenita Cu8+Cu2+S5 Arguilarita Ag4SeS Clorargirita AgCl Cerusita PbCO3 Acrosita Ag5SbS Cervelleita Ag4TeS Beegerita Ag3Pb3Bi9S18 Bournonita PbCuSbS3 Boulangerita Pb5Sb4S11 Plata Ag Wang et al. (2019) asegura que existen principalmente cuatro fases minerales de la Ag en los sistemas de sulfuración intermedia: (1) sulfuros de Ag como acantita-argentita (2) sulfosales de Ag, como pirargirita, freibergita, polibasita-pearceita y estefanita (3) teluros de Ag, principalmente hessita y petzita (4) Ag nativa muy escasa. El contenido relativo de minerales de mena y ganga en las vetas de los yacimientos epitermales puede utilizarse como características para distinguir entre los depósitos de Tabla 2.2 Minerales de mena reportados en yacimientos epitermales de sulfuración intermedia. Tomado de Wang et al. (2019). 17 sulfuración intermedia y de baja sulfuración. En los yacimientos de sulfuración intermedia las etapas productivas tienden a ser ricas en sulfuros (>5%) y mica blanca y pobres en cuarzo, mientras que, los depósitos de baja sulfuración las etapas productivas tienden a ser pobres en sulfuros (<1%) y ricas en cuarzo y adularia (Wang et al., 2019). Sin embargo, la mineralogía de alteración en los yacimientos de sulfuración intermedia es muy similar a la de los yacimientos de baja sulfuración, indicando así que también se forman a partir de un fluido mineralizante con pH casi neutro, siendo ambos conocidos como yacimientos epitermales alcalinos (Sillitoe, 2000). Además, en los yacimientos de sulfuración intermedia son abundantes la rodocrosita y anhidrita, mientras que, en los yacimientos de baja sulfuración son abundantes calcedonia y adularia (Hedenquist et al., 2000). Por otra parte, Camprubí y Albinson (2006) propusieron que el estado de sulfuración intermedio se caracteriza por: (1) mineralizaciones con contenidos de sulfuros >10% (2) abundante esfalerita pobre en FeS (3) cantidades variables de galena, pirita, calcopirita, tetraedrita y sulfosales de Ag (4) minerales de ganga: como variedades cristalinas de cuarzo, carbonatos y silicatos de Mn, fluorita y escasa adularia, y (5) estilo de alteración predominante consistente en ilita que cambia a sericita en profundidad y a propilítica en los laterales. Los contextos tectónicos favorables para la formación de los yacimientos de sulfuración intermedia durante la subducción son las siguientes: neutralidad de esfuerzos a arco extensional con andesitas-dacitas riolitas y durante vulcanismo de arco en situación de tras arco compresional con andesitas-dacitas-riolitas. Además, estos depósitos epitermales suelen mostrar una estrecha relación con los sistemas de fallas y las zonas de brechamiento relacionadas. Las fallas y fracturas asociadas son los conductos y lugares de descarga para los fluidos mineralizantes. Los yacimientos epitermales muestran un control por fallas y fracturas anteriores a la mineralización, especialmente fallas secundarias (Camprubí y Albinson, 2006; Wang et al., 2019). Por lo que, Camprubí y Albinson (2006) sugirieron que, en los depósitos epitermales de sulfuración intermedia en México, los cuerpos mineralizados están dispuestos en vetas además de cuerpos brechados de incluso kilómetros de longitud, mientras que de manera vertical no superan los 700 m. En los márgenes del yacimiento se pueden encontrar litocapas, adyacentes a estas se localizan las vetas. 18 Los yacimientos de sulfuración intermedia muestran una alteración zonda que, desde el foco de los fluidos, gradan desde halos de ilita-esmectita, cuya anchura depende de la permeabilidad primaria de las rocas encajonantes hasta la asociación epidota- clorita- carbonato (propilítica), estas se pueden extender en todo el distrito minero. La alteración arcillosa se forma como resultado de la generación de agua calentada rica en CO2 en el margen del sistema hidrotermal. Los fluidos ligeramente ácidos de pH entre 4 y 5 genera halos de ilita, arcillas interestratificadas y esmectita, así como caolinita y siderita que se extiende localmente hasta los 1000 m de profundidad. La inclusión de agua marginal durante la última etapa de colapso de un sistema explica la formación de vetas de calcita y carbonatos ricos en manganeso como rodocrosita, estas vetas no presentan minerales de mena (Wang et al., 2019). Los fluidos responsables de la formación de mineralizaciones en los yacimientos de sulfuración intermedia presentan temperaturas dentro de un rango de 230 a 300°C con salinidades que varían de >7.5 hasta <23 wt% NaCl eq (Camprubí y Albinson, 2006). Wang et al. (2019) sugirieron que la cantidad de reservas de Ag y metales de base en los yacimientos de sulfuración intermedia es congruente con la alta salinidad en los fluidos y contenido de sulfuros, ya que el ion Cl- es el principal portador de Ag y otros metales básicos como el Fe, Zn y Pb. Los mecanismos de precipitación reportados en estos yacimientos incluyen principalmente: la ebullición, dilución además de la mezcla de fluidos y sulfuración de las paredes de la roca. En los procesos de formación del mineral es común que dos o más mecanismos estén presentes para desencadenar la precipitación masiva de metales. En cuanto a texturas, aquellas que indican ebullición en los yacimientos de sulfuración intermedia son: cuarzo coloforme y laminar, además de calcita que, comúnmente está remplazada por cuarzo. De la misma forma, Wang et al. (2019) aseguraron que las vetas en los yacimientos epitermales de sulfuración intermedia y las brechas hidrotermales raramente se formaron durante un único episodio hidrotermal. Ciertos yacimientos epitermales de sulfuración intermedia tienen vetas polifásicas y multietapas, que son el producto de un proceso episódico de agrietamiento y sellado de las vetas. Las texturas de sílice que caracterizan comúnmente a yacimientos de sulfuración intermedia son: cuarzo de mosaico, plumoso, cristalino, bandeado, crustiforme y en peineta además de calcedonia. La secuencia de estas texturas es de sílice refleja procesos de sellamiento y reapertura de las estructuras que controlan la formación de vetas de la siguiente manera: en las primeras etapas de 19 sellamiento se deposita calcedonia y cuarzo plumoso como fases intermedias entre la sílice amorfa inicial; la reapertura de estructuras propicia la separación de fases o ebullición repentina de los fluidos ascendentes además de la supersaturación de sílice a partir de los fluidos y estabilización de sílice amorfa. Albinson et al. (2001, citado por Sillitoe y Hedenquist, 2003) plantearon la correlación entre la salinidad y cantidad de metales en yacimientos epitermales de México. Esta relación se refiere al aumento regular de la salinidad, en particular de la salinidad máxima con el aumento del contenido de metales base y la relación Ag/Au en los yacimientos mexicanos de sulfuración intermedia. De esta forma, el estudio de varios depósitos arrojó las siguientes observaciones: (a) La salinidad máxima de los yacimientos de Zn-Pb-Ag es de 12 a 23 wt% NaCl eq (b) Para los depósitos Zn-Pb ricos en Ag la salinidad es de 7-5 a 12 wt% NaCl eq (c) Los depósitos de metales preciosos ricos en Ag tienen salinidades máximas de 3.5 a 7.5 wt% NaCl eq (d) Los yacimientos ricos en Au tienen salinidades menores a 3.5 wt% NaCl eq (e) Algunos yacimientos Ag-metales básicos tienen una etapa tardía rica en Au con salinidades de 2 -4 wt% NaCl eq, bajas en comparación con la etapa temprana de Ag- metal base 10 wt% NaCl eq(Wang et al., 2019). Camprubí y Albinson (2006) argumentaron que los yacimientos epitermales de sulfuración intermedia tienen una relación espacial y temporal con yacimientos de tipo pórfidos: se considera que se forman en el mismo entorno tectónico y cuyas diferencias pueden atribuirse a la evolución y variabilidad del estado de oxidación y sulfuración de los fluidos hacia zonas distales, a partir de su fuente térmica. Generalmente, un emplazamiento magmático profundo y exsolución de fluidos en un rango de 4 a 6 km son favorables para la aparición de los depósitos tipo pórfido de Cu-Au además de depósitos epitermales de sulfuración alta o intermedia ricos en Au-Ag de alta ley asociados (Wang et al., 2019). Recientemente, Wang et al. (2019) subdividieron a los yacimientos epitermales de sulfuración intermedia en dos grupos basados en su entorno tectónico y características metalogénicas asociadas: a) Yacimientos epitermales de sulfuración intermedia de tipo neutro-compresivo. Se localizan principalmente en contextos compresivos o casi neutros que están representados por arcos magmáticos de etapa de subducción, especialmente arcos continentales y arcos insulares maduros (Figura 2.4A). Comúnmente, se observan rasgos ricos en Au con baja relación Ag/Au (<60). Los yacimientos epitermales de 20 sulfuración intermedia de este tipo se encuentran en regiones donde se formaron yacimientos de tipo pórfido de Cu-Au y yacimientos epitermales de alta sulfuración ricos en Au y Cu, siendo sus menas principales de metales preciosos Au y/o Ag (Figura 2.4C). Además, tienen una estrecha relación con rocas andesíticas de carácter calcoalcalino. Los fluidos formadores de las rocas intrusivas relacionadas suelen tener mayor fugacidad de oxígeno debido a la deshidratación de la placa oceánica descendente, esto es favorable para la formación de grandes depósitos de Au. Generalmente presentan la asociación de metales Ag-Au o Ag-Pb-Zn y tienen una relación baja de Ag/Au (< 60). b) Yacimientos epitermales de sulfuración intermedia de tipo extensional. Se localizan comúnmente en entornos extensionales representados por zonas de intra-arco, trasarco y etapas postcolisionales (Figura 2.4B). En ocasiones este subtipo de yacimientos se forma en los flancos de los depósitos tipo pórfido de Cu-Mo, de igual manera las vetas pueden aparecer junto con vetas de metales preciosos de yacimientos de baja sulfuración. Generalmente presentan la asociación de metales Ag-Au o Ag-Pb-Zn y tienen una relación alta de Ag/Au (< 60), asimismo, este subtipo de yacimientos epitermales se relaciona con los fluidos con una elevada fugacidad de oxígeno, que puede ser resultado de la fusión de la litosfera metasomatizada (Figura 2.4C). 21 Wang et al. (2019) proponen que el principal factor de control de los dos subtipos de yacimientos epitermales de sulfuración intermedia es el control tectono-magmático. Esto es claro en los yacimientos epitermales de sulfuración intermedia de tipo extensional ya que están asociados a los yacimientos de Cu-Mo. Tomando en cuenta que las concentraciones de Mo, Ag, Pb y Zn son mayores en la corteza continental que en el manto. Po lo tanto los magmas félsicos generados a partir de la fusión parcial de la corteza continental son más propensos a formar pórfidos de Cu-Mo y vetas de sulfuración intermedia del tipo extensional de Ag-Pb-Zn (Rudnick y Gao, 2003). Figura 2.4 Esquema de la subclasificación de los yacimientos epitermales de sulfuración intermedia. A) Ambiente de subducción en estado neutro-compresional. B) Ambiente de post-colisión. C) Relación entre yacimientos de sulfuración intermedia de tipo neutro-compresional con yacimientos tipo pórfido Cu ± Au o entre yacimientos de tipo pórfido Mo ± Cu y yacimientos de sulfuración intermedia de tipo extensional Ag ± Pb ± Zn con yacimientos de alta sulfuración. D) Modelo general del yacimiento de sulfuración intermedia de tipo extensional. Tomado de Wang et al. (2019). 22 En cambio, los yacimientos epitermales de sulfuración intermedia de tipo neutro-compresivo (Au ± Ag) muestran asociación con pórfidos de Cu-Au. El cobre y Au son elementos calcófilos que derivan de la fusión del manto. La subducción de la placa oceánica favorece a la fusión de la cuña del manto y por lo tanto a la formación de pórfidos Cu-Au. Por lo que los yacimientos epitermales de sulfuración intermedia de tipo neutro-compresivo tienen una estrecha relación con magmas de composición intermedia y se producen en entornos de arco (Wang et al., 2019). 2.2 Fluidos en los procesos hidrotermales Sillitoe y Hedenquist (2003) plantearon que las diferencias entre los depósitos epitermales de alta, intermedia y baja sulfuración, específicamente en los minerales de mena, son controladas por la composición de los fluidos mineralizantes. Esto se debe a la diferencia en las solubilidades de Au, Ag y metales básicos; donde el Au y Ag transportados como complejos de sulfuro, mientras que, la Ag junto con metales básicos son transportados como complejos clorurados en temperaturas de mineralización de la mena. De igual manera, la actividad del azufre y el estado de reducción del fluido afectan la mineralogía. Además, Hedenquist et al. (2000) enfatizó que en yacimientos de baja sulfuración pH del fluido está controlado principalmente por la concentración de CO2 en solución, la salinidad, ebullición y pérdida de CO2 en vapor, de forma que un aumento de estos factores da como resultado un aumento del pH y, a la vez, un cambio de estabilidad de ilita a adularia. De igual manera, la pérdida de CO2 conduce a la precipitación de calcita; por ello se asocia a la ocurrencia de la adularia y calcita laminar como minerales de ganga en vetas de yacimientos epitermales de baja sulfuración. Por el contrario, en yacimientos epitermales de alta sulfuración, los fluidos mineralizantes típicamente depositan sericita, dickita o caolinita adyacentes a la roca de cuarzo con oquedades, el cual alberga la mineralización. Estos minerales indican un pH de aproximadamente 4 a 5 contrario a los fluidos asociados a la alta sulfuración siendo de 6 a 7. Por otra parte, Hedenquist et al. (2000) postuló tres orígenes para el agua ácida que genera la alteración argílica avanzada (Figura 2.5): 23 (a) Condensados magmáticos hipogénicos. La existencia de las especies ácidas hipogénicas como HCl, SO2 y HF se explica por el entorno volcánico proximal de los depósitos de alta sulfuración. La disociación de las especies ácidas dominantes HCl y H2SO4 ocurre desde <300°C hasta 350°C, después de la absorción del vapor magmático a alta temperatura por agua subterránea y la disociación del SO2. El proceso da como resultado el desarrollo de agua hipogénica con ácido hidroclorhídrico-sulfúrico con pH de 1, que es lo suficientemente ácida para lixiviar al aluminio y, por lo tanto, a la mayoría de los Figura 2.5 Esquema del ambiente de formación de los tipos de agua ácida: (a) Hipogénica: la acidez deriva de HCl y SO2 ascendentes y enfriamiento, que después se han condensado en agua y formado ácido sulfúrico (b) Oxidación calentada por vapor: la acidez se obtiene de la oxidación de gas de H2S el cual se condensa en la zona vadosa (c) Oxidación supergénica: la acidez se deriva de la oxidación post-hidrotermal de la pirita dentro de la zona de vadosa. Tomado de Hedenquist et al. (2000). 24 feldespatos de la roca. Esta lixiviación deja un residuo silíceo que se recristaliza en cuarzo, localmente con textura con oquedades (i.e., vuggy sílice). Adicionalmente se forma un halo de alteración argílica avanzada en las litocapas. El enfriamiento provoca que la solución se vuelva cada vez más reactiva, de esta manera la alteración se progresa hacia arriba a medida que el fluido reactivo se distribuye en la profundidad (Figura 2.5a). (b) Oxidación de agua calentada por vapor. Los vapores con alta temperatura y presión aparentemente transportan metales como Cu, Au y As además de complejos moleculares de S y Cl. Igualmente, los aerosoles similares a los presentes en una erupción volcánica pueden ser responsables del transporte de metales al ambiente epitermal durante la formación de la alteración argílica avanzada. Sin embargo, si la sílice hipogénica y la alteración argílica avanzada son generados por la condensación de vapores a relativamente baja presión y pobres en metales no se producen anomalías de metales, de manera similar a las litocapas estériles sin la inducción posterior de minerales de sulfuro. Tanto en los yacimientos de alta sulfuración como los de baja sulfuración, el H2S está presente y se oxidará a sulfato en presencia de O2 atmosférico dentro de la zona de vadosa, este proceso forma agua ácido-sulfatada calentada por vapor. El pH es comúnmente 2 o 3 debido a la falta de HCl y a las concentraciones altas de sulfato. El fluido disuelve vidrio volcánico y minerales, sin embargo, el Al permanece insoluble cuando el pH es >2, así que se fijará en minerales como la caolinita y la alunita. Lo que impide el desarrollo de sílice residual en mantos de alteración o bien se forma una capa de ópalo. Los mantos de calcedonia en la capa freática y zonas de ópalo se forman porque que el flujo lateral subsuperficial provoca la silicificación del acuífero a medida que la solución ácida reacción con la roca encajonante. Por otro lado, el agua ligeramente más ácida con pH de 4 a 5 crea halos argílicos de esmectita y arcillas interestratificadas además de caolinita, siderita y otros carbonatos a una profundidad de 1000 m (Figura 2.5b). (c) Oxidación supergénica. Se trata de un evento post-hidrotermal donde las soluciones ácidas se forman, dentro de la zona vadosa y están controladas por la posición del nivel freático. La temperatura está limitada a un máximo de 30 a 40°C, y, además se forma arcillas secundarias como: caolinita, halloysita y alunita, jarosita y óxidos de Fe (Figura 2.5c). 25 Por otra parte, Camprubí y Albinson (2006) postularon que los dos mecanismos físicos principales para la precipitación mineral en los depósitos epitermales son la ebullición y mezcla de fluidos. Sin embargo, estos mecanismos no son excluyentes, sino que pueden complementarse produciendo la precipitación mineral. En los sistemas hidrotermales, el ascenso del fluido es lo suficientemente rápido como para que el líquido alcance el punto de ebullición. Los altos contenidos de gas en el fluido contribuyen a que aumente la presión de vapor, con altas concentraciones de CO2 en solución, los fluidos a 300°C comienzan a hervir a una profundidad de 1500 m, en lugar de 1000 m para agua pura. Por el contrario, una salinidad alta disminuye la profundidad a una temperatura de ebullición dada, sin embargo, este efecto está limitado a las bajas salinidades características de los fluidos epitermales ricos en Au (Hedenquist et al., 2000). La liberación de presión conlleva un proceso de ebullición, un enfriamiento y pérdida de gases que migran con el vapor de agua además de un aumento en el pH de la solución. Igualmente, la ebullición puede ocurrir debido a un descenso de la presión hasta condiciones hidrostáticas asociada a un descenso del nivel freático. La pérdida de H2S gas posterior a la ebullición causará la saturación del Au y su precipitación (Camprubí y Albinson, 2006). La ebullición causa enfriamiento y concentración de especies disueltas tales como sílice, esto conduce a la sobresaturación de cuarzo y a la formación de coloides de sílice. Los coloides se depositan como un gel que recristaliza como calcedonia fina en bandas coloformes, esta característica se asocia con las dendritas de Au en vetas de baja sulfuración (Hedenquist et al., 2000). La evidencias mineralógicas y texturales principales que son indicativas de ebullición en los yacimientos epitermales incluyen: (1) calcita hojosa, generalmente reemplazada por cuarzo, lo cual indica que ha ocurrido ebullición que resultó en pérdida de CO2, y la posterior saturación en calcita. (2) adularia que indica el aumento de pH debido a la pérdida de CO2 como causa de la ebullición. Dong y Morrison (1995) postularon que la adularia puede formarse también bajo condiciones de cristalización lenta y no por ebullición, por lo que identificaron que la ebullición se puede inferir si la morfología de la adularia es pseudoromboédrica o psedoacicular. (3) sílice amorfa o calcedonia, las cuales indica que se ha producido un enfriamiento brusco del fluido a temperaturas entre 100 y 190°C además de una sobresaturación de sílice y (4) truscotita (silicato hidratado de Ca-Al) que se encuentra comúnmente en asociación con Au de alta ley y es estable solo cuando la 26 concentración de sílice excede la saturación de cuarzo (Camprubí y Albinson, 2006; Hedenquist et al., 2000). En el caso del segundo mecanismo de precipitación mineral se trata de la mezcla de fluidos profundos con aguas frías marginales o con aguas freáticas calentadas por vapor, de carácter tanto ácido-sulfatado como carbonatado, donde los fluidos profundos pueden ser el resultado de la mezcla entre aguas meteóricas y magmáticas. Sin embargo, si los fluidos ascendentes ya han experimentado un proceso de ebullición extenso antes de la mezcla con aguas superficiales, los fluidos pudieron haber perdido su potencial de mineralización. Esta es la razón por la cual se ha justificado en México presencia de mineralización económica de metales preciosos y básicos en vetas de mayor profundidad, contrario con el epitermalismo somero donde hay escasez o ausencia de estos metales (Camprubí y Albinson, 2006). 27 Capítulo 3 Metodología Las muestras estudiadas en el presente trabajo se obtuvieron mediante una colaboración académica del Instituto de Geofísica de la UNAM con la empresa DMV Mining para el estudio del sistema de Vetas San Rafael (Distrito Minero de Guanaceví, Durango). Se analizaron 11 muestras de mano y 15 muestras de láminas delgadas. Las muestras cubren los sectores: norte, centro y sur de la estructura San Rafael, y la Veta Carmen. Las muestras analizadas comprenden las estructuras mineralizadas Veta San Rafael y Veta Carmen en las regiones norte, centro-profunda e intermedia y sur. Las muestras son tanto superficiales como de interior mina y barrenos de exploración. 3.1 Análisis Petrográfico Las muestras analizadas son de veta, veta-brecha y brecha. Las veta-brechas y brechas están cementadas por sílice, mientras que algunas brechas son soportadas por clastos líticos de toba. Se inicio del estudio de la estructura de la veta San Rafael con la descripción macroscópica en muestras de mano, se identificaron litologías, texturas y mineralogía: mena, ganga y accesorios de la manera se clasificaron preliminarmente las muestras (ver Anexo 1). Se analizaron en total 15 muestras en láminas delgadas provenientes de la estructura mineralizada San Rafael. El estudio comprendió el análisis de las estructuras mineralizadas, en los niveles superficiales, interior de mina y barrenos de exploración en las regiones norte, centro profunda y sur de la Veta San Rafael además de la Veta Carmen, siendo la zona centro donde se encuentran las muestras a mayor profundidad (Tabla 3.1). 28 El estudio de microscopia ópticas se hizo en un microscopio (luz reflejada y transmitida) Zeiss modelo Axio Lab 3 ubicado en el Laboratorio de Petrografía y Microtermometría de Inclusiones Fluidas del Instituto de Geofísica de la UNAM, y un microscopio Olympus BX531 de la empresa Petroanálisis SA de CV. Se tomaron fotomicrografías de las asociaciones minerales, texturas, minerales de mena, ganga y alteraciones mediante una cámara integrada al microscopio AxioCam 105 color y el software Imagen Focus y una cámara digital Nikkon acoplada al microscopio Olympus. Las técnicas analíticas empleadas para la caracterización mineral y su aplicación en la exploración minera, descritas por Melgarejo et al. (2010), fueron: (a) microscopio electrónico de barrido, (b) difracción de rayos X, (c) microsonda electrónica (EPMA), (d) espectrometría de infrarrojo de longitud de onda corta (SWIR) para identificación de minerales de la alteración hidrotermal y un e) estudio de microtermometría de inclusiones fluidas. No Clave Estructura mineralizada/ Sector Posición en vertical 1 SR-1 Veta San Rafael Norte Superficial 2 SR-2 Veta San Rafael Norte Superficial 3 SR-N-NIV-17 Veta San Rafael Centro-norte Profundo 4 SR-N-NIV-17 a’ Veta San Rafael Centro-norte Profundo 5 BNO 173-47-194.5-195.1 m Veta San Rafael Centro-norte Profundo 6 BNO 173.49-205-205.7 m Veta San Rafael Centro-norte Muy profundo 7 BNO 173.49P Veta San Rafael Centro-norte Muy profundo 8 BNO 175 45 189.8-190.1 m Veta San Rafael Centro-norte Profundo 9 BNO 193 164.25-164.6 m Veta San Rafael Centro-sur Profundo 10 BNO 193 165.15-165.6 m Veta San Rafael Centro-sur Profundo 11 BNO 194-46- 190.4-190.85 m Veta San Rafael Centro-Sur Muy Profundo 12 BNO 194 191.17-192.4 m Veta San Rafael Centro-sur Muy profundo 13 SRS-1 Veta San Rafael Sur Profundo 14 Carmen 1 Veta Carmen Somero 15 Carmen 2b Veta Carmen Somero Tabla 3.1 Control de muestras y su posición con respecto al nivel vertical. 29 3.2 Microscopio electrónico de barrido (SEM) Okano (2018) definió al microscopio electrónico de barrido o SEM (Scanning Electron Microscopy) como un instrumento que permite obtener imágenes y analizar muestras a partir del barrido de estas utilizando un haz de electrones. El SEM proporciona imágenes de la superficie de la muestra sin importar su espesor, por lo que se pueden analizar pequeños fragmentos de roca, láminas delgas y secciones pulidas. El rango de aumento abarca desde 20x hasta 140,000x, en cuanto a las imágenes pueden alcanzar una resolución que puede ser inferior a 10 nm. Para analizar la muestra se requieren condiciones de vacío en el interior del microscopio. Las interacciones entre los átomos de la muestra y los electrones incidentes consecuencia de la irradiación del haz, generan la emisión de electrones secundarios, electrones retrodispersados y de rayos X característicos de los elementos en la muestra (Renau-Piqueras y Fauna, 1993; Reichelt, 2007). Los detectores característicos del SEM son: detector de electrones secundarios SE (Secondary Electrons) y detector de electrones retrodispersados BSE (Backscattered Electrons), también es ampliamente utilizada la espectroscopia de rayos X de energía dispersiva EDS (Energy Dispersive Spectrometer). El detector SE obtiene imágenes de alta resolución y topografía de la superficie de la muestra, mientras que, con el detector BSE se obtienen imágenes que proveen información de la composición de los minerales a estudiar. En cuanto al análisis EDS permite colectar rayos X característicos generados por la muestra para realizar análisis químicos semicuantitativos puntuales. Por lo general, los detectores de distintas señales pueden combinarse y proporcionar información complementaria de la muestra (Reichelt, 2007; Pineda, 2011). Melgarejo et al. (2010) clasificó a las interacciones entre los electrones incidentes y los átomos de la muestra en: colisiones elásticas, inelásticas y emisión de radiación de frenado. Las primeras modifican la trayectoria de los electrones incidentes, por otro lado, las colisiones inelásticas provocan una pérdida de energía y durante estas son emitidos electrones secundarios (SE, secondary electrons). El número de electrones secundarios producidos durante el bombardeo varía con el ángulo de incidencia del haz sobre la muestra. La rugosidad del material se puede estudiar puesto que cada sector de la muestra enviará hacia los detectores una diferente cantidad de electrones secundarios dependiendo de la inclinación de estos. Las zonas iluminadas en las imágenes corresponden a zonas que producen más electrones secundarios, 30 contrariamente las zonas de sombra serán donde se producen menos electros secundarios (Thermo Fisher Scientific, 2021). Los electrones retrodispersados (BSE, backscattered electrons) son aquellos reflejados tras sufrir múltiples colisiones elásticas. El número de estos depende de la composición química promedio de los minerales analizados. Entre mayor sea el promedio de los números atómicos de los elementos presentes en cada mineral, serán más electrones retrodispersados. Por ello, las secciones más luminosas en la imagen corresponden a donde están los elementos más pesados, en cuanto a los elementos más ligeros se encuentran en las áreas más oscuras (Melgarejo et al., 2010, Thermo Fisher Scientific, 2021). En esta Tesis de Maestría se analizaron un total de ocho muestras: una muestra media, cuatro muestras profundas y una muestra muy profunda de la Veta San Rafael, además de dos de la Veta Carmen. En ellas se analizaron fases de minerales de mena tanto de metales preciosos como de metales base, complementando el estudio petrográfico. Conjuntamente, se tomaron imágenes de electrones retrodispersados para identificar la relación espacial de las menas de metales preciosos. De igual manera, se realizaron análisis semicuantitativos de la química mineral EDS (Ver Anexo 3). El equipo empleado fue un SEM ambiental y portátil modelo TM-1000 de Hitachi, ubicado en el Laboratorio de Petrografía y Microtermometría del Departamento de Recursos Naturales del Instituto de Geofísica de la UNAM (Figura 3.1). El rango de aumento varió de 10-20,000x y con resolución de 30 nm (Hitachi High-Technologies Corporation, 2005). Las condiciones en las que se obtuvieron los análisis del SEM-EDS fueron: tiempo de adquisición de los análisis ≥22 s, pero para menas de metales preciosos 32 s; el tiempo de proceso 4 s y voltaje de 15 kV. Para visualizar las imágenes se utilizó el software TM-1000, mientras que para el análisis EDS se usó el software SwiftWD-TM. Figura 3.1 Ingreso de muestra al microscopio electrónico de barrido portátil TM-1000 del Laboratorio de Petrografía y Mineragrafía del Departamento de Recursos Naturales del Instituto de Geofísica. 31 3.3 Microsonda electrónica (EPMA) La microsonda electrónica (EPMA, Electron Probe Microanalyzer) es una técnica no destructiva de análisis elemental, la cual permite el análisis químico puntual cualitativo y cuantitativo de sustancias sólidas a escala micrométrica. Este análisis permite la determinación de los elementos con número atómico mayor a 10 con gran precisión y sensibilidad (Castellanos y Ríos, 2005). Melgarejo et al. (2010) consideraron a la microsonda electrónica como un microscopio electrónico de barrido (SEM) que incluye unas unidades analizadoras adicionales para el análisis cuantitativo. Dado que se trata de un análisis químico puntual se utiliza ampliamente para determinar la composición química de minerales individuales. El principio de funcionamiento del análisis químico consiste en la excitación de la superficie de la muestra mediante un haz de electrones de alto voltaje (acelerados entre 15 y 35 keV), este haz se enfoca en el punto de interés con un diámetro que oscila entre 1 y 2 µm. Durante el impacto electrónico, la muestra emite continuamente diversas radiaciones de rayos X en todas las direcciones, cada una de las cuales tiene una energía y longitud de onda característica de un elemento. El objetivo de este método analítico es medir la longitud de onda e intensidad de los rayos X característicos emitidos, al igual que, las intensidades de los electrones secundarios y electrones retrodispersados. Los rayos X característicos generados son detectados por espectrómetros dispersores de longitud de onda (WDS) (Melgarejo et al., 2010). Esta técnica permite determinar la composición química de minerales individuales además de obtener un análisis cuantitativo con una precisión del 1% para elementos mayores. Para este análisis químico la lámina delgada debe estar muy bien pulida, extremadamente limpia y seca. Es importante señalar que requiere tener una superficie eléctricamente conductiva; en el caso de las muestras no conductivas, estas tienen que ser cubiertas por un material conductor como Au, grafito o aluminio (Castellanos y Ríos, 2005; Melgarejo et al., 2010). En esta Tesis de Maestría se empleó la microsonda electrónica para determinar la química mineral de la clorita en una muestra somera y una profunda de la Veta San Rafael. Y para determinar la química mineral de la esfalerita en una muestra somera y dos muestras profundas de a Veta San Rafael. Basándose en observaciones con el microscopio petrográfico, se marcaron con tinta círculos en las cloritas y esfaleritas para obtener su química elemental. En el caso de la clorita se remarcaron aquellas relacionadas con la mena, para el caso de la esfalerita se remarcaron tanto aquellas con inclusiones de 32 calcopirita como la semitraslúcida. Se seleccionaron esfaleritas para realizar el cálculo de sus fórmulas estructurales, de esta manera se puntualizó cuales esfaleritas están enriquecidas o empobrecidas Fe. El análisis se realizó en una microsonda electrónica JEOL modelo JXA8900-R ubicada en el Laboratorio Universitario de Petrología del Instituto de Geofísica de la UNAM. En cuanto al análisis cuantitativo, se utilizó espectrómetros de longitud de onda de energía dispersada de rayos X (WDS) y estándares externos, con un voltaje de aceleración de 20 kV, una corriente de 1.5 x10-8 A y diámetro de haz de 1 micra para cloritas y 2 micras para esfalerita. El tiempo de adquisición de los elementos fue 40s, excepto para el Na y K que fue de 10 s. En la medición de cloritas se utilizó un voltaje de aceleración 20 kV, una corriente de 1.5 x10-8 (A) y un diámetro de haz de 2 micras. El tiempo de adquisición de los elementos fue de 40s. Para el Na y el K el tiempo de adquisición fue de 10s. Los elementos medidos en la clorita fueron: Si, Al, Fe, Mn, Mg, Ti, Ni, Ca, Na, K, F, Cr y Cl. Los estándares utilizados para los análisis cuantitativos fueron los siguientes: Kaers-2022 para K20, Kaers-Si para SiO2; Kaers-2022 para MnO, Kaers 2022 para Na2O; I Im-2022 para MgO; clorita para FeO, Almandino2022 para CaO, clorita para Al2O3, Kaers-2022 para TiO2, clorita para Cr2O3 y olivino para NiO. Los elementos que se midieron en la esfalerita fueron: S, Mn, Cd, Fe, In, Co, Ga, Ni, Ge, Cu, Sb, Zn y As. Los estándares para esfalerita fueron los siguientes: galena (S, Ka, PET) para azufre, olivino (Mn, Ka, LIF) para manganeso; cadmio (Cd, La, PET) para cadmio, olivino (Fe, Ka, LIF) para hierro; indio (In, La, PET) para indio; Pentlandita (Co, Ka, LIF) para cobalto, GaAs-b (Ga, La, TAP) para galio, olivino (Ni, Ka, LIF) para níquel, germanio (Ge, La, TAP) para germanio; Cuprita (Cu, Ka, LIF) para cobre; antimonio (Sb, La, PET) para antimonio, esfalerita (Zn, Ka, LIF) para zinc y GaAs (As, La, TAP) para arsénico. 3.4 Difracción de Rayos X La difracción de rayos X es un método de análisis que permite identificar minerales por su estructura cristalina (Melgarejo et al., 2010). Se trata de una técnica no destructiva e implica, el análisis de pequeñas cantidades de material (≤ 1g) (Bergslien, 2022). El difractómetro está compuesto principalmente por: tubo de rayos X, monocromador, soporte para las muestras; rendijas de dispersión y antidispersión, goniómetro, detector, procesador de señal y dispositivo de lectura. Para producir rayos X, comúnmente, se 33 aceleran electrones desde un cátodo mediante voltaje alto y se incide sobre un ánodo (blanco metálico). Los electrones acelerados chocan con los átomos del metal utilizado como cátodo, el choque incide con los electrones de las capas internas de los átomos, produciendo la expulsión de dichos electrones. Los electrones de los niveles superiores cubren los lugares de estas vacantes emitiendo fotones de rayos X. Estos rayos X generados son utilizados para bombardear la muestra (Lavina et al., 2014). Al incidir radiación X sobre un material ocurren los siguientes fenómenos: absorción, fluorescencia, difracción de rayos X y emisión de electrones. La difracción de rayos X puede visualizarse como una consecuencia de la interacción entre la radiación electromagnética y los electrones. Este fenómeno se produce cada vez que un haz de rayos X una estructura periódica con patrones de repetición. Para que la difracción se pueda realizar, la distancia a la que se repite la estructura periódica debe ser aproximadamente igual a la longitud de onda de los rayos X incidentes (Lavina et al., 2014). Cuando un haz de rayos X polarizado incide en una estructura cristalina, los rayos X se dispersan. La mayoría de los rayos X dispersados interfieren de forma destructiva, anulándose entre sí, esto ocurre cuando la longitud de los rayos X está desfasada media longitud de onda. Sin embargo, hay interferencia constructiva en direcciones específicas determinadas por los patrones de repetición de los átomos que forman la red cristalina, los rayos X dispersados estarán en fase, por lo que se reforzarán para formar una nueva onda (Figura 3.2). Este proceso de interferencia constructiva se conoce como difracción (Bergslien, 2022). 2 B ( l ) ( l ) d Figura 3.2 Representación de la difracción como reflexión sobre planos paralelos con un espaciamiento interplanar (d). Los puntos en el plano (h k l) son dispersados en fase. Modificado de Lavina et al. (2014). 34 Lavina et al. (2014) enfatizan que el principio de la difracción de rayos X está dado por la Ley de Bragg, que se expresa con la siguiente ecuación: 2𝑑𝑠𝑒𝑛𝜃 = 𝑛𝜆 Donde: 𝑛 es un número entero de la orden de reflexión; λ es la longitud de onda de los rayos X; 𝑑 es la distancia entre planos reticulares en Å. θ es el ángulo de incidencia de los rayos X. Es decir, cuando los rayos X de una longitud de onda (λ) inciden en un ángulo (θ) sobre planos paralelos de átomos separados una distancia 𝑑, dos rayos del haz son dispersados por átomos; donde los rayos X tienen las mismas longitudes de onda y están en fase originarán la difracción. La difracción refleja la estructura cristalina de la muestra y, dado que cada mineral está compuesto por un conjunto específico de átomos dispuestos de una manera partículas, se formarán patrones únicos (Bergslien, 2022). En esta Tesis de Maestría se analizaron con difracción de rayos X muestras recolectadas en la superficie de la sección norte de la estructura mineralizada Veta San Rafael (muestra SR- y SR-2) para obtener la mineralogía en roca total. Esta mineralogía se determinó por el método de difracción en polvo. La muestra de la roca se pulverizó cuidadosamente y el polvo se dispuso en un portamuestras de aluminio de doble carga (Back-side older) para posteriormente introducirlo en el difractómetro de rayos X. El resultado de esta pulverización es la obtención de un número muy elevado de pequeños cristalitos. Este número tan elevado de cristales en la muestra garantiza que todos los planos reticulares tendrán ocasión de producir reflexiones de Bragg, ya que, para cada plano reticular dhkl siempre habrá un cierto número de cristalitos en la orientación adecuada respectos del haz de rayos X (Melgarejo et al., 2010). Las muestras se dejaron secar a temperatura ambiente, se homogeneizaron mediante un mortero de ágata y se montaron en un portamuestras de aluminio de doble carga. Las muestras se midieron en un difractómetro EMPYREAN, ubicado en el Laboratorio de Difracción de Rayos X del Instituto de Geología de la UNAM. El cual está equipado con un filtro de Ni, un tubo de cobre de foco fino y detector PIXcel3D. La medición se realizó en el intervalo angular 2θ de 5° a 80° en escaneo por pasos con un step scan de 0.003° (2θ) y un tiempo de integración de 40 s por paso. Para la preparación de la muestra orientada SR-1 se pesó 1.0 g de cada muestra de arcilla previamente separada (fracción <2 micras) y se colocó en un vaso de precipitados con 0.5 ml de agua destilada. Se agitó la mezcla manualmente y mediante ultrasonidos de baja 35 potencia. A continuación, se pipeteó la solución en un vidrio redondo mediante una pipeta automática. Para cada muestra se prepararon tres alícuotas que se dejaron secar a temperatura ambiente por 24 horas. Se comprobó por pesada que los agregados orientados tenían el espesor necesario para medición (> 2.5mg/ cm2). Después, ambas muestras se midieron utilizando un portamuestras de vidrio en fracción orientada, glicolada y calentada. La medición se realizó en el intervalo angular 2θ de 5° a 70° en escaneo por pasos con un step scan de 0.003° (2θ) y un tiempo de integración de 40 s por paso. La identificación y semicuantificación de las fases minerales presentes en las muestras estudiadas se realizó utilizando el software HIGHSCORE v4.5 y las bases de datos del ICSD (Inorganic Crystal Structure Database) y del ICSD (International Center for Diffraction Data). 3.5 Análisis de Espectroscopía de infrarrojo de longitud de onda corta (SWIR) La espectroscopía de infrarrojo de onda corta o SWIR (Short Wavelength Infrared) es una técnica no destructiva y rápida para la identificación de minerales que pueden llegar a ser difíciles de distinguir en muestra de mano o en lámina delgada. Se puede emplear en la mayoría de los tipos de muestras geológicas como rocas, minerales pulverizados, testigos de perforación y suelos (Kamau, 2020; Simpson et al., 2016). Dentro de las ventajas de este método se encuentran: (1) no se requiere preparación previa de la muestra, (2) obtención rápida de información (3) es reproducible y repetible, y además, (4) el costo es comparativamente bajo. Por todo ello, la espectroscopia de infrarrojo de onda corta es ideal para la identificación de minerales de arcilla y minerales hidratados. Los espectrómetros SWIR miden la reflectancia en el rango de longitudes de onda visibles en el infrarrojo de onda corta en los rangos entre 1300 a 2500 nm. Este rango del espectro incluye los rasgos de absorción característicos de los enlaces moleculares de: OH, H2O, CO3, NH4, AlOH, FeOH y MgOH (Herrmann et al., 2001). 36 Los minerales pueden identificarse a partir del espectro generado por el SWIR, ya que, los minerales absorben una longitud de onda específica (Figura 3.3). Los espectros de absorción resultantes constan de dos componentes: absorción individual característica, la cual está superpuesta a una amplia absorción de fondo. Las absorciones individuales se deben a vibraciones submoleculares asociadas al catión OH (Al- OH, Fe-OH y Mg-OH) y enlaces moleculares (OH, H2O, CO3 y NH4) (Figura 3.4; Simpson et al., 2016). Figura 3.3 Espectros de reflectancia de los minerales de alteración representativos. Obtenido de Kim et al. (2017). Figura 3.4 Campo de detección del SWIR, bandas de absorción y enlace iónico que representan. Obtenido de Herrmann et al. (2001). 37 Chang y Yang (2012) aseguraron que los espectrómetros SWIR portátiles más recientes son capaces de medir señales de 350 a 2500 nm como el TerraSpec™ desarrollado por Analytical Spectral Devices, Inc. en Estados Unidos. Los espectrómetros SWIR se componen principalmente de un lente diseñado, optimizado y revestido para la gama de longitudes de onda, detector óptico, fuente de luz interna, un interfaz de comunicación como puerto USB o Bluetooth y una batería (Field Portable Spectrometers For Mining, 2021). En esta Tesis de Maestría se analizaron dos muestras colectadas en la superficie de la región norte (SR-1 y SR-2), una muestra intermedia de la región centro-norte (SRN-1) y una muestra profunda de la zona centro-sur (SRN-NIV17 R) de la Veta San Rafael (ver Anexo 2). Para ello se utilizó el espectrómetro portátil LabSpec Pro (Analytical Spectral Devices, Inc) del Departamento de Recursos Naturales del Instituto de Geofísica Figura 3.5). La longitud de onda del espectrómetro va de 350 a 2500 nm, sin embargo, se utilizó la región de 1300 a 2500 nm para poder identificar las fases minerales. El proceso de extracción de información se llevó a cabo utilizando el software Indico Pro Version 3.1, donde se pudo observar el espectro con picos característicos y las reflectancias de los minerales de alteración. Se utilizaron espectros de referencia descritos por Kim et al. (2017) y la base de datos interactiva del Servicio Geológico de Estados Unidos (Interactive USGS Spectral Library Contents) (Kokaly, 2017) para identificar las fases minerales. El procedimiento incluye calibrar con un blanco (placa de polímero). Posteriormente se realiza una emisión puntual en dirección a la zona de interés, por unos segundos, y la medición se registró en el software. Los datos de las mediciones están en un archivo .txt para su visualización en todas las computadoras. Finalmente, se graficó el espectro y se identificó las reflectividades de este con la base de datos interactiva del Servicio Geológico Figura 3.5 LabSpec Pro (Analytical Spectral Devices, Inc) del Departamento de Recursos Naturales del Instituto de Geofísica. 38 de Estados Unidos (Interactive USGS Spectral Library Contents) (Kokaly, 2017) y espectros de referencia de Kim et al. (2017). Debido a que el instrumento mide un área pequeña a la vez (2 x 2 mm), normalmente, es necesario medir tres puntos o más de la muestra. En este estudio, la mayoría de las muestras fueron medidas en tres puntos para tener en cuenta cualquier heterogeneidad. Si bien, para evaluar la reproducibilidad del instrumento se midieron tres o cuatro veces sin mover las muestras ni el emisor de luz, es decir, en condiciones idénticas. 3.6 Microtermometría de inclusiones fluidas Roedder (2003) definió a las inclusiones fluidas como pequeñas cavidades que contienen fluidos atrapados dentro de un cristal durante su formación o durante el relleno de fracturas. Los datos que brinda el estudio de las inclusiones fluidas nos permiten conocer algunos procesos que son valiosos para la geología y en especial para la búsqueda de yacimientos minerales (Bodnar, 2018). La mayoría de las inclusiones fluidas fueron originalmente formadas por el entrampamiento de un fluido homogéneo, sin embargo, pueden originarse a partir de sistemas heterogéneos, donde pueden quedar atrapadas simultáneamente inclusiones inmiscibles de dos o más fluidos (Korzeniewski, 2002). Los fluidos atrapados pueden ser líquidos, vapores o fluidos supercríticos y la composición del fluido puede incluir agua, salmueras de varias salinidades, gas o líquidos que contienen gas. Las inclusiones fluidas consisten comúnmente en una solución acuosa diluida a concentrada de varios solutos, generalmente, predominan Na y el Cl y cantidades variables de: K, Ca, Mg, SO4, HCO3 y CO2 (Roedder, 2003). Ligeros cambios en las propiedades químicas o físicas de los fluidos cerca de un cristal en crecimiento pueden provocar perturbaciones en la estabilidad y desarrollo de defectos como irregularidades en el cristal. Estas irregularidades atrapan al fluido de su entorno y se sellan al encontrarse en condiciones de mayor estabilidad. El sellado de tales irregularidades da lugar a la formación de las inclusiones fluidas primarias, estas son las de mayor tamaño y tienden a aparecer solas o aisladas, se localizan en el avance de las caras, aristas y vértices del cristal (Figura 3.6). Estas inclusiones son representativas de las condiciones termodinámicas presentes en el momento del atrapamiento (Randive et al., 2014; Rankin, 2005; Mangas y Sierra, 1991). 39 Roedder (2003) definió los mecanismos de captura de fluidos más comunes durante el crecimiento cristalino: a) Las capas sucesivas que forman el cristal no son totalmente planas, por lo que se forma vacíos y cavidades donde puede quedar atrapado el fluido (Figura 3.6A). b) La disolución parcial de un mineral precoz produce varios entrantes en la superficie cristalina. Que, al continuar el crecimiento se pueden formar inclusiones grandes o bandas de inclusiones pequeñas en las irregularidades (Figura 3.6B). c) Un objeto sólido se fija en la superficie de un cristal que está creciendo, este puede quedar englobado como inclusión sólida y capturar al mismo tiempo alguna inclusión fluida (Figura 3.6C). d) El crecimiento rápido de un mineral puede ocasionar la formación de un cristal con bordes esqueléticos o dendríticos. Si a esto le sucede otro crecimiento episodio de más lento, pueden quedar atrapadas inclusiones de tamaño variado en el cristal (Figura 3.6D). B C D A Figura 3.6 A) Inclusiones fluidas formadas entre vacíos y cavidades de las capas del cristal no estrictamente planas. B) Inclusiones fluidas formadas por el crecimiento después de una disolución parcial de un mineral precoz. C) Un objeto sólido se fija en la superficie del cristal y atrapa una inclusión fluida. D) Inclusiones fluidas atrapadas por el crecimiento más lento de un mineral en un cristal con bordes esqueléticos. Modificado de Mangas y Sierra (1991). 40 Las inclusiones fluidas secundarias se originan después de la formación del cristal, comúnmente, como resultado de recristalización a lo largo de microfracturas (Rankin, 2005; Nash, 1976). El fluido penetra en las microfracturas presentes comenzando una acción de disolución y recristalización del mineral, reduciendo la superficie y atrapando inclusiones secundarias. Estas inclusiones son de menor tamaño, atraviesan los límites del cristal y se encuentran como grupos o lineaciones (Figura 3.7; Mangas y Sierra, 1991; Rankin, 2005). Se denominan inclusiones fluidas pseudosecundarias a aquellas formadas por el fluido atrapado en microfracturas y grietas antes de que el mineral haya cristalizado completamente. Se interpretan como pseudosecundarias a las inclusiones que se encuentran en grupo y terminan en el borde de cristal o en anillos de crecimiento (Figura 3.7). Estas inclusiones fluidas registran las condiciones que existieron durante el periodo de crecimiento cristalino (Korzeniewski, 2002). Mangas y Sierra (1991) propusieron otra clasificación, para las inclusiones fluidas en función de las fases principales: (L) homogeneizan en fase líquida. (V) homogeneizan en fase vapor. (S) contiene por lo menos un sólido. (C) presentan 3 fases a temperaturas de 20°C: L1 (líquido fundamentalmente acuoso), L2 (líquido fundamentalmente carbónico con CO2 y CH4), y V (vapor carbónico: CO2, CH4 y N2); (G) vidrio más fluido y/o fases sólidas. Randive et al. (2014) enfatizan que, para obtener información confiable sobre las condiciones originales de atrapamiento de las inclusiones fluidas, se debe cumplir las siguientes Reglas de Roedder: 1) las inclusiones deben haber sido atrapadas en líquido homogéneo; 2) no debió haberse agregado ni eliminado nada de la inclusión después de su atrapamiento; y 3) el volumen de inclusión permanece constante después del atrapamiento, es decir, representa un sistema isocórico. Teniendo en cuenta lo anterior, si Figura 3.7 Representación esquemática de la distribución de inclusiones fluidas primarias (P), secundarias (S) y pseudosecundarias (PS) en un cristal de cuarzo. Modificado de Rankin (2005). 41 los efectos de la presión son insignificantes o conocidos; la determinación de la temperatura de homogeneización (Th) es precisa y exacta. Según Korzeniewski (2002) otra condición para considerar que los resultados del estudio son válidos es que, una vez atrapado el fluido, la cavidad debió de permanecer hermética y químicamente inerte. De esta manera, las características fisicoquímicas del fluido como composición y densidad no se habrán modificado. Teniendo en cuenta lo anterior, el estudio microtermométrico se basa en la medida de las temperaturas a las que se producen cambios de fases en las inclusiones fluidas cuando estas se someten a un aumento progresivo de temperatura o disminución controlado mediante una platina de calentamiento y enfriamiento en un rango entre -200 y +1500°C. Esta platina se coloca en un microscopio para poder observar los cambios de fase que se producen y la temperatura a la que tienen lugar (Randive, 2014; Mangas y Sierra, 1991). Roedder (2003) enfatizó que para obtener estos datos microtermométricos, primeramente, las inclusiones fluidas se deben congelar con nitrógeno líquido. Posteriormente, la temperatura se va elevando hasta alcanzar la temperatura ambiente y durante este lapso se observarán los cambios de fase que tienen lugar. Los datos microtermométricos que se obtienen durante este estudio son: • Temperatura del eutéctico (Te) es temperatura a la cual ocurre la fusión del primer cristal en la inclusión fluida sobreenfriada. En sistemas complejos pueden observarse varios puntos eutécticos. • Temperatura de fusión del hielo (Tfh) es temperatura a la que se produce la fusión total en la inclusión sobreenfriada. Al aumentar la salinidad de solución, disminuye el punto de congelación de esta, es por ello por lo que, congelando la inclusión y determinando la temperatura de fusión del hielo se obtiene una estimación de la salinidad del fluido (% NaCl eq.) dentro de la inclusión. 42 • Temperatura de homogeneización (Th) es la temperatura a la cual dos fases de la inclusión fluida se convierten en una sola fase donde el fluido se homogeniza. La temperatura a la que se produce la homogeneización es la temperatura mínima de atrapamiento de este fluido (Figura 3.8). Debido a su abundancia, el cuarzo es el mineral más utilizado para el estudio de las inclusiones fluidas, seguido de la calcita y fluorita. En yacimientos epitermales es común usar la esfalerita y casiterita cuando son traslúcidas y están presentes. El tamaño de las inclusiones varía, en la práctica, las inclusiones que se estudian son aquellas cuyo tamaño ronda entre los <10 μm asta los 20 μm, ya que típicamente, contienen fluido del orden de 10-13 – 10-6 g (Korzeniewski, 2002; Bodnar, 2018). Wilkinson (2001) afirmó que las inclusiones fluidas en vetas hidrotermales son muestras representativas de los fluidos mineralizantes en el momento de la cristalización del mineral huésped y su estudio aporta información sobre la génesis de los yacimientos minerales. En esta Tesis de Maestría se seleccionaron muestras con inclusiones fluidas de los sectores centro-norte y centro-sur de la Veta San Rafael a diferentes profundidades. Las inclusiones fluidas estudiadas se encuentran en cristales de cuarzo, calcita y esfalerita (Ver Anexo 5). El estudio de la microtermometría de las inclusiones fluidas fue realizado en una platina de enfriamiento y calentamiento Linkam THMSG 600 del Centro de Geociencias de la UNAM, en Juriquilla, Querétaro. La platina se encuentra montada sobre un microscopio Olympus con objetivos de hasta 100x y un amplificador de 1.6x. El proceso de congelación se calibró con inclusiones fluidas en cristal de origen sintético (punto triple de agua destilada, 0.0 °C; Figura 3.8 Fotomicrografías seriadas de una inclusión primaria en esfalerita (S) al calentarse hasta que la burbuja (v) desaparece a 210°C, siendo esta su temperatura de homogeneización. Tomado de Roedder (2003). 43 CO2 contenido en inclusiones fluidas, -56.6 °C) y productos químicos (Merck). La precisión en los datos medidos fue de ± 0.2 °C para el proceso de medición durante enfriamiento y de ± 2 °C para el proceso de medición durante el calentamiento. 3.7 Geotermómetros empíricos de clorita y estimación de temperaturas La temperatura de formación de la clorita fue calculada utilizando análisis de microsonda electrónica y aplicando cuatro geotermómetros empíricos. Para cada análisis se aplicaron los cuatro geotermómetros. Los geotermómetros que se utilizaron son: Cathelineau y Nieva (1985): T(ºC) = 213.3 AlIV + 17.5; Kranidiotis y MacLean (1987): T(ºC) = 106 [(AlIV+0.7XFe)]+18 y Shabani (2009) T(ºC)= 321.98(AlIV-61.92). No se utilizó el geotermómetro de Jowett (1991): T= 319 (AlIV+0.1XFe) - 69 (Si XFe <0.6) ya que se presentan valores de XFe > 0.6. Siendo de 𝑋𝐹𝑒 =𝐹𝑒(𝐹𝑒+𝑀𝑔). 3.8 Geotermómetro de esfalerita (GGIMFis) Frenzel et al. (2016) propusieron un nuevo geotermómetro de Ga, Ge, In, Mn y Fe (GGIMFis) en esfalerita como resultado de un metaanálisis de elementos traza en esfaleritas de cinco tipos de yacimientos de Zn-Pb: MVT (Mississippi Valley), VMS (Sulfuros masivos volcanogénicos) en rocas sedimentarias y volcánico-sedimentarias; yacimiento epitermal de intermedia y alta temperatura. Los datos fueron recopilados a partir de diversas publicaciones de los principales tipos de yacimientos de Zn-Pb. De esta manera, se logró formar una base de datos con información tanto geológica como química y de fluidos de estos yacimientos. A través del metaanálisis, se observó que existen diferencias sistemáticas y estadísticas significativas en las concentraciones medias de Ga, Ge, In, Fe y Mn entre las esfaleritas de yacimientos de Zn-Pb. Estas diferencias son unidimensionales y se pueden expresar en términos de un principal componente (PC1*), el cual tiene una fuerte relación con la temperatura de homogeneización de las inclusiones fluidas (𝑅2 =0.82) y se expresa con la siguiente ecuación: Donde: la concentración de Ga, Ge, Mn, In (𝐶𝐺𝑎, ,, ) están expresadas en ppm, mientras que Fe en wt%. Esta relación se utiliza para calcular la temperatura de formación de la esfalerita a partir de la siguiente expresión: 𝑃𝐶 1∗ = ln ( 𝐶𝐺𝑎0.22 ∙ 𝐶𝐺𝑒0.22𝐶𝐹𝑒0.37 ⋅ 𝐶𝑀𝑛0.20 ⋅ 𝐶𝐼𝑛0.11) 44 Dado que PC 1* se correlaciona fuertemente con la temperatura de homogeneización de las inclusiones fluidas en la esfalerita y los minerales asociados, es probable que refleje el control de la temperatura sobre la composición de la esfalerita. Por lo tanto, las diferencias observadas entre los tipos de yacimientos pueden deberse a la diferencia en sus temperaturas de formación, más que a fuentes de fluidos u otros parámetros. De forma que al aumentar la temperatura de formación las concentraciones de Fe, Mn e In aumentan; mientras que, las concentraciones de Ga y Ge disminuyen Frenzel et al. (2016). Para obtener la temperatura de formación de la esfalerita en tres muestras (SR-2, SRNNIV7a y BNO 193 165.6) de la Veta San Rafael se utilizó la concentración de los elementos Ga, Ge, Fe, In y Mn realizadas para el análisis con microsonda electrónica de las muestras. Se calculó la estimación de temperatura mediante el uso del geotermómetro Ga, Ge, Fe, In y Mn de esfalerita (GGIMFis de Frenzel et al., 2016). Además, se compararon las temperaturas obtenidas con este geotermómetro con las calculadas a partir de inclusiones fluidas. T (°C) = −(54.4 ± 7.3) ⋅ 𝑃𝐶1∗ + (208 ± 10) 45 Capítulo 4 Geología 4.1 Geología regional El distrito minero Guanaceví se localiza en la porción oriental del Terreno Compuesto Guerrero (Centeno-García et al., 2008). Centeno-García et al. (2008) aseguran que la estratigrafía del Terreno se compone por una serie de terrenos cuyos basamentos fueron formados por fragmentos de arcos oceánicos con edades del Paleozoico al Triásico, sedimentos de talud continental y segmentos de piso oceánico que se acrecionaron al continente; posteriormente, sufrieron un proceso de rifting. De acuerdo con las diferencias en las sucesiones estratigráficas y la composición del basamento se ha divido al Terreno Compuesto Guerrero en: Teloloapan, Guanajuato, Arcelia, Tahue y Zihuatanejo (Figura 4.1). La zona de estudio se encuentra dentro del terreno Tahue, Centeno-García et al. (2008) lo describen como lavas marinas riolíticas y andesíticas del Ordovícico, además, de rocas clásticas y calcáreas metamorfoseadas a facies de esquisto verde. Estos autores dedujeron que las rocas se pudieron originar en un arco oceánico que se acrecionó antes de la sedimentación de las rocas marinas profundas en el Pensilvánico-Pérmico. Figura 4.1 Terrenos tectonoestratigráficos de México. Tomado y modificado de Centeno-García (2017). 46 Las rocas volcánicas y sedimentarias metamorfoseadas del Ordovícico y una sucesión de turbiditas que constituyen al Terreno Tahue, son el registro de una colisión del Paleozoico Medio y del desarrollo de un margen pasivo del Carbonífero al Pérmico. Por ello, se sugiere que estas rocas podrían ser equivalentes al arco Antler. Desde el Jurásico ocurrió magmatismo relacionado con rifting, este continuó hasta principios del Cretácico donde se desarrolló un arco oceánico periférico a los terrenos Zihuatanejo, Tahue y Alistos. Del Cretácico Temprano al Cretácico Medio, la deriva de los terrenos previamente acrecionados Tahue y Zihuatanejo, formó una serie de márgenes de arco, trasarco o un arco continuamente a la deriva con cuencas intra y trasarco. Finalmente, en el Cretácico Tardío ocurrió la acreción final del Terreno Compuesto Guerrero (Centeno-García, 2017). De acuerdo con Martini y Ortega (2018), el Distrito Minero de Guanaceví se encuentra en un sistema tectonoestratigráfico llamado Sistema Mesozoico Pacifico de México definido por rocas ígneas calcoalcalinas y metaígneas de Jurásico Temprano-Medio. (i.e., granitoides y metagranitoides calcoalcalinos) expuestos en Sonora, Baja California y Nayarit. Además, junto con estas rocas ígneas, afloran derrames y tobas riolíticas y andesíticas interestratificadas con lutitas areniscas, limolitas y conglomerados que conforman a la Formación Nazas. Los conglomerados están constituidos por fragmentos de rocas metamórficas, dacitas y andesitas (López-Palomino, 2014). Estos autores propusieron que estos arcos se pudieron desarrollar bajo diferentes escenarios tectónicos. En cuanto al cinturón plutónico costero del Jurásico Temprano- Medio, este representa el arco magmático relacionado con la subducción del Pacífico. Mientras que la provincia volcano-sedimientaria de Nazas se desarrolló por la superposición e interacción de dos procesos geodinámicos distintos: la convergencia a lo largo del margen del Pacífico y el rift intracontinental entre Norteamérica-Sudamérica y la apertura del océano Atlántico. Por otra parte, la Sierra Madre Occidental es resultado de episodios magmáticos y tectónicos acaecidos en el lapso entre el Cretácico y el Cenozoico, los cuales están asociados a la subducción de la placa Farallón y la apertura del Golfo de California. De igual manera, se le ha acuñado el término provincia silícica debido a que sus afloramientos se expanden casi de forma continua de la frontera México-Estados Unidos hasta la Faja Volcánica Transmexicana. Sin embargo, el término provincia silícica se refiere a los episodios magmáticos marcados por flujos de ignimbritas y vulcanismo bimodal del Eoceno Temprano al Mioceno (Ferrari et al., 2018; Aranda-Gómez et al., 2000). La Sierra Madre 47 Occidental ha sido considerada como la provincia silícica continua más grande del Cenozoico, conformada por un conjunto de rocas calcoalcalinas, caracterizadas por concentraciones de K intermedias a altas y un enriquecimiento relativamente bajo en Fe (Ferrari et al., 2005; Jaimes-Viera et al., 2022). Montoya-Lopera et al. (2019) postularon que la Sierra Madre Occidental se formó a partir de dos episodios de actividad magmática desde el Cretácico Tardío al Mioceno. El primer episodio está constituido por rocas de composición intermedia asociadas a magmatismo de arco. Este arco se desarrolló del Cretácico al Eoceno que, anteriormente se había denominado Arco Laramide (Pérez-Segura et al., 2013; Ferrari et al., 2018; Montoya-Lopera et al., 2020). Sin embargo, Valencia-Moreno et al. (2021) definieron este arco como Arco Magmático Mexicano Cretácico-Eocénico, cuya composición varía de basalto a riolita con secuencias dominadas por andesita. Del Cretácico Tardío al Paleoceno, la actividad magmática produjo gran cantidad de rocas plutónicas y volcánicas que fueron agrupadas en el Complejo Volcánico Inferior de la Sierra Madre Occidental (Montoya-Lopera et al., 2019). En el sector central de la Sierra Madre Occidental, el Complejo Volcánico Inferior está constituido por rocas intrusivas calcoalcalinas cuya composición varia de diorítica a granítica y, en cuanto a las rocas volcánicas, están conformadas por lavas andesíticas y riolíticas, además de ignimbritas silícicas expuestas en las partes profundas de los cañones (Ferrari et al., 2005). Se ha considerado que las rocas magmáticas del Eoceno constituyen un episodio distinto al Complejo Volcánico Inferior, ya que en algunas áreas se interpreta como el precursor del episodio ignimbrítico del Oligoceno. Este episodio es conocido como el arco magmático del Eoceno y, en Durango, está caracterizado por lavas andesíticas y riolíticas, ignimbritas e ignimbritas riolíticas (Figura 4.2; Ferrari et al., 2005). Posterior a los 38 Ma se produjo un cambio observado por un rápido y marcado aumento de la actividad ígnea y una transición hacia composiciones más silícicas. El repentino incremento en el vulcanismo silícico marca el inicio del primer evento ignimbrítico de la provincia silícica (Ferrari et al., 2018). 48 Montoya-Lopera et al. (2019) describieron al Supergrupo Volcánico Superior en la Sierra Madre Occidental como una sucesión magmática bimodal de ignimbritas riolíticas y basaltos del Oligoceno-Mioceno, de hasta 1000 metros de espesor, emplazada de manera discordante sobre rocas del Complejo Volcánico Inferior y el arco Eoceno. En este Supergrupo, se han descrito dos pulsos, el primero ocurrió en el Oligoceno en toda la provincia, mientras que, el segundo pulso ocurrió durante el Mioceno Temprano solo en la parte suroeste. El Supergrupo Volcánico Superior está caracterizado por una secuencia de tobas de flujo piroclástico, tobas de caída y lavas de composición silícica a intermedia, y en menor medida, flujos de lava de composición máfica. En Durango, la secuencia se compone por una serie de paquetes ignimbríticos de hasta 800 metros de espesor (Figura 4.2; Ferrari et al., 2005). Entre los 38 y 18 Ma se produjo un intenso vulcanismo silícico de gran volumen (>400 000 km3 de volumen erupcionado), la primera erupción paroxísmica (flare up) de ignimbrita Figura 4.2 Extensión geográfica de los conjuntos ígneos que forman la Sierra Madre Occidental, de los conjuntos del Cretácico-Eoceno (inferidos por estar cubiertos por ignimbritas del Oligoceno y Mioceno Temprano). Rectángulo: área de estudio. Tomado de Ferrari et al. (2005). 49 (~34-28 Ma) precedió a la extensión de la corteza superior. Mientras que, la segunda erupción paroxísmica (~24-18 Ma) fue sin-extensional y de composición bimodal. Las ignimbritas cubren la mayor parte del sur de la Sierra Madre Occidental, sin embargo, al norte se observan cantidades menores de riolitas y vulcanismo máfico (Figura 4.2; Ferrari et al., 2018). Entre el Oligoceno y Mioceno el frente volcánico de la Sierra Madre Occidental ocurrió una migración de la extensión hacia el W y SW. En el Oligoceno, el arco magmático de la Sierra Madre Occidental presentaba una orientación NNW a NW, su composición fue silícica. Durante la formación del protogolfo de California (~12 Ma), la orientación del frente volcánico de la Sierra Madre Occidental giró de NW-SE a E-W. Como consecuencia se formó la Faja Volcánica Transmexicana, cuya composición va de andesítica a basáltica. La resultante de los componentes del desplazamiento durante el cambio de volcanismo asociado a un margen convergente a magmatismo intraplaca fue NE a SW (Aranda-Gómez et al., 2000). El vulcanismo postignimbrítico está definido por magmatismo más heterogéneo, generalmente bimodal. El sector central en Durango, las secuencias ignimbríticas están cubiertas por coladas de lavas basálticas. En cuanto al último episodio de magmatismo, se trata del volcanismo postsubducción, está relacionado con la separación de Baja California, está conformado por basaltos alcalinos del Mioceno al Cuaternario (Ferrari et al., 2005). Estructuralmente, Agarwal et al. (2017) dividieron la Sierra Madre Occidental en tres dominios: (1) Este, afectados por grabens con tendencia al NNE y N-S, (2) Oeste, dominado por medios grabens de tendencias al NNW; y (3) Sur, caracterizado por estructuras de transpresión y transtensión lateral derecha. Si bien, el límite entre la Mesa Central y la Sierra Madre Occidental está constituido por el sistema de fallas San Luis-Tepehuanes (Figura 4.3). Nieto-Samaniego et al. (2005) describieron este sistema de fallas San Luis-Tepehuanes como un lineamiento regional en dirección NW-SE que se extiende desde San Luis de la Paz (Guanajuato) hasta Tepehuanes (Durango) y que está constituido por múltiples fallas. Desde el NW de Sombrerete (Zacatecas) hasta Tepehuanes (Durango) (Nieto-Samaniego et al., 2012). Existen tres familias de fallas con orientaciones preferenciales, E-W, NW, N- S que denotan la continuación del fallamiento regional San Luis-Tepehuanes hacia su extremo boreal (Figura 4.3). 50 Este sistema de fallas configura una serie de cuencas continentales con relleno aluvial. En el estado de Durango las fallas normales tienen una orientación NW-SE, adicionalmente, el sistema de fallas San Luis-Tepehuanes está bordeado por grandes grábenes y fallas normales en dirección NNW. Al oriente de la zona de estudio se encuentra el graben del Rodeo con dos fases de deformación documentadas, la primera en el Oligoceno Temprano (32.3-30.6 Ma) y la segunda en el Mioceno Temprano (∼24 Ma). A su vez, al occidente se localiza el graben Río Chico-Otinapa, cuya actividad ocurrió entre 12 y 2.5 Ma (Nieto- Samaniego et al., 2005). Finalmente, la Mesa Central es una meseta elevada situada cerca de la porción SE de la Sierra Madre Occidental. En la Mesa Central se han identificado varios pulsos de deformación asociados a la tectónica extensional. Los cuales ocurrieron entre ca.29 y 27 Ma, ca. 24 y ca.11 Ma. Sin embargo, Aranda-Gómez et al. (2007) describieron un primer pulso de deformación (≥32 Ma) posiblemente relacionado con el sistema de fallas regional de orientación NW que se extiende a más de 250 km de longitud. Este sistema de fallas normales divide a la Mesa Central en dos dominios con estratigrafía y geomorfología distinta. Nieto-Samaniego et al. (2005) sugirieron que la formación de gran parte de los depósitos minerales en la Mesa Central y sus inmediaciones estuvieron fuertemente influenciados por el funcionamiento del sistema de fallas, ya que se encuentran concentrados alrededor del Figura 4.3 Lineamientos regionales que denotan la continuación de la falla San Luis Tepehuanes y la Mesa Central. Obtenido y modificado de Google Earth (2020). 51 sistema de Fallas San Luis-Tepehuanes (Figura 4.3). De hecho, las reactivaciones de este sistema de fallas ocurrieron en distintos segmentos de la estructura desde el Eoceno Medio hasta el Mioceno Temprano, lo cual coincide con el rango temporal de la formación de depósitos epitermales en esta zona. De hecho, en los depósitos epitermales de la Mesa Central y sus inmediaciones, se observa un importante control estructural, estos se distribuyen a lo largo de la traza de las fallas regionales, tal y como se observa en la Figura 4.4. Al igual, se ha observado que en estos depósitos epitermales la mineralización se encuentra de forma preferencial en fallas secundarias. 4.2 Geología local El Distrito Minero de Guanaceví alberga yacimientos de vetas con altas concentraciones de Ag y Au. Las vetas están alojadas principalmente en el Complejo Volcánico Inferior, que está localmente caracterizado por flujos de andesita, depósitos piroclastos y epiclastos (Black et al., 2018). Figura 4.4 Localización del sistema de fallas San Luis- Tepehuanes y los principales depósitos minerales. El área de estudio se encuentra dentro del recuadro rojo. Nieto-Samaniego et al. (2005). 52 4.2.1 Estratigrafía 4.2.1.1 Formación Guanaceví La Formación Guanaceví es la unidad más antigua del distrito, y se trata de un conglomerado polimíctico mal seleccionado de color violáceo a café rojizo y, ocasionalmente, verde claro por hidrotermalismo. El conglomerado polimíctico está compuesto por clastos angulares a subangulares de: cuarzo lechoso, riolita, andesita, dacita; cuarcita, filita, pizarra y esquisto. Los clastos se encuentran embebidos en una matriz arenosa a arcillosa. En el área de Guanaceví esta formación alcanza los 450 m de espesor (Figura 4.9) (Black et al., 2018). Además, en ciertas zonas de la región mineralizada se pueden observar afloramientos compuestos por unidades de arenisca y lutita alternadas en pequeños estratos. Esta unidad exhibe pequeños vetilleos de cuarzo con microdiseminado de pirita (Figura 4.5). Palma-Ramírez (2018) indicaron que la Formación Guanaceví sobreyace a una secuencia del Cretácico Inferior y subyace concordante a una secuencia de flujos riolíticos del Neógeno. De forma que se le ha asignado la edad Cretácica Superior (Figura 4.9). Figura 4.5 Formación Guanaceví a) afloramiento b) detalle de estratos de lutitas y areniscas. 53 4.2.1.2 Complejo Volcánico Inferior Black et al. (2018) describieron al Complejo Volcánico Inferior como una sucesión de unidades volcánoclasticas y sedimentarias, cuya litología está conformada por estratos que van de limolitas a areniscas intercaladas con conglomerados de andesita. Este Complejo sobreyace discordantemente a la Formación Guanaceví (Figura 4.9). Hacia la base de esta unidad, Valdez (1980) aseguraron que hacia la base de esta unidad se localizan grauvacas y limolitas <120 m de espesor, cuyos constituyentes son fragmentos de plagioclasas o cuarzos. El cementante se trata de una mezcla de material sílico-ferruginoso y, en ocasiones calcáreo. Sobre este miembro descansa un derrame lenticular de andesita porfídica verde oscuro que intemperiza en tono rojizo a verdoso. La andesita está formada por anfíbol, plagioclasa, cuarzo, oligoclasa-andesina, vidrio volcánico, magnetita, piroxeno; además de minerales de arcilla, hematita y zeolita (Figura 4.6) (Servicio Geológico Mexicano, 2019; Pineda et al.,1967). A techo de este Complejo afloran derrames, tobas y brechas de composición andesítica (Figura 4.7), con un espesor estimado entre 100 y 300 m (Servicio Geológico Mexicano, 2019; Alba, 1990). Los derrames de andesita son predominantemente gris verdoso a gris oscuro y en ocasiones tonos rojizos. Su textura es afanítica y ocasionalmente porfirítica. Los componentes presentes son andesina-labradorita, piroxenos, anfíboles, magnetita y apatita como fases primarias. Como fases secundarias por hidrotermalismo: montmorillonita y cuarzo reemplazando a los feldespatos y rellenando espacios abiertos. En cuanto a fases por intemperismo se encuentra la hematita y goethita. Figura 4.6 Complejo Volcánico Inferior a) vista panorámica b) afloramiento. 54 Las tobas andesíticas tienen la misma composición que las andesitas descritas anteriormente y presentan pseudoestratificación. Y es la que alberga la mineralización más desarrollada. La brecha andesítica es de color verdoso, con fragmentos subangulosos a subredondeados de andesita, de matriz tobácea (Figura 4.7). 4.2.1.3 Supergrupo Volcánico Superior El Supergrupo Volcánico Superior se superpone discordantemente al Complejo Volcánico Inferior (Figura 4.9) y se localizan en las cotas más altas de la región mineralizada, formando la cubierta superior de las sierras que circundan el poblado de Guanaceví (Figura 4.10). Este supergrupo consiste en una secuencia de depósitos de piroclastos y rocas volcánicas de composición riolítica presente como derrames, tobas y brechas riolíticas alteradas por la oxidación y silicificación, de 300 m de espesor (Figura 4.8; Servicio Geológico Mexicano, 2019; Pineda et al., 1981). El depósito de piroclastos está constituido, principalmente, por ignimbritas soldadas (Alba, 1990). Valdez (1980) describió a las riolitas de color rosado a gris blanquecino, con textura porfídica y fenocristales de cuarzo y biotita. En cuanto a las tobas, son de color violeta a púrpura y en ocasiones gris y textura variable, desde flujos de ceniza hasta tobas de lapilli gruesas con líticos de riolita o andesita. Las brechas son color púrpura a violeta, textura Figura 4.7 Brecha con clastos rotados de distintos tamaños, silicificados con cuarzo rellenando oquedades. 55 afanítica y con clastos subangulosos a subredondeados (Servicio Geológico Mexicano, 2019; Pineda et al., 1981; Black et al., 2018). 4.2.1.4 Intrusivos En cuanto a los intrusivos están constituidos por diques de cuarzolatita con rumbos N10° y N45°W, que atraviesan el Supergrupo Volcánico Superior, de forma que se han considerado de edad Plioceno Temprano (Pineda et al., 1980; Servicio Geológico Mexicano, 1999). Por otro lado, el Servicio Geológico Mexicano (2019) describió un pórfido latítico en el distrito, el cual es asociado a las estructuras mineralizadas. El color de la roca es blanco con tonalidades grises, textura afanítica compuesta por feldespato alterado. Figura 4.8 Supergrupo Volcánico Superior vista panorámica y al fondo Bufa de Guanaceví. 56 Figura 4.9 Columna estratigráfica compuesta del Distrito Guanaceví (Modificado de Carrasco et al., 1993); Black et al., 2018; Servicio Geológico Mexicano, 2019). 57 4.2.2 Geología Estructural Valdez (1980) definieron dos sistemas estructurales en la región: el primero de rumbo NNW con buzamientos predominantes al SW y ángulos de inclinación que van de 50° a 80°; el segundo con dirección preferencial al NNE, buzamientos al SE y echados cercanos a la vertical. Lo cual es consistente con lo observado tanto el mapa de lineamientos como en el diagrama de roseta del área de estudio (Figura 4.11) ya que muestran las tendencias principales N-S, NNW-SSE, E-W y NNE-SSW de los lineamientos generales en la región con y sin mineralización. Las fallas son las estructuras de mayor importancia en el distrito minero, debido a que la mayor parte se encuentran mineralizadas. Figura 4.10 Mapa geológico de la zona de estudio. Modificado de SGM (2021). 58 De acuerdo con Cháirez y Ramos (2009) en la porción norte de la veta San Rafael se encuentran dos sistemas de fallas con rumbo NW-SE, uno dextral y el segundo normal. Se ha descrito al desplazamiento dextral como el más antiguo y que originó los clavos a lo largo de la estructura, mientras que, el desplazamiento normal fue posterior. Black et al. (2018) reportan tres tendencias principales de las fallas normales de alto ángulo: la tendencia estructural dominante de la región es NNW, esta generación de estructuras alberga la mayor parte de la mineralización del distrito (Figura 4.10 y Figura 4.11). Igualmente, las fallas observadas en el noreste son posteriores a las estructuras mineralizadas, mientras que las fallas E-W son las más recientes. La secuencia de patrones parece indicar una extensión temprana en dirección NE-SW, seguida de una extensión E- NE a W-SW, posteriormente una extensión NW-SE y finalmente una extensión N-S. Figura 4.11 Mapa de lineamientos y diagrama de roseta de los lineamientos del área de estudio. Modificado de INEGI (2021). 59 Igualmente, Black et al. (2018) afirmaron que el patrón de deformación de la región constituye una ventana erosiva causada por el levantamiento de la corteza a unos 3 km al oeste de Guanaceví. El levantamiento está limitado por fallas y fracturas de tendencia dominante NW, con componentes subordinados hacia el N y NNE. Pineda et al. (1967) expusieron que un esfuerzo orogénico dislocó las rocas del distrito formando una estructura tipo dómica, cuyo eje mayor tiene una orientación N10°W, la continuación del esfuerzo provocó el fracturamiento, fallamiento e intrusión de diques. Las soluciones mineralizantes que originaron los yacimientos epitermales ascendieron por las fallas, fracturas, zonas de contacto de entre los diques y entre el conglomerado y andesita. 4.2.3 Yacimiento mineral Valdez (1980) refirió que, tanto de relleno de fisuras como de reemplazamiento, todos los yacimientos del distrito Guanaceví son de tipo epitermal. Este autor indicó que en el caso de aquellos depósitos mineralizados que se encuentran rellenando fisuras, la roca encajonante es el conglomerado; mientras que, en aquellos depósitos cuyo mecanismo fue el reemplazamiento, la roca encajonante es andesita. Las principales estructuras de interés económico son las fallas normales, orientadas en direcciones preferenciales NNE y NNW, formando un sistema de fallas conjugadas. En la porción sur, oeste y suroeste del distrito minero Guanaceví la mineralización principal es de óxidos de manganeso En contraste con la región norte, y este; la mineralización aparece conjuntamente con sulfuros. Según Valdez (1980) hay una zonación vertical, en la cual se observa mayor concentración de Mn en la parte sur del distrito. 4.2.3.1 Roca caja Pineda et al. (1967) describieron que la roca encajonante en la porción sur y central es andesita; conglomerado y andesita-conglomerado al oeste; en cuanto al norte es toba andesítica. Estos autores también describieron que las vetas mineralizadas pueden alcanzar hasta 3 km de longitud y 1 me de espesor promedio. Las vetas están formadas por una brecha mineralizada con: galena, galena argentífera, pirita, calcopirita, proustita, pirargirita, calcita, fluorita y barita en una matriz de cuarzo. Por el contrario, aquellos encajonados en andesitas tienen alto contenido de Ag. Hacia el este del Distrito Minero de Guanaceví aumenta el contenido de cobre. En la veta San Rafael la roca encajonante es andesita, principalmente, y toba andesítica. 60 La roca encajonante en la Veta San Rafael y Veta Carmen está constituida por andesitas grisáceas que pertenecen al Complejo Volcánico Inferior, sin embargo, en el área centro- norte profunda de la muestra SRNNIV17, se observa la roca encajonante constituida por toba lítica de composición andesítica. Black et al. (2018) asegura que la mineralización del distrito minero Guanaceví está estrechamente asociada con un pulso de erupciones silícicas que señalaron el final de magmatismo del Complejo Volcánico Inferior o bien el inicio de la actividad del Supergrupo Volcánico Superior. 61 Capítulo 5 Mineralogía del Yacimiento Se ha subdivido y denominado a la estructura mineralizada en dos cuerpos. Al cuerpo mineralizado que se encuentra en el sector norte y centro del área de estudio se le ha denominado Veta San Rafael, mientras que al cuerpo que se encuentra en el sector sur como Veta Carmen. En cuanto al sentido vertical la subdivisión se ha hecho por niveles, en la Figura 5.1 se puede observar la distribución espacial de las muestras en los niveles y en los sectores superficiales. La descripción mineralógica de las muestras se hará por sectores de norte a sur. Al sector centro se ha dividido en dos: centro norte y centro sur (Figura 5.1). Figura 5.1 Distribución espacial de las muestras superficiales y subterráneas de los sectores norte, centro y sur. 62 5.1 Petrografía de la Veta San Rafael y Veta Carmen 5.1.1 Mineralización del sector Norte 5.1.1.1 Asociación mineral En el sector norte de la Veta San Rafael la estructura mineralizada consiste en una veta- brecha hidrotermal, la veta es crustiforme irregular con una mineralización de galena y esfalerita (Figura 5.2a). Por otra parte, la brecha es hidrotermal con abundantes clastos líticos de toba con alteración, cementante de cuarzo y ópalo. En la brecha se observan vetillas de calcedonia sin mineralización de mena, cuarzo con textura coloforme y fluorita (Figura 5.2b). De acuerdo con el estudio petrográfico realizado en la región norte, se observaron cuatro etapas paragéneticas, las cuales están caracterizadas por las siguientes asociaciones mineralógicas: 1) Cuarzo micromosaico a mosaico, clorita, montmorillonita, caolinita, pirita 2) Cuarzo microcristalino, micromosaico y mosaico; clorita, montmorillonita, caolinita, adularia, pirita, esfalerita rica en Fe, calcopirita (microinclusiones), galena (subidiomórfica) 3) Cuarzo mosaico, macromosaico y tabular; clorita, montmorillonita, fluorita, adularia, pirita, esfalerita pobre en Fe, calcopirita (en agregados cristalinos y microvetillas), argentita, tetrahedrita, hematita 4) Cuarzo macromosaico, fluorita, hematita. Se distinguen dos eventos mineralizantes económicos comprendidos en la segunda y tercera etapa (Figura 5.3). Figura 5.2 a) Veta crustiforme irregular con sulfuros y roca encajonante de tipo piroclásticas alterada. b) Brecha soportada por clastos más cementante de cuarzo coloforme con vetillas. 63 La esfalerita de primera generación, los cristales se encuentran como agregados cristalinos anhedrales y su tamaño va de 0.25 hasta 0.8 mm. Ya que se trata de una esfalerita opaca se ha definido como esfalerita rica en Fe. Esta esfalerita se distingue por su abundancia de microinclusiones de calcopirita (Figura 5.4a y b). La galena está en forma de agregado cristalino, es subidiomórfica en tamaños <3 mm. Está relacionada espacialmente con la esfalerita rica en Fe (Figura 5.4a y b). La calcopirita se encuentra como microinclusiones (<100 µm) en la esfalerita rica en Fe (Figura 5.4a y b). La esfalerita de segunda generación se encuentra como agregados cristalinos anhedrales <1 mm y es semitraslúcida color café claro, por lo que se ha definido como la esfalerita pobre en Fe. La calcopirita se encuentra en microvetillas (<1 mm) o en forma de agregados cristalinos anhedrales (<100 µm) (Figura 5.4b). La argentita se encuentra como inclusiones <50 µm en la calcopirita de segunda generación o agregados cristalinos de 100 µm en Figura 5.3 Secuencia paragenética del sector norte de la Veta San Rafael 64 intersticios entre el cuarzo y la pirita. La tetrahedrita se presenta en microcristales subhedrales de tamaños variables <150 µm estos están dispuestos en vetillas alrededor o rellenando intersticios cristalinos de calcopirita de segunda generación (Figura 5.4b). El cementante de la brecha es de cuarzo y cuarzo microcristalino (Figura 5.6a y b). En cuanto a la textura del cuarzo es micromosaico, mosaico, macromosaico y en menor proporción cuarzo tabular. Los granos del cuarzo en micromosaico son anhedrales <80 µm. Los granos del cuarzo mosaico son subhedrales < 200 µm, por último, en el macromosaico son subhedrales <1 mm (Figura 5.5a). En cuanto al cuarzo tabular es subhedral <80 µm. Los cristales de clorita se encuentran como agregados cristalinos anhedrales <1mm, se encuentran espacialmente relacionados con el cuarzo microcristalino y menas de metales base (Figura 5.5b). La pirita se encuentra como agregado cristalino, es subhedral cúbica o tabular < 100 µm (Figura 5.4a Figura 5.6a). La fluorita está presente como agregados cristalinos, en una etapa tardía rellenando espacios abiertos o cubriendo al cuarzo en mosaico. Igualmente, la hematita está presente como una etapa tardía. La hematita se encuentra como agregados cristalinos subhedrales tabulares < 200 µm (Figura 5.4a). Figura 5.4 Fotomicrografía tomada con luz reflejada nícoles paralelos. a) Cristal de galena subidiomórfica, esfalerita con calcopirita diseminada, cristales de pirita y hematita. b) Galena, esfalerita temprana con microdiseminado de calcopirita; pirita de hábito tabular y tetrahedrita relacionada con calcopirita tardía. Abreviaturas: Ccp (calcopirita), Gn (galena), Hem (hematita), Py (pirita), Sp (esfalerita), Ttr (tetrahedrita). 65 5.1.1.2 Alteración hidrotermal La asociación de minerales de alteración hidrotermal de la región norte de la Veta San Rafael consta de cuarzo, minerales de arcilla y pirita (Figura 5.6). A partir de esta mineralogía se definió la alteración como argílica intermedia (cuarzo 90%, caolinita 8% y pirita 2%) se manifiesta en forma de halos o parches, ya que a partir del análisis de SWIR y DRX (Figura 5.7 y Figura 5.8). Se observó que el mineral de la arcilla presente es caolinita. Figura 5.6 Fotomicrografías de la alteración hidrotermal del sector norte tomadas con luz polarizada plana con nícoles cruzados. a) Cuarzo microcristalino, minerales de arcilla y pirita b) Cementante de distinto grado de cristalinidad del cuarzo y banda de mineral de arcilla. Abreviaturas: Arc (arcillas), Py (pirita), Q (cuarzo). Figura 5.5 Fotomicrografías de la textura de la sílice de la región norte tomadas con a) luz polarizada plana con nícoles paralelos, b) luz polarizada con nícoles cruzados. a) Textura de cuarzo en mosaico en sección superior izquierda y en micromosaico en sección inferior izquierda. b) Clorita asociada con sulfuros y cuarzo plumoso. Abreviaturas: Brch (brecha), Chl (clorita), Qz (cuarzo), Sulf (sulfuros). 66 Adicionalmente, en la región norte se analizaron muestras superficiales correspondientes a una brecha mineralizada. La asociación mineral correspondiente de la alteración mineral 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm Caolinita Figura 5.8 Difractograma de la muestra SR-2 medida como muestra no orientada. Fases identificadas: cuarzo y caolinita. Figura 5.7 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) en minerales de arcilla de la región norte de la Veta San Rafael. Muestra con caolinita. 67 consta de cuarzo, minerales de arcillas, fluorita y pirita, que se manifiesta en halos y parches. A partir de los análisis de SWIR (Figura 5.9) y DRX (Figura 5.10 y Figura 5.11, en muestra no orientada) se identificó que la arcilla predominante es montmorillonita, además se identificaron fases de fluorita, barita cuarzo y mica. Por lo cual se definió a la alteración como argílica, sin embargo, debido a la presencia de mica se ha definido la presencia de alteración fílica. En cuanto al análisis de DRX de la muestra orientada, glicolada y calentada a 550°C se identificó a la montmorillonita como arcilla predominante al igual que interestratificados de ilita-esmectita y pequeñas cantidades de caolinita (cuarzo 90%, montmorillonita 4%, ilita-esmectita 2%, caolinita 1%, fluorita 1% y pirita 2%) (Figura 5.12). 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm Montmorillonita Figura 5.9 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) en minerales de arcilla de la región norte de la Veta San Rafael. Muestra con montmorillonita. Figura 5.10 Difractograma de la muestra SR-1 medida como muestra no orientada. Fases identificadas: fluorita, barita, cuarzo, mica y montmorillonita. 68 Figura 5.11 Difractograma de la muestra SR-1, medida como muestra no orientada. Fases identificadas: calcita, pirita, cuarzo, ilita, barita, fluorita, albita. Figura 5.12 Difractograma en muestra orientada, glicolada y calentada a 550°C para la muestra SR- 1, se observa la presencia de esmectita tipo montmorillonita, interestratificado ilita-esmectita y pequeñas cantidades de caolinita. 69 5.1.2 Mineralización del sector Centro 5.1.2.1.1 Asociación mineral La estructura mineralizada del sector centro-norte corresponde a una veta crustiforme irregular y discontinua de cuarzo y sulfuros (Figura 5.13a y b). En cuanto a la región centro- sur la Veta San Rafael es una veta es crustiforme regular a ligeramente irregular y veta- brecha. La brecha soportada por granos con fragmentos de roca piroclástica cloritizada y más a profundidad se trata de una brecha con cementante de calcita y cuarzo (Figura 5.13c y d). De acuerdo con el estudio petrográfico realizado en la región centro-norte, se observaron cuatro etapas paragéneticas, las cuales están caracterizadas por las siguientes asociaciones mineralógicas: 1) Cuarzo micromosaico a mosaico, clorita, montmorillonita, pirita 2) Cuarzo microcristalino, micromosaico y mosaico; cuarzo tabular y plumoso; clorita, montmorillonita, adularia, calcita pirita, esfalerita rica en Fe, calcopirita (microinclusiones), Figura 5.13 Fotomicrografías del sector centro-norte tomadas con luz polarizada plana a y c) con nícoles cruzados b y d) nícoles paralelos. a) Bandas crustiformes de cuarzo microcristalino con arcillas; cuarzo micromosaico, mosaico, cuarzo plumoso a tabular. b) Bandeamiento crustiforme irregular de cuarzo mosaico. Sector centro-sur c) Bandeado crustiforme de clorita, cuarzo y hematita. d) Asociación de minerales de arcilla y cuarzo en líticos dentro de la veta-brecha. Abreviaturas: Arc (arcillas), Chl (clorita), Hem (hematita), Qz (cuarzo), Sp (esfalerita). 70 galena (subidiomórfica) 3) Cuarzo mosaico, macromosaico, peineta, tabular y plumoso; clorita, montmorillonita, adularia, calcita, pirita, esfalerita pobre en Fe, galena (hipidiomorfa), calcopirita (en agregados cristalinos y microvetillas), argentita, tetrahedrita, hematita 4) Cuarzo macromosaico y peineta, hematita. Al igual que en el sector norte, se distinguen dos eventos mineralizantes económicos comprendidos en la segunda y tercera etapa (Figura 5.14). Se ha denominado esfalerita de primera generación a aquella que es rica en Fe, esta se encuentra en agregados cristalinos anhedrales <8 mm que incluyen inclusiones de calcopirita en textura de enfermedad de la esfalerita (Figura 5.15b y c). Mediante el uso de SEM se confirmó que la esfalerita del primer evento de mineralización es rica en Fe (Figura 5.16A). La galena subidiomórfica se encuentra como agregado cristalino <5 mm, se le ha asignado el nombre de galena de primera generación, se encuentra relacionada con la esfalerita rica en Fe tanto espacial como paragenéticamente (Figura 5.15b). La calcopirita Figura 5.14 Secuencia paragenética del sector centro-norte de la Veta San Rafael 71 se encuentra como pequeñas inclusiones <100 µm de la esfalerita de primera generación (Figura 5.15b). La esfalerita de segunda generación es pobre en Fe, se encuentra como agregados cristalinos anhedrales <5 mm, es semitraslúcida de color café claro (Figura 5.15a, d, e y f). En ocasiones se observan vetilleos de calcopirita de segunda generación. Se pudo comprobar el bajo contenido de Fe de la esfalerita mediante el uso del SEM (Figura 5.16B). La esfalerita de segunda generación se relaciona espacialmente con la tetrahedrita (Figura 5.15d y f). La galena de segunda generación (hipidiomorfa) se puede diferenciar, ya que es de menor tamaño respecto a la de primera generación, se encuentra en agregados cristalinos <3 mm (Figura 5.15a, c, d, e y f y Figura 5.16B). La galena de segunda generación muestra una relación espacial con la argentita que se encuentra dispuesta hacia sus bordes o en pequeñas inclusiones dentro de los cristales. La calcopirita tardía se encuentra presente en agregados cristalinos <4 mm o en microvetillas, estas cortan comúnmente a la esfalerita de segunda generación (Figura 5.15a). La argentita está presente como microcristales anhedrales de tamaños variables <50 µm. Se encuentran adyacentes y como microinclusiones en la galena de segunda generación o de forma libre en el cuarzo en micromosaico a mosaico (Figura 5.17A). La tetrahedrita se encuentra como microinclusiones <80 µm en la esfalerita y calcopirita de segunda generación, inclusive se observan unas inclusiones <10 µm (Figura 5.15d, e y f y Figura 5.17B). Por medio del análisis en SEM se revelaron tetrahedrita no argentífera con trazas de antimonio, esta se encuentra como microinclusiones <20 µm en la galena de segunda generación o aislada en el cuarzo (Figura 5.17C). 72 Figura 5.15 Fotomicrografía de menas de metales base y metales preciosos de la región centro- norte tomada con luz reflejada nícoles paralelos. a) esfalerita pobre en Fe, galena hipidiomorfa, calcopirita de segunda generación y hematita tardía b) galena subhidomórfica (primera generación), esfalerita y calcopirita de primera generación y hematita tardía c) esfalerita y calcopirita de primera generación, galena hipidiomorfa (segunda generación), hematita d) galena de segunda generación, hematita y tetrahedrita en microinclusiones de esfalerita y pirita de segunda generación. e) Microinclusión de tetrahedrita en galena de segunda generación, esfalerita de segunda generación dentro de galena f) Microinclusiones de tetrahedrita en esfalerita y calcopirita de segunda generación, galena hipidiomorfa y hematita. 73 sfalerita alena sfalerita Figura 5.16 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de A) esfalerita rica en Fe B) esfalerita pobre en Fe y Galena. 74 rgentita etra edrita etra edrita Figura 5.17 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de A) argentita B) tetrahedrita argentífera C) tetrahedrita no argentífera. 75 La textura del cuarzo en el sector centro-norte de la Veta San Rafael es cuarzo de micromosaico a mosaico, cuarzo plumoso, cuarzo en peineta, cuarzo mosaico a macromosaico y cuarzo tabular. Los granos del cuarzo en micromosaico son anhedrales <80 µm (Figura 5.18b, c y d). Los granos en el cuarzo mosaico son subhedrales <200 µm (Figura 5.18a, b, c y d). El cuarzo en micromosaico y mosaico está relacionado espacialmente con la mineralización de mena. Los granos del cuarzo en macromosaico son subhedrales <1 mm (Figura 5.18c). El cuarzo tabular se encuentra como cristales subhedrales de hasta 1 mm, se encuentra relacionado con el cuarzo de textura micromosaico y mosaico. El cuarzo plumoso se encuentra en cristales anhedrales <800 µm, se relaciona espacialmente con el cuarzo en mosaico y clorita (Figura 5.18c). El cuarzo en peineta se encuentra en cristales subhedrales de hasta 1.5 mm, se relaciona espacialmente con el cuarzo macromosaico (Figura 5.18d). La pirita se encuentra como agregado cristalino subhedral tabular <250 µm, relacionada espacialmente con la galena de segunda generación (Figura 5.15d). Los cristales de clorita se encuentran como agregados cristalinos anhedrales, dispuestos de forma radial, <700 µm, se encuentran espacialmente relacionados con el cuarzo en micromosaico, minerales de arcilla y adularia (Figura 5.24d). La calcita se encuentra como agregados cristalinos <300 µm anhedrales a subhedrales tabulares y aciculares (hojoso) (Figura 5.18c). La calcita se encuentra relacionada espacialmente con el cuarzo plumoso, mosaico y tabular; adularia y clorita. La adularia se encuentra como agregado cristalino subhedral tabular o rómbico <300 µm, se encuentra relacionado especialmente con cuarzo en mosaico, clorita y esfalerita de primera generación (Figura 5.18d). La hematita se encuentra como agregado cristalino subhedral tabular <100 µm en etapa tardía, se relaciona espacialmente con la esfalerita de primera generación, clorita y cuarzo en macromosaico (Figura 5.15a, b, c, d y f). 76 Según el estudio petrográfico realizado en la región centro-sur, se han definido cuatro etapas paragéneticas, las cuales están caracterizadas por las siguientes asociaciones mineralógicas: 1) Cuarzo micromosaico a mosaico, clorita, montmorillonita, pirita 2) Cuarzo microcristalino, micromosaico y mosaico; cuarzo tabular y plumoso; clorita, montmorillonita, adularia, calcita pirita, esfalerita rica en Fe, calcopirita (microinclusiones), galena (subidiomórfica) 3) Cuarzo mosaico, macromosaico, tabular y plumoso; clorita, montmorillonita, adularia, calcita, pirita, esfalerita pobre en Fe, galena (hipidiomorfa), calcopirita (en agregados cristalinos y microvetillas), argentita, tetrahedrita, hematita 4) Cuarzo macromosaico y peineta, hematita. Al igual que en los sectores anteriores, se distinguen dos eventos mineralizantes económicos comprendidos en la segunda y tercera etapa (Figura 5.19). Figura 5.18 Fotomicrografías de la textura de la sílice la región centro-norte tomadas con luz polarizada plana con nícoles cruzados a) cuarzo mosaico en sectores esferoidales b) textura de cuarzo en peineta, cuarzo mosaico y micromosaico con clorita y minerales de arcilla. La mena se encuentra entre el cuarzo mosaico y micromosaico c) cuarzo micromosaico y mosaico; cuarzo plumoso y calcita hojosa d) cuarzo micromosaico y mosaico, adularia, cuarzo microcristalino y arcillas en relación con esfalerita de segunda generación. Abreviaturas: Adl (adularia), Arc (arcillas), Cal (Calcita), Chl (clorita), Hem (hematita), Qz (cuarzo), Sulf (sulfuros), Sp (esfalerita) 77 La esfalerita de primera generación (rica en Fe) está presente como agregados cristalinos anhedrales <1.2 mm, está asociada a microinclusiones de calcopirita de primera generación (Figura 5.20a y Figura 5.21A). La galena de primera generación (subidiomórfica) se encuentra como agregado cristalino, subhedral, <0.8 mm, se relaciona de forma paragenética con la esfalerita rica en Fe y espacialmente con la calcopirita de segunda generación (Figura 5.20a y Figura 5.21C). La calcopirita temprana se encuentra como inclusiones en la esfalerita de primera generación <80 µm (Figura 5.20a). Se ha denominado como de segunda generación a la esfalerita pobre en Fe, se encuentra como agregados cristalinos anhedrales <3mm, es semitraslúcida color café claro, llega a presentar vetilleos de calcopirita de segunda generación (Figura 5.20a, b y c). Se encuentran microinclusiones de tetrahedrita en esta esfalerita. Mediante el estudio en SEM se ha observado contenido de Zn (Figura 5.21B). La galena hipidiomorfa (de segunda generación) se encuentra en agregados cristalinos <500 µm (Figura 5.20c, d y f). Se ha observado inclusiones de argentita en la galena de segunda generación. La calcopirita Figura 5.19 Secuencia paragenética del sector centro-sur de la Veta San Rafael. 78 tardía se encuentra como agregados cristalinos anhedrales <1 mm o en vetillas <500 µm que cortan a la esfalerita de segunda generación (Figura 5.20a, b, c, d, e y f). La calcopirita de segunda generación está relacionada espacialmente con la esfalerita y galena de segunda generación. Se observaron microvetillas de argentita cortando a la calcopirita de segunda generación. La argentita se encuentra como microcristales subhedrales <300 µm en los bordes de grano o cortando a la calcopirita de segunda generación, igual se encuentra como microinclusiones en la galena de segunda generación. Igualmente se han encontrado como microcristales anhedrales de tamaño <25 µm en forma libre en los intersticios entre el cuarzo mosaico (Figura 5.20f). La tetrahedrita se encuentra como microinclusiones <300 µm en la calcopirita, esfalerita y en ocasiones pirita de segunda generación; y como diseminado (<80 µm) en la esfalerita de segunda generación (Figura 5.20e). 79 Figura 5.20 Fotomicrografías de menas de metales base y preciosos en la región centro-sur tomadas con luz reflejada nícoles paralelos. a) esfalerita de segunda generación (arriba izquierdo), calcopirita de segunda generación, esfalerita rica en Fe con microinclusiones de calcopirita de primera generación, galena de primera generación b) esfalerita de segunda generación con vetilleo de calcopirita y galena de segunda generación c) pirita, galena y calcopirita de segunda generación d) pirita, galena de segunda generación y microinclusión de tetrahedrita en calcopirita de segunda generación e) calcopirita de segunda generación en vetilla y agregado cristalino. Tetrahedrita como cristales anhedrales en galena de segunda generación f) microcristal de argentita en intersticios de cuarzo en relación espacial con galena y calcopirita de segunda generación. Abreviaturas: Arg (argentita), Ccp (calcopirita), Gn (galena), Hem (hematita), Py (pirita), Sp (esfalerita), Ttr (tetrahedrita). . 80 sfalerita sfalerita alena Figura 5.21 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de A) esfalerita rica en Fe B) esfalerita pobre en Fe C) galena subidiomórfica. 81 La textura del cuarzo en el sector centro-sur de la Veta San Rafael es cuarzo mosaico a micromosaico, cuarzo mosaico a macromosaico, cuarzo peineta, tabular y cuarzo plumoso. Los granos del cuarzo en micromosaico son anhedrales <80 µm (Figura 5.22a, b, c, d y f). Los granos en el cuarzo mosaico son subhedrales <200 µm, relacionado espacialmente con la clorita (Figura 5.22b, c y f). El cuarzo en micromosaico y mosaico está relacionado espacialmente con la argentita que se encuentra entre sus intersticios. Los granos del cuarzo en macromosaico son subhedrales <1 mm, se encuentra relacionada espacialmente con la esfalerita de segunda generación (Figura 5.22b y f). El cuarzo tabular se encuentra como cristales subhedrales de hasta 2 mm, se encuentra relacionado con el cuarzo de textura micromosaico, mosaico y cuarzo plumoso (Figura 5.22a). El cuarzo plumoso se encuentra en cristales anhedrales <800 m, se relaciona espacialmente con el cuarzo en mosaico y clorita (Figura 5.22a y e). El cuarzo en peineta se encuentra en cristales subhedrales de hasta 1 mm, se relaciona espacialmente con el cuarzo micromosaico y adularia (Figura 5.22 c y e). En los bordes del cuarzo en peineta se observa hematita. La pirita se encuentra como agregado cristalino subhedral tabular <400 µm, relacionada espacialmente con la esfalerita y galena de segunda generación (Figura 5.20c). Los cristales de clorita se encuentran como agregados cristalinos anhedrales <500 µm, en ocasiones dispuestos de forma radial, se encuentran espacialmente relacionados con el cuarzo en micromosaico, calcita, minerales de arcilla y adularia (Figura 5.22f y Figura 5.24f). La calcita se encuentra como agregados cristalinos <300 µm, anhedrales a subhedrales tabulares y aciculares (hojoso) (Figura 5.22e). La calcita se encuentra relacionada espacialmente con el cuarzo plumoso, mosaico, macromosaico, tabular; y con la clorita. La adularia se encuentra como agregado cristalino subhedral tabular o rómbico <400 µm, se encuentra relacionado especialmente con cuarzo en micromosaico, mosaico y cuarzo peineta (Figura 5.24e). La hematita se encuentra como agregado cristalino subhedrales tabulares <100 µm en etapa tardía, se relaciona espacialmente con cuarzo peineta y mosaico; calcopirita y galena de segunda generación; y sobreimpuesta en la clorita (Figura 5.20b y c y Figura 5.24d). 82 Figura 5.22 Fotomicrografías de la textura de la sílice de la región centro-sur tomadas con luz polarizada plana con nícoles cruzados.a) cuarzo plumoso, tabular y cuarzo en micromosaico b) cuarzo micromosaico con clorita y minerales de arcilla; cuarzo mosaico y macromosaico, adularia rómbica c) cuarzo en peineta, cuarzo en mosaico. Sector brechado con cementante de cuarzo microcristalino con clorita y minerales de arcilla d) cuarzo peineta, cuarzo micromosaico a mosaico, cuarzo mosaico e) cuarzo plumoso y calcita f) Cuarzo macromosaico, mosaico, cuarzo micromosaico con clorita, minerales de arcilla y minerales de mena. Abreviaturas: Arc (arcillas), Cal (Calcita), Chl (clorita), Hem (hematita), Qz (cuarzo), Sulf (sulfuros). 83 5.1.2.2 Alteración hidrotermal En el sector centro de la Veta San Rafael se analizaron muestras correspondientes a profundidad intermedia (en el nivel 10, Figura 5.23). Al igual, se analizaron muestras en los niveles de mayor profundidad en el sector centro-norte y sector centro-sur. La asociación mineral correspondiente a la alteración mineral a profundidad intermedia consta de cuarzo, minerales de arcilla y pirita. A partir de los análisis de SWIR se identificó la montmorillonita e ilita (con predominio de montmorillonita) como arcillas mayoritarias (Figura 5.23 Figura 5.25). Es por lo que se ha definido a la alteración hidrotermal como una transición entre alteración argílica a subpropilítica (cuarzo 90%, montmorillonita 4%, ilita 3% y pirita 3%) que se manifiesta en halos. En cuanto a los niveles profundos en el sector centro, la asociación mineral consta de clorita, cuarzo, minerales de arcilla, pirita, calcita y adularia. Mediante el análisis con SWIR, se determinó a la montmorillonita como arcilla predominante, por lo que se definió a la alteración como argílica. Sin embargo, de acuerdo con la asociación mineral y el mayor contenido de clorita se ha determinado a la alteración como subpropilítica (cloritización). Por lo cual se propone que este sector se encuentra en una zona de transición entre la alteración argílica a subpropilítica (clorítica) (cuarzo 90%, clorita 2%, montmorillonita 4%, pirita 1%, calcita 1% y adularia 1%) que se manifiesta en halos y parches (Figura 5.23). 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm Montmorillonita-ilita Figura 5.23 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) en minerales de arcilla de la región centro a profundidad intermedia de la Veta San Rafael. Muestra con Montmorillonita-ilita. 84 Figura 5.24 Fotomicrografías tomadas de la alteración hidrotermal de la región centro con luz polarizada plana a, c y d) nícoles paralelos b, e y f) con nícoles cruzados. Centro-norte a) adularia rómbica y esfalerita de primera generación b) cuarzo en macromosaico, clorita y hematita relacionada con galena. Centro-sur c) Adularia radial y calcita d) hematita, clorita, clorita y minerales de arcilla en asociación con esfalerita de segunda generación e) cuarzo mosaico y cuarzo plumoso en asociación con mena y adularia f) cuarzo, calcita acicular, hematita y clorita. Abreviaturas: Adl (adularia), Arc (arcillas), Cal (Calcita), Chl (clorita), Hem (hematita), Lit (lítico), Qz (cuarzo), Sp (esfalerita), Gn (galena). 85 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm Montmorillonita Figura 5.25 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) en minerales de arcilla de la región centro de la Veta San Rafael. Muestra con montmorillonita. 86 5.1.3 Mineralización del sector Sur (Veta Carmen) 5.1.3.1 Asociación mineral La Veta Carmen es una estructura mineralizada ubicada al sur de la Veta San Rafael en un nivel somero. Al tramo más próximo a la Veta San Rafael se le ha denominado Veta Carmen-1, mientras que, tramo más al sur se ha llamado Veta Carmen-2. La veta Carmen-1 es una veta crustiforme de cuarzo, calcita, clorita, adularia y sulfuros. En cuanto, a la Veta Carmen-2 es una veta-brecha con bandeamiento coloforme de cuarzo, calcita, clorita, minerales de arcilla, fluorita y sulfuros (Figura 5.26). De acuerdo con el estudio petrográfico realizado en la región sur (Veta Carmen) se han definido cuatro etapas paragéneticas. Las etapas están caracterizadas por las siguientes asociaciones mineralógicas: 1) Cuarzo micromosaico a mosaico, clorita, pirita 2) Cuarzo microcristalino, micromosaico y mosaico; cuarzo tabular y plumoso; clorita, adularia, calcita pirita, esfalerita rica en Fe, calcopirita (microinclusiones), galena, (subidiomórfica) 3) Cuarzo mosaico, macromosaico, tabular y plumoso; clorita, fluorita, adularia, calcita, pirita, esfalerita pobre en Fe, galena (hipidiomorfa), calcopirita (en agregados cristalinos y microvetillas), argentita, tetrahedrita, polibasita, electrum, hematita 4) Cuarzo macromosaico y peineta, hematita. Al igual que en los sectores anteriores, se distinguen dos eventos mineralizantes económicos comprendidos en la segunda y tercera etapa (Figura 5.27). Figura 5.26 Muestra de mano Carmen 2. Veta-brecha con cuarzo de textura coloforme y cuarzo hojoso. 87 La esfalerita de primera generación (rica en Fe) está presente como agregados cristalinos anhedrales <500 µm, está asociada a microinclusiones de calcopirita de primera generación. La galena de primera generación (subidiomórfica) se encuentra como agregado cristalino, subhedral, <250 µm, se relaciona de forma paragenética con la esfalerita rica en Fe y espacialmente con el cuarzo en macromosaico y clorita. La calcopirita temprana se encuentra como inclusiones en la esfalerita de primera generación <30 µm. La esfalerita pobre en Fe (de segunda generación), se encuentra como agregados cristalinos anhedrales <350 µm, es semitraslúcida color café claro, en algunos casos presenta vetilleos de calcopirita de segunda generación (Figura 5.28 a, c y d). La galena de segunda generación (hipidomorfa) se encuentra en agregados cristalinos <350 µm (Figura 5.28 a, b, c, d). Se han observado inclusiones de argentita en la galena de segunda Figura 5.27 Secuencia paragenética del sector sur (Veta Carmen). 88 generación (Figura 5.28 b y d Figura 5.29B). La calcopirita tardía se encuentra como agregados cristalinos anhedrales <300 µm o en vetillas <50 µm que cortan a la esfalerita de segunda generación (Figura 5.28 a, c, d y). La calcopirita de segunda generación en agregados cristalinos está relacionada espacialmente con la argentita y la tetrahedrita. La argentita se encuentra como agregado cristalino subhedral <150 µm relacionado con la calcopirita de segunda generación, inclusiones <50 µm en la galena de segunda generación (Figura 5.28 b d y e; Figura 5.29B). La tetrahedrita se encuentra como microinclusiones <100 µm en la calcopirita de segunda generación; y como microcristales subhedrales <150 µm relacionado con cristales de calcopirita de segunda generación (Figura 5.28c). Mediante el SEM se observó polibasita en microcristales subhedrales <30 µm como partícula independiente entre el cuarzo en micromosaico a mosaico y el borde de la galena de segunda generación (Figura 5.29A). También se observó electrum rico en Au como microcristal subredondeada <30 µm y como microvetilla arborescente <30 µm en la galena de segunda generación, la cual es contemporánea o es cortada por la vetilla de electrum (Figura 5.29C). 89 Figura 5.28 Fotomicrografía tomada con luz reflejada nícoles paralelos. a) pirita, calcopirita, galena y esfalerita de segunda generación b) cristal de argentita asociado con galena y calcopirita de segunda generación y hematita c) galena y esfalerita de segunda generación, pirita, inclusión de tetrahedrita en calcopirita de segunda generación d) argentita en cristales anhedrales relacionadas con galena y calcopirita de segunda generación e) argentita bordeando pirita y relacionada espacialmente con calcopirita de segunda generación f) pirita, marcasita y esfalerita. Abreviaturas: Arg (argentita), Ccp (calcopirita), Cv (covelina), Gn (galena), Hem (hematita), Mc (marcasita), Py (pirita), Sp (esfalerita), Ttr (tetrahedrita). 90 alena alena rgentita alena y u Figura 5.29 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de microinclusiones de A) galena subidiomórfica y polibasita B) argentita, galena con trazas de Si y Al además de Au C) electrum Au. olibasita 91 La textura del cuarzo en el sector sur de la Veta San Rafael es cuarzo mosaico a micromosaico, cuarzo mosaico a macromosaico, cuarzo plumoso, cuarzo tabular. Los granos del cuarzo en micromosaico son anhedrales <80 µm (Figura 5.30 b, c y d). El cuarzo en micromosaico está espacialmente relacionado con el cuarzo tabular. Los granos en el cuarzo mosaico son subhedrales <200 µm, relacionado espacialmente con la clorita (Figura 5.30 a, b, c y d). El cuarzo en mosaico está espacialmente relacionado con esfalerita de primera generación, cuarzo tabular y calcita. En los intersticios del cuarzo en micromosaico y mosaico se encontraron microcristales de polibasita. Los granos del cuarzo en macromosaico son subhedrales <500 µm, se encuentra relacionada espacialmente con el cuarzo plumoso. El cuarzo tabular está presente como cristales subhedrales <1 mm, está relacionado con el cuarzo de textura mosaico y calcita. El cuarzo plumoso se encuentra en cristales anhedrales <800 m, se relaciona espacialmente con el cuarzo en macromosaico (Figura 5.30b y c). La calcita hojosa se encuentra como agregado cristalino subhedral <700 µm. Se relaciona espacialmente con el cuarzo en macromosaico y la esfalerita de primera generación (Figura 5.30c). La adularia está presente como agregado cristalino <250 µm, relacionado espacialmente con la esfalerita de primera generación, hematita y cuarzo en mosaico (Figura 5.30a). La fluorita se encuentra como agregado cristalino anhedral semiarborescente, estos se encuentran cubriendo etapas tempranas cuarzo en mosaico y macromosaico con minerales de arcilla (Figura 5.31 a y b). lectrum Figura 2.29 Continuación. 92 Pirita está presente como agregado cristalino subhedral tabular <250 m, relacionada espacialmente con la esfalerita, calcopirita y galena de segunda generación (Figura 5.28 a, c, e y f). Los cristales de clorita se encuentran como agregados cristalinos anhedrales <250 µm, en contacto con cuarzo en mosaico y como alteración en contacto con líticos (Figura 5.31c). Marcasita se encuentra como agregados fibrosos anhedrales <400 µm relacionados espacialmente con la esfalerita de segunda generación y pirita (Figura 5.28f). La covelina está presente como agregado cristalino anhedral <150 µm, relacionada especialmente con la calcopirita y galena de segunda generación y pirita (Figura 5.28a). 93 5.1.3.2 Alteración hidrotermal La estructura mineralizada se ha agrupado en Veta Carmen 1 a la sección más proximal a Veta San Rafael y Veta Carmen 2 a la sección más distal (200 m más al sur de Veta San Rafael). En los niveles profundos del sector sur (Veta Carmen), la asociación mineral consta de clorita, cuarzo, pirita, calcita, adularia y minerales de arcilla (7%). Por lo cual se ha definido como alteración subpropilítica (clorítica) (cuarzo 90%, clorita 1%, pirita 1%, calcita 0.5% y adularia 0.5%). Figura 5.30 Fotomicrografías de la textura de la sílice tomadas con luz polarizada plana con nícoles cruzados. a) adularia rómbica, cuarzo en mosaico, hematita y esfalerita semitraslúcida b) cuarzo mosaico y micromosaico con cuarzo tabular c) cuarzo tabular, cuarzo micromosaico con minerales de arcilla, cuarzo mosaico y calcita d) cuarzo mosaico y cuarzo micromosaico en banda coloforme a crustiforme. Abreviaturas: Adl (adularia), Arc (arcillas), Cal (Calcita), Hem (hematita), Qz (cuarzo), Sulf (sulfuros), Sp (esfalerita). 94 5.2 Química mineral Los estudios de química mineral se llevaron a cabo en cristales de esfalerita y clorita para establecer la temperatura de cristalización a través de los geotermómetros propuestos para estos minerales. 5.2.1 Clorita En la Tabla 5.1 se presenta la composición, en elementos mayores, de la clorita en el sector norte (muestra somera SR-2) y del sector centro (muestra del nivel 10 SRNNIV17a). Todas las cloritas utilizadas presentan la relación Na+K+2Ca <0.05 átomos por unidad fórmula (apfu), lo cual indica que se tratan de cloritas puras y libres de interestratificados (De Caritat Figura 5.31 Fotomicrografías de asociación de minerales de alteración del sector sur (Veta Carmen) tomadas con luz polarizada plana con nícoles cruzados. a) cuarzo micromosaico en banda coloforme a crustiforme cubiertas por fluorita tardía y cuarzo en microcristalino con minerales de arcilla b) fluorita tardía c) asociación de cuarzo y clorita. Abreviaturas: Arc (arcillas), Chl (clorita), Fl (fluorita), Qz (cuarzo). 95 et al., 1993). Se realizó el cálculo de fórmulas estructurales en base a 14 (Tabla 5.1 y Tabla 5.2) y 28 oxígenos (Tabla 5.3 y Tabla 5.4). Muestra SR-2 C1-1 C3-2 C3-3 C6-1 C6-2 Na2O 0.020 0.036 0.066 0.063 0.057 FeO 32.912 33.618 32.650 33.659 33.372 K2O 0.031 0.034 0.028 0.044 0.023 SiO2 28.090 27.856 27.838 26.590 27.251 MnO 6.496 6.411 6.179 5.106 5.376 CaO 0.039 0.054 0.056 0.044 0.042 MgO 7.374 7.208 7.199 5.841 6.194 NiO 0.017 0.019 0.003 0.005 0.000 Cr2O3 0.000 0.000 0.000 0.001 0.000 TiO2 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 Al2O3 17.949 17.710 17.079 16.332 16.885 Fe2O3 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Total 92.928 92.948 91.098 87.685 89.200 Fórmula estructural basada en 14 oxígenos equivalentes (átomos por unidad de fórmula, apfu) SiIV 2.978 2.967 3.014 3.017 3.024 AlIV 1.022 1.033 0.986 0.983 0.976 FeVI 2+ 2.918 2.994 2.957 3.194 3.097 FeVI 3+ 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Cr 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 MgVI 1.165 1.144 1.162 0.988 1.025 NiVI 0.003 0.003 0.000 0.001 0.000 Mn 0.583 0.578 0.567 0.491 0.505 Ca 0.004 0.006 0.006 0.005 0.005 Ti 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Fe/Fe+Mg 0.715 0.723 0.718 0.764 0.751 Tabla 5.1 Análisis de EMPA de la clorita en el sector norte (muestra SR-2) de la Veta San Rafael y coeficientes de las fórmulas estructurales de cloritas calculadas con base en 14 oxígenos. 96 Muestra SRNNIV17 C1- Chl-1 C1- Chl-2 C1- Chl-3 C1- Chl-4 C2- Chl-1 C2- Chl-2 C2- Chl-3 C2- Chl-4 C3- Chl-3 C3- Chl-4 Na2O 0.044 0.091 0.000 0.017 0.000 0.000 0.050 0.000 0.016 0.000 FeO 33.931 37.385 36.462 37.639 35.392 33.743 34.271 36.004 33.765 31.986 K2O 0.038 0.197 0.134 0.072 0.174 0.121 0.134 0.065 0.030 0.647 SiO2 26.608 26.367 26.255 25.996 24.970 24.551 24.588 25.127 25.653 27.588 MnO 8.496 5.842 5.244 5.141 5.274 4.731 5.129 4.615 5.331 5.702 CaO 0.011 0.068 0.056 0.067 0.084 0.075 0.066 0.073 0.079 0.045 MgO 6.471 4.351 4.349 4.263 4.313 4.293 4.333 4.178 5.709 4.054 NiO 0.015 0.004 0.000 0.000 0.021 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 Cr2O3 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 TiO2 0.000 0.000 0.000 0.021 0.000 0.001 0.001 0.003 0.000 0.018 Al2O3 18.758 19.332 19.411 19.060 19.447 19.194 18.727 18.734 18.107 19.370 Fe2O3 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Total 94.372 93.637 91.911 92.276 89.675 86.709 87.300 88.799 88.690 89.410 Fórmula estructural basada en 14 oxígenos equivalentes (átomos por unidad de fórmula, apfu) SiIV 2.828 2.842 2.863 2.842 2.795 2.821 2.823 2.843 2.880 3.028 AlIV 1.172 1.158 1.137 1.158 1.205 1.179 1.177 1.157 1.120 0.972 FeVI 2+ 3.017 3.370 3.325 3.442 3.314 3.243 3.290 3.407 3.170 2.937 FeVI 3+ 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Cr 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 MgVI 1.025 0.699 0.707 0.695 0.720 0.735 0.741 0.705 0.955 0.663 NiVI 0.002 0.001 0.000 0.000 0.004 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Mn 0.765 0.533 0.484 0.476 0.500 0.461 0.499 0.442 0.507 0.530 Ca 0.001 0.008 0.007 0.008 0.010 0.009 0.008 0.009 0.010 0.005 Ti 0.000 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 Fe/Fe+Mg 0.746 0.828 0.825 0.832 0.822 0.815 0.816 0.829 0.768 0.816 Tabla 5.2 Análisis de EMPA de clorita en el sector centro (muestra SRNNIV 17a) de la Veta San Rafael y coeficientes de las fórmulas estructurales de cloritas calculadas con base en 14 oxígenos. 97 Muestra SR-2 C1-1 C3-2 C3-3 C6-1 C6-2 Na2O 0.020 0.036 0.066 0.063 0.057 FeO 32.912 33.618 32.650 33.659 33.372 K2O 0.031 0.034 0.028 0.044 0.023 SiO2 28.090 27.856 27.838 26.590 27.251 MnO 6.496 6.411 6.179 5.106 5.376 CaO 0.039 0.054 0.056 0.044 0.042 MgO 7.374 7.208 7.199 5.841 6.194 NiO 0.000 0.000 0.000 0.001 0.000 Cr2O3 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 TiO2 17.949 17.710 17.079 16.332 16.885 Al2O3 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Total 92.911 92.929 91.095 87.680 89.200 Fórmula estructural basada en 28 oxígenos equivalentes (átomos por unidad de fórmula, apfu) SiIV 5.958 5.934 6.029 6.035 6.048 AlIV 2.042 2.066 1.971 1.965 1.952 FeVI 2+ 2.445 2.381 2.389 2.403 2.465 FeVI 3+ 5.838 5.990 5.914 6.389 6.194 Cr 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 MgVI 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 NiVI 2.331 2.289 2.324 1.976 2.049 Fe/Fe+Mg 0.715 0.723 0.718 0.764 0.751 Tabla 5.3 Análisis de EMPA de la clorita en el sector norte (muestra SR-2) de la Veta San Rafael y coeficientes de las fórmulas estructurales de cloritas calculadas con base en 28 oxígenos. 98 Muestra SRNNIV17 C1- Chl-1 C1- Chl-2 C1- Chl-3 C1- Chl-4 C2- Chl-1 C2- Chl-2 C2- Chl-3 C2- Chl-4 C3- Chl-3 C3- Chl-4 Na2O 0.044 0.091 0.000 0.017 0.000 0.000 0.050 0.000 0.016 0.000 FeO 33.931 37.385 36.462 37.639 35.392 33.743 34.271 36.004 33.765 31.986 K2O 0.038 0.197 0.134 0.072 0.174 0.121 0.134 0.065 0.030 0.647 SiO2 26.608 26.367 26.255 25.996 24.970 24.551 24.588 25.127 25.653 27.588 MnO 8.496 5.842 5.244 5.141 5.274 4.731 5.129 4.615 5.331 5.702 CaO 0.011 0.068 0.056 0.067 0.084 0.075 0.066 0.073 0.079 0.045 MgO 6.471 4.351 4.349 4.263 4.313 4.293 4.333 4.178 5.709 4.054 NiO 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Cr2O3 0.000 0.000 0.000 0.021 0.000 0.001 0.001 0.003 0.000 0.018 TiO2 18.758 19.332 19.411 19.060 19.447 19.194 18.727 18.734 18.107 19.370 Al2O3 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Total 94.357 93.633 91.911 92.276 89.654 86.709 87.299 88.799 88.690 89.410 Fórmula estructural basada en 28 oxígenos equivalentes (átomos por unidad de fórmula, apfu) SiIV 5.658 5.683 5.726 5.685 5.592 5.643 5.645 5.685 5.760 6.057 AlIV 2.342 2.317 2.274 2.315 2.408 2.357 2.355 2.315 2.240 1.943 FeVI 2+ 2.359 2.595 2.715 2.597 2.726 2.843 2.713 2.682 2.552 3.069 FeVI 3+ 6.034 6.739 6.650 6.883 6.629 6.486 6.580 6.813 6.340 5.873 Cr 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 MgVI 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 NiVI 2.051 1.398 1.414 1.390 1.440 1.471 1.483 1.409 1.911 1.327 Fe/Fe+Mg 0.746 0.828 0.825 0.832 0.822 0.815 0.816 0.829 0.768 0.816 De igual manera, se realizó la clasificación según Foster (1962) y Tetiker et al. (2015) con los datos reportados en el cálculo de la estructura de la clorita para 14 oxígenos. En la Figura 5.32 se observa que, según la relación Fe2+ / (Fe2+ + Mg2+) vs Si y en la Figura 5.33 la relación AlIV vs Fe2+ / (Fe2+ + Mg2+), las cloritas de la región norte de la Veta San Rafael se clasifican como brunsvigitas, mientras que, las cloritas de la región centro como chamositas (Figura 5.34). Generalmente, la clorita brunsvigita (cloritas del sector norte) presenta variaciones ligeras en FeO, SiO2, MnO, MgO, Al2O3. Tiene valores de Na2O de 0.017 a 0.091 en peso, de K2O de 0.023 a 0.647, CaO 0.011 a 0.084; NiO de 0.001 a 0.021 y TiO2 de 0.001 a 0.021 Tabla 5.4 Análisis de EMPA de clorita en el sector centro (muestra SRNNIV 17a) de la Veta San Rafael y coeficientes de las fórmulas estructurales de cloritas calculadas con base en 28 oxígenos. 99 definiendo una fórmula general como (Mg0.663-1.025, Ca0.001-0.010, Mn0.442-0.765, Fe2.937-3.442, Ni0.001-0.004, Al1.179-1.535)(Si2.795-3.028,Al0.972-1.205)O10(OH)8 . Generalmente, la clorita chamosita (cloritas del sector centro) presenta variaciones ligeras en FeO, SiO2, MnO, Mg, Al2O3, Cr2O3 y TiO2. Tiene valores de Na2O de 0.020 a 0.066 en peso, de K2O de 0.023 a 0.044, CaO de 0.039 a 0.056 y NiO de 0.003 a 0.019 definiendo una fórmula general como (Mg0.988-1.162, Ca0.004-0.006, Mn0.491-0.583, Fe2.918-3.194, Ni0.001-0.003, Al1.190-1.221)(Si2.967-3.024,Al0.976-1.033)O10(OH)8 . La esfalerita del sector centro (chamosita) presenta mayor contenido en % wt de FeO, K2O, y TiO2 respecto a la esfalerita del sector norte (brunsvigita), la cual presenta mayor contenido en % wt de MgO respecto a la clorita sector centro. La clorita del sector norte de la Veta San Rafael se encuentra como agregado cristalino subhedral tabular <500 µm y acicular pseudoradial <600 µm. La clorita del sector centro de la Veta San Rafael se dispone en agregados anhedrales aciculares de hasta 3 mm. La clorita está relacionada espacialmente con la esfalerita y calcopirita de segunda generación y la galena de primera generación. Se distingue de la clorita del sector centro por tener mayor tamaño que la del sector norte. Figura 5.32 Clasificación de cloritas según Foster (1962). 100 Figura 5.33 Clasificación de las cloritas de acuerdo con relación AlIV vs Fe2+ / (Fe2+ + Mg2+) según Tetiker et al. (2015). 101 Figura 5.34 Imágenes de clorita obtenidas con microsonda a, b, y c) brunsvigita sector norte y d, e, f) chamosita sector sur. 102 5.2.1.1 Geotermómetros empíricos de clorita Esteban et al. (2007) indicaron que la temperatura de formación de las cloritas de rocas básicas a ácidas puede ser calculada mediante análisis de microsonda y utilizando geotermómetros basados en el número de vacancias octaédricas, AlIV y XFe. La validez de la temperatura calculada mediante geotermómetros empíricos de clorita depende de varios factores (Silva et al., 2010). El primero de ellos es que las cloritas objeto de estudio deben de ser el mismo tipo de clorita que aquellas que fueron utilizadas para calibrar el geotermómetro. Además, el tipo de roca debe ser afín a las rocas donde ser obtuvieron los geotermómetros de clorita. Esto se debe a que la composición química de las cloritas depende de la composición química de la roca original. En caso de no cumplir con estas condiciones, la estimación de la temperatura puede ser no efectiva. Por lo que los resultados deben ser comparados con temperaturas calculadas mediante otros métodos como por ejemplo inclusiones fluidas. Atendiendo lo anterior, en esta tesis de Maestría se obtuvo la temperatura de formación de aquellas cloritas cuya relación Na+K+2Ca fuese inferior a los 0.05 apfu, pues como se explicó al principio de este apartado, indica que se trata de cloritas puras y libres de interestratificados (De Caritat et al., 1993). Por lo tanto, se han utilizado y comparado tres geotermómetros: Cathelineau y Nieva (1985), Kranidiotis y MacLean (1987) cuyas rocas utilizadas para la calibración son parecidas a las estudiadas en esta tesis (andesitas y riolitas): y Shabani (2009) cuyas rocas utilizadas para la calibración son distintas (granitos), utilizando esto como comparativo. Los resultados obtenidos por los geotermómetros son variables, en el caso de la clorita brunsvigita (cloritas del sector norte) los rangos de temperatura van de 225 a 237 °C (calculado con Cathelineau y Nieva, 1985), de 280 a 291°C (Tabla 5.5 calculado con Kranidiotis y MacLean, 1987) y de 252 a 271°C (Tabla 5.5 calculado con Shabani (2009). Para la clorita chamosita (cloritas del sector centro) los rangos de temperatura van de 255 a 273 °C (Tabla 5.5 calculado con Cathelineau y Nieva, 1985), de 312 a 334°C (Tabla 5.5 calculado con Kranidiotis y MacLean, 1987) y de 299 a 326°C (Tabla 5.5 calculado con Shabani, 2009). 103 Cathelineau y Nieva (1985) T (ºC) Kranidiotis y MacLean (1987) T (ºC) Shabani (2009) T (ºC) Sector Norte Chamosita SR2-c1-1 234 288 267 SR2-c3-2 237 291 271 SR2-c3-3 227 280 255 SR2-c6-1 226 283 255 SR2-c6-2 225 281 252 Sector Centro Brunsvigita SRNNIV17-C1-Chl-1 266 322 315 SRNNIV17-C1-Chl-2 263 325 311 SRNNIV17-C1-Chl-3 259 320 304 SRNNIV17-C1-Chl-4 263 325 311 SRNNIV17-C2-Chl-1 273 334 326 SRNNIV17-C2-Chl-2 268 328 318 SRNNIV17-C2-Chl-3 268 328 317 SRNNIV17-C2-Chl-4 263 325 311 SRNNIV17-C3-Chl-3 255 312 299 5.2.2 Esfalerita En la Tabla 5.6 y Anexo IV se presenta la composición, en elementos mayores, de la esfalerita procedente del sector norte y centro de la Veta San Rafael, para diferenciar aquellas que tienen enriquecimiento o empobrecimiento en Fe. La esfalerita del sector norte de la Veta San Rafael tiene una fórmula estructural promedio de (Zn0.889-0.968, Fe0.037-0.089, Mn0.001-0.003, Cd0.001-0.005, In0.001-0.003) S (Tabla 5.9). Estos análisis muestran que la esfalerita del sector norte es rica en Fe (2.53-5.14 % wt) y está más empobrecida en Zn (59.81-63.97 % wt) (Tabla 5.6). En el sector centro se distinguió tanto la esfalerita enriquecida en Fe como empobrecida en Fe. El contenido de Fe de las esfaleritas enriquecidas es 2.54-3.33 % wt, por lo que es menor comparado con el contenido de la esfalerita del sector norte. En cuanto al contenido de Zn (62.06-64.20% wt) es ligeramente mayor en comparación con el sector norte. El contenido de Fe para la esfalerita no enriquecida es 1.43-2.43% wt, en cuanto al Zn (63.9- Tabla 5.5 Tabla de temperaturas calculadas con los geotermómetros Cathelineau y Nieva (1985), Kranidiotis y MacLean (1987), Cathelineau (1988) y Shabani (2009). 104 65.21 % wt.) se encuentra ligeramente enriquecido (Tabla 5.7). La fórmula estructural promedio de la esfalerita rica en Fe es (Zn0.922-0.954, Fe0.044-0.058, Mn0.001-0.003, Cd0.001-0.004, In0.001) S y la fórmula estructural de la esfalerita pobre en Fe es (Zn0.950-0.969, Fe0.025-0.044, Mn0.001-0.004, Cd0.001-0.004, In0.001, As0.001) S (Tabla 5.8). La esfalerita rica en Fe del sector norte de la Veta San Rafael que se utilizó para el análisis en la microsonda electrónica se encuentra como agregado cristalino subhedral tabular <3 mm. Se encuentra asociada con galena de primera generación y pirita de segunda generación (Figura 5.35). La esfalerita rica en Fe del sector centro de la Veta San Rafael utilizada para este estudio se encuentra presente como agregado cristalino subhedral tabular <1mm, con microinclusiones de calcopirita; asociada con clorita y cuarzo micromosaico a mosaico. La esfalerita pobre en Fe del sector de la Veta San Rafael se encuentra como agregados cristalinos anhedrales comúnmente de <1 mm, pero que suelen llegar hasta los 3 mm. Asociados con clorita y pirita de segunda generación (Figura 5.35). Para realizar el cálculo de los geotermómetros se utilizó únicamente las muestras con contenido de Ga y Ge detectable, estas muestras se han señalado en la Tabla 5.5. 105 Muestra S Zn Mn Cd Fe In Co Ga Ni Ge Cu Sb As Total SR2-C2- Sph-1 33.28 62.08 0.13 0.05 4.31 0.09 0.03 0.00 0.01 0.06 2.16 0.00 0.00 102.20 SR2-C2- Sph-2 32.59 63.78 0.18 0.16 3.55 0.12 0.04 0.00 0.01 0.02 0.56 0.01 0.01 101.04 SR2-C2- Sph-3 32.62 60.72 0.14 0.16 5.14 0.10 0.01 0.00 0.00 0.03 3.17 0.00 0.00 102.08 SR2-C5- Sph-1 32.39 61.19 0.10 0.21 4.11 0.07 0.02 0.00 0.02 0.00 2.43 0.00 0.00 100.54 SR2-C5- Sph-2ª 32.44 63.42 0.11 0.34 2.73 0.05 0.02 0.13 0.00 0.02 0.90 0.00 0.00 100.15 SR2-C5- Sph-3 32.68 59.81 0.08 0.17 5.06 0.08 0.01 0.00 0.00 0.00 3.50 0.00 0.00 101.38 SR2-C6- Sph-1ª 32.63 63.02 0.09 0.34 3.15 0.06 0.02 0.08 0.00 0.02 1.69 0.00 0.00 101.07 SR2-C6- Sph-2 33.15 65.17 0.11 0.27 2.14 0.08 0.01 0.00 0.00 0.00 0.23 0.04 0.00 101.19 SR2-C6- Sph-3 32.84 63.89 0.12 0.20 2.53 0.10 0.02 0.00 0.00 0.06 0.41 0.03 0.00 100.21 SR2-C6- Sph-4 32.94 63.97 0.11 0.17 2.61 0.38 0.05 0.06 0.00 0.00 0.38 0.02 0.00 100.69 Todas las esfaleritas presentan enriquecimiento de Fe. ª Esfaleritas utilizadas para la estimación de temperatura. Muestra S Zn Mn Cd Fe In Co Ga Ni Ge Cu Sb As Total SRNNIV 17a-C1- Sph-1 32.39 64.28 0.18 0.23 2.21 0.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 99.41 SRNNIV 17a-C1- Sph-2 32.46 64.57 0.12 0.20 2.01 0.07 0.01 0.14 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 99.58 SRNNIV 17a-C1- Sph-3*ª 32.30 62.30 0.12 0.27 2.95 0.07 0.00 0.12 0.00 0.02 1.42 0.02 0.00 99.47 SRNNIV 17a-C1- Sph-4* 32.06 62.06 0.14 0.16 3.33 0.06 0.02 0.00 0.01 0.00 1.73 0.00 0.00 99.58 SRNNIV 17a-C2- Sph-1*ª 32.68 64.28 0.18 0.30 1.73 0.05 0.01 0.12 0.02 0.01 0.12 0.00 0.00 99.49 SRNNIV 17a-C2- Sph-2 32.52 64.90 0.08 0.23 1.43 0.08 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00 99.26 SRNNIV 17a-C2- Sph-3 32.31 64.72 0.08 0.26 1.43 0.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 98.93 SRNNIV 17a-C2- Sph-4ª 32.44 63.91 0.25 0.12 1.84 0.09 0.00 0.11 0.00 0.03 0.09 0.00 0.04 98.80 BNO193- C5-Sph-1* 32.31 64.05 0.07 0.28 2.54 0.06 0.02 0.00 0.00 0.03 0.70 0.01 0.00 100.06 BNO193- C5-Sph-2* 32.03 64.20 0.07 0.51 2.60 0.01 0.03 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.49 BNO193- C5-Sph-3ª 32.34 64.08 0.06 0.36 2.26 0.10 0.03 0.13 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 99.41 BNO193- C5-Sph-4ª 32.98 64.25 0.04 0.47 2.43 0.05 0.03 0.12 0.00 0.04 0.21 0.01 0.03 100.49 BNO193- C6-Sph-1 32.89 65.07 0.06 0.29 2.13 0.11 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.07 100.63 BNO193- C6-Sph-2ª 32.39 65.21 0.06 0.28 2.31 0.08 0.00 0.13 0.02 0.06 0.00 0.00 0.00 100.48 BNO193- C6-Sph-3 32.27 64.55 0.05 0.46 2.14 0.08 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 99.62 *Esfaleritas enriquecidas en Fe. ª Esfaleritas utilizadas para la estimación de temperatura. Tabla 5.6 Análisis de EMPA de la composición en elementos mayores de la esfalerita del sector norte de la Veta San Rafael. Todas las esfaleritas presentan enriquecimiento de Fe. Tabla 5.7 Análisis de EMPA de la composición en elementos mayores de la esfalerita del sector centro de la Veta San Rafael. 106 Muestra S Zn Mn Cd Fe In Co Ga Ni Ge Cu Sb As SR2-C2- Sph-1 1.000 0.891 0.002 0.000 0.072 0.001 0.000 0.000 0.000 0.001 0.032 0.000 0.000 SR2-C2- Sph-2 1.000 0.925 0.003 0.001 0.060 0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.008 0.000 0.000 SR2-C2- Sph-3 1.000 0.863 0.002 0.001 0.086 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.046 0.000 0.000 SR2-C5- Sph-1 1.000 0.889 0.002 0.002 0.070 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.036 0.000 0.000 SR2-C5- Sph-2 1.000 0.932 0.002 0.003 0.047 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000 0.014 0.000 0.000 SR2-C5- Sph-3 1.000 0.860 0.001 0.001 0.085 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.052 0.000 0.000 SR2-C6- Sph-1 1.000 0.915 0.002 0.003 0.053 0.000 0.000 0.001 0.000 0.000 0.025 0.000 0.000 SR2-C6- Sph-2 1.000 0.955 0.002 0.002 0.037 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.003 0.000 0.000 SR2-C6- Sph-3 1.000 0.944 0.002 0.002 0.044 0.001 0.000 0.000 0.000 0.001 0.006 0.000 0.000 SR2-C6- Sph-4 1.000 0.941 0.002 0.001 0.045 0.003 0.001 0.001 0.000 0.000 0.006 0.000 0.000 Totas las esfaleritas presentan enriquecimiento en Fe Muestra S Zn Mn Cd Fe In Co Ga Ni Ge Cu Sb As SRNNIV 17a-C1- Sph-1 1.00 0.955 0.003 0.002 0.038 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 SRNNIV 17a-C1- Sph-2 1.000 0.958 0.002 0.002 0.035 0.001 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 SRNNIV 17a-C1- Sph-3* 1.000 0.920 0.002 0.002 0.051 0.001 0.000 0.002 0.000 0.000 0.022 0.000 0.000 SRNNIV 17a-C1- Sph-4* 1.000 0.912 0.002 0.001 0.057 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.026 0.000 0.000 SRNNIV 17a-C2- Sph-1 1.000 0.960 0.003 0.003 0.030 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000 SRNNIV 17a-C2- Sph-2 1.000 0.971 0.001 0.002 0.025 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 SRNNIV 17a-C2- Sph-3 1.000 0.970 0.001 0.002 0.025 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 SRNNIV 17a-C2- Sph-4 1.000 0.957 0.005 0.001 0.032 0.001 0.000 0.002 0.000 0.000 0.001 0.000 0.001 BNO193- C5-Sph- 1* 1.000 0.941 0.001 0.002 0.044 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.011 0.000 0.000 BNO193- C5-Sph- 2* 1.000 0.948 0.001 0.004 0.045 0.000 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 BNO193- C5-Sph-3 1.000 0.953 0.001 0.003 0.039 0.001 0.001 0.002 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 BNO193- C5-Sph-4 1.000 0.947 0.001 0.004 0.042 0.000 0.000 0.002 0.000 0.001 0.003 0.000 0.000 BNO193- C6-Sph-1 1.000 0.958 0.001 0.003 0.037 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 BNO193- C6-Sph-2 1.000 0.953 0.001 0.002 0.040 0.001 0.000 0.002 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 BNO193- C6-Sph-3 1.000 0.956 0.001 0.004 0.037 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 Esfaleritas enriquecidas en Fe Tabla 5.9 Coeficientes de la fórmula estequiométrica calculados de esfalerita del sector norte de la Veta San Rafael. Tabla 5.8 Coeficientes de la fórmula estequiométrica calculados de esfalerita del sector centro de la Veta San Rafael. 107 Figura 5.35 Imágenes de esfalerita a y b) enriquecida en Fe del sector norte. c, d y e) esfalerita del sector centro empobrecida en Fe. c) En verde esfalerita enriquecida en Fe del sector centro. 108 5.2.2.1 Geotermómetro de esfalerita Para estimar la temperatura de formación de la esfalerita en la región norte y centro de la Veta San Rafael se empleó aplicación del geotermómetro de esfalerita (GGIMFis) propuesto por Frenzel et al. (2016) (ver Capítulo 3.7). Las esfaleritas utilizadas para la estimación de temperatura fueron aquellas que presentaron contenido de Ga y Ge. De forma que para la esfalerita del sector norte (esfaleritas enriquecidas en Fe) varía entre 171° y 201°C y; mientras que para la temperatura obtenida para la esfalerita del sector centro (en su mayoría empobrecidas en Fe) varía entre 192.2° y 199.3°C (Tabla 5.10). Muestra Ga Ge Fe Mn In T (°C) Sector Norte SR2-C5-Sph-2 1310 200 2.727 1050 540 192 ±12 SR2-C6-Sph-1 840 200 3.145 910 580 199 ±12 Sector Centro SRNNIV 17a-C1-Sph-3 1200 150 2.945 1170 730 201 ±12 SRNNIV 17a-C2-Sph-1 1200 130 1.726 1760 490 194 ±12 SRNNIV 17a-C2-Sph-4 1100 300 1.839 2530 900 194 ±12 BNO193-C5-Sph-3 1340 480 2.262 610 950 175 ±12 BNO193-C5-Sph-4 1200 400 2.425 400 480 171 ±12 BNO193-C6-Sph-2 1300 600 2.312 620 840 173 ±12 Contenido de Ga, Ge, Mn, In expresado en ppm y Fe en wt.%. Tabla 5.10 Contenido de Ga, Ge, Mn, In, Fe y temperaturas calculadas mediante el geotermómetro de esfalerita propuesto por Frenzel et al. (2016) de las muestras SRNNIV 17a, SR-2 y BNO 193 165.6 109 Capítulo 6 Microtermometría de Inclusiones Fluidas Para el estudio microtermométrico de inclusiones fluidas se analizaron muestras de cuarzo, calcita y esfalerita procedentes de los sectores centro-norte y centro-sur de la Veta San Rafael (SRNNIV17, BNO 173-49 205-205.7 m, BNO 193-39 165.15-165.6 m, BNO 194- 191.7-192.40 m y BNO 194-46-190.4-190.85 m). Los cristales de cuarzo, calcita y esfalerita provienen de eventos paragenéticos relacionados con la mineralización de mena (Anexo V). La microtermometría de inclusiones fluidas proporciona datos que aportan información sobre los fluidos que originaron la mineralización como temperatura, composición, densidad y presión. Por ello, se utilizaron inclusiones fluidas primarias y pseudosecundarias de cuarzo, calcita y esfalerita, tanto para la petrografía como para la microtermometría ya que son las más representativas de las condiciones de formación del fluido en el momento del atrapamiento (Roedder, 2003; Bodnar, 2018). Los datos microtermométricos fueron recabados de 52 inclusiones fluidas primarias y pseudosecundarias en cuarzo, calcita y esfalerita alojadas en cinco muestras de los sectores centro-norte y centro-sur. Los tamaños longitudinales de las inclusiones fluidas primarias y pseudosecundarias varían en un rango de 5 a 18 µm. En cuanto a las morfologías que presentan son elípticas, irregulares y rectangulares. El análisis de microtermometría se realizó en aquellas inclusiones fluidas primarias y pseudosecundarias en cuarzo, calcita y esfalerita que se encuentran agrupadas en paralelo a las zonas de crecimiento de los cristales y en bloques subredondeados a redondeados. Las inclusiones fluidas presentan un grado de relleno (F) que va de 0.45 a 0.95 (Figura 6.1-Figura 6.7). Las inclusiones fluidas secundarias presentes en cuarzo, calcita y esfalerita, generalmente, son de pequeño tamaño (<10 um) y de tipo monofásico (L). De acuerdo con, las observaciones de petrografía de inclusiones fluidas primarias y pseudosecundarias en cuarzo, calcita y esfalerita de los sectores centro-norte y centro-sur en temperatura ambiente han sido clasificadas como: inclusiones fluidas bifásicas de líquido y vapor (L+V), monofásicas líquidas (L) y, en menor proporción, trifásicas de líquido, vapor y cristal (L+V+S). También se observan inclusiones fluidas primarias y pseudosecundarias monofásicas vapor (V) en forma ocasional y puntual, siendo este tipo de inclusiones son las de menor tamaño en general (~10 a 15 um) (Figura 6.1-Figura 6.7). 110 6.1 Petrografía de inclusiones fluidas 6.1.1 Petrografía de inclusiones fluidas del sector centro-norte Las inclusiones fluidas de la muestra BNO 173-49 205-205.7 m se encuentran en cristales de cuarzo y esfalerita. Las inclusiones fluidas en cristales de cuarzo son monofásicas de vapor (V) y líquidas (L), y bifásicas de líquido y vapor (L+V). Las inclusiones fluidas monofásicas de vapor (V) son primarias, tienen forma irregular con longitud de <10 µm y grado de relleno (F) es >0.94 (Figura 6.1 a y c), mientras que las inclusiones fluidas monofásicas líquidas (L) son primarias, redondeadas y de tamaños <7 µm y grado de relleno (F) de 0.75 a 0.95. También se observan inclusiones fluidas monofásicas líquidas (L) secundarias, redondeadas de tamaños <5 µm (Figura 6.1d). Las inclusiones bifásicas (L+V) son primarias, de morfología elíptica e irregular, con longitudes de hasta 16 µm y presentan un grado de relleno (F) de 0.70 a 0.95 (Figura 6.1). Figura 6.1 a y b) Inclusiones fluidas primarias en cristales de cuarzo de la muestra BNO 173-49 205-205.7 m. Las inclusiones bifásicas (L+V) con formas elípticas e irregulares. Las inclusiones monofásicas (V) con morfología irregular. b y d) Las inclusiones bifásicas (L+V) y monofásicas (L) con geometría elíptica. 111 Las inclusiones fluidas en cristales de esfalerita de la muestra BNO 173-49 205-205.7 m son bifásicas de líquido y vapor (L+V). Las inclusiones bifásicas (L+V) son primarias, de forma tabular (Figura 6.2 a), elíptica (Figura 6.2 c) e irregular (Figura 6.2 b y d), con longitudes de hasta 18 µm y presentan valores de relleno (F) de 0.70 a 0.95. 6.1.2 Petrografía de inclusiones fluidas del sector centro-sur Las inclusiones fluidas de la muestra BNO 194-46-190.4-190.85 m se encuentran en cristales de cuarzo, calcita y esfalerita. Las inclusiones fluidas en cristales de cuarzo son bifásicas de líquido y vapor (L+V) y trifásicas líquido, vapor y sólido (L+V+S). Las inclusiones bifásicas (L+V) son primarias, de forma elíptica e irregular con longitudes hasta de 18 µm y con (F) de 0.85 a 0.95 (Figura 6.3). Las inclusiones fluidas trifásicas (L+V+S) Figura 6.2 Inclusiones fluidas primarias en cristales de esfaleritas de la muestra BNO 173-49 205- 205.7 m. Las inclusiones fluidas bifásicas son líquido y vapor (L+V) geometrías tabulares (a), elípticas (c) e irregulares (b y d). 112 son primarias, de forma irregular, su tamaño es <12 µm y presentan un grado de relleno (F) que va de 0.65 a 0.95 (Figura 6.3 a y b). En cambio, las inclusiones fluidas en los cristales de calcita de la muestra BNO 194-46- 190.4-190.85 m son bifásicas de líquido y burbuja de vapor (L+V). Estas inclusiones fluidas son primarias, de geometría elípticas e irregular; con longitud 12 µm y grado de relleno (F) de 0.85 a 0.95 (Figura 6.4 a y b). Finalmente, Las inclusiones fluidas en los cristales de esfalerita de la muestra son bifásicas líquido y vapor (L+V). Estas inclusiones fluidas son primarias, de geometría elíptica, con longitud hasta de 16 µm y con grado de relleno (F) de 0.80 a 0.90 (Figura 6.4 c). Figura 6.3 Inclusiones fluidas primarias en cristales de cuarzo de la muestra BNO 194-46-190.4- 190.85 m. Inclusiones bifásicas (L+V) con geometría elíptica e irregular. a y b) Inclusiones fluidas trifásicas (L+V+S) con forma irregular. 113 Las inclusiones fluidas de la muestra BNO 194-191.7-192.4 m se encuentran en cristales de cuarzo y esfalerita. Las inclusiones fluidas en cristales de cuarzo son monofásicas de vapor (V), bifásicas de líquido y vapor (L+V) y trifásicas líquido, vapor y sólido (L+V+S). Las inclusiones fluidas monofásicas de vapor (V), son primarias, tienen formar con longitud <15 µm y grado de relleno (F) es 0.7 (Figura 6.5b). Las inclusiones fluidas bifásicas (L+V) son primarias, de forma irregular y elíptica con longitudes hasta de 15 µm y presentan un grado de relleno (F) de 0.80 a 0.95 (Figura 6.5 a, b y c) y las inclusiones fluidas trifásicas (L+V+S) son primarias, de forma irregular, con un tamaño <11 µm y su grado de relleno (F) va de 0.90 a 0.95 (Figura 6.5 c). Las inclusiones fluidas en los cristales de esfalerita son bifásicas líquido y vapor (L+V). Estas inclusiones fluidas son primarias; de geometría elíptica, tabular e irregular, la longitud es <18 µm y tienen un grado de relleno (F) de 0.70 a 0.85 (Figura 6.5 d, f, g). Figura 6.4 Inclusiones fluidas primarias de muestra BNO 194-46-190.4-190.85 m. a y b) Inclusiones fluidas en cristales de calcita. Inclusiones fluidas bifásicas (L+V) de geometría elíptica e irregular. c) Inclusiones fluidas en cristales de esfalerita. Inclusiones bifásicas (L+V) de geometría elíptica. 114 Figura 6.5 Inclusiones fluidas primarias en cristales de la muestra BNO 194-191.7-192.4 m. a y b) Inclusiones bifásicas (L+V) en cristales de cuarzo con geometría elíptica e irregular. c) Inclusiones fluidas trifásicas (L+V+S) en cristales de cuarzo con forma irregular. d, e y f) Inclusiones fluidas bifásicas (L+V) en cristales de esfalerita de morfología elíptica, tabular e irregular. 115 Las inclusiones fluidas de la muestra BNO-193-39-165.15-165.6 m se encuentran en cristales de cuarzo, esfalerita y calcita. Las inclusiones fluidas en cristales de cuarzo son bifásicas de líquido y vapor (L+V). Las inclusiones bifásicas (L+V) son primarias, de forma irregular con longitudes de hasta 12 µm y presentan un grado de relleno (F) de 0.45 a 0.80 (Figura 6.6 a). Las inclusiones fluidas en esfaleritas son bifásicas de líquido y burbuja de vapor (L+V), primarias, con morfología elíptica e irregular. Tienen un tamaño de <18 µm y su grado de relleno (F) es de 0.70 a 0.95 (Figura 6.6 b y c); las inclusiones fluidas en cristales de calcita son bifásicas de líquido y vapor (L+V) son primarias, presentan morfología irregular con longitudes llegan a 12 µm y presentan un grado de relleno (F) de 0.75 a 0.90 (Figura 6.6 d). Figura 6.6 Inclusiones fluidas de la muestra BNO-193-39-165.15-165.6 m. a) Las inclusiones fluidas bifásicas (L+V) en cristales de cuarzo con morfología irregular. b y c) Inclusiones fluidas bifásicas (L+V) en cristales de esfalerita con morfología elíptica e irregular. d) Inclusiones fluidas bifásicas (L+V) en cristales de calcita con morfología irregular. 116 Finalmente, las inclusiones fluidas de la muestra SR-N-NIV-17 se encuentran en cristales de calcita, cuarzo son bifásicas de líquido y vapor (L+V), primarias, con morfología irregular y elíptica, longitudes de <12 µm y presentan un grado de relleno (F) de 0.90 a 0.95 (Figura 6.7). 6.2 Resultados microtermométricos de inclusiones fluidas Para realizar el estudio microtermométrico, las familias de inclusiones fluidas se agruparon de acuerdo con la componente vertical de la veta y la textura de la sílice en: somero, intermedio y profundo (Tabla 6.1). La textura de la sílice del cuarzo somero es cuarzo mosaico, cuarzo microcristalino y en peineta. La textura de la sílice del cuarzo medio corresponde a cuarzo mosaico a macromosaico, cuarzo zonado y tabular. Finalmente, la textura de la sílice del cuarzo profundo está representada por cuarzo macromosaico y granular. Los estudios microtermométricos se realizaron en las muestras descritas en la sección 6.1. Para ello, todas las muestras fueron inicialmente enfriadas a -190ºC, y calentadas lentamente para medir la temperatura eutéctica (Te) -21°C y de fusión final del hielo (Tfh) (Shepherd et al., 1985) y, posteriormente, determinar el sistema salino al cual pertenece el fluido (e.j NaCl-H2O o NaCl-CaCl2-H2O) y su salinidad (Bodnar, 1993). No se denotó la presencia de caltratos o la presencia evidente de CO2 en cantidades significativas (punto triple -56.6 º C). En total se estudiaron 52 inclusiones fluidas en cuarzo, calcita y esfalerita del sector centro-norte y centro-sur de la Veta San Rafael (cuarzo: n=27; calcita: n=2, esfalerita: n=23). los datos microtermométricos se resumen en la Tabla 6.1 y Anexo V. Figura 6.7 Inclusiones fluidas primarias en cristales de calcita de la muestra SR-N-NIV-17. Las inclusiones fluidas son bifásicas líquido y vapor (L+V) con morfología elíptica e irregular. 117 Puesto que la temperatura eutéctica (Te) medida se encuentra en un rango entre -21 y - 22°C, se consideró el sistema H2O + NaCl. El cálculo de la salinidad total se realizó para cada muestra en el Anexo V, mientras que, en la Tabla 6.1 se encuentra un resumen de estas; el cálculo se llevó a cabo mediante la ecuación de Bodnar (1993): % 𝑁𝑎𝐶𝑙 = 0.00 − 1.78𝜃 − 0.0442𝜃2 − 0.000557𝜃3 Donde: % NaCl = salinidad en porcentaje peso 𝜃 = temperatura de fusión del hielo en grados centígrados Las muestras presentan la Th en un rango entre 154° y 290°C, con un promedio estadístico de 219.2°C, mientras que el rango de Tfh es de -1 a -4.9°C, con un promedio de -3.1°C. En cuanto a la salinidad calculada, va de 1.74 a 7.7 % NaCl eq., con un promedio de 5.6 % NaCl eq. Las únicas inclusiones con sólidos (L+V+S), un par, no exhibieron homogenización hasta temperaturas de 420 °C (Tabla 6.1). No Muestra Mineral Th(°C) Tfh(°C) Salinidad %wt (NaCl+H2O) 1 BNO-173-49-205-205.7 m Qz Somero 154 -2.20 3.71 2 BNO-173-49-205-205.7 m Qz Somero 186 -2.60 4.34 3 BNO-173-49-205-205.7 m Qz Intermedio 192 -3.8 6.16 4 BNO-173-49-205-205.7 m Qz Intermedio 206 -2.7 4.49 5 BNO-173-49-205-205.7 m Qz Intermedio 202 -3.8 6.16 6 BNO-173-49-205-205.7 m Qz Profundo 272 -1.4 2.41 7 BNO-173-49-205-205.7 m Qz Profundo 284 -1 1.74 8 BNO-173-49-205-205.7 m Qz Profundo 189 -4 6.45 9 BNO-173-49-205-205.7 m Sph Intermedio 273 -3.8 6.16 10 BNO-173-49-205-205.7 m Sph Intermedio 258 -3.7 6.01 11 BNO-194-46-190.4-190.85 m Qz Somero 175 -2.6 4.34 12 BNO-194-46-190.4-190.85 m Qz Somero 183 -3 4.96 13 BNO-194-46-190.4-190.85 m Qz Intermedio 235 -2.7 4.49 14 BNO-194-46-190.4-190.85 m Qz Intermedio 237 -2.9 4.80 15 BNO-194-46-190.4-190.85 m Cc Profundo 255 -1.9 3.23 Tabla 6.1 Tabla de los datos microtermométricos de inclusiones fluidas primarias en cuarzo, calcita y esfalerita vetas de la mineralización San Rafael. 118 No Muestra Mineral Th(°C) Tfh(°C) Salinidad %wt (NaCl+H2O) 16 BNO-194-46-190.4-190.85 m Cc Profundo 193 -3.9 6.30 17 BNO-194-46-190.4-190.85 m Qz Profundo 265 -2.1 3.55 18 BNO-194-46-190.4-190.85 m Qz Profundo 194 -3.7 6.01 19 BNO-194-46-190.4-190.85 m Sph Intermedio 278 -4.5 7.17 20 BNO-194-46-190.4-190.85 m Sph Intermedio 276 -4.1 6.59 21 BNO-194-191.7-192.4 m Qz Somero 189 -3.2 5.26 22 BNO-194-191.7-192.4 m Qz Somero 191 -3.6 5.86 23 BNO-194-191.7-192.4 m Qz Intermedio 235 -4.4 7.02 24 BNO-194-191.7-192.4 m Qz Intermedio 248 -4.9 7.73 25 BNO-194-191.7-192.4 m Qz Profundo 290 -2.5 4.18 26 BNO-194-191.7-192.4 m Qz Profundo 208 -4.1 6.59 27 BNO-194-191.7-192.4 m Qz Profundo 205 -4.5 7.17 28 BNO-194-191.7-192.4 m Sph Intermedio 282 -3.1 5.11 29 BNO-194-191.7-192.4 m Sph Intermedio 280 -2.8 4.65 30 SRNNIV17 Sph Intermedio 200 -3.3 5.41 31 SRNNIV17 Sph Intermedio 188 -2.7 4.49 32 SRNNIV17 Sph Intermedio 179 -2.5 4.18 33 SRNNIV17 Sph Intermedio 205 -3 4.96 34 SRNNIV17 Sph Intermedio 218 -3.4 5.56 35 SRNNIV17 Sph Intermedio 214 -3.5 5.71 36 SRNNIV17 Sph Intermedio 191 -2.9 4.80 37 SRNNIV17 Sph Intermedio 186 -2.9 4.80 38 SRNNIV17 Sph Intermedio 209 -3 4.96 39 SRNNIV17 Sph Intermedio 207 -3.1 5.11 40 BNO-193-39-165.15-165.6 m Sph Intermedio 222 -3.4 5.56 41 BNO193-165 m Sph Intermedio 228 -3.6 5.86 42 BNO193-165 m Sph Intermedio 203 -3 4.96 43 BNO193-165 m Sph Intermedio 211 -2.6 4.34 44 BNO193-165 m Sph Intermedio 209 -2.7 4.49 45 BNO193-165 m Sph Intermedio 220 -3.7 6.01 46 BNO193-165 m Sph Intermedio 212 -3 4.96 47 BNO193-165 m Qz Intermedio 215 -2.6 4.34 48 BNO193-165 m Qz Intermedio 207 -2.8 4.65 49 BNO193-165 m Qz Intermedio 200 -2.7 4.49 50 BNO193-165 m Qz Intermedio 202 -3.1 5.11 51 BNO193-165 m Qz Intermedio 222 -3.5 5.71 52 BNO193-165 m Qz Intermedio 217 -2.9 4.80 Tabla 6.1 Continuación 119 Para realizar representar los datos microtermométricos de las inclusiones fluidas de la Veta San Rafael, se han dividido en dos grupos: muestras de mayor profundidad y muestras profundas. Las muestras de mayor profundidad son aquellas que se encuentran en el nivel 17 de la mina o más debajo de la vertical, mientras que las muestras profundas se encuentran entre el nivel 17 y 15 de la mina. Los datos de las muestras que se encuentran a mayor profundidad presentan un rango de temperatura de homogeneización (Th) de 150 a 275°C, muestran una distribución bimodal y máximos en 175 y 275°C (Figura 6.9; Tabla 6.1). El rango de la temperatura de fusión del hielo (Tfh) que presentan estas inclusiones fluidas va de -5 a -1.5°C, con una distribución bimodal y máximos situados en -4 y -3°C (Figura 6.8; Tabla 6.1). Las inclusiones fluidas analizadas en esfaleritas y cuarzos de la muestra BNO 173-49 -205- 205.7 m del sector centro-norte de la veta San Rafael. Las inclusiones fluidas de la esfalerita presentan un rango de Th de 258 a 273°C (representado en verde Figura 6.9; Tabla 6.1 [9- 10]) y de Tfh entre -3.8 a -3.7°C (Figura 6.8; Tabla 6.1 [9-10]). En cuanto a las inclusiones fluidas en cuarzo la Th oscila entre 175 a 265°C (representado en rosa Figura 6.9; Tabla 6.1 [1-8]) y la Tfh entre -3.7 y -2.1°C (Figura 6.8; Tabla 6.1 [1-8]). Las inclusiones fluidas analizadas provienen de calcitas, esfaleritas y cuarzos de la muestra BNO 194-46- 190.4-190.85 m del sector centro-sur de la veta San Rafael. Las inclusiones en calcita señalan un rango de Th entre 193 y 255°C (representado en azul Figura 6.9; Tabla 6.1 [15-16]). El rango de la Tfh entre -3.9 y -1.9°C (Figura 6.8; Tabla 6.1 [15-16]). Las inclusiones fluidas en esfaleritas presentan un rango de Th entre 276 y 278°C (representado en morado Figura 6.9; Tabla 6.1 [19-20]) y de la Tfh entre -4.5°C y -4.1°C (Figura 6.8; Tabla 6.1 [19-20]). Las inclusiones fluidas en cuarzo exhiben un rango de Th entre 175 y 265°C (representado en amarillo Figura 6.9; Tabla 6.1 [11-14 y 17-18]) y de Tfh desde -3.7 y - 2.1°C (Figura 6.8; Tabla 6.1 [11-14 y 17-18]). Las inclusiones fluidas analizadas en esfalerita y cuarzo de la muestra BNO 194-191.7- 192.4 m del sector centro-sur de la veta San Rafael. Las inclusiones en esfalerita presentan un rango de Th en 280 hasta 282°C (representado en naranja Figura 6.9; Tabla 6.1 [28- 29]). La temperatura de fusión del hielo (Tfh) se encuentra en el rango entre -2.8 y -3.1°C (Figura 6.8; Tabla 6.1 [28-29]). Mientras que, las inclusiones en cuarzo el rango de la Th varía entre 189 y 290°C (representado en rojo Figura 6.9; Tabla 6.1 [21-27]) y la Tfh entre - 4.9 y -2.5°C (Figura 6.8; Tabla 6.1 [21-27]). 120 Figura 6.8 Histograma de distribución de la temperatura de fusión del hielo (Tfh) de las muestras de mayor profundidad. Abreviaciones. Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita. Figura 6.9 Histograma de distribución de la temperatura de homogenización (Th) de las muestras de mayor profundidad. Abreviaciones. Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita. 121 Los datos de las muestras profundas exhiben rangos de temperatura de homogeneización (Th) de 175°C a 225°C, con una distribución con un máximo en 200°C (Figura 6.10; Tabla 6.1). La temperatura de fusión del hielo (Thf) que presentan estas inclusiones se encuentran en un rango de -4°C a -2.5°C, con una distribución asimétrica hacia la derecha con máximo en -3°C (Figura 6.11; Tabla 6.1). Las inclusiones fluidas analizadas provienen de cuarzo y esfalerita la muestra BNO 193 165.15-165.6 m del sector centro-norte de la veta San Rafael. Las inclusiones fluidas de la esfalerita presentan un rango de Th de 203 a 228°C (representado en café Figura 6.10; Tabla 6.1 [40-46]) y el rango de Tfh se encuentra entre -3.7 a -2.6°C (Figura 6.11). Mientras que, el rango de Th de las inclusiones fluidas de cuarzo varía entre 200 a 222°C (representado en mostaza Figura 6.10; Tabla 6.1 [47-52]) y el rango de Tfh entre -3.5 y - 2.6° C (Figura 6.11). Finalmente, las inclusiones fluidas analizadas provienen de esfalerita la muestra SRNNIV17R del sector centro-sur de la veta San Rafael. Las inclusiones fluidas de la esfalerita presentan un rango de Th entre 179 y 218°C C (representado en púrpura Figura 6.10; Tabla 6.1 [30-39]) y de Tfh entre -3.5 y -2.5°C C (Figura 6.11). Figura 6.10 Histograma de distribución de la temperatura de homogenización (Th) de las muestras profundas. Abreviaciones. Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita. 122 En el diagrama Th versus salinidad (wt. % NaCl eq) de la muestra BNO 173-49 205-205.7m las inclusiones se reparten en dos familias de temperaturas y salinidades distintas. La evolución general de los datos muestra una disminución de Th y un incremento de salinidad ilustrando una posible ebullición. De igual manera, se observa una disminución de salinidad y de Th presentando una evolución de tipo enfriamiento adiabático (Figura 6.12). Figura 6.11 Histograma de distribución de la temperatura de fusión del hielo (Tfh) de las muestras profundas. Abreviaciones. Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita. 123 En el diagrama Th versus salinidad (wt. % NaCl eq) de la muestra SRNNIV17R, la evolución de los datos muestra la disminución de Th con una ligera disminución de la salinidad. Por lo que se intuye un proceso de mezcla de aguas meteóricas (Figura 6.13). Figura 6.12 Gráfico Th (°C) versus salinidad (wt. % NaCl eq) para inclusiones fluidas de la muestra BNO 173-49 205-205.7 m de la Veta San Rafael. Abreviaciones. Th= temperatura de homogeneización, Shp= esfalerita, Qz= cuarzo. Figura 6.13 Gráfico Th (°C) versus salinidad (wt. % NaCl eq) para inclusiones fluidas de la muestra SRNNIV17R de la Veta San Rafael. Abreviaciones. Th= temperatura de homogeneización, Shp= esfalerita, Qz= cuarzo. 124 En el diagrama Th versus salinidad (wt. % NaCl eq) de la muestra BNO 194-46- 190.4- 190.85m las inclusiones se reparten en tres familias de salinidades. Dos familias de cuarzo y calcita una familia de esfalerita. La evolución de los datos de la primera familia de muestras refleja una disminución de Th y un incremento de salinidad ilustrando una posible ebullición. Por otra parte, los datos de la segunda familia muestran una disminución de salinidad, al igual que, una ligera disminución de Th. Representan una evolución de tipo enfriamiento adiabático. Las muestras de esfalerita conforman una tercera familia que puede corresponder a un pulso tardío. Se infiere que primero ocurrió la precipitación de calcita y cuarzo como consecuencia de la ebullición y el posterior enfriamiento adiabático. Finalmente, precipitación de esfalerita como resultado de un pulso tardío similar al fluido primario mineralizante (Figura 6.14). En el diagrama Th versus salinidad (wt. % NaCl eq) de la muestra BNO 194 191.7-192.4 m las inclusiones fluidas están repartidas en dos familias de salinidades. La evolución de los datos de la primera familia presenta una evolución de tipo ebullición debido a que se observa un aumento de salinidad y disminución de Th. Debido a la presencia de inclusiones fluidas monofásicas de vapor (V) en esta muestra, se puede deducir una ebullición intensa (flashing) (Simpson et al., 2015). Contrariamente, los datos de la segunda familia presentan Figura 6.14 Gráfico Th (°C) versus salinidad (wt. % NaCl eq) para inclusiones fluidas de la muestra BNO 194-46 190.4-190.85 m de la Veta San Rafael. Abreviaciones. Th= temperatura de homogeneización, Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita 125 Figura 6.15 Gráfico Th (°C) versus salinidad (wt. % NaCl eq) para inclusiones fluidas de la muestra 194-191.7-192.4 m de la Veta San Rafael. Abreviaciones. Th= temperatura de homogeneización, Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita. una disminución de sanidad y Th. Por lo que se infiere un proceso de enfriamiento por mezcla de aguas meteóricas (Figura 6.15). En el diagrama Th versus salinidad (wt.% NaCl eq) de la muestra BNO 193-39 16165.6m la evolución de los datos muestra la disminución de Th con una constante en la salinidad. Por lo que se deduce un proceso de enfriamiento adiabático (Figura 6.16). Figura 6.16 Gráfico Th (°C) versus salinidad (wt. % NaCl eq) para inclusiones fluidas de la muestra BNO 193-39 165.15-165.6 m de la Veta San Rafael. Abreviaciones. Th= temperatura de homogeneización, Shp= esfalerita, Qz= cuarzo, Cc= calcita 126 Capítulo 7 Discusión 7.1 Características y tipología de la Veta San Rafael (Distrito Minero de Guanaceví) En la Veta San Rafael la mineralización de metales base (esfalerita rica y pobre en Fe, galena, calcopirita) y preciosos (argentita, tetrahedrita argentífera, electrum y polibasita). La morfología de las vetas San Rafael y Carmen es tabular, con desarrollos sigmoidales, discontinua, forman lazos con tendencia sigmoidal y existen zonas con flexiones. Las vetas son crustiformes y veta-brecha (Figura 5.2, Figura 5.13 y Figura 5.26) formando una estructura de tipo rosario (Figura 4.10 y Figura 7.1). Según Camprubí y Albinson (2006) y Corbett (2013), las vetas con bandeamiento crustiforme formando estructuras tipo rosario son características de yacimientos de tipo epitermal, tal y como ocurre en los Distritos Mineros de Motaje y Palmarejo (México; Barrios et al., s.f.) y Kupol (Rusia; Rhys et al., 2020), de forma que el depósito de San Rafael podría tratarse de un yacimiento epitermal. Figura 7.1 Mapa geológico del área de estudio. Sección dividida en bloques. Localización del sigmoide y área de oportunidad para exploración. 127 La asociación mineralógica en la Veta San Rafael está constituida por cuarzo, adularia, pirita, clorita, fluorita, barita, hematita, calcita, minerales de arcilla (i.e., caolinita, ilita, ilita- esmectita, montmorillonita) y sulfuros (i.e., esfalerita pobre y rica en Fe, calcopirita, galena, argentita, tetrahedrita, tetrahedrita argentífera) (Figura 5.4, Figura 5.5, Figura 5.6, Figura 5.15, Figura 5.16, Figura 5.17, Figura 5.18, Figura 5.20, Figura 5.21, Figura 5.22 y Figura 5.24). En cuanto a la Veta Carmen está constituida por cuarzo, adularia, pirita, clorita, fluorita, barita, hematita, calcita, minerales de arcilla (i.e., caolinita, ilita, ilita-esmectita, montmorillonita), sulfuros (i.e., esfalerita pobre y rica en Fe, calcopirita, galena, argentita, tetrahedrita, tetrahedrita argentífera), electrum y polibasita (Figura 5.26, Figura 5.28, Figura 5.29, Figura 5.30 y Figura 5.31). En el área de estudio, las menas de metales preciosos están asociadas, principalmente, con clorita, cuarzo microcristalino, adularia, cuarzo tabular y cuarzo plumoso (Tabla 7.1). Las asociaciones minerales de la Veta San Rafael y Carmen son comparables con los depósitos epitermales de sulfuración baja y sulfuración intermedia caracterizados por la presencia de adularia. No obstante, se observa mayor semejanza con los epitermales de intermedia sulfuración debido a la presencia de menas de metales base, esfalerita pobre en Fe, tetrahedrita y las alteraciones subpropilítica y argílica. Como lo observado en The Malontou (China, Fan et al., 2022). Texturalmente, se reconocen dos eventos de mineralización de esfalerita. La esfalerita del primer evento corresponde a la esfalerita rica en Fe. Se encuentra como agregado cristalino con microinclusiones. La esfalerita del segundo evento es la denominada esfalerita pobre en Fe. Es semitraslúcida con pequeñas cantidades de inclusiones de calcopirita o sin estas. La galena de primera generación es subidiomórfica y la de segunda generación es hipidiomorfa. Tal como Robl et al. (2009) describen la presencia de dos generaciones de esfalerita en la mineralización epitermal en el complejo estratovolcánico Quevar en Argentina. La esfalerita de primera generación descrita como ferrífera mientras que, la de segunda generación pobre en Fe. Gallard-Esquivel et al. (2018) describieron dos generaciones de esfaleritas (una rica en Fe y otra pobre en Fe) en el distrito La Carolina en Argentina. Así como ămaș et al. (2021) describieron en las estructuras mineralizadas de sulfuración baja e intermedia en el yacimiento Roșia Montana en Rumania. 128 En la región norte de la Veta San Rafael, la textura de la sílice a nivel macroscópico que se ha observado es coloforme (Figura 5.2). Esta estructura es característica de niveles someros en vetas epitermales según lo propuesto por Hedenquist et al. (2000) y Dong et al. (1995). En el sector centro de la Veta San Rafael se observa la textura crustiforme, cocarda y brecha, en el caso de la Veta Carmen la textura es crustiforme (Figura 5.26) (Tabla 7.1). Estas texturas de la sílice son características del nivel de bonanza (Simpson et al., 2011). En el sector norte de la Veta San Rafael, la textura de la sílice a nivel microscópico cuarzo micromosaico, mosaico, macromosaico y cuarzo tabular. El cementante de la veta-brecha es silícico de cuarzo y ópalo (Figura 5.5). En el sector centro de la Veta San Rafael la textura de la sílice a nivel microscópico es cuarzo micromosaico, mosaico, macromosaico, cuarzo plumoso, en peineta; cuarzo tabular y cuarzo con textura cocarda. Se infiere ebullición en el sistema con base en la presencia del cuarzo plumoso, tabular y cuarzo hojoso al igual que la adularia tabular y rómbica (Dong et al., 1995) (Figura 5.18, Figura 5.22 y Tabla 7.1). Finalmente, en la Veta Carmen se observa cuarzo micromosaico a macromosaico, cuarzo plumoso; cuarzo en peineta, cuarzo microcristalino y fenocristales de cuarzo tabular. La calcita hojosa reemplazada por cuarzo y agregados cristalinos de fluorita tardía que los cubren. De ahí que se sugiere un proceso de ebullición por la presencia de calcita hojosa (Figura 5.30 y Tabla 7.1). La mineralización de mena está asociada con el cuarzo mosaico a micromosaico, cuarzo tabular y cuarzo plumoso (Figura 5.5a, Figura 5.18b, c y d; Figura 5.22b, d y f; y Figura 5.30b, c y d). Se evidencia un proceso de ebullición, tal como Dong et al. (1995) y Moncada et al. (2017) lo sugieren debido a la presencia de cuarzo plumoso, tabular, cuarzo hojoso, calcita hojosa y adularia (Figura 5.18, Figura 5.22, Figura 5.24 y Figura 5.30). Es importante recalcar la presencia de ebullición puesto que es el mecanismo mediante el cual precipitan las menas de metales preciosos. Respecto a los minerales de arcilla, estos se reconocieron en las zonas de alteración, hidrotermal, las cuales se clasificaron como argílica intermedia, argílica y subpropilítica (Figura 5.6, Figura 5.7, Figura 5.8, Figura 5.9, Figura 5.10, Figura 5.11, Figura 5.12, Figura 5.23, Figura 5.24, Figura 5.25 y Figura 5.31), Como se observa en la Figura 7.2, en el sector norte la alteración hidrotermal es argílica intermedia (caolinita) y argílica (montmorillonita); 129 en el sector centro es argílica (montmorillonita) y una transición de argílica a subpropilítica (montmorillonita e ilita); y en el sector sur es subpropilítica (clorita) (Tabla 7.1). Los sectores muestran un desnivel topográfico, el sector norte se encuentra a 2300 msnm, centro de 2100 msnm, y sur 2150 msnm (Figura 7.2). La presencia de adularia, junto la zonación vertical descrita anteriormente en la Veta San Rafael es similar a la descrita en los depósitos epitermales de sulfuración intermedia de Tonopah y Dukat (Estados Unidos y Rusia; John et al., 2016; Filimonova et al., 2014), donde en las zonas someras predominan la alteración la alteración argílica intermedia y argílica, con silicificación selectiva o previsiva y en las zonas profundas la subpropilítica y/o propilítica (Prirajno, 2009; Buchanan, 1981). Según las diferentes cotas en la veta San Rafael, el paleonivel en el norte es somero; debido a la presencia de alteración argílica intermedia con parches de silicificación, mientras que, en el sur es profundo (subpropilítica). A partir del norte del área de estudio y en dirección NW es posible encontrar niveles someros de la estructura. Cabe destacar que, posiblemente, existen saltos entre sectores debido a fallamientos. Por lo que se propone realizar una verificación con mapeo en interior de mina. La alteración argílica intermedia se interpreta a partir de la interacción de la roca con un fluido ácido (4-5 pH) y que se forma cerca de 180°C. Asimismo, en la alteración argílica, el fluido es menos ácido (5-6 pH) y que se forma en rangos <150-250°C (Corbett, 2018). En cuanto a la alteración subpropilítica, se genera a partir de fluidos neutros a alcalinos a una temperatura entre 220-250°C (Lagat, 2008). No obstante, la mayor concentración de mineralización económica (i.e., esfalerita, galena, argentita y tetrahedrita) se localiza principal en las zonas de alteración hidrotermal argílica, subpropilítica y, más intensamente, subpropilítica (Figura 7.2). Escuder-Viruete et al. (2022) y Fan et al. (2022) describieron en los yacimientos epitermales de intermedia sulfuración del Complejo Volcánico Quevar en Argentina y de The Maluntou en China que existe una relación espacial entre la alteración hidrotermal y la mineralización de menas. Por consiguiente, se plantea que la zona de bonanza se localiza en el sector centro-sur y sur, ya que en el sector centro-sur de la Veta San Rafael se encuentra la transición de la alteración argílica a subpropilítica y en el sector sur la alteración subpropilítica. La presencia de minerales de metales base (i.e., esfalerita pobre y rica en Fe, galena, calcopirita), metales preciosos (argentita y tetrahedrita argentífera) y de una zonación en la alteración 130 hidrotermal como la descrita en la Figura 7.3 en la Veta San Rafael sugiere que este yacimiento podría clasificarse como un depósito epitermal de sulfuración intermedia. Figura 7.2 Modelo esquemático de la distribución de las alteraciones hidrotermales en interior mina. Comprende las regiones norte y centro de la Veta San Rafael y Veta Carmen. 131 En la Figura 7.3 presenta un modelo esquemático sobre la distribución espacial del depósito epitermal de sulfuración intermedia de la Veta San Rafael. En el que se observa que en las zonas más someras del sistema corresponderían con el sector norte de la Veta San Rafael con una alteración hidrotermal argílica y argílica intermedia y rica en metales base (i.e., Norte Centro Sur Alteración Argílica intermedia argílica Argílica Transición argílica a subpropilítica Subpropilítica Textura de la sílice Cuarzo en micromosaico, mosaico, macromosaico y tabular. Cuarzo micromosaico a mosaico, cuarzo plumoso, textura cocarda, cuarzo tabular. Calcita hojosa, adularia tabular y rómbica Cuarzo micromosaico a mosaico, plumoso, en peineta, cuarzo tabular, cuarzo macromosaico. Calcita hojosa. Menas Menas de metales base Galena (subidiomórfica e hipidiomorfa), esfalerita rica en Fe, esfalerita pobre en Fe y calcopirita (dos generaciones) Menas de metales preciosos Argentita, tetrahedrita argentífera Argentita, tetrahedrita argentífera Argentita, tetrahedrita argentífera, electrum, polibasita Ebullición No reconocida Sí Sí Geotermómetro de esfalerita T (°C) 192-199 171-201 Geotermómetro de clorita T (°C) 226-238 256-274 Inclusiones Fluidas Th (°C) 154-290 Inclusiones Fluidas Salinidad (wt% NaCl eq) 1.7-7.7 Tabla 7.1 Características de la Veta San Rafael (norte y centro) y Veta Carmen (Sur). 132 esfalerita pobre y rica en Fe, galena y calcopirita) y pobre (i.e., argentita y tetrahedrita argentífera); seguido en profundidad por la Veta Carmen con una alteración hidrotermal subpropilítica, donde se concentra la mayor cantidad de metales base (i.e., esfalerita pobre y rica en Fe, galena y calcopirita) y de metales preciosos (i.e., argentita y tetrahedrita, en pequeñas trazas electrum y polibasita); más abajo se localizaría la zona de San Rafael centro-norte, con una transición de la alteración argílica y subpropilítica; y rica en metales base (i.e., esfalerita rica y pobre en Fe, galena y calcopirita) y presencia de metales preciosos (i.e., argentita y tetrahedrita); más abajo se localizaría la zona de San Rafael centro-sur, con una transición de la alteración argílica y subpropilítica; y rica en metales base (i.e., esfalerita rica y pobre en Fe, galena y calcopirita) y presencia de metales preciosos (i.e., argentita y tetrahedrita). Las menas de metales base se encuentran relacionadas con transición de la alteración argílica a la alteración subpropilítica y la alteración subpropilítica. La mena de metales preciosos se encuentra, principalmente, en las zonas con alteración subpropilítica. La guía de exploración según las alteraciones hidrotermales es la clorita, por lo tanto, se propone seguir explorando debajo de la Veta Carmen o bien, explorar hacia el norte de la estructura actual. 133 7.2 Control geológico y estructural de la mineralización en el Distrito Minero de Guanaceví La Veta San Rafael, así como las estructuras mineralizadas con mayor producción de oro, plata, zinc y plomo del Distrito Minero de Guanaceví, las vetas mineralizadas se encuentran encajonadas en el Complejo Volcánico Inferior (ignimbritas y lavas andesíticas) y, en menor medida, en la unidad conglomerática (Black et al., 2018). Sin embargo, las vetas encajonadas con conglomerados son de bajo potencial dado el escaso espesor de las vetas, lo cual podría deberse a la competencia de la roca, de forma que no es una roca encajonante. En cambio, que la mayor concentración de metales se encuentre en vetas alojadas en el Complejo Volcánico Inferior es una característica común de los yacimientos epitermales del noreste de México como en los yacimientos de Tayoltita, Topia, Batopilas, Indé, Pánuco de Colorado, Coneto de Comonfort, Pelmarejo y Pánuco (Montoya-Lopera et al., 2019; Loucks et al., 1988; Peña, 2006; Salas y Ríos 2000; Chairez, 2013; Chairez, 2014; Molina, 2016; Maunula, 2022). Figura 7.3 Modelo de yacimiento epitermal de sulfuración intermedia donde se observan minerales índice de alteración, posición de los minerales de mena y ubicación de los sectores de la zona mineralizada San Rafael. Modificado de Buchanan (1981). 134 Una característica reconocida en la exploración de yacimientos epitermales en el noroeste de México es la roca encajonante de vetas perteneciente al Complejo Volcánico Inferior (ignimbritas y lavas andesíticas). Tal es el caso de Tayoltita, Topia, Batopilas, Indé, Pánuco de Colorado, Coneto de Comonfort, Palmarejo en Chihuahua y Pánuco en Sinaloa (Montoya-Lopera et al., 2019; Loucks et al., 1988; Peña, 2006; Salas y Ríos 2000; Chairez, 2013; Chairez, 2014; Molina, 2016; Maunula, 2022). Coincidente con lo observado en la Veta San Rafel y las estructuras con mayor producción del Distrito Guanaceví (Black et al., 2018), por lo que se reconoce como una guía de exploración en el distrito. El límite de la provincia de la Mesa Central y la Sierra Madre Occidental corresponde a la zona de falla de San Luis-Tepehuanes y es considerado como un lineamiento favorable para el emplazamiento de mineralizaciones epitermales (Nieto-Samaniego et al., 2005; Camprubí et al., 2016). Desde Fresnillo y Sombrerete, Zacatecas; Nombre de Dios, Tepehuanes y Santa María del Oro, Durango (Nieto-Samaniego et al., 2005), el límite entre estas dos provincias es una guía regional para la exploración de sistema epitermales. Extendiendo el lineamiento NW de la zona de falla, algunos kilómetros hacia el norte de Santa María del Oro-Tepehuanes, se ubica el Distrito Minero Guanaceví (ver Figura 4.3). La veta San Rafael se orienta con el lineamiento regional NW, es coincidente con el sistema de fallas San Luis-Tepehuanes; el cual fue propuesto por Nieto-Samaniego et al. (2005), Aranda-Gómez et al. (2007) y Nieto-Samaniego et al. (2012). Es por ello, que se ha definido como un control para la mineralización, este puede extenderse más hacia el norte de lo sugerido por Nieto-Samaniego et al. (2005) hasta el distrito Guanaceví. Valdez (1980) definieron dos sistemas estructurales en el distrito minero con direcciones NNW y NNE. Estos sistemas son reconocidos por el análisis de lineamientos en el área de estudio (ver Figura 4.11) con sistemas NNW (0°-10°), NNW (20°-30°), NW (40°-50°); NNE (0°-10°), NE (30°-40°) y NE (40°-50°). Además, se denota presencia de sistemas secundarios de orientación NW (50°-60°) y NE (50°-60°). El sistema NNW coincide con la orientación de los cuerpos intrusivos propuestos por Pineda et al. (1980) al sur y sureste del distro minero con rumbos NW y NNW. Los sistemas estructurales de mayor relevancia dentro del Distrito Guanaceví exhiben una orientación general de NW-SE. Sin embargo, algunos sectores del este y norte del distrito los sistemas NNE presentan mayor (Valdez, 1980). 135 Tanto la Veta San Rafael como la Veta Carmen tienen una orientación correspondiente con el lineamiento regional NW (0°-10° para Veta San Rafael) y (10°-20° para Veta Carmen; Figura 7.1), con ramaleos NNW (20°-30° para la Veta San Rafael; Figura 7.1) y NE (20°- 40° para la Veta Carmen, Figura 7.1). Estructuralmente, ambas vetas son paralelas al lineamiento regional NW del sistema de fallas San Luis-Tepehuanes (Nieto-Samaniego et al., 2005; Aranda-Gómez et al., 2007; Nieto-Samaniego et al., 2012). Este sistema de fallas representa el límite de la provincia de la Mesa Central y la Sierra Madre Occidental, y es considerado como un lineamiento favorable para el emplazamiento de mineralizaciones epitermales (Nieto-Samaniego et al., 2005; Camprubí et al., 2016). Desde Fresnillo y Sombrerete (Zacatecas) hasta Nombre de Dios, Tepehuanes y Santa María del Oro (Durango) (Nieto-Samaniego et al., 2005), el límite entre provincias es una guía regional para la exploración de sistemas epitermales. El Distrito Minero Guanaceví se ubica al norte del sistema de fallas San Luis-Tepehuanes y del Distrito Minero Santa María del Oro (ver Figura 4.3) Es por ello que las estructuras con dirección NW identificadas en la Veta San Rafael y Veta Carmen podrían representar un control estructural para la mineralización, extenderse más hacia el norte de lo sugerido por Nieto-Samaniego et al. (2012), hasta el Distrito Minero de Guanaceví. De forma adicional, en la Veta San Rafael, se han identificado zonas con mineralizaciones importantes de menas de metales preciosos en vetas flexionadas también denominados sigmoides con dirección NW-SE (Figura 7.1) y en el cruce de vetas (Figura 7.1). Las vetas flexionadas con morfologías tipo “S”, son comunes en zonas de falla transtensionales, ya que representan áreas preferentes para la precipitación de mineralizaciones económicas (Corbett, 2013). Ejemplo de ello son los sigmoides descritos en las estructuras del yacimiento Shila en el distrito Shila-Paula al sur de Perú según Chauvet et al. (2006). Estas estructuras identificadas en la Veta San Rafael son similares a las vetas descritas en el Distrito Minero Palmarejo (Chihuahua, México; Galván-Gutiérrez, 2014); Antamok (Filipinas; Fernandez, 1979) y Pongkor (Java, Indonesia; Marcoux y Milesi et al., 1994). Ejemplos de mineralizaciones con enriquecimientos en metales preciosos en el cruce de estructuras son: Distrito Minero de Vetas y California en Colombia (Mantilla et al., 2011), Los Cuarentas en Sonora (México; México Mining Center, s.f), Waihi (Nueva Zelanda; Simpson y Mauk, 2007) y Toyoha en Japón (Yajima y Ohta, 1979), donde se han identificado zonas de bonanza y, por lo tanto, se consideran como controles de 136 mineralización económica. Corbett (2012) y Rhys et al., (2020) postulan que los cruces estructurales pueden concentrar al flujo de fluidos y actúan como lugares de deposición eficiente de Au. Además, proponen que no solo en los puntos de intersección son zonas de enriquecimiento, sino también a lo largo de los segmentos de falla adyacentes. Por lo tanto, teniendo en cuenta la relación existente entre la distribución de las vetas mineralizadas y las estructuras descritas anteriormente de la Veta San Rafael y Veta Carmen del Distrito Minero de Guanaceví. Las estructuras mineralizadas se han agrupado de norte a sur: i) San Rafael norte, ii) San Rafael centro-norte, iii) San Rafael centro-sur y iv) Veta Carmen (sector sur). A nivel estructural, en el sistema de Veta San Rafael, se reconocen como guías de mineralización a arreglos sigmoidales y cruce de estructuras Dentro de la cartografía de la Veta San Rafel se observa un bloque en el norte y sur, los cuales están denotados por fallas NE-SW, que limitan la estructura mineralizada. De manera que la extensión de la veta está restringida por bloques (Figura 7.1). La estructura sigue una dirección general NW, sin embargo, se perciben flexiones limitadas por fallas NE y desprendimientos de la Veta Carmen con dirección NE. Así pues, se plantea que el cruce de estas estructuras muestra áreas de oportunidad económica. La orientación preferencial de la veta es NW, sin embargo, se percibe que la estructura es desplazada por fallas más recientes de orientación NE (Figura 7.1). Por lo tanto, se sugiere continuar la exploración en la zona norte siguiendo el desplazamiento de las fallas NE-SW, con especial atención donde se han marcado fallas inferidas de orientación NW-SE (Figura 7.1). En consecuencia, se define que el área de oportunidad para la exploración de la Veta San Rafael está en función del desplazamiento del fallamiento NE, que es más joven que la estructura mineralizada. Al igual, la sección sur es otra área de oportunidad para la exploración, la estructura se encuentra cortada por fallas más recientes de dirección NE. Adicionalmente, en este sector del distrito aflora el Conglomerado Guanaceví. En general, las rocas de basamento y sedimentarias de tipo detrítico no son rocas caja que permitan una concentración constante en espesor de estructuras mineralizadas, es decir, la veta principal comienza a tener ramaleos y ello disminuye su potencial económico. 137 Geotermometría Mediante el uso del geotermómetro Ga, Ge, Fe, In y Mn de esfalerita (GGIMFis) (Frenzel et al., 2016) se estimó la temperatura en los sectores norte (SR-2) y centro las muestras, (SRNNIV17a y BNO 193-39 165.15-165.6 m). Las temperaturas se encuentran entre 171°C y 201°C. De manera que la temperatura es comparable con los rangos de temperaturas de yacimientos epitermales que van de 170 a 300°C según Camprubí y Albinson (2006), Wilkison (2001), Hedenquist et al. (2000) y Sillitoe (2003). El sector centro (SRNNI17A y BNO 193-39 165.15-165.6 m) presenta temperaturas que van de 171°C y 201°C. La muestra SRNNI17A presenta temperaturas que van de 188 a 201 °C y son similares al rango obtenido mediante inclusiones fluidas (179-218°C) de esta misma muestra en esfaleritas. Sin embargo, no se logró obtener temperaturas semejantes a las temperaturas máximas observadas en las inclusiones fluidas. En el caso de las temperaturas calculadas en la muestra BNO 193-39 165.15-165.6 m van de 171-175 °C y quedan debajo del rango calculado con inclusiones fluidas (203-228°C) de la misma muestra en esfaleritas, la diferencia entre temperaturas es de hasta 44°C respecto al promedio. Los rangos de temperatura calculados mediante el geotermómetro Ga, Ge, Fe, In y Mn de esfalerita (GGIMFis) propuesto por Frenzel et al. (2016) son menores, por lo que se sugiere que este geotermómetro puede tener ciertas diferencias con las temperaturas de inclusiones. Ya que para realizar el cálculo de temperaturas se utiliza elementos en bajas concentraciones muy próximos al límite de detección o equivalente, se propone utilizar el geotermómetro con reserva. Para realizar el cálculo de temperaturas se utilizaron esfaleritas ricas en Fe y pobres en Fe. En vista de que no se observaron diferencias contrastantes tanto en las mediciones como en el cálculo de temperatura entre los dos tipos de esfaleritas, no se marcó distinción entre estas dos para realizar el cálculo de temperaturas. Los datos de temperaturas obtenidos del sector norte y sector centro (muestras SRNNIV17 y SR-2) a través de los geotermómetros de clorita de Cathelineau y Nieva (1985), Kranidiotis y MacLean (1987) y Shabani (2009) se encuentran entre un rango de temperatura entre 225 y 334°C. Las temperaturas del sector centro (muestra SRNNIV17) según los geotermómetros empíricos de clorita se encuentran entre 255 y 334°C. En el sector centro (muestra SRNNIV17) con el geotermómetro de Cathelineau y Nieva (1985) se obtuvo un 138 rango de temperatura entre 255 y 276°C. Este geotermómetro tiene mayor coincidencia con el geotermómetro de esfalerita y las inclusiones fluidas, pues la temperatura máxima del geotermómetro de esfalerita es 201 y la de inclusiones fluidas es 218°C (ver Tabla 5.5). En el caso del sector norte (muestra SR-2) las temperaturas según los geotermómetros empíricos de clorita se encuentran entre 225°C y 291°C. Los datos obtenidos del geotermómetro de Cathelineau y Nieva (1985) se definió un rango de temperatura entre 225°C y 237°C. Siendo este el más equiparable a la temperatura obtenida con el geotermómetro de esfalerita que van de 192 a 199°C. La clorita es una de las principales fases minerales que se encuentran en las alteraciones hidrotermales. Según Foster (1962) y Tetiker et al. (2015) las cloritas superficiales de la Veta San Rafael se clasifican en chamositas y las cloritas profundas como brunsvigitas. La variedad química de la clorita ha ayudado en la determinación de las condiciones fisicoquímicas de la formación de este mineral. Tal es el caso de la temperatura, puesto que los cambios químicos más significativos como el aumento del contenido de Al IV y el descenso den el contenido de SiIV y XFe están asociados con el ascenso de la temperatura (Esteban et al., 2007). Aunque la composición química de las cloritas esté influencia por la temperatura de formación, Xie et al. (1997) describieron otros factores que igual intervienen como la composición de la roca total, asociaciones minerales y estructura cristalina. Es por lo que Klein et al. (2007) sugieren que los resultados obtenidos mediante el geotermómetro empírico de clorita deben ser comparados con estimaciones de temperatura calculadas a partir de otros métodos. Para el caso de este estudio se observó que algunos rangos de temperatura del geotermómetro empírico de clorita son cotejables, pero mayormente se encuentra una gran diferencia comparada con las inclusiones fluidas y el geotermómetro de esfalerita (GGIMFis). Es por ello por lo que los resultados calculados se deben de tomar con cierta reserva y no pueden ser concluyentes. Igualmente, se estableció que el geotermómetro de Cathelineau y Nieva (1985) presenta información afín a la roca total. Ya que la roca encajonante de la mineralización de este estudio es andesita y el geotermómetro empírico de clorita de Cathelineau y Nieva (1985) fue calibrado principalmente con andesitas del sistema geotérmico Los Azufres en México. En el caso del geotermómetro empírico de clorita propuesto por Kranidiotis y MacLean (1987) fue calibrado con riodacitas y riolitas de la alteración hidrotermal del yacimiento de sulfuro masivo volcanogénico Phelps Dodge en Canadá. 139 Microtermometría de Inclusiones fluidas Las muestras de inclusiones fluidas analizadas están alojadas en cristales de cuarzo, calcita y esfalerita de la región centro-norte y centro-sur de la Veta San Rafael. Las inclusiones fluidas analizadas son: monofásicas líquidas (L), bifásicas de líquido y vapor (L+V); y trifásicas de líquido, vapor y cristal (L+V+S) en menor cantidad. En su mayoría primarias, aunque se observaron algunas secundarias. El grado de relleno que presentan va de 0.45 a 0.95 esta diferencia es relativamente contrastante, por lo que es consistente con el proceso de ebullición. Otra evidencia es el rasgo textural de la presencia de adularia tabular y rómbica. Dong y Morrison (1995) postulan que la adularia tabular y rómbica están asociadas con el cuarzo con bandeamiento crustiforme en los yacimientos epitermales. La adularia de estos dos tipos se forma cuando se prolonga la ebullición. Los datos obtenidos de temperatura de homogeneización (Th) exhiben dos pulsos modales de 260°C a 290°C y 140°C a 200°C. En cuanto a los datos de temperatura de fusión del hielo (Tfh) se observan dos modas entre -3°C a -3.5°C y -4°C a -4.5°C. Al igual, la salinidad presenta dos pulsos bimodales de 4.5 y 5 wt% NaCl eq. De la Figura 6.12 a la Figura 6.16 se muestran los datos de Th y salinidad (wt.% NaCl eq). De esta forma se han interpretado los procesos de precipitación de minerales de mena: ebullición (Figura 6.12 y Figura 6.14 ), enfriamiento adiabático (Figura 6.14 y Figura 6.16), enfriamiento por mezcla de aguas meteóricas (Figura 6.13 y Figura 6.15). Igualmente, se ha observado la presencia de una intensa ebullición (flashing) (Figura 6.15) Las mediciones de inclusiones fluidas de en la muestra BNO 173-49 205-205.7m del sector centro-norte muestran una familia caracterizada por un rango Th de 258-284°C y salinidades de 1.74-6.01 wt.% NaCl eq que denota un proceso de ebullición. En cambio, la familia con rangos de Th de 154-202°C y salinidad de 3.7-6.2 wt.% NaCl eq el cual señala un proceso de enfriamiento diabático (Figura 6.12). En el caso de la muestra SRNNIV17R tiene rangos de Th que van de 179.4-214°C y salinidades de 4.2-5.7 wt.% NaCl eq, esta distribución señala un proceso de enfriamiento por mezcla de aguas meteóricas (Figura 6.13, Figura 7.4). Las inclusiones fluidas de la muestra BNO 194-46- 190.4-190.85m presentan dos familias de salinidades, la primera familia presenta rangos de Th de 237-255°C y salinidades de 3.2- 4.8 wt.% NaCl eq. Por lo que se infiere un proceso de ebullición. La segunda familia 140 presenta rangos de Th de 183-194°C y salinidades de 5 a 6 wt.% NaCl eq. De esta se deduce un proceso de enfriamiento adiabático (Figura 6.14, Figura 7.4). Igualmente, en la muestra BNO 194 191.7-192.4 m las inclusiones fluidas están repartidas en dos familias de salinidades. La primera presenta rangos de Th de 235-290°C y salinidades de 4.2-7.0 wt.% NaCl eq. Se puede deducir un proceso de ebullición intensa (flashing). En cambio, en la segunda familia los rangos de Th son 189-205°C y con salinidades de 5.3-7.2 wt.% NaCl eq y el proceso es enfriamiento por mezcla de aguas meteóricas (Figura 6.15, Figura 7.4). Las inclusiones fluidas de la muestra BNO 193-39 165.15-165.6m tiene rango de Th de 202- 228°C y salinidades de 5.1-5.9 wt.% NaCl eq. Se deduce un proceso de enfriamiento adiabático (Figura 6.16,Figura 7.4). De acuerdo con estos datos la ebullición fue el proceso de precipitación mineral más recurrente en la Veta San Rafael. La muestra SRNNIV17 presenta temperatura más alta, por lo que se infiere que se encuentra en un conducto principal de mineralización con una fuerte influencia del intrusivo o de la fuente de calor del sistema hidrotermal. Figura 7.4 Modelo esquemático de la distribución de las inclusiones fluidas estudiadas en interior mina y su proceso de mineralización. 141 Wilkison (2001) argumentó que la forma más sencilla de caracterizar las inclusiones fluidas presentes en los sistemas mineralizados es con la temperatura de homogeneización (Th) y la salinidad en porcentaje en peso equivalente de NaCl. Los yacimientos epitermales se caracterizan por tener fluidos de baja salinidad y un rango de temperatura de homogeneización con un buen grado de aproximación debido a que las presiones de atrapamiento son bajas. Los rangos de temperatura obtenidos en la veta San Rafael son consistentes con el rango típico de los yacimientos epitermales (100°C a 300°C). 142 7.3 Modelo de evolución del yacimiento epitermal de Veta San Rafael en el Distrito Minero Guanaceví En la Figura 7.5 se propone el modelo evolutivo para el Distrito Minero de Guanaceví caracterizado por los siguientes eventos: (a) Emplazamiento del Complejo volcánico Inferior (b) Se desarrolla un sistema extensional con orientación NWSE reflejado por fracturamiento, fallamiento y diques de cuarzolatita intrusionan al conglomerado Guanaceví y al Complejo Volcánico Inferior. (c) Emplazamiento del Supergrupo Volcánico Superior. (d) Se desarrolló la deformación extensional de estilo estructural de Cuencas y Sierras, soluciones mineralizantes ascendieron por fracturas, fallas y zonas de contacto entre los diques y la andesita. Figura 7.5 Modelo propuesto del Distrito Minero de Guanaceví por etapas 143 Resumiendo la información expuesta en la presente tesis de maestría, en la Figura 7.6 se expresa el modelo evolutivo de la mineralización de la Veta San Rafael en cuatro etapas. Durante la primera etapa, fluidos hidrotermales a alta temperatura (Th ~270-290°C, TG,Chl ~255-334°C) y salinidad baja (~1.5-3 wt% NaCl eq) circularon y generaron la alteración subpropilítica y fílica incipiente en halos. Comienza el relleno de la veta a lo largo de la falla (cuarzo y pirita). Posteriormente, la temperatura de los fluidos hidrotermales (Th ~250-290°C, TG,Chl ~237-271°C y salinidad (~1-5 wt% NaCl eq), generaron alteración subpropilítica sobreimpresa en los halos. Inició la mineralización de menas de metales base (esfalerita, galena y calcopirita de primera generación). Durante la tercera etapa se reactivó la falla (transtensional) dando lugar al brechamiento. La salinidad de los fluidos aumentó (~5-7 wt% NaCl eq) y la temperatura disminuyó (Th ~180-220°C, TG,Chl ~237-271°C) como consecuencia de la ebullición y flashing, siendo estos los mecanismos de precipitación mineral. Ocurre la mineralización de menas de metales base (esfalerita, galena y calcopirita de segunda generación) y mena de metales preciosos (argentita, tetrahedrita argentífera, polibasita y electrum). Evidencia del proceso de ebullición es la presencia de adularia rómbica y tabular, cuarzo plumoso, tabular y hojoso. Finalmente, la temperatura disminuye (Th <200°C) al igual que la salinidad (<4 wt% NaCl eq) dando paso a los procesos de dilución y enfriamiento por la mezcla del fluido mineralizante con fluidos meteóricos. En este proceso se cristalizaron hematita, fluorita y relleno con cuarzo y calcita como eventos tardíos. 144 7.4 Industria minera en el Municipio de Guanaceví y beneficio a la comunidad De acuerdo con los datos del Censo Económico del 2019, en el municipio de Guanaceví la minería concentra el 1.9% de las unidades económicas (establecimientos donde se realiza la producción y/o comercialización de bienes y/o servicios). Aun así, en este año la minería fue el sector económico que aportó el mayor ingreso total en el municipio con 204 millones de pesos mexicanos, seguido del comercio al por menor con 151 millones de pesos mexicanos; y servicios de alojamiento temporal y de preparación de alimentos y bebidas con 9.71 millones de pesos mexicanos (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2020; Gobierno de México, 2020). Es importante recalcar que tanto el comercio al por menor como de servicio de alojamiento temporal y de preparación de alimentos y bebidas están relacionados directamente con el Figura 7.6 Modelo evolutivo esquemático propuesto para la Veta San Rafael. 145 efecto inducido por el consumo de los trabajadores de las minas. Además, la minería es el segundo sector económico donde se contrataron más empleados en el municipio (152 empleados) seguido por servicios de alojamiento temporal y de preparación de alimentos y bebidas (66 empleados) (Gobierno de México, 2020; Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2020). Por tanto, a partir de los resultados obtenidos en la Veta San Rafael y Veta Carmen se han sugerido nuevas localizaciones con potencial para la exploración, al igual que guías de exploración no solo para la zona de estudio sino también para el Distrito Minero de Guanaceví. De esta manera, las guías de exploración propuestas podrán servir para plantear nuevos programas de exploración y así continuar con la producción minera de esta zona. Esto beneficiará a la estabilidad de empleos tanto en el sector minero como en los demás que están estrechamente relacionados con este. 146 Capítulo 8 Conclusiones La Veta San Rafael y Veta Carmen se localizan en el Distrito Minero Guanaceví (Durango), dentro de la Sierra Madre Occidental. El distrito minero, así como la estructura mineralizada se localizan cerca del sistema de fallas regional San Luis-Tepehuanes, con orientación NW. La morfología de las vetas es tipo rosario, e incluyen vetas crustiformes y vetas-brechas, donde mineralización de metales base y preciosos. Estas vetas están encajonadas principalmente en tobas andesíticas y andesitas del Complejo Volcánico Inferior de la Sierra Madre Occidental. Las vetas tienen una orientación preferencial NNW y una extensión longitudinal desde el norte hasta el sur donde se localiza la Veta Carmen. Las estructuras mineralizadas se han agrupado de acuerdo con su localización geográfica, de norte a sur, en: San Rafael norte, San Rafael centro-norte, San Rafael centro-sur y Veta Carmen (sector sur). Las alteraciones hidrotermales identificadas en la mineralización de la Veta San Rafael, de más somero a más profundo son: argílica intermedia, argílica y subpropilítica. Particularmente, se observa una transición entre la alteración argílica y subpropilítica en la superficie en el sector centro; y desarrollo de la alteración subpropilítica en la zona de minado profundo. La asociación mineral está constituida por cuarzo, adularia, pirita, clorita, fluorita, barita, cuarzo, caolinita, ilita, ilita-esmectita, montmorillonita y sulfuros. La mena de metales base está compuesta por galena (subidiomórfica e hipidiomorfa), esfalerita (pobre en Fe y rica en Fe) y calcopirita. Por otro lado, la mena de metales preciosos está conformada por argentita, tetrahedrita argentífera, electrum rico en Au y polibasita. Paragenéticamente, se detectaron cuatro fases de mineralización. En la segunda y tercera etapa ocurrió la precipitación de menas de metales base, mientras que, en la tercera etapa precipitaron los metales preciosos. Las texturas de la sílice son cuarzo mosaico a micromosaico, cuarzo mosaico a macromosaico, cuarzo tabular, en peineta; cuarzo hojoso, cuarzo plumoso, cuarzo hojoso. En el sector centro de la Veta San Rafael y Veta Carmen se han observado, mayormente, la presencia de cuarzo hojoso; adulara rómbica y tabular, por ende, el nivel de minado se encuentra todavía en la zona de bonanza. 147 Los mecanismos de precipitación de las menas de metales fueron ebullición, enfriamiento adiabático y enfriamiento por mezcla de aguas meteóricas. Destacándose la ebullición como el principal mecanismo de precipitación. Con base en el estudio de inclusiones fluidas, los fluidos mineralizantes para el depósito tienen un rango de temperatura de homogenización entre 154°C y 290°C, salinidad que varía de 1.7 a 7.7 wt % NaCl eq. Además, el valor calculado con el geotermómetro de esfalerita Frenzel et al. (2016) denota un rango de temperatura de entre 188°C y 201°C ± 12.4°C, comparado solo con los valores más bajos de inclusiones fluidas. Al contrario, los valores de temperatura obtenidos mediante el geotermómetro de clorita de Cathelineau y Nieva (1985), Kranidiotis y MacLean (1987), Cathelineau (1988) y Shabani (2009) están en un rango de temperatura entre 91 y 326 °C. Los rangos de temperatura obtenidos (117° y 274°C) de los geotermómetros de clorita de Cathelineau y Nieva (1985) y Kranidiotis y MacLean (1987) son los más cercanos a los rangos de temperatura calculados por el geotermómetro de esfalerita (GGIMFis) y de inclusiones fluidas. Aun así, las temperaturas calculadas mediante los geotermómetros empíricos de clorita presentan una notable diferencia respecto a las temperaturas obtenidas mediante los otros métodos. Por lo tanto, las temperaturas calculadas con los geotermómetros de clorita de Cathelineau y Nieva (1985) y Kranidiotis y MacLean (1987) no son concluyentes. El yacimiento San Rafael dentro del Distrito Guanaceví puede clasificarse como epitermal de sulfuración intermedia conforme a la asociación mineral de cuarzo, adularia, metales base y preciosos; los rangos de temperatura (154°-290°C de acuerdo con las inclusiones fluidas) y tipos de alteración hidrotermal asociados (subpropilítica y argílica). De acuerdo con este estudio, se han definido guías de exploración para la zona de estudio y para el distrito minero. Primeramente, la guía litológica es la andesita que caracteriza al Complejo Volcánico Inferior. Al igual que, los lineamientos NNW, en especial los desplazados por fallas NE o en los cruces de estas estructuras. Puesto que, las menas de metales preciosos están asociadas con clorita, adularia, cuarzo microcristalino, cuarzo tabular y cuarzo plumoso; se han designado como guías de exploración. 148 Capítulo 9 Recomendaciones Con los resultados obtenidos en la Veta San Rafael y Veta Carmen se sugiere que la minera revise las zonas de intersección de lineamientos estructurales, especialmente, aquellos con direcciones NNW y NE y zonas de flexión de la veta (sigmoides o en vetas tipo rosario), ya que son zonas de bonanza y podrían alojar vetas ricas en minerales de menas de metales base y preciosos. La exploración debe seguir hacia el norte ya que se puede observar una posible continuación de la Veta San Rafael (ver Figura 7.1). Esta posible área de oportunidad está condicionada por la presencia de desplazamientos en las fallas NE. Además, de acuerdo con la altitud actual de esta área de oportunidad, se prevé que en las zonas donde exista mineralización económica se encontrarán características correspondientes con la alteración argílica como la caolinita. Debido a la distribución de las alteraciones argílica y subpropilítica; además de la presencia de clorita y adularia en la Veta San Rafael, se sugiere orientar el minado hacia el sector centro-sur (Figura 7.2). Igualmente, se propone conectar la Veta San Rafael con la Veta Carmen a nivel profundo ya que ahí es donde se podría encontrar un nivel mineralizado con menas de metales preciosos. Se sugiere utilizar el geotermómetro de esfalerita (GGIMFis) en yacimientos epitermales con reserva, ya que las concentraciones de Ga y Ge son muy bajas, pues la mayoría se encuentra por debajo del límite de detección de la microsonda electrónica. En caso de utilizar este geotermómetro para yacimientos epitermales, se recomienda medir con ICP- MS. 149 Referencias Alba, H. A. 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Two-stage mineralization and formation process of the Toyoha deposits. Mining Geology, 29(157), 291-306. 159 Anexo I. Descripciones petrográficas Muestras de mano Se describirán las muestras a su distribución espacial en los sectores boreal y norte, centro y sur de la veta San Rafael además de las estructuras adyacentes: vetas Carmen y San Rafel. Norte SR-2 Veta crustiforme irregular de galena, principalmente), esfalerita café (férrica) y esfalerita miel (rica en zinc). Veta con roca encajonante de tipo piroclástica con cloritización, presencia de hematita y cuarzo lechoso (Figura A1.1). SR-1 Brecha soportada por clastos más cementante de cuarzo y cuarzo calcedónico, los clastos que van de moderado a mal clasificado, en los clastos más grandes se observa silicificación. Presenta vetillas de calcedonia sin mineralización de mena, cuarzo de textura coloforme y fluorita (Figura A1.2). Figura A1.1 Muestra de mano SR-2. Figura A1.2 Muestra de mano SR-1. 160 SA-1 Brecha con clastos rotados de tamaños distintos, algunos están silicificados; presencia de cuarzo de tipo peineta rellenando oquedades. De igual forma, se observa cuarzo criptocristalino (Figura A1.3). Centro-Norte BNO 173-49 205-205.7 Veta de textura crustiforme con sulfuros: esfalerita, galena, calcopirita y pirita. Los cristales de esfalerita son comúnmente mayores a 5 mm. De igual manera, se observa cuarzo lechoso, hematita especular; la roca en la que está encajonada la veta son rocas piroclásticas que presentan cloritización (Figura A1.4). Centro-Sur BNO 194 191.70 192.40 Veta-brecha, con fragmentos de cuarzo de la veta de cuarzo crustiforme con sulfuros: galena, calcopirita y clastos rotados. Con cementante de calcita, de igual manera se observan oquedades rellenas por calcita (Figura A1.5). Figura A1.3 Muestra de mano SA-1 Figura A1.4 Muestra de mano BNO 173-49 205- 205.7. Figura A1.5 Muestra de mano BNO 194 191.70 192.4. 161 BNO 193-39 165.15- 165.60 Veta-brecha conformada por fragmentos rotados de roca piroclástica cloritizada. La brecha está soportada por granos. La mineralización de mena se caracteriza por: esfalerita miel y café, galena y poca calcopirita. Presenta hematita especular y relleno de carbonatos en oquedades mostrando un evento posterior (Figura A1.6). BNO 193-39 154.25-164.6 Brecha con fragmentos de roca piroclástica cloritizada, presenta mineralización de sulfuros: galena, calcopirita y esfalerita miel, el cementante es cuarzo con poca calcita. De igual manera, se encuentran fragmentos de hematita especular; se observa argentita y vetilleo de cuarzo (con poca mineralización) posterior a la brecha (Figura A1.7). Figura A1.6 Muestra de mano BNO 193-39 65.15- 165.60. Figura A1.7 Muestra de mano BNO 193-39 154.25-164.6. 162 BNO 194 190.40-190.85 Veta crustiforme cuyo arreglo va de regular a ligeramente irregular. Hay cloritización. Los sulfuros que presentan son: esfalerita miel, galena y calcopirita. Se presenta cuarzo en peineta como un evento posterior además de un evento de hematita especular (Figura A1.8). BNO 194- 192.70-193.40 Veta-brecha, con fragmentos de veta crustiforme con sulfuros: galena, calcopirita y pirita además de cuarzo y clastos rotados. El cementante es calcita, de igual manera se observan oquedades rellenas por calcita (Figura A1.9). SRNNIV-17 a Veta bandeada crustiforme con cuarzo microcristalino y con sulfuros como galena y calcopirita. La roca encajonante es andesita gris (Figura A1.10). Figura A1.8 Muestra de mano BNO 194 190.40- 190.85. Figura A1.9 Muestra de mano BNO 194- 192.70-193.40. Figura A1.10 Muestra de mano SRN NIV-17 a. 163 Sur Carmen 2b Veta-brecha con cuarzo de textura coloforme y cuarzo blade. Se observa clastos de roca piroclástica con silicificación y arcillas en tono pardo. Calcedonia, cuarzo y fluorita (Figura A1.11). Descripciones petrográficas lámina delgada Boreal SR-2 Muestra superficial de la región boreal de la Veta San Rafael. Brecha hidrotermal de clastos de toba, rotados y cementante de cuarzo y calcedonia. Sulfuros diseminados y de relleno de espacios abiertos, asociados con clorita y minerales de arcilla. La hematita está presente como etapa tardía. La alteración es de tipo cloritización (presencia de clorita, cuarzo, minerales de arcilla y pirita) (Figura A2.1a). El cementante de cuarzo y calcedonia se encuentra predominantemente en bandas. El cuarzo se encuentra en micromosaico, mosaico, macromosaico y en menor proporción cuarzo tabular (Figura A2.1b). Menas de metales base Pirita, galena, esfalerita y calcopirita. La esfalerita es de tipo temprana con inclusiones de calcopirita, la galena es subidiomórfica de segunda generación. La calcopirita es de dos generaciones, la primera está presente como inclusiones en la esfalerita y la segunda como microvetilleo (Figura A2.1c). Figura A1.11 Muestra de mano Carmen 2b. Figura A2.1a Cuarzo en contacto con clorita y sulfuros relacionados. Figura A2.1b Brechamiento, cuarzo en mosaico en la sección izquierda superior y cuarzo en micromosaico en la sección inferior. 164 Menas de metales preciosos Argentita y tetrahedrita en vetilla. Se observa a la calcopirita y argentita como fases de reemplazamiento sobre la pirita (Figura A2.1d y Figura A2.1e). Paragénesis 1) Minerales de arcilla, cuarzo, esfalerita, pirita y calcopirita 2) galena 3) calcopirita, argentita y tetrahedrita 4) hematita. Nomenclatura Qz cuarzo, Chl clorita, Sulf sulfuro, Brch brecha, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita, Tht tetrahedrita. Figura A2.1c Cristal de galena, esfalerita con calcopirita diseminada, cristales de pirita y hematita. Figura A2.1d Galena, esfalerita temprana con diseminado de calcopirita, pirita de hábito tabular y Tetrahedrita relacionada con calcopirita tardía. Figura A2.1e Esfalerita temprana con diseminado de calcopirita, cristales de galena, pirita de hábito tabular, tetrahedrita relacionada con calcopirita tardía en vetilleo y pirita de hábito tabular. 165 Centro-Norte BNO 173-47 Muestra profunda de la región centro- norte de la veta San Rafael. Veta de bandeado irregular de cuarzo, adularia, hematita y sulfuros. Los sulfuros están diseminados, son asociados a adularia, cuarzo y minerales de arcilla (Figura A2.3a). Hematita tardía como relleno en espacios abiertos. La alteración es de tipo cloritización (minerales de arcilla, adularia, clorita, cuarzo, calcita y pirita) (Figura A2.3b). La textura de la sílice denota: cuarzo de micromosaico a mosaico, cuarzo plumoso y cuarzo en peineta. La mineralización de mena está relacionada con el cuarzo mosaico que puede contener o no minerales de arcilla y clorita (Figura A2.3a). Se determina la ebullición en este nivel puesto que se observa textura con terminación plumosa, cuarzo plumoso al igual que adularia tabular y rómbica (Figura A2.3b). Menas de metales base Esfalerita, galena, pirita y calcopirita. La esfalerita se presenta en dos eventos: temprana con inclusiones de calcopirita y la tardía semitraslúcida Pobre en Fe. La galena se encuentra en hábito subidiomórfico perteneciendo a la primera generación y la hipidiomorfa como de segunda generación. La calcopirita temprana se encuentra como microinclusiones en la esfalerita y la tardía como agregado cristalino (Figura A2.3c). Menas de metales preciosos Argentita y tetrahedrita en microcristales como inclusiones. Los microcristales de argentita están con la galena hipidiomorfa. La tetrahedrita ocurre en microinclusiones en calcopirita de segunda generación (Figura A2.3d y Figura A2.3e). Figura A2.3a Asociación mineral de veta con cuarzo (de mosaico a micromosaico), adularia (tabular), minerales de arcilla y esfalerita. Figura A2.3b Asociación de la alteración con adularia, cuarzo y clorita. En relación en esfalerita. La adularia tabular indica un proceso de ebullición súbito. Figura A2.3c Esfalerita rica en Zn y esfalerita con microinclusiones de calcopirita, galena subidiomórfica. 166 Paragénesis 1) Cuarzo, pirita 2) Cuarzo, clorita, esfalerita, calcopirita 3) Cuarzo, clorita, adularia, argentita, esfalerita, galena, calcopirita, tetrahedrita 4) Cuarzo, hematita. Nomenclatura Qz cuarzo, Chl clorita, Ad adularia, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita, Tht tetrahedrita. BNO 173-49 IF Muestra de gran profundidad en la región centro-norte de la veta San Rafael. Veta crustiforme en bandeamiento regular con intervalos de cuarzo cocardo. Veta de cuarzo, calcita, clorita, hematita y sulfuros. En algunos segmentos se observa brechamiento de la veta. Los minerales de alteración son: clorita, cuarzo, pirita y minerales de arcilla (cloritización). La hematita en la muestra corresponde a la etapa tardía de la mineralización (Figura A2.4a). Las texturas de la sílice presentes son cuarzo mosaico a micromosaico, asociado con clorita y minerales de arcilla. El cuarzo en mosaico puede estar acompañado de cuarzo plumoso. El cuarzo plumoso sugiere un proceso de ebullición. La mineralización de mena está relacionada con el cuarzo mosaico a micromosaico y cuarzo plumoso (Figura A2.4a y Figura A2.4b). Figura A2.3d Esfalerita rica en Zn, Galena, Calcopirita como agregado cristalino y hematita tardía. Figura A2.3e Microinclusión de tetrahedrita en galena de segunda generación, esfalerita dentro de galena. Figura A2.4a Asociación mineral de alteración: clorita, cuarzo plumoso y mineral de mena en nícoles cruzados. 167 Menas de metales base Esfalerita, calcopirita, pirita y galena. La esfalerita es de dos generaciones: la primera generación es la más abundante, tiene microinclusiones de calcopirita y la segunda generación color miel Pobre en Fe. La galena es de dos tipos, la temprana es de hábito subidiomórfica y la tardía es hipidiomorfa. La calcopirita es de dos generaciones: la primera en inclusiones asociadas a la esfalerita y la segunda como microvetilleo (Figura A2.4c y Figura A2.4d). Menas de metales preciosos Argentita y Tetrahedrita. La argentita se encuentra en cristales anhedrales asociada a la galena hipidiomorfa. La tetrahedrita está presente en microinclusiones en la esfalerita y calcopirita de segunda generación (Figura A2.4e). Paragénesis 1) Cuarzo, pirita 2) Cuarzo, clorita, esfalerita tipo 1, calcopirita 3) Cuarzo, clorita, esfalerita tipo 2, galena, calcopirita, argentita 4) Cuarzo, hematita. Nomenclatura Qz cuarzo, Chl clorita, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita, Tht tetrahedrita Figura A2.4b Cuarzo en mosaico en textura cocarda. Figura A2.7c Galena, Hematita, esfalerita de evento temprano con inclusiones de calcopirita, calcopirita de segunda generación. Figura A2.4d Galena de segunda generación, agregados de pirita y hematita especular Figura A2.4e Microinclusiones de tetrahedrita en esfalerita, está asociada a calcopirita de segunda generación, galena y hematita tardía. 168 BNO 173.49P Muestra de gran profundidad de la región centro-norte de la veta San Rafael. Veta crustiforme con bandeamiento regular de cuarzo, calcita, clorita, adularia, hematita y sulfuros, (Figura A2.5a) se observa segmentos de brechamiento de la veta e intervalos de cuarzo cocardo. La alteración es de tipo cloritización, con la presencia de clorita, cuarzo, pirita y minerales de arcilla (Figura A2.5b). Las texturas de la sílice presentes son cuarzo en peineta, cuarzo mosaico a macromosaico asociado al cuarzo plumoso y cuarzo mosaico a micromosaico relacionado con clorita y minerales de arcilla. La mineralización está asociada al cuarzo de mosaico a micromosaico (Figura A2.5b y Figura A2.5c). La textura plumosa propone un evento de ebullición ya que plantea variaciones de temperatura. Menas de metales base Esfalerita, calcopirita, pirita y galena. La esfalerita está presente en dos generaciones: primera generación con microinclusiones de calcopirita y la segunda generación semitraslúcida Pobre en Fe. La galena es de dos tipos: temprana de hábito subidiomórfica y tardía es hipidiomorfa. La calcopirita de primera generación como microinclusión asociadas a la esfalerita y la segunda como agregado microcristalino (Figura A2.5d). Menas de metales preciosos Argentina y Tetrahedrita. Argentita como cristales anhedrales asociada a galena hipidiomorfa en los bordes. Tetrahedrita se encuentra como microinclusiones en la esfalerita y calcopirita de segunda generación (Figura A2.5e). Figura A2.5a Asociación mineral de la muestra. Esfalerita traslúcida y hematita. Figura A2.5b Asociación de cuarzo mosaico, clorita y mineralización de mena. Figura A2.5c Cuarzo, esfalerita semitraslúcida y hematita. Cuarzo mosaico en bandeamiento crustiforme. 169 Paragénesis 1) Cuarzo, pirita 2) Cuarzo, clorita, esfalerita tipo 1, calcopirita 3) Cuarzo, clorita, esfalerita tipo 2, galena, calcopirita, argentita 4) Cuarzo, hematita. Nomenclatura Qz cuarzo, Chl clorita, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita. BNO 175-45 Muestra profunda de la región centro-norte de la veta San Rafael. Veta-brecha crustiforme en bandeamiento irregular de cuarzo, clorita, hematita, minerales de arcilla, sulfuros y algunos líticos cloritizados. Los clastos de toba cloritizada están rotados y de cementante de cuarzo. Los minerales de alteración pertenecen a cloritización: clorita, minerales de arcilla, cuarzo y pirita (Figura A2.6a). El cementante de cuarzo se encuentra predominantemente en bandas crustiformes irregulares. El cuarzo es de tipo mosaico a micromosaico, cuarzo plumoso, cuarzo pseudotabular y cuarzo en peineta. El cuarzo en mosaico está asociado al cuarzo plumoso, clorita y minerales de arcilla. La mineralización de mena está relacionada con el cuarzo en mosaico, cuarzo pseudotabular, clorita y minerales de arcilla (Figura A2.6b). Se evidencia un proceso de ebullición debido al cuarzo plumoso y pseudotabular además de la presenciade calcita hojosa (Figura A2.6c). Figura A2.5d Hematita tardía cortando a galena subidiomórfica de primera generación y a esfalerita de segunda generación. Figura A2.5e Esfalerita, galena, calcopirita y hematita. Esfalerita de segunda generación sin inclusiones de calcopirita (derecha) y con pocas inclusiones Figura A2.6a Asociación mineral de alteración. Cuarzo de mosaico a micromosaico, hematita, clorita y clorita con minerales de arcilla. 170 Menas de metales base Esfalerita, galena, calcopirita y pirita. La esfalerita es la mena principal, en sus dos generaciones: la primera generación con inclusiones de calcopirita y la segunda generación Pobre en Fe en tono miel semitraslúcida sin inclusiones de calcopirita. La galena se encuentra en dos texturas: la temprana con hábito subidiomórfica y tardía hipidiomorfa. De igual manera, la calcopirita se presenta en dos eventos mineralizantes: el primer evento como microinclusiones en la esfalerita y el segundo evento como agregados cristalinos (Figura A2.5d y Figura A2.5e). Menas de metales preciosos Argentita y tetrahedrita. La argentita se encuentra como inclusión en la galena hipidiomorfa. La tetrahedrita está como microinclusiones relacionada con esfalerita y calcopirita de segunda generación (Figura A2.6f). Paragénesis 1) Cuarzo, pirita 2) Cuarzo, clorita, esfalerita, calcopirita 3) Cuarzo, clorita, esfalerita, galena, calcopirita, argentita, tetrahedrita 4) Hematita. Nomenclatura Qz cuarzo, Chl clorita, Sulf sulfuro, Ad adularia, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita, Th tetrahedrita, Arc minerales de arcilla. Figura A2.6b Textura de cuarzo en peineta, mosaico a micromosaico, micromosaico con clorita y minerales de arcilla. Mena asociada a cuarzo en micromosaico y mosaico. Figura A2.6c Textura de cuarzo plumoso y calcita hojosa. Sugiriendo momento de ebullición. Figura A2.6d Esfalerita, galena, calcopirita y hematita. Esfalerita de primera generación con inclusiones de calcopirita y galena hipidiomorfa 171 Centro-Sur SRN-NIV-17 Muestra profunda de la región centro- norte de la veta San Rafael. Veta con bandeamiento crustiforme de cuarzo, calcita, adularia, clorita, minerales de arcilla, hematita y sulfuros. Los sulfuros están relacionados con clorita, calcita y adularita tabular. La asociación mineral de alteración corresponde a cloritización: cuarzo, clorita, calcita, adularia, minerales de acilla y pirita (Figura A2.7a). La textura de la sílice denota: cuarzo en macromosaico a mosaico, micromosaico, cuarzo en peineta, cuarzo plumoso y pseudotabular. El cuarzo mosaico a macromosaico está relacionado con cuarzo plumoso o tabular, mientras que, el cuarzo mosaico está asociado con clorita y minerales de arcilla. Se sugiere un proceso de ebullición debido a la presencia de cuarzo plumoso y pseudotabular además de calcita hojosa y adularia (Figura A2.7b). Menas de metales base Figura A2.6d Tetrahedrita en microinclusiones de esfalerita y pirita. Figura A2.6d Esfalerita, calcopirita, galena, hematita. Esfalerita de primera generación con inclusiones de calcopirita. Galena de temprana (subidiomórfica) y galena tardía (hipidiomorfa). Figura A2.7a Asociación mineral de alteración. Asociación de adularia radial y agregado cristalino de calcita. La adularia tabular a acicular se interpreta como proceso de ebullición súbito. 172 Esfalerita, galena, calcopirita y pirita. La esfalerita se presenta en dos eventos: el primero como esfalerita con inclusiones de calcopirita y el segundo como esfalerita semitraslúcida miel Pobre en Fe. La galena se encuentra se encuentra en dos generaciones: la primera con hábito subidiomórfico y la segundo de menor tamaño es hipidiomorfa. La calcopirita temprana corresponde a las microinclusiones en esfalerita, mientras que, la tardía como agregados cristalinos o en microvetilleo. La pirita se encuentra en cristales subidiomórficos cúbicos y tabulares (Figura A2.7c y Figura A2.7d). Menas de metales preciosos Argentita y tetrahedrita. La argentita se presenta como microcristales en agregados, están dispuestos en vetillas y rellenando espacios en los minerales de menas de metales base. Tetrahedrita se encuentra como microdiseminado de cristales anhedrales relacionados con esfalerita y calcopirita de segunda generación (Figura A2.7e). Paragénesis 1) Cuarzo, minerales de arcilla, pirita 2) galena 3) calcopirita, esfalerita, argentita 4) hematita Nomenclatura Qz cuarzo, Cc calcita, Ad adularia, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita, Th tetrahedrita Figura A2.7b Asociación de mena con cuarzo mosaico, cuarzo plumoso y adularia tabular. Figura A2.7c Esfalerita, calcopirita y galena. Esfalerita primaria con inclusiones de calcopirita y esfalerita tardía. Calcopirita en agregados microcristalinos. Figura A2.7d Vetilla de esfalerita de segunda generación y reemplazo de hematita por pirita. Figura A2.7e Asociación de calcopirita en vetilla y segunda generación como agregado cristalino. Reemplazamiento de tetrahedrita como agregados cristalinos en galena. 173 SRN N V 17 a’ Muestra profunda de la región centro- norte de la veta San Rafael. Veta con bandeamiento crustiforme de cuarzo, calcita, adularia, clorita, minerales de arcilla, hematita y sulfuros. Se observan algunos intervalos de brecha de fragmentos de veta. La asociación mineral de la alteración corresponde a cloritización (presencia de cuarzo, clorita, calcita, adularia, minerales de arcilla y pirita). La mineralización de mena está relacionada con clorita, calcita y adularia tabular (Figura A2.8a). Las texturas de la sílice presentes son: mosaico a macromosaico, micromosaico, cuarzo en peineta. El cuarzo mosaico está asociado con clorita y minerales de cuarzo. El cuarzo mosaico a macromosaico está relacionado con cuarzo plumoso y tabular. (Figura A2.8b y Figura A2.8c). El cuarzo plumoso, pseudotabular, calcita acicular y adularia son evidencia de ebullición. Menas de metales base Esfalerita, galena, calcopirita y pirita. La esfalerita de primera generación tiene inclusiones de calcopirita y la segunda generación color miel semitraslúcida Pobre en Fe. La galena se encuentra en dos eventos, el primero con hábito subidiomórfico y el segundo la galena es la hipidiomorfa. La calcopirita temprana se encuentra en microinclusiones en esfalerita y la tardía como agregados cristalinos (Figura A2.8d). Menas de metales preciosos Argentita y tetrahedrita. Argentita en microcristales aislados y en vetilleo relacionadas con galena hipidiomorfa. La tetrahedrita se encuentra en microinclusiones, está relacionada con la esfalerita de segunda generación (Figura A2.8e). Figura A2.8a Asociación mineral de alteración. Clorita, cuarzo y calcita acicular. Figura A2.8b Cuarzo, hematita, clorita. Textura de la sílice: cuarzo de mosaico a micromosaico y cuarzo plumoso. Hematita como evento tardío. Figura A2.8c Cuarzo plumoso y pseudotabular, calcita granular. 174 Paragénesis 1) Cuarzo, minerales de arcilla, pirita 2) galena 3) calcopirita, esfalerita, argentita 4) hematita. Nomenclatura Qz cuarzo, Chl clorita, Cc calcita, Ad adularia, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita. BNO 193 165.15-165.6m Muestra profunda de la región centro-sur de la veta San Rafel. Veta con bandeamiento crustiforme irregular y discontinuo con intervalos de brechamiento. Veta de cuarzo, clorita, minerales de arcilla, hematita y sulfuros diseminados. Los clastos de la brecha son de sulfuros. La alteración hidrotermal corresponde a cloritización y la asociación mineral consta de: clorita, minerales de arcilla, cuarzo y pirita (Figura A2.9a). Las texturas de la sílice presentes son: cuarzo mosaico a micromosaico, cuarzo en peineta y pseudotabular, además en forma de vetilleo. El cuarzo en mosaico y micromosaico está relacionado con clorita y minerales de arcilla. Tanto la presencia de cuarzo plumoso como pseudotabular sugieren ebullición en el nivel de la muestra (Figura A2.9b y Figura A2.9c). Figura A2.8d Esfalerita de primera generación con microinclusiones de calcopirita y esfalerita de segunda generación rica en Zn. Pirita tabular, calcopirita como agregado cristalino y hematita. Figura A2.8e Esfalerita temprana con microinclusiones de calcopirita y esfalerita tardía rica en Zn. Hematita, calcopirita como agregado cristalino y en vetilleos. Figura A2.9a Asociación mineral de la muestra. Cuarzo, clorita, minerales de arcilla, hematita y sulfuros (esfalerita). 175 Menas de metales base Esfalerita, calcopirita, pirita y galena. La esfalerita está presente en dos generaciones: la primera generación, siendo la más abundante, con microinclusiones de calcopirita y la segunda generación Pobre en Fe con tonalidad miel. La calcopirita de primera generación se encuentra en inclusiones asociadas a la esfalerita y la de segunda generación como microvetilleos. Pirita subhedral. Galena temprana de hábito subidiomórfica y galena tardía es hipidiomorfa (Figura A2.9d y Figura A2.9e). Menas de metales preciosos Argentita y tetrahedrita. Argentita en microcristales relacionados con galena hipidiomorfa. Tetrahedrita en microcristales asociada con calcopirita y galena de segunda generación. Paragénesis 1) Cuarzo, pirita 2) Cuarzo, esfalerita 2da generación, calcopirita 3) Cuarzo, clorita, minerales de arcilla, galena, tetrahedrita, argentita 4) hematita. Nomenclatura Qz cuarzo, Chl clorita, Ad adularia, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita, Arc minerales de arcilla. Figura A2.9b Texturas de la sílice. Cuarzo plumoso y cuarzo en mosaico. Sector brechado con cementante de cuarzo microcristalino con clorita y minerales de arcilla asociado a sulfuros. Figura A2.9c Cuarzo plumoso, cuarzo pseudotabular y cuarzo en micromosaico relacionado con la mineralización. Figura A2.9d Esfalerita con vetilleo de calcopirita y galena de segunda generación. Hematita rodeando en esfalerita. Figura A2.9e Reemplazamiento de pirita por calcopirita y galena de segunda generación. Hematita especular tardía. 176 BNO 193 164.6 Muestra profunda de la región centro- sur de la veta San Rafael. Veta con bandeamiento crustiforme con brechamiento en algunos intervalos. La brecha está compuesta por clastos de rocas piroclásticas cloritizados. La veta está compuesta por cuarzo, clorita, calcita, hematita, minerales de arcillas y sulfuros. La alteración hidrotermal corresponde a cloritización y consta de: clorita, minerales de arcillas, cuarzo, calcita y pirita (Figura A2.10a). Las texturas de la sílice presentes son: cuarzo de mosaico a macrosaico, cuarzo plumoso y tabular, micromosaico, cuarzo en peineta y cuarzo microcristalino. El cuarzo en micromosaico está relacionado con clorita, minerales de arcilla y cuarzo en peineta. La mena está relacionada con cuarzo en micromosaico. Se sugiere el proceso de ebullición debido a la presencia de cuarzo plumoso y tabular (Figura A2.10b y Figura A2.10c). Menas de metales base Galena, pirita, esfalerita y calcopirita. La galena se encuentra en dos texturas: subidiomórfica como el primer evento, mientras que, el segundo evento es hipidiomorfa. La esfalerita de primera generación tiene calcopirita diseminada y la de segunda generación es color miel, Pobre en Fe y con poca calcopirita diseminada. La pirita se encuentra como cristales subhedrales. La calcopirita de temprana se encuentra en inclusiones asociadas a la esfalerita y la calcopirita tardía como microvetilleos (Figura A2.10d y Figura A2.10e). Menas de metales preciosos La mineralización de metales preciosos es limitada. Argentita se encuentra como microcristales en las fisuras de cristales de cuarzo. Figura A2.10a Asociación mineral de la muestra. Cuarzo, clorita y sulfuros (esfalerita). Figura A2.10b Texturas de cuarzo: cuarzo mosaico a macromosaico, cuarzo micromosaico y cuarzo en peineta. Figura A2.10c Texturas de cuarzo: cuarzo mosaico a macromosaico, cuarzo tabular, cuarzo plumoso, cuarzo micromosaico relacionado a minerales de arcilla y clorita. Adularia rómbica señalando ebullición en el nivel de la muestra. 177 Paragénesis 1) Cuarzo, pirita 2) Cuarz o, clorita, esfalerita 3) Cuarzo, clorita, minerales de arcilla, esfalerita, galena, pirita, calcopirita 4) Cuarzo, hematita. Nomenclatura Qz cuarzo, Chl clorita, Ad adularia, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita, Arc minerales de arcilla BNO 194-190.85 Muestra muy profunda de la región centro-sur de la veta San Rafael. Veta con bandeamiento crustiforme con intervalos de brechamiento. Veta de cuarzo, minerales de arcilla, clorita, adularia, hematita y sulfuros (Figura A2.11a). Los intervalos de brecha se caracterizan por clastos de cuarzo rotados cuyo cementante es sílice. La alteración hidrotermal es de tipo cloritización y consta de clorita, minerales de arcillas, cuarzo, calcita, adularia y pirita. Las texturas de la sílice presentes son: cuarzo peineta, cuarzo mosaico a macromosaico, cuarzo micromosaico, cuarzo plumoso, pseudotabular y cuarzo microcristalino. El cuarzo mosaico a macromosaico está relacionado con cuarzo plumoso y pseudotabular además de menas de metales base. El cuarzo en micromosaico está asociada a la clorita, adularia y minerales de arcilla. El cuarzo microcristalino, cuarzo plumoso y pseudotabular al igual que la adularia rómbica sugieren ebullición en este nivel (Figura A2.11b y Figura A2.11c). Figura A2.10d Menas de metales base. Galena subidiomórfica y calcopirita reemplazando a esfalerita a segunda generación. Figura A2.10d Menas de metales base. Calcopirita de segunda generación en microvetillas y agregados cristalinos. Esfalerita de segunda generación y cristales subhedrales de pirita reemplazando la calcopirita. Figura A2.11a Asociación mineral. Esfalerita relacionada con calcita. 178 Menas de metales base Esfalerita, pirita, calcopirita y galena. Esfalerita de primera generación con inclusiones de calcopirita y de segunda generación semitraslúcida Pobre en Fe. Pirita como cristales subhedrales. Calcopirita temprana como microinclusiones en la esfalerita y calcopirita tardía como agregado cristalino. Galena subidiomórifica como primer evento de mineralización y la hipidiomorfa como segundo evento (Figura A2.11d y Figura A2.11e). Menas de metales preciosos Tetrahedrita y argentita. Tetrahedrita en microcristales asociados a galena y calcopirita de segunda generación. Argentita en microcristales asociados a la galena hipidiomorfa (Figura A2.11d y Figura A2.11e). Paragénesis 1) Cuarzo, pirita 2) Cuarzo, clorita, esfalerita tipo 1, calcopirita 3) Cuarzo, clorita, mineral de arcilla, adularia, esfalerita tipo 2, galena, calcopirita, tetrahedrita 4) Cuarzo, hematita. Nomenclatura Qz cuarzo, Chl clorita, Cc calcita, Ad adularia, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita, Arc minerales de arcilla. Tht tetrahedrita Figura A2.11b Textura de la sílice. Cuarzo en mosaico, clorita, minerales de arcilla y clastos rotados. Adularia rómbica que indica ebullición. Figura A2.11c Textura de la sílice. Cuarzo en mosaico, cuarzo plumoso. Calcita, banda de minerales de arcilla y clorita. Figura A2.11d Galena de primera generación. Pirita reemplazando a calcopirita. Tetrahedrita relacionada a calcopirita y pirita de segunda generación. Figura A2.11e Galena subidiomórfica. Pirita reemplazando a calcopirita. Tetrahedrita relacionada con calcopirita y pirita de segunda generación. Esfalerita de segunda generación. 179 BNO 194-192.4 Muestra muy profunda de la región centro-sur de la veta San Rafael. Veta- brecha de textura crustiforme y clastos de fragmentos de veta. La veta-brecha está compuesta de cuarzo, clorita, hematita, minerales de arcilla y sulfuros. La asociación mineral de la alteración hidrotermal consta de: clorita, minerales de arcilla, cuarzo y pirita. Las texturas de la sílice presentes son: cuarzo mosaico a macromosaico, cuarzo en peineta, cuarzo pseudotabular y cuarzo en micromosaico. El cuarzo mosaico a macromosaico está relacionado con el cuarzo en peineta, por otro lado, los minerales de mena están asociados con el cuarzo en micromosaico (Figura A2.12a y Figura A2.12b). Menas de metales base Esfalerita, calcopirita, pirita y galena. La esfalerita de primera generación tiene calcopirita diseminada, mientras que, la de segunda generación es miel, Pobre en Fe. La calcopirita presenta dos eventos de mineralización: el primero como microinclusiones en la esfalerita y el segundo como agregados cristalinos. La pirita se encuentra en cristales subhedrales. La galena de primera generación es de hábito subidiomórfico y la de segunda generación es hipidiomorfa (Figura A2.12c y Figura A2.12d). Menas de metales preciosos Tetrahedrita en microcristales asociados a galena y calcopirita de segunda generación. Paragénesis 1) Cuarzo, pirita 2) Cuarzo, clorita, esfalerita, minerales de arcilla 3) Cuarzo, pirita, calcopirita, galena, esfalerita, argentita 4) hematita. Figura A2.12a Textura de la sílice. Cuarzo en mosaico, cuarzo pseudotabular, micromosaico. Clorita y hematita. Figura A2.12b Textura de la sílice. Cuarzo en mosaico y pseudotabular. Clorita y hematita rodeándola. Figura A2.12c Reemplazamiento de calcopirita por pirita. Esfalerita de segunda generación. 180 Nomenclatura Qz cuarzo, Chl clorita, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita. Sur Muestra Carmen 1 Muestra somera de la veta Carmen en la región sur. Veta bandeada de textura crustiforme de cuarzo, calcita, adularia, clorita y sulfuros. La alteración hidrotermal corresponde a cloritización y consta de: clorita, calcita, adularia y minerales de arcilla (Figura A2.13a). Las texturas de la sílice presentes son: cuarzo micromosaico a macromosaico, cuarzo plumoso, cuarzo en peineta y fenocristales de cuarzo tabular. El cuarzo en micromosaico está asociado con las menas de metales base y minerales de arcilla (Figura A2.13a, Figura A2.13b y Figura A2.13c). Menas de metales base Esfalerita, galena, pirita y calcopirita. La esfalerita temprana con microdiseminado de calcopirita, por otra parte, la esfalerita tardía Pobre en Fe es semitraslúcida. La galena de hábito subidiomórfico es de la primera generación y la de segunda generación es la hipidiomorfa. La pirita se encuentra en cristales subhedrales. La calcopirita de primera generación se encuentra Figura A2.12c Agregado de calcopirita reemplazado por pirita de segunda generación. Esfalerita de segunda generación. Figura A2.13a Asociación de minerales de alteración. Cuarzo microcristalino. Cuarzo, adularia rómbica en relación con esfalerita. La adularia rómbica refleja proceso de ebullición. Figura A2.13b Cuarzo mosaico y micromosaico con cuarzo pseudotabular. 181 como microdiseminado en la esfalerita y la calcopirita de segunda generación como agregados cristalinos y como reemplazamiento de la pirita (Figura A2.13d y Figura A2.13e). Menas de metales preciosos Argentita y tetrahedrita. Argentita como inclusión en la esfalerita, asociada a la galena y a los microcristales de calcopirita tardía. Tetrahedrita como microinclusiones en calcopirita secundaria (Figura A2.13d y Figura A2.13e). Paragénesis 1) cuarzo, calcita, esfalerita 2) cuarzo, clorita, galena 3) calcopirita 4) argentita. Nomenclatura Qz cuarzo, Ad adularia, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita, Arc minerales de arcilla. Tht tetrahedrita, Arg argentita Figura A2.13c Cuarzo mosaico a macromosaico y cuarzo plumoso. Figura A2.13d Argentita en cristales anhedrales en relación con galena y calcopirita de segunda generación. Esfalerita de segunda generación Figura A2.13a Microinclusión de tetrahedrita en calcopirita de segunda generación. Pirita reemplazando a calcopirita de segunda generación. 182 Muestra Carmen 2b Muestra somera de la veta Carmen en la región sur (se encuentra más distal a la veta San Rafael que la muestra Carmen 1). Veta bandeada de textura coloforme de cuarzo, calcita, minerales de arcilla, fluorita, hematita y sulfuros. La alteración es de tipo cloritización. La asociación mineral de alteración se compone de: cuarzo, clorita, calcita, pirita y minerales de arcilla. Las texturas de la sílice son: cuarzo microcristalino como el más abundante, cuarzo en micromosaico a mosaico, cuarzo macromosaico y cuarzo hojoso (Figura A2.14a). Se observa el reemplazamiento de calcita hojosa por cuarzo que están cubiertos por agregados cristalinos de fluorita. Se sugiere ebullición en el nivel de la muestra debido a la presencia de cuarzo hojoso (Figura A2.14b). Menas de metales base Galena, esfalerita, calcopirita y pirita. La mineralización se encuentra en bandas crustiformes discontinuas de sulfuros. La galena de hábito subidiomórfico es de la primera generación de mineralización, mientras que, la galena hipidiomorfa corresponde a la segunda generación. La esfalerita temprana es aquella con diseminado de calcopirita y la esfalerita tardía es color miel Pobre en Fe. La calcopirita se encuentra como diseminado en la esfalerita de un primer evento y como agregado cristalino de un segundo evento. La pirita se encuentra como cristales subhedrales (Figura A2.14c y Figura A2.14d). Menas de metales preciosos Argentita en microcristales relacionados con la galena de Figura A2.14a Cuarzo mosaico a micromosaico, banda coloforme a crustiforme. Cuarzo y minerales de arcilla. Figura A2.14b Calcita hojosa reemplazada por cuarzo. Cementado por fluorita. Figura A2.14c Esfalerita de segunda generación. Galena subidiomórfica y pirita de segunda generación. 183 segunda generación hipidiomorfa o bien como cristales anhedrales aislados (Figura A2.14d). Paragénesis 1) cuarzo, esfalerita, adularia, galena 2) cuarzo, clorita, ilita, esfalerita, galena, calcita y argentita 3) cuarzo y hematita 4) fluorita. Nomenclatura Qz cuarzo, Fl fluorita, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Hem hematita, Cpy calcopirita, Arc minerales de arcilla, Arg argentita Muestra SRS-1 Muestra profunda de la región sur de la veta San Rafael, se encuentra más proximal a la veta Carmen 1. Veta crustiforme de bandeamiento regular con intervalos de brecha. La veta está compuesta de cuarzo, calcita, clorita, marcasita, minerales de arcilla y sulfuros. Los intervalos de brechamiento son clastos de líticos de toba con minerales de arcilla. La alteración hidrotermal representa cloritización y la asociación mineral está conformada por clorita, calcita, cuarzo y minerales de arcilla (Figura A2.15a). Las texturas de la sílice son: cuarzo mosaico a macromosaico, cuarzo peineta, cuarzo plumoso, cuarzo pseudotabular y cuarzo en micromosaico. El cuarzo mosaico a macromosaico está relacionado con cuarzo plumoso y pseudotabular. Debido a la presencia del cuarzo plumoso y cuarzo pseudotabular se sugiere presencia de ebullición en el nivel de la muestra (Figura A2.15b y Figura A2.15c). Menas de metales base Figura A2.14d Cristal de argentita asociado con galena y calcopirita de segunda generación y hematita especular cubriendo y rodeando. Figura A2.15a Asociación mineral de alteración. Cuarzo y clorita relacionado con los minerales de mena. Figura A2.15b Textura de la sílice. Brecha con líticos de toba con minerales de arcilla y cuarzo. Están cementados por cuarzo peineta y micromosaico. 184 Esfalerita, calcopirita, galena y pirita. La esfalerita se presenta en dos eventos mineralizantes: el primero con inclusiones de calcopirita y el segundo es esfalerita semitraslúcida color miel Pobre en Fe. La calcopirita de primera generación es la que corresponde a microinclusiones en esfalerita y la de segunda generación como agregados cristalinos. La galena temprana es de hábito subidiomórfico y la tardía es hipidiomorfa. La pirita está presente como cristales subhedrales. Se observa marcasita como agregados microcristalinos asociados con la esfalerita de segunda generación (Figura A2.15d, Figura A2.15e y Figura A2.15f). Menas de metales preciosos Argentita en cristales anhedrales y microvetillas, relacionada con galena y calcopirita de segunda generación (Figura A2.15f). Paragénesis 1) cuarzo, pirita 2) cuarzo, clorita, esfalerita, galena, calcopirita, marcasita 3) cuarzo. Nomenclatura Qz cuarzo, Chl clorita, Gal galena, Sph esfalerita, Py pirita, Cv covelina, Cpy calcopirita, Arc minerales de arcilla, Arg argentita, Lit líticos Figura A2.14d Asociación de calcopirita, pirita y esfalerita de segunda generación. Galena subidiomórfica y covelina. Figura A2.14d Cristal de argentita asociado con galena y calcopirita de segunda generación y hematita especular cubriendo y rodeando. Figura A2.15b Textura de la sílice. Cuarzo micromosaico, mosaico con cuarzo plumoso y pseudotabular. Cuarzo mosaico a macromosaico con cuarzo plumoso. Figura A2.14e Asociación de pirita en agregados cristalinos y esfalerita de segunda generación. Marcasita reemplazando a pirita y esfalerita. Figura A2.14f Argentita como cristal anhedral relacionada con calcopirita de segunda generación y pirita. 185 Anexo II. Espectroscopía de Infrarrojo Cercano (SWIR) Se analizaron las muestras superficiales SR-1, SR-2 y SRN-1 de la región norte de la Veta San Rafael e interior mina, además, la muestra profunda SRN-NIV-17 en el sector centro- sur de la misma estructura. Las asociaciones de minerales de arcilla de alteración fueron determinadas mediante la espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR). Debido a la heterogeneidad de las muestras se seleccionaron dos a tres puntos distintos de la muestra para el análisis y se midió de tres a cuatro veces el mismo punto en condiciones idénticas para evaluar la reproducibilidad del instrumento. SR-2 Muestra superficial del sector más al norte de la Veta San Rafael. Se trata de un análisis en tres zonas de aspecto diferente de la muestra. La fase identificada es caolinita, por lo cual, se definió a la alteración hidrotermal como argílica intermedia (Figura A2.1, Figura A2.2 y Figura A2.3). Figura A2.1 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) de la muestra SR-2 en la zona beige arcillosa. 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona beige arcillosa 1. Caolinita 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona beige arcillosa 2. Caolinita 186 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona beige arcillosa 3. Caolinita 0 0.1 0.2 0.3 0.4 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona beige arcillosa 4. Caolinita Figura A2.1 Continuación. 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona gris claro 1. Caolinita 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona gris claro 2. Caolinita Figura A2.2 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) de la muestra SR-2 en la zona gris claro. 187 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona gris claro 3. Caolinita 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona gris claro 4. Caolinita Figura A2.2 Continuación 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona gris oscuro 1. Caolinita 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona gris oscuro 2. Caolinita Figura A2.3 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) de la muestra SR-2 en la zona gris oscuro. 188 SR-1 Muestra superficial ubicada en el norte de la Veta San Rafael. La alteración hidrotermal se definió como argílica mediante la identificación de montmorillonita en el análisis (Figura A2.4, Figura A2.5 y Figura A2.6) 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona gris oscuro 3. Caolinita 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-2: Zona gris oscuro 4. Caolinita Figura A2.3 Continuación Figura A2.4 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) de la muestra SR-1 en la zona amarillo a marrón claro. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-1: Zona amarillo a marrón claro 1. Montmorillonita 189 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-1: Zona amarillo a marrón claro 2. Montmorillonita 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-1: Zona amarillo a marrón claro 3. Montmorillonita Figura A2.4 Continuación. 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-1: Zona amarillo rojizo 1. Montmorillonita 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-1: Zona amarillo rojizo 2. Montmorillonita Figura A2.5 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) de la muestra SR-1 en la zona amarillo rojizo. 190 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-1: Zona amarillo rojizo3. Montmorillonita Figura A2.5 Continuación. . 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-1: Zona blanco claro 1. Montmorillonita 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-1: Zona blanco claro 2. Montmorillonita 0 0.1 0.2 0.3 0.4 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SR-1: Zona blanco claro 3. Montmorillonita Figura A2.6 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) de la muestra SR-1 en la zona blanco claro. 191 SRN-1 Muestra intermedia ubicada en el sector centro de la Veta San Rafael. Mediante el análisis se detectó una mezcla montmorillonita e ilita (con predominio de montmorillonita), además, de calcita en algunos casos (Allen et al., 1996). Conforme al análisis se ha definido la alteración hidrotermal como una transición entre alteración argílica a subpropilítica (Figura A2.7, Figura A2.8 y Figura A2.9). Figura A2.7 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) de la muestra SRN-1 en la zona gris claro. 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRN-1: Zona gris claro 1. Montmorillonita-ilita 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRN-1: Zona gris claro 2. Montmorillonita-ilita, Calcita 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRN-1: Zona gris claro 3: Montmorillonita-ilita, Calcita 192 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct iv id a d % nm SRN-1: Zona gris claro 4. Montmorillonita-ilita Figura A2.7 Continuación. 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRN-1: Zona gris verdoso 1. Montmorillonita-ilita, Calcita 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRN-1: Zona gris verdoso 2. Montmorillonita-ilita 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRN-1: Zona gris verdoso 3, Montmorillonita-ilita, Calcita Figura A2.8 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) de la muestra SRN-1 en la zona gris verdoso. 193 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRN-1: Zona gris verde claro 1 . Montmorillonita-ilita 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRN-1: Zona gris verde claro 2 . Montmorillonita-ilita Figura A2.9 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) de la muestra SRN-1 en la zona gris verde claro. 0 0.05 0.1 0.15 0.2 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRN-1: Zona gris verde claro 3 . Montmorillonita-ilita 194 SRNNIV-17R Muestra profunda ubicada en el sector centro sur de la Veta San Rafael. Se identificaron los minerales de arcilla montmorillonita e ilita. De acuerdo con la identificación se ha definido la alteración hidrotermal como argílica (Figura A2.10 y Figura A2.11). 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRNNIV-17R Zona beige 1. Montmorillonita Figura A2.10 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) de la muestra SRNNIV-17R en la zona beige. 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRNNIV-17R: Zona beige 2. Montmorillonita 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRNNIV-17R: Zona beige 3. Montmorillonita 195 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRNNIV-17R: Zona gris oscuro 1. Montmorillonita 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRNNIV-17R: Zona gris ocuro 2. Montmorillonita 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 R e fl e ct a n ci a % nm SRNNIV-17R: Zona gris ocuro 3. Montmorillonita Figura A2.11 Análisis de espectroscopía de infrarrojo cercano (SWIR) de la muestra SRNNIV-17R en la zona gris oscuro. 196 Anexo III. Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) BNO 175-45 189.8-190.1 m De acuerdo con el estudio realizado mediante el microscopio electrónico de barrido (SEM) y la química mineral semicuantitativa (SEM-EDS), en la esfalerita se ha observado dos eventos de mineralización: el primer evento asociado a la esfalerita con calcopirita diseminada (Figura A3.1A) y el segundo correspondiente a la esfalerita semitraslúcida Pobre en Fe (Figura A3.1B). La galena es de tipo idiomórfica, denota cantidades bajas de Fe y Zn derivadas del análisis y fases minerales contiguas (Figura A3.1C). No se observa plata como microinclusión en la galena ni como partícula en forma libre. Figura A3.1 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de minerales de mena de metales base de la muestra. sfalerita sfalerita alena 197 BNO 173-47 194.5-195.1 m Se observan esfalerita Pobre en Fe con trazas de Mn y Ca derivadas de fases minerales próximas (Figura A3.2A y Figura A3.1B). La galena es de morfología subidiomórfica con trazas de Mn, no se observó plata como microinclusiones en la galena ni como partículas libres en el cuarzo (Figura A3.2A y Figura A3.2AI). BNO 173-49 P 205-205.7 m La esfalerita es de tipo semitraslúcida Pobre en Fe con cantidades bajas de Fe (Figura A3.3A y Figura A3.3AI). La galena es hipidiomorfa, cuyo tamaño es <0.02 cm (Figura A3.3A y Figura A3.3AII). La galena no presenta microinclusiones de plata. La hematita pertenece una etapa tardía en la mineralización, que es posterior a la mineralización de la esfalerita (Figura A3.3C y Figura A3.2CI). Figura A3.2 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de minerales de mena de metales base de la muestra. sfalerita alena sfalerita 198 SRN 17a La esfalerita es semi traslúcida Pobre en Fe y ocasionalmente con valores bajos de Fe (Figura A3.4A y Figura A3.4B). La argentita se encuentra como microcristales anhedrales menores a 100 µm, adyacentes a los minerales de mena de metales base (Figura A3.4C) o de forma libre en el cuarzo (Figura A3.4D). Figura A3.3 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de minerales de mena de metales base y hematita de la muestra. sfalerita alena Hematita 199 Figura A3.4 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de minerales de mena de metales base y metales preciosos de la muestra. sfalerita rgentita rgentita 200 SRNNIV 17a La esfalerita es Pobre en Fe con trazas de Mn (Figura A3.5A y Figura A3.5AI). La galena es de dos tipos: subidiomórfica e hipidiomorfa, además, presenta trazas de Mn (Figura A3.5B y Figura A3.5BI). Se observa tetrahedrita argentífera como microinclusiones en la esfalerita y los bordes de la galena (Figura A3.5B y Figura A3.5BII). De igual manera, se observa tetrahedrita no argentífera con trazas de Antimonio como microinclusiones en la galena o aislada en cuarzo. (Figura A3.5A y Figura A3.5AII). Figura A3.5 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de minerales de mena de metales base y metales preciosos de la muestra. sfalerita etra edrita alena etra edrita 201 BNO 193-39 164.25-164.6 La esfalerita se presenta en dos eventos mineralizantes: primer evento está asociada con microinclusiones de calcopirita (Figura A3.6A y Figura A3.6AI) y el segundo evento a una esfalerita semitraslúcida Pobre en Fe (Figura A3.6B y Figura A3.6BI). La galena presenta dos morfologías: hipidiomorfa y subidiomórfica (Figura A3.6C y Figura A3.6CI). No se presentan microinclusiones de plata en la muestra. Figura A3.6 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de minerales de mena de metales base de la muestra. sfalerita sfalerita alena 202 Carmen 1 La galena está presente en dos eventos mineralizantes: el primero representado por morfología idiomórfica (Figura A3.7A y Figura A3.7AI), la galena del segundo evento es la hipidiomorfa (Figura A3.7B y Figura A3.BII). La esfalerita es del segundo evento de mineralización, se trata de la esfalerita semitraslúcida Pobre en Fe (Figura A3.7B y Figura A3.7BI). La galena hipidiomorfa (Figura A3.7B y Figura A3.7BII) contiene microinclusiones de argentita menores a 30 µm (Figura A3.7B y Figura A3.7BIII) además de otras microinclusiones de plata como de tetrahedrita, de tamaño menor a 50 µm (Figura A3.7B y Figura A3.7BIV). La polibasita (Ag4SeS) se encuentra como una partícula independiente en el cuarzo, menor a 30 µm, está relacionada con el borde de la galena (Figura A3.7A y Figura A3.7AII). Al igual, se observó una partícula subredondeada de electrum rico en Au de 30 µm y una vetilla de electrum arborescente en la galena que es contemporánea o es cortada por ella. (Figura A3.7C y Figura A3.7CI). alena guilarita sfalerita alena Figura A3.7 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de minerales de mena de metales base y metales preciosos. 203 Carmen 2b En la textura de la sílice se observan sectores con calcita hojosa reemplazando al cuarzo (Figura A3.8A y Figura A3.8AI), algunos de estos sectores están cubiertos por agregados cristalinos de barita (Figura A3.8A y Figura A3.8AII). También, se presenta adularia en textura tabular (Figura A3.8B y Figura A3.8BI). Figura A3.7 Continuación. rgentita etra edrita y u V lectrum 204 Figura A3.8 Imagen SEM-BSE y análisis EDS de minerales de calcita, barita y adularia. alcita Barita dularia 205 Anexo IV. Química Mineral Cálculo de fórmulas estructurales de la esfalerita Muestra S Zn Mn Cd Fe In Co Ga Ni Ge Cu Sb As Total SRNNIV 17a- C1-Sph-1 32.39 64.28 0.18 0.23 2.21 0.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 99.41 SRNNIV 17a- C1-Sph-2 32.46 64.57 0.12 0.20 2.01 0.07 0.01 0.14 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 99.58 SRNNIV 17a- C1-Sph-3 32.30 62.30 0.12 0.27 2.95 0.07 0.00 0.12 0.00 0.02 1.42 0.02 0.00 99.47 SRNNIV 17a- C1-Sph-4 32.06 62.06 0.14 0.16 3.33 0.06 0.02 0.00 0.01 0.00 1.73 0.00 0.00 99.58 SRNNIV 17a- C2-Sph-1 32.68 64.28 0.18 0.30 1.73 0.05 0.01 0.12 0.02 0.01 0.12 0.00 0.00 99.49 SRNNIV 17a- C2-Sph-2 32.52 64.90 0.08 0.23 1.43 0.08 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00 99.26 SRNNIV 17a- C2-Sph-3 32.31 64.72 0.08 0.26 1.43 0.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 98.93 SRNNIV 17a- C2-Sph-4 32.44 63.91 0.25 0.12 1.84 0.09 0.00 0.11 0.00 0.03 0.09 0.00 0.04 98.80 SR2-C2-Sph-1 33.28 62.08 0.13 0.05 4.31 0.09 0.03 0.00 0.01 0.06 2.16 0.00 0.00 102.20 SR2-C2-Sph-2 32.59 63.78 0.18 0.16 3.55 0.12 0.04 0.00 0.01 0.02 0.56 0.01 0.01 101.04 SR2-C2-Sph-3 32.62 60.72 0.14 0.16 5.14 0.10 0.01 0.00 0.00 0.03 3.17 0.00 0.00 102.08 SR2-C5-Sph-1 32.39 61.19 0.10 0.21 4.11 0.07 0.02 0.00 0.02 0.00 2.43 0.00 0.00 100.54 SR2-C5-Sph-2 32.44 63.42 0.11 0.34 2.73 0.05 0.02 0.13 0.00 0.02 0.90 0.00 0.00 100.15 SR2-C5-Sph-3 32.68 59.81 0.08 0.17 5.06 0.08 0.01 0.00 0.00 0.00 3.50 0.00 0.00 101.38 SR2-C6-Sph-1 32.63 63.02 0.09 0.34 3.15 0.06 0.02 0.08 0.00 0.02 1.69 0.00 0.00 101.07 SR2-C6-Sph-2 33.15 65.17 0.11 0.27 2.14 0.08 0.01 0.00 0.00 0.00 0.23 0.04 0.00 101.19 SR2-C6-Sph-3 32.84 63.89 0.12 0.20 2.53 0.10 0.02 0.00 0.00 0.06 0.41 0.03 0.00 100.21 SR2-C6-Sph-4 32.94 63.97 0.11 0.17 2.61 0.38 0.05 0.06 0.00 0.00 0.38 0.02 0.00 100.69 BNO193-C5- Sph-1 32.31 64.05 0.07 0.28 2.54 0.06 0.02 0.00 0.00 0.03 0.70 0.01 0.00 100.06 BNO193-C5- Sph-2 32.03 64.20 0.07 0.51 2.60 0.01 0.03 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.49 BNO193-C5- Sph-3 32.34 64.08 0.06 0.36 2.26 0.10 0.03 0.13 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 99.41 BNO193-C5- Sph-4 32.98 64.25 0.04 0.47 2.43 0.05 0.03 0.12 0.00 0.04 0.21 0.01 0.03 100.49 BNO193-C6- Sph-1 32.89 65.07 0.06 0.29 2.13 0.11 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.07 100.63 BNO193-C6- Sph-2 32.39 65.21 0.06 0.28 2.31 0.08 0.00 0.13 0.02 0.06 0.00 0.00 0.00 100.48 BNO193-C6- Sph-3 32.27 64.55 0.05 0.46 2.14 0.08 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 99.62 Tabla A4.1 Análisis de EMPA de esfalerita de las muestras SRNNIV 17a, SR-2 y BNO 193-39 165.15-165.6. Elementos cuantificados en % en peso. 206 A continuación, se agregan los cálculos realizados para la obtención de coeficientes de la fórmula estequiométrica. Las muestras están ordenadas de acuerdo con su ubicación. Siendo a) cuantificación de elementos en % en peso y b) coeficiente de la fórmula estructural calculado Muestra SR2-C2-Sph-1 SR2-C2-Sph-2 SR2-C2-Sph-3 SR2-C5-Sph-1 SR2-C5-Sph-2 SR2-C5-Sph-3 a b a b a b a b a b a b S 33.28 1 32.59 1 32.62 1 32.39 1 32.44 1 32.68 1 Zn 62.08 0.8909 63.78 0.92457 60.72 0.86309 61.19 0.88894 63.42 0.93169 59.81 0.85959 Mn 0.13 0.0022 0.18 0.00314 0.14 0.00234 0.1 0.00176 0.11 0.00184 0.08 0.00137 Cd 0.05 0.00045 0.16 0.00131 0.16 0.00132 0.21 0.00174 0.34 0.00291 0.17 0.0014 Fe 4.31 0.0725 3.55 0.06026 5.14 0.0855 4.11 0.0699 2.73 0.0469 5.06 0.0851 In 0.09 0.00071 0.12 0.00097 0.1 0.00078 0.07 0.00058 0.05 0.00045 0.08 0.00068 Co 0.03 0.00046 0.04 0.00068 0.01 0.00013 0.02 0.00039 0.02 0.00039 0.01 0.00011 Ga 0 0 0 0 0 0 0 0 0.13 0.00181 0 0 Ni 0.01 8.00E-05 0.01 0.00011 0 0 0.02 0.00037 0 6.55E-05 0 0 Ge 0.06 0.00074 0.02 0.00029 0.03 0.0004 0 0 0.02 0.00026 0 3.88E-05 Cu 2.16 0.031941 0.56 0.00842 3.17 0.04643 2.43 0.03633 0.9 0.01367 3.5 0.05171 Sb 0 2.31E-05 0.01 7.79E-05 0 0 0 0 0 0 0 0 As 0 0 0.01 0.00018 0 0 0 0 0 0 0 0 Total 102.2 101.04 102.08 100.54 100.15 101.38 Muestra SR2-C6-Sph-1 SR2-C6-Sph-2 SR2-C6-Sph-3 SR2-C6-Sph-4 a b a b a b a b S 32.63 1 33.15 1 32.84 1 32.94 1 Zn 63.02 0.91467 65.17 0.95453 63.89 0.94382 63.97 0.94105 Mn 0.09 0.00157 0.11 0.00185 0.12 0.00218 0.11 0.00186 Cd 0.34 0.00287 0.27 0.00232 0.2 0.00173 0.17 0.00141 Fe 3.15 0.0535 2.14 0.0368 2.53 0.0438 2.61 0.0449 In 0.06 0.00048 0.08 0.00063 0.1 0.00086 0.38 0.00321 Co 0.02 0.00031 0.01 0.00011 0.02 0.00034 0.05 0.00075 Ga 0.08 0.00114 0 0 0 0 0.06 0.0008 Ni 0 1.62E-05 0 0 0 0 0 0 Ge 0.02 0.00026 0 0 0.06 0.00077 0 0 Cu 1.69 0.02521 0.23 0.00344 0.41 0.00624 0.38 0.00582 Sb 0 0 0.04 0.00034 0.03 0.00027 0.02 0.00019 As 0 0 0 0 0 0 0 0 Total 101.07 101.19 100.21 100.69 Tabla A4.2 (a) Análisis de EMPA de esfalerita de la muestra SR-2 y (b) coeficientes de la fórmula estequiométrica calculados. Tabla A4.2 Continuación 207 Muestra SRNNIV 17a-C1- Sph-1 SRNNIV 17a-C1- Sph-2 SRNNIV 17a- C1-Sph-3 SRNNIV 17a-C1- Sph-4 a b a b a b a b S 32.39 1 32.46 1 32.3 1 32.06 1 Zn 64.28 0.95514 64.57 0.95819 62.3 0.9204 62.06 0.91165 Mn 0.18 0.00315 0.12 0.00212 0.12 0.00206 0.14 0.00248 Cd 0.23 0.00196 0.2 0.00173 0.27 0.00236 0.16 0.00138 Fe 2.21 0.0384 2.01 0.03497 2.95 0.05096 3.33 0.05737 In 0.09 0.00076 0.07 0.00059 0.07 0.00061 0.06 0.00054 Co 0 0 0.01 8.24E-05 0 0 0.02 0.00031 Ga 0 0 0.14 0.00199 0.12 0.00166 0 0 Ni 0 0 0 0 0 0 0.01 8.19E-05 Ge 0 0 0.02 0.00027 0.02 0.0002 0 0 Cu 0 0 0 6.11E-05 1.42 0.02157 1.73 0.02619 Sb 0 0 0 0 0.02 0.00019 0 0 As 0.04 0.00057 0 0 0 0 0 0 Total 99.41 99.58 99.47 99.58 Muestra SRNNIV 17a-C2- Sph-1 SRNNIV 17a-C2- Sph-2 SRNNIV 17a-C2- Sph-3 SRNNIV 17a-C2- Sph-4 a b a b a b a b S 32.68 1 32.52 1 32.31 1 32.44 1 Zn 64.28 0.95951 64.9 0.97057 64.72 0.97013 63.91 0.9574 Mn 0.18 0.00313 0.08 0.00142 0.08 0.0015 0.25 0.00451 Cd 0.3 0.0026 0.23 0.00203 0.26 0.00228 0.12 0.00104 Fe 1.73 0.03018 1.43 0.025 1.43 0.0251 1.84 0.0323 In 0.05 0.00042 0.08 0.00067 0.07 0.00059 0.09 0.00077 Co 0.01 9.94E-05 0.01 0.00013 0 0 0 6.65E-05 Ga 0.12 0.00168 0 0 0 0 0.11 0.00155 Ni 0.02 0.00032 0 0 0 0 0 0 Ge 0.01 0.00017 0 0 0 0 0.03 0.0004 Cu 0.12 0.00191 0 0 0 0 0.09 0.00143 Sb 0 0 0.02 0.00016 0.05 0.00039 0 0 As 0 0 0 0 0 0 0.04 0.00056 Total 99.49 99.26 98.93 98.8 Tabla A4.2 (a) Análisis de EMPA de esfalerita de la muestra SRNNIV 17a y (b) coeficientes de la fórmula estequiométrica calculados. Tabla A4.2 Continuación 208 Muestra BNO193-C5-Sph-1 BNO193-C5-Sph-2 BNO193-C5- Sph-3 BNO193-C5-Sph-4 a b a b a b a b S 32.31 1 32.03 1 32.34 1 32.98 1 Zn 64.05 0.94097 64.2 0.9483 64.08 0.95259 64.25 0.9468 Mn 0.07 0.00128 0.07 0.00123 0.06 0.00108 0.04 0.0007 Cd 0.28 0.0024 0.51 0.00435 0.36 0.00312 0.47 0.00406 Fe 2.54 0.04364 2.6 0.0451 2.26 0.03938 2.43 0.0419 In 0.06 0.00046 0.01 0.00011 0.1 0.0008 0.05 0.0004 Co 0.02 0.00026 0.03 0.00044 0.03 0.00051 0.03 0.00046 Ga 0 0 0.04 0.00051 0.13 0.00187 0.12 0.00166 Ni 0 0 0 0 0 0 0 0 Ge 0.03 0.00038 0 0 0.05 0.00064 0.04 0.00053 Cu 0.7 0.01054 0 0 0 0 0.21 0.00311 Sb 0.01 7.10E-05 0 0 0 0 0.01 5.54E-05 As 0 0 0 0 0 0 0.03 0.00036 Total 100.06 99.49 99.41 100.49 Muestra BNO193-C6-Sph-1 BNO193-C6-Sph-2 BNO193-C6-Sph-3 a b a b a b S 32.89 1 32.39 1 32.27 1 Zn 65.07 0.95786 65.21 0.95343 64.55 0.95635 Mn 0.06 0.00098 0.06 0.00108 0.05 0.00093 Cd 0.29 0.0025 0.28 0.00235 0.46 0.00393 Fe 2.13 0.03664 2.31 0.03959 2.14 0.03712 In 0.11 0.00095 0.08 0.0007 0.08 0.00063 Co 0.01 9.80E-05 0 0 0.03 0.00046 Ga 0 0 0.13 0.00178 0 0 Ni 0 0 0.02 0.00026 0 1.65E-05 Ge 0 0 0.06 0.00079 0 0 Cu 0 0 0 0 0 0 Sb 0 2.37E-05 0 1.57E-05 0 0 As 0.07 0.00095 0 0 0.04 0.00056 Total 100.63 100.48 99.62 Tabla A4.3 (a) Análisis de EMPA de esfalerita de la muestra BNO-193-39 165.25-165.6m y (b) coeficientes de la fórmula estequiométrica calculados. Tabla A4.3 Continuación. 209 Anexo V. Microtermometría de Inclusiones Fluidas Datos microtermométricos de inclusiones fluidas primarias y pseudo secundarias en cuarzo, esfalerita y calcita de las muestras BNO-173-49-205-205.7 m, SRNNIV 17, BNO 193-39- 165.15-165.6 m, BNO 194-46-190.4-190.85 m y BNO-194-191.7-192.4 m. Muestra Tipo de IF Mineral Th (ºC) Tfh (ºC) Salinidad %wt (Sistema NaCl + H2O) Tamaño µm Tipo 1 L+V PS Qz somero 154 -2.20 3.71 14 Tipo 1 L+V P 186 -2.60 4.34 Tipo 1 L+V PS Qz Intermedio 192 -3.8 6.16 14 Tipo 1 L+V PS 206 -2.7 4.49 10 Tipo 1 L+V PS 202 -3.8 6.16 18 Tipo 2 L+V P Qz Profundo 272 -1.4 2.41 11 Tipo 2 L+V PS 284 -1 1.74 Tipo 2 L+V P 189 -4 6.45 10 Tipo 2 L+V P Sph intermedio 273 -3.8 6.16 15 Tipo 2 L+V PS 258 -3.7 6.01 12 Nota. Inclusión fluida primaria (P). Inclusión fluida pseudosecundaria (PS). Tipo I. Inclusiones bifásicas (L+V). Tipo II. Inclusiones bifásicas (L+V) con contrastes de grado de relleno Muestra Tipo de IF Mineral Th (ºC) Tfh (ºC) Salinidad %wt (Sistema NaCl + H2O) Tamaño µm Tipo 2 L+V P Sph Intermedio 200 -3.3 5.41 12 Tipo 2 L+V P 188 -2.7 4.49 13 Tipo 2 L+V PS 179 -2.5 4.18 14 Tipo 2 L+V PS 205 -3 4.96 12 Tipo 2 L+V P 218 -3.4 5.56 13 Tipo 2 L+V P 214 -3.5 5.71 12 Tipo 2 L+V PS 191 -2.9 4.80 14 Tipo 2 L+V PS 186 -2.9 4.80 15 Tipo 2 L+V P 209 -3 4.96 10 Tipo 2 L+V P 207 -3.1 5.11 10 Nota. Inclusión fluida primaria (P). Inclusión fluida pseudosecundaria (PS). Tipo I. Inclusiones bifásicas (L+V). Tipo II. Inclusiones bifásicas (L+V) con contrastes de grado de relleno Tabla A5.1 Datos microtermométricos de inclusiones fluidas de la muestra BNO-173-49-205- 205.7 m de la veta San Rafael. Tabla A5.2 Datos microtermométricos de inclusiones fluidas de la muestra SRNNIV7 de la veta San Rafael. 210 Muestra Tipo de IF Mineral Th (ºC) Tfh (ºC) Salinidad %wt (Sistema NaCl + H2O) Tamaño µm Tipo 2 L+V P Sph Intermedio 222 -3.4 5.56 10 Tipo 2 L+V P 228 -3.6 5.86 10 Tipo 2 L+V PS 203 -3 4.96 15 Tipo 2 L+V PS 211 -2.6 4.34 12 Tipo 2 L+V P 209 -2.7 4.49 10 Tipo 2 L+V P 220 -3.7 6.01 10 Tipo 2 L+V PS 212 -3 4.96 14 Tipo 1 L+V P Qz Intermedio 215 -2.6 4.3 10 Tipo 1 L+V P 207 -2.8 4.6 10 Tipo 1 L+V PS 200 -2.7 4.5 15 Tipo 1 L+V P 202 -3.1 5.1 10 Tipo 1 L+V P 222 -3.5 5.7 10 Tipo 1 L+V PS 217 -2.9 4.8 12 Nota. Inclusión fluida primaria (P). Inclusión fluida pseudosecundaria (PS). Tipo I. Inclusiones bifásicas (L+V). Tipo II. Inclusiones bifásicas (L+V) con contrastes de grado de relleno Muestra Tipo de IF Mineral Th (ºC) Tfh (ºC) Salinidad %wt (Sistema NaCl + H2O) Tamaño µm Tipo 1 L+V PS Qz Somero 175 -2.6 4.34 12 Tipo 1 L+V PS 183 -3 4.96 13 Tipo 1 L+V P Qz Intermedio 235 -2.7 4.49 15 Tipo 1 L+V P 237 -2.9 4.80 16 Tipo 2 L+V P Cc Profundo 255 -1.9 3.23 18 Tipo 2 L+V P 193 -3.9 6.30 17 Tipo 2 L+V P Qz Profundo 265 -2.1 3.55 18 Tipo 2 L+V P 194 -3.7 6.01 15 Tipo 2 L+V P Sph Intermedio 278 -4.5 7.17 16 Tipo 2 L+V PS 276 -4.1 6.59 16 Nota. Inclusión fluida primaria (P). Inclusión fluida pseudosecundaria (PS). Tipo I. Inclusiones bifásicas (L+V). Tipo II. Inclusiones bifásicas (L+V) con contrastes de grado de relleno Tabla A5.4 Datos microtermométricos de inclusiones fluidas de la muestra BNO-194-46-190.4- 190.85 m de la veta San Rafael. Tabla A5.3 Datos microtermométricos de inclusiones fluidas de la muestra BNO-193-39-165.15- 165.6 m de la veta San Rafael. 211 Muestra Tipo de IF Mineral Th (ºC) Tfh (ºC) Salinidad %wt (Sistema NaCl + H2O) Tamaño µm Tipo 1 L+V PS Qz Somero 189 -3.2 5.26 12 Tipo 1 L+V PS 191 -3.6 5.86 11 Tipo 1 L+V P Qz Intermedio 235 -4.4 7.02 14 Tipo 1 L+V P 248 -4.9 7.73 15 Tipo 2 L+V P Qz Profundo 290 -2.5 4.18 16 Tipo 2 L+V PS 208 -4.1 6.59 18 Tipo 2 L+V PS 205 -4.5 7.17 13 Tipo 2 L+V P Sph Intermedio 282 -3.1 5.11 13 Tipo 2 L+V P 280 -2.8 4.65 13 Nota. Inclusión fluida primaria (P). Inclusión fluida pseudosecundaria (PS). Tipo I. Inclusiones bifásicas (L+V). Tipo II. Inclusiones bifásicas (L+V) con contrastes de grado de relleno Tabla A5.5 Datos microtermométricos de inclusiones fluidas de la muestra BNO-194-191.7-192.4 m de la veta San Rafael.