Alteración hidotermal de las rocas volcánicas en el depósito Loma Galena, Distrito Navidad, Patagonia, Argentina

Abstract

Loma Galena (997.130 t Pb, 6.410,8 t Ag) (Fig. 1A) es uno de los ocho depósitos epitermales del distrito polimetálico Navidad (recursos medidos de 15,4 Mt con 137 g/t Ag y 1,44% de Pb; recursos indicados 139,8 Mt con 126 g/t Ag y 0,79% Pb; www.panamericansilver.com). Está hospedado en rocas volcánicas y sedimentarias depositadas en la cuenca Cañadón Asfalto (Jurásico Medio). En el distrito Navidad, las razones Ag/Pb son bajas en depósitos próximos al área de ascenso de fluidos hidrotermales y altas en depósitos distales (Williams, 2010). Loma Galena es un depósito próximo a la fuente de fluidos y con los mayores contenidos de Pb, Ag y sulfuros del distrito (Williams, 2010). Las rocas volcánicas que hospedan la mineralización (andesitas basálticas y dacitas de alto K, Bouhier et al., 2017) presentan alteración hidrotermal de intensidad moderada a fuerte y conservan la textura original. Las rocas con alteración incipiente son raras y forman lentes en las secciones estudiadas, rodeadas de rocas con alteración moderada a fuerte (Fig. 1B). En Loma Galena, el reemplazo temprano y generalizado de las rocas volcánicas por albita + adularia + calcita ± celadonita se considera contemporáneo con el relleno de calcita (calcita 1) en venas y brechas hidrotermales. Ambos feldespatos alcalinos y calcita se encuentran como minerales relícticos que reemplazan los fenocristales de plagioclasa y la pasta. Estos minerales se formaron de la interacción de los fluidos hidrotermales de pH neutro a débilmente alcalino con las rocas volcánicas (pH 6-7; Hedenquist et al., 2000; Simpson et al., 2001). Las arcillas no son abundantes durante este estadio hidrotermal y se limitan a la presencia de celadonita, la cual es estable bajo condiciones de pH alcalino y temperaturas de hasta 250 °C (Wilson, 2013). Siderita rellena venas y venillas luego de calcita 1 y también reemplaza los fenocristales de plagioclasa en las rocas volcánicas. Clorita rica en Fe determinada en algunas volcanitas se considera coetánea con la formación de siderita. Estos dos minerales indican un cambio en la fugacidad del oxígeno de los fluidos hidrotermales, de oxidantes (Fe3+ en celadonita) a más reductores (Fe2+ en siderita y clorita).En las venas y brechas hidrotermales la mineralización polimetálica sucedió a la formación de siderita. En las rocas de caja los sulfuros (pirita, galena, calcopirita) están diseminados y son más abundantes en contacto con las venas y brechas. La disolución parcial de los minerales tempranos y la presencia de abundante caolinita como relleno de huecos y reemplazos subordinados, sugieren que los fluidos hidrotermales se volvieron subsaturados con respecto a los feldespatos secundarios y carbonatos y más ácidos durante la mineralización. El alto grado de cristalinidad de la caolinita, su bajo contenido de hierro y su morfología euhédrica indican un origen hidrotermal. La caolinita en ambientes epitermales se forma a temperaturas <200° C y está vinculada a entornos de alta relación fluido/roca (Hemley y Jones, 1964). Tosudita es escasa y se identificó en la zona más profunda de las secciones analizadas. Tosudita es un interestratificado donbassita/esmectita dioctaédrica que también es estable en condiciones de pH ácido, pero en un rango de temperaturas que corresponde a la parte más alta del campo de estabilidad térmica de la caolinita (200° a ~ 150° C; Beaufort et al., 2015). Cantidades menores de calcedonia y baritina acompañan a caolinita y tosudita.El interestratificado illita-esmectita y esmectita dioctaédrica tienen amplia distribución en las volcanitas, reemplazan y cubren a los minerales tempranos, aún a caolinita que evidencia disolución parcial. La distribución vertical de illita-esmectita y esmectita (esmectita a poca profundidad y el interestratificado illita-esmectita a mayor profundidad) podría obedecer a la cristalización a través de un gradiente térmico pasado. Sin embargo, esto no excluye la cristalización ligeramente posterior de la esmectita durante el enfriamiento progresivo de los fluidos relacionados con el colapso de la actividad hidrotermal.El interestratificado illita-esmectita se forma a temperaturas <220° C, y según Horton (1985) entre 180° y 120° C. La esmectita dioctaédrica se forma a temperaturas < 150° C (Reyes, 1990). Teniendo en cuenta estos rangos de temperatura, el cambio de caolinita-tosudita a illita-esmectita y esmectita en las volcanitas con el tiempo obedeció al aumento del pH y de la actividad del K en los fluidos hidrotermales (Hemley et al., 1980). Otros minerales tardíos son calcita 2 con contenidos de Fe, Mg y Mn que rellenan venas y amígdalas en las rocas volcánicas. La superposición de estos minerales hidrotermales determinados en Loma Galena indica cambios en la composición química, el pH y la temperatura de los fluidos hidrotermales durante la evolución del sistema hidrotermal (Reyes, 1990; Simmons y Browne, 2000), con el enfriamiento gradual y la dilución de los fluidos clorurados tempranos por la mezcla con aguas calentadas por vapor ricas en CO2 y meteóricas.