Modelo Genético de los skarns de Fe de Vegas Peladas, Mendoza, Argentina

Abstract

Datos de inclusiones fluidas (IF) indican que el skarn de Fe relacionado al plutón diorítico de Vegas Peladas se originó a 3,5 km de profundidad, bajo presiones litostáticas de 950 bares y a expensas de fluidos muy salinos (hasta 70% NaCl eq.) de alta temperatura (670-400°C). Es muy factible que estos fluidos ricos en NaCl ± KCl ± FeCln ± hematita junto con vapor se hayan formado por la inmiscibilidad de fluidos magmáticos de salinidad baja (6-8% NaCl eq.). Los datos isotópicos del agua en equilibrio con el granate (δ18O 7,2-8,5‰) y con la magnetita (4,8-7,9‰) confirman el origen magmático de estos fluidos. Debido a la interacción con la caja y a la formación del exoskarn de granate-clinopiroxeno, los fluidos redujeron isobáricamente sus temperaturas (hasta ~250°C). La continua exsolución de volátiles del magma y el sellado de los conductos de circulación de los fluidos por la precipitación de los silicatos (magnetita) del exoskarn y de la alteración del borde del plutón, generaron sobrepresiones, el fracturamiento de las rocas y la ebullición del fluido. Bajo condiciones hidrostáticas, el aumento de la permeabilidad permitió el ingreso de las aguas externas al sistema que se mezclaron con los fluidos magmáticos provocando el reemplazo de los silicatos por minerales hidratados, cuarzo (con valores δ18O del fluido de -0,55 a 4,5‰) y la precipitación masiva de óxidos de hierro. Los registros en inclusiones fluidas señalan temperaturas de 420° a 320°C, presiones hidrostáticas de 325 a 125 bares y fluidos menos salinos (41,6-23% NaCl eq.) para este estadio. La disminución de la temperatura y de la salinidad fueron los factores principales que favorecieron la precipitación de la mena de Fe. Las venillas tardías que cortan a las alteraciones anteriores se formaron a las temperaturas (165-315°C) y salinidades (8,41 y 13,51% NaCl eq.) más bajas del sistema. Los valores δ18O del agua en equilibrio con el epidoto (-4,66 a 0,19‰) y con la calcita (-3.9 a 2.68 ‰) tardíos, sugieren el predominio de aguas meteóricas en los fluidos, indicando el colapso final del sistema hidrotermal. La intrusión posterior de un plutón granítico aumentó la temperatura del skarn ya formado (>550°C) y generó también fluidos salinos + vapor por inmiscibilidad, capaces de disolver parte de los minerales de Fe, transportar el Fe en solución y luego, con el enfriamiento, precipitarlo junto al nuevo skarn formado alrededor del granito.

Based on fluid inclusions (FI) studies, the Fe skarn as- -sociated with the diorite pluton in Vegas Peladas formed at 3,5 km depth, under lithostatic pressure of 950 bars, at expenses of high salinity (up to 70 wt. % NaCl eq.) - high temperature fluids (670°-400°C). These NaCl ± KCl ± FeCln ± hematiterich fluids along with vapour may have been formed by the immiscibility of low salinity (6-8 wt. % NaCl eq.) magmatic fluids. The isotopic data of the water in equilibrium with garnet (δ18O 7.2-8.5‰) and with magnetite (4.8-7.9‰) confirm the magmatic origin for these early fluids. During the interaction with the wall rocks and the formation of the prograde exoskarn, fluids decreased isobarically their temperatures (up to ~250°C). The continuum volatile exsolution from the magma and sealing of conducts by the precipitation of silicates generated overpressures, consequent fracturing of the exoskarn, and boiling of the fluids. Under hydrostatic pressures, the increase of permeability allowed the infiltration of external fluids (formations water± meteoric water?) to the hydrothermal system, their mixing with the magmatic fluids and cooling, promoting early silicate mineral instability and their replacement by hydrous minerals, quartz (with δ18O values -0.55 a 4.5‰) and the massive precipitation of most iron oxides. The FI record indicates fluids with lower salinities (41.6-23 wt. % NaCl eq), temperatures between 420° and 320°C, and hydrostatic pressure of 325 to 125 bars for this stage. The decrease in temperature and salinity were the main factors that favoured the iron ore precipitation. FI in calcite from later veins that cut all the prograde and retrograde assemblages indicate fluids with the lowest temperatures (165-315°C) and salinities (8.4 y 13.5 wt. % NaCl eq.). The δ18O values for the water in equilibrium with this epidote (-4.66 a 0.19‰) and calcite (-3.9 a 2.68 ‰), suggest mixing and dilution of previous fluids with meteoric water (with a dominance of the later) during cooling and collapse of the hydrothermal system. The intrusion of the granite pluton increased the temperature of the previous skarn (>550°C) and generated saline fluids and vapour by immiscibility that caused dissolution of Fe from previous skarn. These brines carried Fe in solution and, when cooled, precipitated it as iron oxides along with the new skarn minerals around the granite.