Estudio petrográfico, espectral y de susceptibilidad magnética de la alteración hidrotermal asociada con depósitos polimetálicos de Pb-Zn-Cu-Ag-Au, Sierra de Comechingones, Córdoba (Argentina)

Abstract

En el basamento metamórfico de la Sierra de Comechingones, extensión más austral de las Sierras de Córdoba (Argentina), se emplaza un conjunto de vetas polimetálicas con Pb, Zn, Cu, Ag, Au asociadas con zonas de alteración hidrotermal, que constituyen el registro de una época metalogenética ocurrida hacia fines del Paleozoico. En este trabajo la aplicación de técnicas espectrales en la región del SWIR (infrarrojo de onda corta) y magnéticas, poco usual en Argentina para este estilo de mineralización, demostró ser una herramienta eficaz en el estudio de las zonas alteradas y de utilidad para establecer targets de prospección y/o exploración. La asociación sericita-cuarzo es el principal producto de alteración hidrotermal de las rocas de caja migmáticas, se desarrolla en franjas estrechas pero continuas que siguen el rumbo principal de las estructuras mineralizadas y pueden alcanzar hasta 5 metros de potencia hacia los laterales. En sectores localizados, una asociación carbonática de siderita-calcita se desarrolla como consecuencia de la alteración de anfibolitas intercaladas dentro de la secuencia metamórfica. En los espectros de reflectancia, la posición del rasgo de absorción Al-OH indicó una variación composicional y procesos de sustitución iónica en las micas blancas de origen hidrotermal, desde micas potásicas (longitudes de onda cercanas a 2200 nm) a micas con menor contenido relativo de Al en el sitio octaédrico (longitudes de onda > a 2210 nm) tendientes a la variedad fengita. Estas variaciones y su distribución espacial están controladas fundamentalmente por tres factores: 1) temperatura del fluido hidrotermal, 2) pH y/o 3) relación Mg-Fe/Al dentro del sistema fluido-roca. Los índices de cristalinidad (IC) calculados a partir de los datos espectrales revelaron la predominancia de illitas de alta cristalinidad con un leve incremento de este parámetro hacia las zonas proximales a las vetas mineralizadas. Las interestratificaciones de illita/esmectita hacia las zonas distales de algunas estructuras, reflejan la disminución de la temperatura del fluido y pueden ser utilizadas como vectores hacia las mineralizaciones. Las asociaciones hidrotermales sericita-cuarzo y siderita-calcita están frecuentemente afectadas por los procesos de oxidación supergénica que condujeron a una conspicua precipitación de hematita-goethita dentro de las zonas alteradas. El estado de oxidación del Fe +3 en estos minerales es la principal causa de la disminución del parámetro de susceptibilidad magnética de las rocas hospedantes. Desde una perspectiva regional, estas zonas de alteración hidrotermal caracterizadas por una alta abundancia de micas blancas de moderada a alta cristalinidad (IC=1,21-3,92 e IK=0,21-0,23), composiciones variables entre potásicas y fengíticas (absorción del enlace Al-OH entre 2200 y 2215 nm) y asociadas con zonas de hematización y bajos valores de susceptibilidad magnética (< 0,2 x 10 -3 SI), pueden considerase como potenciales targets para futuras etapas de prospección y/o exploración de vetas polimetálicas emplazadas en el ambiente metamórfico de las Sierras Pampeanas.

In the metamorphic basement of the Sierra de Comechingones, the southernmost extension of Sierras de Cordoba (Argentina), it is hosted a group of polymetallic Pb-Zn-Cu-Ag-Au veins associated with hydrothermal alteration zones, which are the result of a Late Paleozoic metallogenic period. In this paper, the application of spectral analysis in the SWIR (Short-Wave Infrared) region as well as magnetic techniques, unusual in Argentina for this style of mineralization, proved to be an effective tool in the study of altered areas and also useful to establish targets for mineral prospecting and/or exploration. A sericite-quartz assemblage is the main hydrothermal alteration product of the migmatic host rocks. It is developed into narrow but continuous altered zones which follow the main direction of the mineralized structures and can reach up to 5 meters to each side of the veins. Subordinately and locally, a carbonate siderite-calcite assemblage takes place as a result of altered amphibolites, which are interspersed within the metamorphic sequence. In the reflectance spectra, the wavelength position of the Al-OH absorption feature revealed compositional variations and cation substitutions in the hydrothermal white micas, ranging from potassic (wavelengths near 2200 nm) to micas with a lower octahedral Al content (wavelengths > 2210 nm) towards phengite. These variations and the spatial distribution within the altered areas are primarily controlled by three main factors: 1) hydrothermal fluid temperature, 2) pH and/or 3) Mg-Fe/Al ratio in the fluid-rock system. The crystallinity indexes (CI) calculated from the spectral data, indicate the predominance of high crystallinity illites with a slight increase of this parameter towards the proximal zones to the mineralized veins. The illite/smectite mix-layered clays indicate a fluid temperature decrease towards the distal zones and they can be used as vectors to mineralization. Both sericite-quartz and siderite-calcite hydrothermal assemblages are frequently affected by supergene oxidation processes that led to a conspicuous precipitation of hematite-goethite within the altered areas. The oxidation state of Fe+3 in these minerals is the main cause of the decrease of the magnetic susceptibility parameter in the host rocks. With a regional perspective, these hydrothermal alteration zones characterized by a high abundance of white micas of moderate to high crystallinity (CI=1,21-3,92 and IK=0,21-0,23), compositions ranging from potassic to phengitic (Al-OH wavelengths between 2200-2215 nm) and associated with hematization zones and low magnetic susceptibility values (< 0,2 × 10-3 SI), may be considered as potential targets for future prospecting and/or exploration of polymetallic veins hosted in the metamorphic environment of the Sierras Pampeanas.