ANALISIS PARAGENÉTICO Y MICROTERMOMÉTRICO DE LAS MINERALIZACIONES AURO-ARGENTÍFERAS DEL DISTRITO MINERO SEGOVIA-REMEDIOS (DMSR): IMPLICACIONES PARA LA FUENTE Y NATURALEZA DE LOS FLUIDOS MINERALIZANTES

PARAGENETIC AND MICROTHERMOMETRIC ANALYSIS OF THE AU-AG ORES FROM THE SEGOVIA-REMEDIOS MINING DISTRIC (SRMD): IMPLICATIONS FOR THE SOURCE AND NATURE OF THE ORE-FORMING FLUIDS

 

JULIÁN DAVID MANCO P.
Ingeniero Geólogo, Minatura International LLC, jdmanco@gmail.com

JUAN CARLOS MOLANO M.
MSc., , Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá

OSWALDO ORDÓÑEZ CARMONA
PhD., Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín

 

Recibido para evaluación: 27 Junio2012/ Aceptación: 21 Septiembre: 2012 / Recibida Versión Final: 04 Diciembre 2012

 

RESUMEN: El distrito Minero Segovia-Remedios (DMSR) es uno de los distritos auríferos más grandes de Colombia por la cantidad de recursos generados y por la trayectoria y reconocimiento que le ha dado a las explotaciones de oro en el Nordeste Antioqueño. El remarcado control estructural de las vetas del DMSR así como su localización espacial con respecto a la complejidad geológica de la zona, ha sugerido múltiples posibilidades para la procedencia de los fluidos mineralizantes. Según el presente trabajo, la paragénesis mineral global para muestras del DMSR en el área de la empresa Frontino Gold Mines (FGM), puede agruparse en tres estadíos de precipitación, donde la mena auro-argentifera estaría asociada a una Fase II denominada (Mineralizante) la cual fue acompañada de grandes volúmenes de Galena + Esfalerita + Cuarzo y en menor cantidad de Pirita ± Calcopirita ± Pirrotina. En las muestras del DMSR se observan inclusiones fluidas principalmente bifásicas acuosas (L_H2O+V_H2O) las cuales poseen al menos tres asociaciones según su temperatura de homogenización y salinidad, el sistema salino dominante de las inclusiones fluidas es H₂O+NaCl+CaCl₂ sugiriendo una fuente de derivación magmática.

PALABRAS CLAVES: Distrito Minero Segovia-Remedios, Batolito de Segovia, Frontino Gold Mines, Paragénesis Mineral, inclusiones fluidas.

ABSTRACT: The Segovia-Remedios Mining District is one of the largest Colombian Gold Fields because of the amount of mineral resources produced since the last century, and its recognition for gold mining explotation in Northeast Antioquia. The remarkable structural control of lode deposits (besides the geological complexity or the location of the area) have conducted many researchers to suggest different evolution models to achieve real fluid sources. Based on microscopic relationships, a three-stage mineral paragenesis is proposed in this work, where Ag-Au ores precipited in phase II (Mineralizing) accompanied by a big volume of sphalerite + galena + quartz with few quantities of pyrita ± chalcopyrita ± pyrrothite. The DMSR samples exhibit bi-phase fluid inclusions (L_H2O+V_H2O) which have at least three different associations according to Th (Homogenization temperature) and salinity values. The saline system is H₂O+NaCl+CaCl₂ likely exhibit a magmatic source.

KEYWORDS: Segovia-Remedios Mining District, Segovia Batholith, Frontino Gold Mines, Mineral Paragenesis, Fluid inclusions.

 

1. INTRODUCCIÓN

El Distrito Minero Segovia-Remedios (DMSR) se encuentra ubicado al nordeste de Antioquia, en el Flanco oriental de la cordillera Central de Colombia. Está conformado por depósitos vetiformes clasificados como depósitos de oro mesotermales cuya distribución está tectónicamente controlada (Ordóñez et al, 2005; Rusell, 1959; Tremlett, 1955), donde se definen al menos tres sistemas vetiformes principales (Sistema Silencio, Sistema Cogote y Sistema Vertical), y un sistema tardío denominado Sistema Providencia. Todos estos relacionados posiblemente a la creación y movimiento de la falla Otú-Pericos (Echeverry et al, 2009).

Aunque el DMSR es ampliamente conocido por la cantidad de recursos minerales producidos desde el tiempo de la colonia por la Compañía Frontino Gold Mines; en la bibliografía no existen estudios disponibles de microtermometría y microscopía mineral que permitan establecer los macro-estadios de precipitación mineral y las condiciones fisicoquímicas propias del fluido mineralizante.

En el presente estudio se entrega una propuesta de paragénesis mineral global para los depósitos explotados en el área de la Compañía Frontino Gold Mines así como la caracterización por medio del análisis en inclusiones fluidas de la temperatura de homogenización (Th), salinidad y sistema salino del(os) fluido(s) hidrotermal(es) responsable(s) de las mineralizaciones en este sector del distrito minero. Estos nuevos resultados contribuyen al entendimiento del ambiente de formación y una posible clasificación de este depósito.

 

2. GEOLOGÍA

2.1. Geología Regional (Figura 1a)
El contexto geológico de la región del DMSR está influenciado por la dinámica de la Falla Otú-Pericos la cual une dos dominios geológicos diferentes antes de finales del cretáceo, al occidente el Terreno Tahamí y en la parte oriental el Terreno Chibcha (Restrepo y Toussaint, 1988)

Sector Oriental (Terreno Chibcha): conformado por gneises cuarzosos, mármoles y anfibolitas pertenecientes a la unidad "Gneises cuarzo-feldespáticos de la Serranía de San Lucas, probablemente de edad Precámbrica, intruídos por el Batolito de Segovia de edad Jurásica (Feininger, 1972).

Sector Occidental (Terreno Tahamí): compuesto por una secuencia de gneises feldespáticos, alumínicos y cuarzosos, mármoles y anfibolitas que junto a esquistos cuarzo-sericiticos y esquistos verdes pertenecen al denominado complejo Cajamarca (Maya y González, 1995), considerado de edad Permo-Triasica a Triásica (Restrepo et al, 1991., Ordóñez, 2001, Vinasco et al., 2006, Restrepo et al., 2011) el cual en inmediaciones del DMSR es intruído por los stocks de Santa Isabel y La Culebra de posible edad Cretácica (Ordóñez-Carmona et al, 2005).

2.2. Geología Local. (Figura 1b)
Los depósitos vetiformes que se explotan en el DMSR están encajados principalmente en el Batolito de Segovia, el cual es un cuerpo alargado en sentido norte-sur, que coincide con el sentido tectónico regional; tiene una longitud de 270 km. Este se encuentra constituido por principalmente por dioritas, con variaciones a diorita cuarzosa y a gabros horbléndicos (González, 2001).

 

3. PARAGÉNESIS MINERAL

METODOLOGÍA GENERAL: se colectaron 15 muestras en diferentes niveles de explotación de al menos 5 minas del DMSR pertenecientes al título minero de la compañía Frontino Gold Mines (Tabla 1). Se prepararon y analizaron 15 secciones delgadas pulidas y se utilizaron al menos 10 pulidos realizados por la Facultad de Minas en el año 2005. En base a lo observado, se propone estructurar la paragénesis mineral de los sistemas vetiformes en tres fases principales. (Pre-mineral, mineralizante y pos mineral), haciendo alusión al orden relativo de precipitación de la mena Auro-Argentifera con respecto a los minerales de ganga (Figura 5). Las relaciones texturales relevantes encontradas en las muestras son mostradas en las (Figuras 3-6) y descritas a continuación:

3.1. FASE I (Pre-mineral)
Para las muestras analizadas del DMSR se reconoce una primera fase de depositación compuesta de pirita + cuarzo? ± esfalerita.

Minerales desarrollados en la Fase I

Pirita i: Corresponde a la fase de pirita predominante, la cual presenta cristales subhedrales a euhedrales de tamaños máximos de 4-5 cm. Esta se observa principalmente microfracturada, rellena y embebida por cuarzo ii, esfalerita ii, galena y Au. ej. Mina Cogote (Figura 2a), Mina Cecilia (Figura 4a), Mina Providencia (Figura 6a).

Cuarzo i: No se observan evidencias claras de la distribución primaria de este en las muestras analizadas, posiblemente remanentes se presenten como xenolitos? embebidos en cuarzo ii, ej. Mina Sandra K (Figura 2b), o como fases de recristalización que rellenan las fracturas simultáneamente generadas en la pirita i, ej. Mina Cogote (Figura 2b).

Esfalerita i: Presenta poca distribución en comparación con otras fases de esfalerita presentes en las muestras analizadas, sus tamaños varían entre 10-20 mm y se encuentra coexistiendo con pirita i y pirrotina, ej. Veta Sofia-Mina Tres y Media (Figura 4d).

3.2. FASE II (Mineralizante).
Es la fase principal de depositación exhibida en las muestras del DMSR, la cual se discretizó en tres etapas de desarrollo para detallar su evolución. Tales etapas corresponden a estadios minerales casi sobrepuestos uno del otro que tuvieron lugar en esta misma fase.

• Etapa (a): En esta primera etapa tiene lugar un evento cataclastico-deformacional que generó el brechamiento de la pirita generada en la Fase I, así como la recristalización de gran cantidad del cuarzo que se sugiere la acompañaba.
• Etapa (b): Precipitación de gran volumen de esfalerita + galena + cuarzo + calcopirita y cantidades menores de pirrotina ± pirita ± Greenockita (CdS) ± hematita. Es la etapa importante ya que controló la ocurrencia de cantidades significativas Au (Electrum) + Ag (argentita).
• Etapa (c): Se desarrolla un evento de mediana distribución (hidrotermal??>cataclástico), el cual que genera la ocurrencia de Sericita+Clorita (SE+CT) y se produce la deformación en los minerales previamente formados; proceso que igualmente puede generar minerales como Greenockita (CdS).

Minerales desarrollados en la Fase II.

Pirita ii: Con dimensiones de cristal (0.5 mm-1mm), distribución y volumen en muestra mucho menor comparado con pirita i. Presenta texturas de intercrecimiento simultáneo con esfalerita ii galena y calcopirita, ej. Mina Poma Rosa (Figura 2d), formado en algunos casos "trails" de inclusiones dentro de dichos minerales, ej. Mina Providencia (Figura 6b).

Esfalerita ii: Aparece embebiendo fragmentos de pirita i, ej. Mina Tres y Media, (Figura 4b), Mina Providencia (Figura 6d); así como con texturas de intercrecimiento simultáneo con pequeñas cantidades de pirita ii, galena y con significativas cantidades de Au (Electrum).

La Esfalerita exhibe una generalizada coetaneidad con la galena, sin embargo, aunque su coexistencia sea muy próxima, la galena sugiere ser de condiciones más tardías, al presentar en algunos casos relaciones de corte y remplazamiento de la esfalerita, ej. Mina Sandra K (Figura 2a). La esfalerita presenta exsoluciones de calcopirita e inclusiones de pirrotita formando típicas texturas "disease", ej. Mina Providencia (Figura 6f). También se presenta con texturas de remplazo en la pirita i ej. Mina Marmajito (Figura 4f), Mina Providencia (Figura 6e).

Galena: Presenta formas anhedrales de variable distribución con locales bordes de intercrecimiento mirmekítico en contacto con esfalerita, ej. Mina Providencia (Figura 6c), lo cual sugiere una coexistencia o generación simultanea de ambas fases minerales. Al igual que la esfalerita ii, la galena se encuentra en asociación directa con oro, embebiendo y cortando la pirita i. ej. Mina Tres y Media (Figura 4a). La galena exhibe efectos de eventos dinámicos posteriores, ya que sus pits se encuentran deformados. Exhibe bordes parcialmente alterados a Anglesita (PbSO4), ej. Mina Tres y Media (Figura 4c).

Cuarzo ii: Es la fase mineral predominante en las muestras analizadas, acompaña o intercrece con esfalerita ii, galena y pirita ii. Presenta texturas tanto de crecimiento primario, así como texturas secundarias producto de deformación y recristalización que guían las distribución de sericita y clorita (SE+CT) ej. Mina Poma Rosa (Figura 4e).

Pirrotina: Se presenta principalmente como exoluciones en la esfalerita ii, aunque también coexiste con la esfalerita i y la pirita i

Oro: Se encuentra coexistiendo principalmente con esfalerita ii, cuarzo ii y galena, los cuales sobrecrecen y rellenan las fracturas de pirita i, ej. Mina Marmajito (Figura 4c), Mina Cecilia (Figura 4f). Es posible que exista pequeñas cantidades oro como inclusión en pirita i, el cual correspondería a un oro de precipitación temprana ó (Aui?), sin embargo, texturalmente no es muy clara ó remarcada tal coetaneidad.

En una de las muestras analizadas se identifico por primera vez para el DMSR, la presencia de un mineral de remplazamiento rico en azufre y cadmio posiblemente Greenockita (CdS), el cual se presenta asociado con la galena, ej. Mina Sandra K (Figura 2a). Este usualmente aparece como mineral secundario generado por metamorfismo hidrotermal de condiciones mesotermales sobre esfaleritas y pocas veces en galena (Tauson et al., 2007), lo que sugiere que la existencia coetánea con la galena tardi-generada alcanzó tales rangos de temperatura que permitió la concentración del Cadmio en algunos sectores.

3.3. FASE III (Pos-mineral)
En estadios mas tardíos de la evolución del sistema mineralógico se da la ocurrencia de al menos un evento hidrotermal de muy poco volumen y distribución el cual presenta contenidos variables de cuarzo+pirita y que no acompaña aparentemente ningún tipo de mineralización económica. ej. Mina Poma Rosa (Figura 2c, e, f)

 

4. MICROTERMOMETRÍA EN INCLUSIONES FLUIDAS

METODOLOGÍA GENERAL: Se seleccionó y preparó una muestra de cada uno de los sistemas vetiformes del DMSR que exhibieran (Qtz ii). En total se prepararon y analizaron cuatro secciones delgadas doblemente pulidas, en los laboratorios de la Universidad Nacional Sede Bogotá y se corroboraron algunos datos microtermométricos en los laboratorios de la Universidad Industrial de Santander (UIS).

Para la microtermomtría se uso una platina Limkam THMS 600 con un error de 1,15%, en un montaje sobre un Leitz Aristoplan con objetivos Meiji de 20X y 50X., que alcanza +600 ºC en caletamiento y hasta -180 °C en enfriamiento.

El cálculo de salinidad se realizó utilizando la ecuación de Bodnnar (1973):

Salinidad(%wt NaCl equiv)=1.78xTm-0.0442xTm²+0.000557xTm³

4.1. Petrografia de inclusiones fluidas
Se identificó tres tipos principales de inclusiones fluidas en el sentido de Nash (1976)

4.1.1. Tipo La: Inclusiones de alta temperatura (Figura 8.a-c, en Negro). Son inclusiones bifásicas (L_H2O+V_H2O) a temperatura ambiente (~25ºC), las cuales homogenizan a liquido a aproximadamente 390-430 °C (solo observada en dos muestras). Exhiben características de ser primarias por presentarse como unidades aisladas y de disposición tridimensional dentro de Qtz ii (Figura 7e-f). Tienen relación (V_H2O/V_H2O+L_H2O) que varía entre 21-30% (Figura 8.b). Con formas irregulares y tamaños que van de 5-20 mm; presentan además una Tm (Temperatura de fusión final del hielo) entre -12,5ºC a -8ºC correspondiente a una salinidad de 11,7% a 16,46% (wt % NaCl eq.)

4.1.2. Tipo Lb: Inclusiones de mediana a baja temperatura (Figura 8.a-c, gris alto y gris bajo), bifásicas con L_H2O como fase predominante.

Son inclusiones fluidas posiblemente pseudosecundarias (PS) (Figura 7d), y también aparecen en unidades aisladas sin ninguna orientación, lo que podría sugerir su carácter primario (Figura 7a) este tipo de inclusiones se puede dividir en dos poblaciones:

Media temperatura: Inclusiones generalmente con salinidad alrededor de 10wt% NaCl equiv. las cuales homogenizan a liquido en un intervalo aproximado de Th= 250°C-320°C (Figura 7a, gris alto) la relación (V_H2O / V_H2O+L_H2O) varía entre 15% y 21% (Figura 7c, gris alto). Presentan una Te= -52,6 ºC, correspondiente al sistema salino H₂O+ NaCl+CaCl₂.

Baja temperatura: Corresponde a la población de mayor distribución y ocurrencia en las muestras analizadas. Presentan una variación en la salinidad desde 2,2 wt% NaCl a 8 wt% NaCl, con un recurrencia mayor en 6,88 wt% NaCl (Figura 9d). Homogenizan a liquido en un intervalo aproximado de Th= 160-255 °C (Figura 8a, gris bajo), con recurrencia alrededor de 220ºC, donde las temperaturas menores de 200°C, corresponden a inclusiones netamente secundarias.

Presentan además una Te (Temperatura Eutéctica) alrededor de -51,0 ºC, que corresponde al igual que en la población anterior, a un sistema salino H₂O+ NaCl+CaCl₂, con TFi (Fusion incial) recurrente de la antarticita en -80°C, y TFi de la Hidrohalita en -26 °C, lo que corrobora un contenido de sales adicional a NaCl, ya que la TFi de la hidrohalita normalmente se da alrededor de los -21,8 °C. Esta población presenta una relación (V_H2O/V_H2O+L_H2O) que va de 7% a 14%, (Figura 8c, gris bajo). Generalmente, se presentan formas irregulares y tamaños menores de 3 a 20 mm.

4.1.3. Tipo Lc: Inclusiones secundarias de fluidos posiblemente meteóricos de muy baja salinidad y temperatura, (Figura 7c).

4.2. Analsis y discusion de resultados
Los grupos de asociaciones definidas por temperatura de homogenización(Th), igualmente pueden se discretizados y definidos al evaluar el porcentaje de volátiles (V_H2O/V_H2O+L_H2O) ya que como se observa en la Figura 9b, existe una relación directa entre estas dos variables.

Al observar la amplia distribución de las temperaturas de homogenización obtenidas para Qtz ii, y su agrupación en tres notables asociaciones (alta, media y baja temperatura) se percibe que el cuarzo aquí analizado, no posee un único origen y en vez de esto corresponde al producto de la superposición de procesos, en algunos casos, difícil de disociar, incluyendo situaciones como las descritas a continuación que pueden generar error en los resultados:

• Dada la escala de análisis, existe la posibilidad que exista remanente de Qtz i? de difícil discretización con respecto al Qtz ii, contaminando los valores obtenidos para este ultimo.
• El análisis microtermométrico aunque se realizó para inclusiones de aparente naturaleza primaria, inclusiones de tipo PS (pseudosecundarias) y tipo S (Secundarias) pudieron haber entrado en los análisis alterando la calidad de los datos obtenidos.

La distribución de datos microtermométricos obtenidos puede ser mejor explicado mediante un modelo de mezcla que involucra al menos dos fluidos, uno caliente-salino y otro de menor temperatura y con salinidades cercanas a 0%. Con repentinos cambios en el "mixing ratio" ya que como se observa en un diagrama "Salinidad vs Th" (Fig. 9e), los datos no se encuentran sesgados y en vez de esto existe una distribución continua entre los valores de ambas propiedades.

La Figura 9f, representa la distribución esquemática de las temperaturas de homogenización vs. Salinidad presente en los principales yacimientos minerales. La distribución de los valores obtenidos para las muestras analizadas del DMSR, están dentro de los denominados "lode deposits", con temperaturas dominantemente mesotermales y algunas menores de naturaleza epitermal.

 

5. CONCLUSIONES

La precipitación mineral de los depósitos vetiformes DMSR, se dio en al menos tres etapas. La mayor cantidad de Au+Ag se encuentra asociada a la etapa 2 ó "Fase Mineralizante" donde minerales como la pirita, formada y brechada en una etapa anterior, generó arreglos micro-estructurales que actuaron como barreras fisicoquímicas que permitieron la mayor precipitación del Oro, Plata y sulfuros.

En las inclusiones fluidas estudiadas para esta zona del DMSR, no se observan las fases comúnmente asociadas a un proceso de devolatización química generada por metamorfismo de bajo a medio grado (mayor mecanismo para la generación de fluidos metamórficos, Groves et al., 1988, Kerrich & Cassidy, 1994) y base para establecer una posible clasificación como Deposito de Oro Orogénico. Fluidos propios de esta naturaleza presentan un contenido de volátiles de CO₂-H₂O que varía entre 10%-25%, (Ridley & Diamond, 2000), por lo que no existiría correspondencia aparente con depósitos generados bajo estas condiciones con los estudiados para el DMSR.

El análisis de inclusiones fluidas y la ocurrencia de minerales como greenockita en alguna de las muestras, sugiere que las vetas del DMSR se habrían formado bajo condiciones principalmente mesotermales con una fuente de fluido magmática asociado a un sistema salino NaCl+CaCl₂+H₂O, con temperaturas de homogenización (Th) que oscilan entre 160°C a 400°C, con una relación de vapor de agua (V_H2O/V_H2O+L_H2O) entre 7%-30% y con valores de salinidad de 2,2% a 16,46% (wt % NaCl eq.). El fluido magmático muy posiblemente se asocio al mismo magma que género los diques de composición andesítica que aparecen controlando parte de las vetas en el DMSR. Estos diques tiene edades cercanas a 80 Ma y cronológicamente se pueden asociar con el magmatismo que genero parte del batolito Antioqueño, lo cual de ser comprobado, reorientaría las expectativas para el hallazgo de nuevos prospectos auríferos en esta región de Colombia, donde además de vetas pueden estar mineralizaciones del tipo intrusion related.

 

AGRADECIMIENTOS

A la Empresa Frontino Gold Mines (FGM). Operadora minera del área en el momento que se colectaron las muestras. Al Grupo de investigación en Georrecursos, Minería y Medio Ambiente (GEMMA) y los laboratorios de Geología Económica, Universidad Nacional de Colombia- Sede Bogotá y Universidad Industrial de Santander. El presente trabajo es parte del proyecto de investigación Modelo geológico-económico de los sistemas auríferos colombianos Fase 1: Nordeste Antioqueño y Sur de Bolívar financiado por COLCIENCIAS.

 

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