1. Educación

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XXVI R E U N i Ó N ( S E M ) / XX R E U N iÓN (SEA)
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2006
LOS SULFUROS MASIVOS (Cu-Zn-Au) DE LOMERO
POYATO S (FAJA PIRÍTICA IBÉRICA) : ENCUADRE
GEOLÓGICO, ALTERACIÓN HIDROTERMAL y
REMOVILIZACIÓN
F. VELASCO (1)
y
F. TORNOS (2)
(1) Departamento de Mineralogía y Petrología. Universidad del País Vasco, Apdo. 644, 48940 Bilbao
(2 ) Ins tituto Geológico y Minero de España, Azafranal 48, 3 7002 Salamanca
I N TR O D U C C I Ó N
El depósito d e Cu-Zn-Au d e Lomero Poyatos (Huelva)
se encuentra localizado en la parte más septentrional de
la F aj a Pirítica Ibérica (FPI), dentro de la banda norte don­
de afloran numerosos depósitos de sulfuros masivos en­
cajados en rocas volcánicas, tales como San Telmo, Confe­
sionarios, Aguas Teñidas, Castillejito, Cueva de la Mora y
Monte Romero . Excepto Aguas Teñidas y Castillejito, son
depósitos relativamente pequeños « 20 Mt), pero todos
presentan leyes elevadas en Cu-Zn-Pb-Ag-Au si se com­
paran con los depósitos gigantes, ricos en pirita, situados
en la zona meridional de la Faj a Pirítica (Leistel et al.,
1 998; Tornos, 2006) . La zona se encuentra afectada por un
metamorfismo regional de grado muy bajo e intensamen­
te tectonizada con desarrollo de abundantes zonas de ci­
zalla. Los efectos de la deformación incluyen la formación
de milonitas con procesos de estiramiento y dislocación
del encaj ante y de las masas de sulfuros (disolución por
presión, maclas, deslizamientos, recristalización dinámi­
ca, etc.), dando lugar a fenómenos de recristalización y
removilización mecánica y química.
Dentro de este conjunto, el depósito de Lomero Poyatos
representa un ejemplo inusual ya que se encuentra en una
z o n a d o n d e l a s r o c a s v o l c á n i c a s de c o m p o s i c i ó n
andesítica muestran una intensa cataclásis y tiene leyes
excepcionalmente elevadas en Au. En conjunto, el depósi­
to tiene unos recursos indicados de sulfuros masivos de
4.25 Mt con 5 . 76 g/t Au, 1 1 6 . 9 g/t Ag, 1 .58% Cu, 5 . 71 % Zn
y 1 .48% Pb, Y 1 1 .2 Mt de sulfuros semimasivos con 2.29 g/
t Au, 7 0 . 8 g/t Ag, 1 . 2 6 % Cu, 3 . 0 2 % Zn y 0 . 9 8 % Pb
(Cambridge, 2004) . Como otros yacimientos de la FPI pre­
senta una historia larga y complej a . Fue descubierto en
1 853, explotado entre los años 1931 y 1991, produciendo
un total de 2.6 Mt de pirita . Las zonas enriquecidas en
metales base no fueron explotadas durante esta época. En
1 980-82 la mina fue evaluada por Indumetal y entre 1 98286 por Billiton. Desde 1 999 ha sido explorada para meta­
les preciosos y cobre-zinc por Recursos Metálicos y poste­
riormente por Cambridge Resources, que han realizado
un estudio de viabilidad.
G E O L O G Í A DEL DEPÓ S ITO D E L O MERO
POYAT O S
E l d e p ó s i t o de L o m e r o Poyat o s s e encuentra en l a
z o n a n o r t e d e l a F P I d o n d e e l C o m p l ej o V o l c a n o
S e d i m e n t a r i o e s t á d o minado p o r r o c a s v o l c á n i c a s y
v o l c an o c l á s t i c a s con p o c a p r o p o rción de p i z a r r a s . E n
conjunto, l a g e o l o gía d e l a z o n a e s t á d o m i n a d a p o r
e l apilamiento d e e s c a m a s t e c t ó ni c a s d e u n o s 0 . 1 -2
km de p o te n c i a c ab a l g antes h a c i a el sur; c a d a una d e
e s t a s uni d a d e s p a r e c e tener una e s tratigrafía propia,
p o r l o que l a correlación entre d i s tintas unidades e s
d i fí c i l . N o e x i s t e n d a t a c i o n e s d e e s t e v u l c a n i s m o
p e r o p o r c o m p a r ación c o n á r e a s similares e s de e d a d
Tournaisiense-V i s e e n s e .
En d e t a lle, el ya cimiento se encuentra en una p e ­
q u e ñ a u n i d a d t e c t ó n i c a d e unos 1 0 - 8 0 m de p o tencia
y una extensión lateral d e u n o s 9 0 0 km, en contacto
tectónico c o n o t r a s d o s uni d a d e s en l a s que d ominan
las r o c a s de c o m p o s i c i ó n a n d e s í ti c a . La d i r e c c i ó n
m e d i a e s N l l O 'E , con un b u z a miento d e u n o s 3 0 a
5 0 'N . L a Uni d a d Infe r i o r tiene una p o te n c i a d e unos
2 6 0 m y está form a d a d o minantemente p o r andesita
volcanoclástica; esta uni d a d e s cabalgante sobre o t r a
en l a que d ominan l a s vulcanitas félsicas similares a
l a s que se encuentran a techo d e la Mina d e Aguas
Teñ i d a s E ste . En detalle, consiste en brecha y arenis­
ca v o l c a n o c l á s t i c a m o n o m í c t i c a de d e r i v a c i ó n
p r o x i m a l e n t r e l a que i n t e r c a l a n p e qu e ñ o s n i v e l e s
dm d e lapilli c o n s o li d a d o r i c o en vidrio y c o n estruc­
tu r a s p e r l í ti c a s . Son frecuentes l o s d i q u e s d e igual
c o m p o s i c i ó n . E n e s t a uni d a d hay z o n a s irregulares
d e a l t e r a c i ó n h i d r o t e r m a l , c a r a c t e r i z a d a s por e l
rem p l a z a m iento d e l o s f e n o c r i s t a l e s d e p l a g i o c l a s a
p o r s e r i c i t a y cloritización generaliz a d a s . L a Uni d a d
S u p e r i o r e s t á también form a d a p o r andesita, aunque
d ominan l a s facies masivas que g r a d an a
h i a l o c l a s t i t a . L a a n d e s i t a se c a r a ct e r i z a p o r la p r e ­
s e n c i a d e f a c i e s v a c u o l a r e s , o t r a s r i c a s en e n c l a v e s
d e r o c a v o l c á n i c a y o t r a s e n l a s que d o m i n a n l o s
a g r e g a d o s g l o m e r o p o r fí d i c o s n o o r i e n t a d o s de
p l a g i o c l a s a ; e n a mb o s c a s o s qu e d an r e s t o s d e u n a
matriz originariamente vítrea y que ahora e s
microcristalina con microlitos n o orientados d e
p l a g i o c l a s a c o n s e r i cita, c l o r i t a y cuarzo; s e aprecia
una a l t e r a c i ó n clorítica s o b r e l a que se superponen
z o n a s c o n intenso d e s a r r o l l o d e epidota. E s t a uni d a d
se inte r p r e t a c o m o u n a s u c e s i ó n d e d o m o s submari­
nos. Intruy e n d o estas r o c a s hay frecuentes diques de
m i c r o g ab r o .
La Uni d a d Interm e d i a es l a que e n c a j a l a
minerali z a ci ó n y, a dife rencia d e l a s o t r a s, p r e senta
una e s tr a tigrafía comp lej a . Al o e s te y c e r c a d e la su­
perficie d ominan las l i t o l o g í a s d e c o m p o s i c i ó n más
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L1TO LOG IA
An d e sita s hialoclásticas
Andesita s
m a sivas
(ve s icu l a re s , ep idota)
Rocas volcá n icas ácidas
( epiclá stica s . mass flow)
Sulfu ros masivos
y s e m i m a s ivo s ( m ilonitas)
"E squistos sericiticos"
(pirita , cl o rita )
And e sita s volcanoclásticas
( clorita )
Figura 1 : Sección esquemática del yacim iento de Lomero-Poyatos en la transversal este
Elaborado a partir de datos de Cambridge Mineral Resources (2 004)
á c i d a, variando de d a cita a riolita . P o r el contrario,
en s e c ci o n e s l o c aliz a d a s al este y en p r o fun d i d a d l o s
s o n d e o s han c o r t a d o r o c a s epiclásticas grises y
filonitas, fuertemente deform adas y finamente
e s q u i s t o s a d a s y con abundante pirita d e grano muy
fino que probablemente c o r r e s p o n d an a zonas d e de­
f o r m a c i ó n extre m a . E s tas rocas s e presentan muy al­
t e r a d a s hidroterm almente con c a m b i o s g r a d u a l e s de
facies entre los extremos volcáni c o s y s e dimentari o s .
L a p arte superior d e l a secuencia ha s i d o r e e m p l a z a ­
d a p ar c i a l o totalmente p o r l o s sulfu r o s masivos, o b ­
servándose zonas con stockworks de pirita . En la
p a r t e c e n t r a l del yacimiento, sin e m b a r g o , l a s
l i t o l o g í a s o b s e rv a d a s p a r e c e n c o r r e s p o n d e r a u n a
b r e c h a volcano c l á s t i c a f é l s i c a r i c a en v i d r i o y qui z á s
p ó m e z . L a alteración hidrotermal d e l c o njunto c o n ­
s i s t e e n una inte n s a s e r i c i t i z a c i ó n y s i l i c i fi c a ci ón,
c o n c l o ri t i z a c i ó n sub o r d in a d a, e s t a n d o l a
silicificación
directamente
asociada
a
la
m i n e r a l i z a c i ó n . E n d e talle, e s t a Uni d a d Inte r m e d i a
incluye r o c a s s i e m p r e m u y d e f o r m a d a s ( t e c t o n i t a s ) ,
con sulfuros masivos alternando como peces
t e c t ó ni c o s d e p o te n c i a hasta d e c a m é t r i c a y longitud
h e c t o m é t r i c a e n t r e b a n d a s de m i l o n i t a y
ultramil onita, form a d a s mayoritari amente p o r cuar­
z o d e g r a n o fino c o n a l g o d e s e r i c i t a y m u y p o c a
clorita; en e s t a s r o c a s hay z o n a s d e cloritita r i c a en
p i r i t a que h i p o t é t i c amente p u e d e n c o r r e s p o n d e r a
zonas de sto ckwork totalmente modificadas
t e c tó n i c amente .
L o s contactos entre t o d a s l a s uni d a d e s s o n siempre
t e c t ó ni c o s y j a l o n a d o s p o r b a n d a s d e milonitas d e
u n o s 5 - 1 0 m de p o t e n ci a . En t o d a s l a s uni d a d e s h a y
un i n c r e mento g r a d u a l d e l a d e f o r m a c i ó n h a c i a l o s
c o n t a c t o s, con d e s a r r o llo d e una e s quisto s i d a d y e s ­
tructu r a s de tipo S - e . Esta d i s p o s i ción s e o b s e rva e n
l a m e s o e s cala, f o r m a n d o las uni d a d e s tectóni c a s u n a
estructura de tipo ramp a n d fl a t . L a s b a n d a s d e d e f o r ­
m a ci ó n muestran u n a o x i d a c i ó n c a r a c t e r í s t i c a , c o n
enrique cimiento en h e m a tites d e l a s b a n d a s m á s de-
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formadas, formación d e niveles d e j as p e y oxidación
d e l o s sulfu r o s a m a gn e t i t a .
Z O NAS DE A LTERACI O N DETE CTADAS CON
SWIR
El estudio p o r espe ctrometría portátil de infrarroj o
de onda corta ( SWIR) de varios perfiles del yacimiento
ha permitido i d entificar y evaluar la extensión lateral
y v e r t i c a l de l o s d i v e r s o s t i p o s de a l t e r a c i ó n
hidrotermal d e l a s r o c a s e n c aj antes d e l yacimient o .
E s t e análisis mineralógico, r e a liz a d o con un e quipo
PIMA-SP, sobre testigos de sondeo, muestra la existen­
cia de tres zonas d e alteración superpuestas, ad aptán­
dose grosso modo a los cambios litológicos de las Uni­
dades Inferior, Intermedia y Superior, respectivamen­
te . El ord en, d e muro a techo, señala la existencia de
varias zonas : ( 1 ) « Zona de clorita» afectando las tres
unidades, si bien muestra mayor intensidad alre dedor
de las zonas próximas a la mineraliz ación; (2) « Zona
de sericita » , l o caliz a d a princip almente en la Unidad
Intermedia que contiene a la mineralizaci ón, con efec­
tos decrecientes en zonas laterales a la mineralización;
va acompañada de incipiente paragonitiz ación ( 1 8 % ) y
descenso del grado de fengitización de las micas en los
niveles de filitas; (3) « Zona de epidota » , desarrollada
exclusivamente en l a Unid a d Superior, y más acusada
a medida que n o s alej amos de la mineralización. Del
m i s m o m o d o , c o n e s t a m e t o d o l o g í a de c a r á c t e r
prospe ctivo, e s p o sible diferenciar z o n a s r i c a s e n
esme ctitas y halloy sita, siempre ligadas a ambientes
superficiales y clar amente relacionadas con procesos
de alteración meteórica « < Zona supergénica» ) .
L a s citadas z o n a s hidrotermales, que aparecen con
un marcado c a r á cter semiconformable a d aptadas a las
diversas litolo gías, permiten lo calizar y seguir en pro­
fun d i d a d l a p o sición del horiz onte mineraliz a d o . La
distribución de las d o s primeras zonas coincide a gran­
des rasgos con las envolturas concéntricas de altera­
ción hidrotermal alrededor d e los stockworks encon-
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t r a d a s en o t r o s sulfu r o s m a s i v o s , si b i e n es r a r a l a
aparición distal de u n a zona propilítica con epidota,
además d e clorita y sericita .
L O S SULFURO S MASIVOS
E n s u p e r fi c i e la m i n e r a l i z a c i ó n a f l o r a e n d o s
lentej ones (Lomero y Poyatos), que e n profundidad se
superponen dando lugar a un único cuerpo minerali­
z a d o . Los sulfu r o s masivos están r o d e a d o s por una
zona en la que las rocas volcánicas están silicificadas y
son ricas en pirita. L o s sulfuro s están intercrecidos con
c u a r z o , s i d e r i t a y p o c a s e r i c i t a , con b o u d i n e s d e
sulfuros d e grano fino de dimensiones c m e n bandas
miloníticas de grano más grueso y con abundante cuar­
zo intersticial. Se distinguen varios tip os d e menas: (i)
polimetálicas ( << complej o » ) de grano fino a muy fino,
con bandas ricas en sulfuros de metales base alternan­
do con otras de pirita. Tiene una impo rtante foliación
tectónica que rodea lentes y clastos d e pirita; (ii) me­
nas de pirita masiva, mostrando cierta foliación mar­
cada por l a presencia de intercalaciones de cuarzo y
clorita; (iii) menas « cobrizas» (relativamente escasas),
dominadas por pirita pero ricas en calcopirita y cobres
grises que reemplazan y rellenas las microfra cturas de
la pirita .
Tan t o e n l o s s u l fu r o s m a s i v o s c o m o e n l o s
semimasivos e l mineral dominante e s pirita, con canti­
dades a veces signifi cativas de esfalerita, calcopirita,
cobres grises (tetraedrita- tenanntita) y galena. Como
mine rales accesorios aparecen arsenopirita, pirrotita,
magnetita, b arita y oro. L a distribución de los sulfuros
parece sugerir una cierta zonación, con una zona enri­
que cida en cobre el centro del depósito y un enriqueci­
miento en zinc y plomo hacia los márgenes este y oeste
(Cambridge, 2004) . L a pirita e s e l mineral principal
(entre 60 y 1 00 % ) , exhibe hábitos muy variables, desde
agregados coloformes (relictos) a micro cristales cúbi­
cos, y cristales subautomorfos zonados de grano me­
dio a gru e s o con signos de intensa cataclasi s . Le sigue
en ab u n d a n c i a la e s f a l e r i t a , f o r m an d o a g r e g a d o s
xenomorfos d e grano fino, reemplazados p o r galena y
calcopirita. El oro aparece como p e queños granos dis­
cretos en ambientes de b aj o s tress ( p r e ferentemente
sombras de presión) : adheridos a bordes de cristales de
pirita, rellenando microfisuras en feno clastos de pirita
y/o a s o c i a d o a l a c a l c o p i r i t a y galena que actúa de
matriz . El tamaño de estos granos d e oro varía entre 1 2 Y 7 5 micras (media d e 1 5 micras) mostrando invaria­
blemente compo siciones ricas en Ag y Hg, lo que obli­
gan a c a r a c t e r i z a r l o s c o m o a l e a c i o n e s A u - A g - H g
(aprox. Au40Ag50Hg1 0 ) . E stos valores coinciden con
las características de las fases ricas en oro de Sotiel,
Z a r z a y o t r o s y a c i m i e n t o s de l a F P I ( Ve l a s c o e t a l .
2000 ) .
Durante el metamorfismo regional estos sulfuros han
sufrido una importante re cristaliz ación, concomitante
con un proceso de deformación frágil en el caso de la
pirita y dúctil para el resto de las menas. Las eviden­
c i a s t e x t u r a l e s , p r i n c i p a l m e n t e p r e s s u re s o l u t i o n ,
annealing, grain boundary sliding y formación d e maclas
indican el desarrollo d e gra dientes locales d e deforma­
ción y re cristalización, probablemente controlados por
la proximi d a d a las zonas de cizalla. E l resultado más
evidente ha sido la aparición de texturas bandeadas y
laminaciones que deben ser descritas como típicamen-
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te miloníti cas (protomilonitas y milonitas ss) con cla­
ras evidencias de fluj o cataclásti c o . Al final de esta eta­
pa, el relleno de microfracturas desarrolladas en pirita
p o r l a s f a s e s r e m oviliz a d a s ( e . g . , c a l c opirita,
sulfo sales, galena) demuestra la aparición de fenóme­
nos hidrotermales tardíos ( sin- a p ost-metamórficos)
responsables de la aparición de fases discretas de oro
(aleaciones Au-Ag-Hg) .
G E O Q UÍMICA DE LAS ROCAS Í G NEAS
La geoquímica de elementos asumidos como inm óvi­
les (Al, Ti, Y, Zr, Nb) permite caracterizar las distintas
unidades volcánicas y establecer relaciones entre ellas
a p e s a r d e l a a l t e r a c i ó n h i d r o t e r m a l y deformación
superimpuesta (e.g., B arrett et al., 2 0 0 1 ) . En el caso de
Lomero Poyatos, las relaciones entre estos elementos
muestran que la Uni d a d Superior está formada por dos
uni d a d e s g e o químic amente diferentes cara cteriz a d a s
por contenid o s en Y y Zr m u y distintos, lo q u e sugiere
que provienen de un mismo magma pero con distinto
g r a d o de f r a c c i o n a m i e n t o . A p e s a r de s e r
p e t r o g r á f i c a m e n t e s i m i l a r, l a U n i d a d I n f e r i o r e s
geoquímicamente muy di stinta a las dos facies d e la
Superior, con menores contenidos en Ti0 2 y Zr, sugi­
riendo que no proviene de la erosión de las anteriores
sino de otra unidad volcánica indep endiente . La Uni­
d a d Inte r m e d i a g u a r d a m u c h a s similitu d e s
geoquímicas con las rocas volcánicas que incluyen los
sulfuros masivos de Aguas Teñi d as, confirmando que
esta uni d a d es prob ablemente una lámina te ctóni c a
que originari amente pertenecía al vulcanismo félsico
que englob a los sulfuros masivos de la zona.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
E l d e p ó sito d e L o m e r o Poyatos s e l o c aliz a en u n a
z o n a en l a q u e el vulcanismo e s predominantemente
andesíti c o . Sin embargo, la geología de detalle mues­
tra que la m i n e r a l i z a c i ó n e s t á e n c aj a d a e n r o c a s
volcano clásticas félsicas ricas e n vidrio y similares, a
las que encaj an otros sulfuros masivos de la zona más
septentrional de la FPI (Tornos, 2006) . Por ello, parece
lógico suponer que el vulcanismo andesítico fue inde­
pendiente de la mineralización y que ésta ha que d a d o
laminada como u n a u n i d a d e x ó t i c a entre o t r a s dos uni­
dades tectónic a s . La deformación de las rocas volcáni­
cas alte r a d a s y d e los sulfuros masivos asociados es
probablemente la responsable de l a removilización y
r e c o n c e n t r a c i ó n h i d r o t e r m a l d e l o s s u l fu r o s m á s
dúctiles j unto con e l oro, que s e han enriquecido en
zonas más d e f o r m a d a s d e l d e p ó s i t o , d ej a n d o pirita
masiva en las zonas centrales . Este proceso se revela
como muy efectivo y capaz de dar lugar a zonas con
altas leyes en metales base y o r o . L a extensión de estos
mecanismos de deform ación y re cristalización al con­
junto de los sulfuros masivos es responsable de la for­
mación de b andeados de carácter milonítico que, a su
vez, e v i d e n c i a n epi s o d i o s d e d e f o r m a ción a s i s ti d o s
p o r flu i d o s . Muchas de estas texturas o casionalmente
han sido interpretadas como texturas deposi cionales
primari a s .
A p e s a r d e la deformación superimpue sta, el depósi­
to de Lomero Poyatos reúne muchas de las cara cterísti­
cas geológicas d e los sulfuros masivos formados p o r
remplazamiento de r o c a s volcánicas reactiv as y/o p o -
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r o s a s , t a l e s c o m o l a a u s e n c i a de e s t r u c t u r a s
sedimentarias, l a existencia de una aureola de altera­
ción alre dedor de los sulfuros masivos o la presencia
de b arita .
Este trabaj o se enmarca en un proyecto sobre la geo­
logía del SO Ibérico, financ i a d o por e l IGME y p o r
DGI-FEDER (BTE2003-29 0 ) . Agradecemos l a ayu d a y
comentarios de Bill Shepp ard, Sergio Tenorio, Raúl Hi­
dalgo, Víctor Guerrero y C armen Cond e . A gradecemos
a Colin Andrew y Cambridge Mineral Resources el ha­
bernos facilitado el acceso a los sondeos y a la informa­
ción existente sobre el d e p ó sito . Este trabajo e s una
'contribu ción al proye cto del PICG 502 « Comparación
Global de Sulfuros M asivo s »
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2006
R E F E RE N C I A S
B arrett T I , M a c L e an, W . H . y Tennant, S . C . ( 2 0 0 1 ) .
E conomic Geolo gy, 96, 1279-1305
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