MACLA 6 XXVI R E U N i Ó N ( S E M ) / XX R E U N iÓN (SEA) - 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 MACLA 6 Página 4 8 9 MACLA 6 XXVI R E U N iÓN ( S E M ) / XX R E U N iÓN (SEA) - 2006 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- MACLA 6 Página 490 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- MACLA 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- 6 XXVI R E U N i Ó N ( S E M ) / XX R E U N iÓN (SEA) - 2006 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 - MACLA 6 Página 49 1 MACLA 6 XXVI R E U N iÓN (SE M) / XX R E U N iÓN (S EA) 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 » MACLA 6 Página 492 - 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 C a m b r i d g e M i n e r a l R e s o u r c e s ( 2 0 0 4 ) http : // www. cambmin . co . uk Leistel, J.M., M arcoux, E . , Thieblemont, D . , Ques a d a, C . , Sanchez, A . , Almo dóvar, G . R . , Pascual, E . , Saez, R. ( 1 99 8 ) . Mineralium Depo sita, 33, 2-3 0 . Tornos, F. (20 0 6 ) . O r e Geology Reviews, 2 8 , 259-307. Velasco, F. Sánchez-Esp aña, J . Yanguas, A . Tornos, F. ( 2 0 0 0 ) . I n : V o l c a n i c e n v i r o n m e n t s and M a s s i v e S u l fi d e D e p o s i t s , G e m m e ll, J . B . a n d P o n g r a t s , J . ( e d s ) , C o d e s a n d SEG, Univ. Tasm ania, 2 2 1 -223 .
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