“Metalogénesis de las mineralizaciones auríferas del área de El Vapor, Antioquia”

Abstract

Las mineralizaciones auríferas de El Vapor están emplazadas epigenéticamente en el Batolito y las Sedimentitas de Segovia a ambos lados de la falla de El Nús, una estructura rumbodeslizante relacionada a la falla de Palestina. Se componen de vetas, venas y venillas de espesor variable, desde unos pocos centímetros hasta dos metros aproximadamente, discontinuas a continuas, sigmoidales, anastomosadas y en stockwork y por brechas hidrotermales (hidráulicas) que embeben fragmentos angulares de las rocas encajantes. El análisis mineralógico permitió reconocer tres eventos de mineralización caracterizados por la presencia de distintos tipos de cuarzo, a los cuales se asocian minerales de mena, entre los cuales el más abundante es pirita. Los eventos uno y dos representan interés económico, pues asociado a los sulfuros se encuentran abundantes partículas de oro electrum. Análisis de microsonda electrónica evidencian la ausencia de arsénico en los cristales de pirita y confirman las observaciones petrográficas que indican inexistencia de arsenopirita en el sistema. Las zonas mineralizadas presentan halos de alteración poco extensos pero de gran intensidad, restringidos en la mayoría de los casos a los respaldos de las vetas, compuestos por moscovita + illita (?) + cuarzo y carbonato (calcita) + clorita + epidota, que indican un fluido hidrotermal con un pH cercano a la neutralidad. El análisis microtermométrico y espectroscópico del primer evento de mineralización indica la presencia de cuatro tipos diferentes de inclusiones fluidas, de las cuales los dos primeros (tipo I y tipo II), representan fluidos carbónicos de salinidad moderada y temperaturas mínimas de entrampamiento entre 213 y 340˚C, compuestos principalmente por CO2, pero con cantidades variables de N2 y CH4, que se explican mediante procesos de reacción con las rocas caja, en particular con los shales de las Sedimentitas de Segovia y cuyas presiones mínimas de entrampamiento se encuentran entre 50 y 300MPa, correspondientes a una profundidad entre 2 y 10Km. Las evidencias petrográficas, microtermométricas y espectroscópicas favorecen la interpretación de un proceso de mezcla isotermal de fluidos como la causa más probable de desestabilización de los complejos bisulfurados en los cuales se transportó el oro. La composición isotópica de δ34S en pirita, esfalerita y galena, presenta valores entre -1.4 y + 5.1, variable entre eventos de mineralización, pero sobre todo espacialmente. Debido a que las características de las mineralizaciones de El Vapor indican que éstas fueron generadas por fluidos hidrotermales relativamente reducidos, con pH cercano a la neutralidad, condiciones prácticamente uniformes en el depósito, las pequeñas variaciones identificadas en la composición de δ34S de sulfuros, con valores ligeramente más positivos hacia las Sedimentitas de Segovia, sugieren pequeños cambios en el pH y el estado de oxidación en el fluido mineralizante, que se relaciona con su reacción con los shales carbonosos de esta unidad y que insinúan un patrón de paleoflujo desde el suroccidente hacia el nororiente. La relativa homogeneidad de la composición isotópica del azufre, indica que ésta se incorporó en los sulfuros a partir de una única fuente, que no puede relacionarse directamente con ninguna de las unidades geológicas presentes en la zona, debido a la inexistencia de análisis representativos de su composición. Las temperaturas de fraccionamiento isotópico calculadas con pares Py-Sp y Py-Gn para el primer evento de mineralización, son concordantes con las mediciones microtermométricas, indicando que para este evento se alcanzaron las condiciones de equilibrio isotópico. Por su parte, la composición isotópica de δ18O y δD del fluido hidrotermal en equilibrio con moscovita, calculada a 300˚C, varía entre 6 y 12‰ y -17 y -21‰, respectivamente y es compatible con aguas de origen metamórfico. Las composiciones isotópicas de Pb en sulfuros y cuarzo, indican que el origen de este elemento y por inferencia de los metales en El Vapor, corresponde a rocas de la corteza superior y señalan a las Sedimentitas de Segovia como la fuente más probable, indicando también que los fluidos pudieron circular también por el Batolito de Segovia, lixiviando plomo. Una de las muestras de galena analizada intercepta la curva de evolución isotópica de plomo del modelo de Stacey and Kramers (1975) en 21 Ma., aunque no es definitiva ni concluyente, indica una edad modelo probable para las mineralizaciones auríferas de El Vapor. Las características texturales, mineralógicas, de composición, temperatura mínima de entrampamiento, profundidad de formación, estado de oxidación de los fluidos hidrotermales y firma isotópica de El Vapor son concordantes con muchas de las propuestas para los depósitos tipo Oro Orogénico e implican que para el momento de su formación, existió un proceso de orogénesis en lo que hoy constituye el flanco oriental de la Cordillera Central. Más aún, dichas características amplían las perspectivas de desarrollo de un proyecto minero en el área y proporcionan pautas para la exploración de manifestaciones minerales similares.

Abstract. Epigenetic El Vapor gold deposit is hosted by Batolito de Segovia and Sedimentitas de Segovia at both sides of El Nús fault, a strike slip structure related with Palestina fault. Gold mineralization is composed by continuous and discontinuous, sigmoidal and stockwork veins and veinlets from few centimeters to two meters width and by hydrothermal breccias with irregular wall rock fragments. Mineralogical analysis allows recognizing three different ore-stages, characterized by distinctive quartz types with ore minerals added, mostly pyrite. The first and second ore events represent economic interest because abundant gold particles included inside sulfides. Electronical microprobe analyses points out the absence of As inside pyrite crystals and confirm petrographic observation of arsenopyrite inexistence. Mineralized areas present narrow but intense surrounding veins hydrothermal alteration halos, composed by muscovite + illite (?) + quartz and carbonate (calcite) + chlorite + epidote, showing a nearly neutral pH hydrothermal fluid interaction. Microthermometric and spectroscopic analysis for the first ore-stage shows the existence of four different fluid inclusion types, the first and second of which represents carbonic fluids of moderate salinity and minimum trapping temperature between 213 and 3450°C, composed mainly by CO2, but with varying amounts of N2 and CH4 related with wall rocks fluid reaction, specially with black shales of Sedimentitas de Segovia. Minimal entrapment pressures are between 60 and 300 MPa, corresponding from 2 to 10 Km. depth. Petrographic, microthermometric and spectroscopic evidences favors an isothermal fluid mixing as the most probable gold bisulfide complexes destabilization mechanism. δ34S isotopic composition pf pyrite, sphalerite and galena varies between -1.4 and +5.1‰, variable for different ore-stages but specially between different areas. At the stablished physicochemical conditions for El Vapor (reduced fluid, almost neutral pH), small variations in the δ34S sulfide composition, with mor positive values toward Sedimentitas de Segovia, suggest changes of pH and ƒO2 of the ore fluid, related with a reaction process with carbonaceous black shales. δ34S variations may also suggest a paleo flow pattern from southwest to northeast direction. Almost homogeneous sulfur isotopic composition indicate an unique source, that cannot be assigned to any of the geological units cropping in the area because the lack of representative analysis of their composition. Isotopic fractionation temperatures of Py-Sp and Py-Gn mineral pairs for the first ore-stage are similar with microthermometric analysis, showing that isotopic equilibrium for this stage was reached. On the other hand, δ18O and δD hydrothermal isotopic composition in equilibrium with muscovite, calculated at 300°C, varies between +6 to +12‰ and -17 to -21‰, compatible with a metamorphic water origin. Sulfides and quartz lead isotopic composition shows an upper crust origin, pointing out to Sedimentitas de Segovia as the most probable source, but suggesting that hydrothermal fluid flows inside Batolito de Segovia, washing lead too. One of the analyzed galena samples plot on the Stacey and Kramers (1975) isotopic model trend at 21 Ma. Although this age in not conclusive, is the most plausible for the El Vapor gold deposit so far. Textural, mineralogical and compositional features as well as minimum entrapment temperature, formation pressure, ƒO2 an isotopic composition of El Vapor are similar to proposed characteristics for Orogenic Gold deposits and implies that for the age it’s development, an orogenic process at the eastern flank of Central Cordillera took place. Those features improve the possibilities of a mining project development at this area and provide exploration clues for similar mineral occurrences nearby.