Caracterización del yacimiento de hierro Sol y Luna, distrito minero de Concepción del Oro, Zacatecas

Castillejo Carreón, José Carlos (2017) Caracterización del yacimiento de hierro Sol y Luna, distrito minero de Concepción del Oro, Zacatecas. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

La mina abandonada Sol y Luna se ubica en La Laja (Mazapil), y forma parte del distrito minero de Concepción del Oro, Zacatecas. Estructuralmente se presenta en el anticlinal El Guangoche, ubicado en la porción SE de la Sierra de La Caja, perteneciente a la Saliente de Concepción del Oro, que a su vez forma parte del Sector Transversal de Parras de la provincia fisiográfica de la Sierra Madre Oriental. En el área de trabajo se presenta una secuencia estratigráfica representada por rocas sedimentarias clásticas y carbonatadas del Jurásico Superior (Fms. Zuloaga y La Caja) al Cretácico Superior (Fms. Taraises, Tamaulipas Inferior y La Peña). En esta región se presentan tres cuerpos magmáticos: lacolito granodiorítico de Concepción del Oro, Sill Superior (pórfido cuarzomonzonítico) y Sill Inferior (pórfido cuarzosienítico). El lacolito, al igual que el Sill Superior, se encuentran encajonados por la Fm. Tamaulipas Inferior, en tanto que el Sill Inferior se encuentra emplazado en la Fm. Taraises. La estructura mineralizada corresponde a una morfología tipo chimenea de apariencia lenticular alargada, encajonada entre la Fm. Tamaulipas Inf. y el Sill Superior. Este último presenta contactos concordantes, imprimiendo en la estructura una apariencia híbrida. La cristalización de este cuerpo mineralizado fue favorecida por una falla normal (W-E) ubicada en la porción sur del tajo. Los cuerpos ígneos presentan un arreglo en elementos traza y REE similar, atestiguando fuentes y procesos en común. Estos tres cuerpos magmáticos han sido originados por anatexis de la corteza continental superior en un ambiente postorogénico, en etapas menguantes de la subducción en la margen del Pacífico. La asociación mineral metálica consiste mayoritariamente de magnetita masiva acompañada por cantidades menores de hematita, pirita, calcopirita, esfalerita, tetrahedrita, sulfosales de Bi con Cu, Cu-Ag, Ag-Pb, bismuto y oro nativo, covellina, goethita, maghemita, pirolusita, malaquita y ferrihidrita. Se presentan ensambles calcosilicatados reconocidos en las Fms. Tamaulipas Inferior (granate-epidota-wollastonita), Taraises (granate-piroxeno) y en el Sill Superior (granate), así como en el cuerpo mineralizado. En este último se presenta una extensa variedad de minerales: granate, piroxeno, annita, dravita, actinolita, adularia, clorita, cuarzo, calcita, ankerita y apatito. Se reconocen alteraciones hidrotermales de alta temperatura (dravitización y actinolización) traslapadas por alteración propilítica con zonas de cloritización y ankeritización sobreimpresas por agilización (de intermedia y baja temperatura) y silicificación. Los datos de química mineral de la mena de hierro (magnetita/hematita) y graficados en los diagramas de discriminación Ti y V vs. Ni, Cr y Mn, y Ti y V vs. Ca, Al y Mn para depósitos de hierro arrojan una firma tipo skarn. Adicionalmente los granates presentan composiciones de la serie andradita-grosularia, típica para un skarn de hierro. Los análisis microtermométricos de inclusiones fluidas revelan: (a) una etapa de skarn progado con Th (temperatura de homogenización) entre 448 – 465°C y salinidades de 11-12.8 % NaCl, en la que cristalizaron andradita-grosularia, diópsido, wollastonita y cuarzo, (b) depositación de la mena de hierro en condiciones retrógradas, con Th entre 223 - 303°C y 7.9 – 11.2% NaCl, representada por magnetita, hematita, pirita, annita, cuarzo y calcita), (c) precipitación de metales base y preciosos bajo condiciones de ebullición a una Th de 161 – 218°C y 11.3 - 17.7 % NaCl, acompañados de dravita, actinolita, adularia, cuarzo, calcita, ankerita y filosilicatos y (d) cierre del sistema hidrotermal a una Th de ~163 °C y salinidades de ~5.7 % NaCl con la cristalización de cuarzo, calcita, ankerita, pirolusita, hectorita y jaspe. A partir de la integración de todos los datos, el depósito Sol y Luna puede ser considerado como un skarn cálcico andradítico de hierro con una ligera componente IOCG (iron oxide-coppergold), que evolucionó a un skarn polimetálico de metales base y preciosos, originado en un ambiente extensional en transición al sistema Basin and Range, durante el Eoceno. ABSTRACT The abandoned Sol y Luna mine is situated near La Laja (Mazapil), belonging to the mining district Concepcion del Oro, Zacatecas. This deposit is located in the El Guangoche anticline, in the SE portion of Sierra de La Caja, of the Concepcion del Oro Salient, which in turn forms part of the Parras Transverse Sector of the Sierra Madre Oriental physiographic province. The area presents a stratigraphic sequence represented by clastic and carbonate sedimentary rocks from Upper Jurassic (Fms. Zuloaga and La Caja) to Upper Cretaceous (Fms. Taraises, Tamaulipas Inferior and La Peña). In the studied area three magmatic bodies are outcropping: granodioritic Concepción del Oro lacolith, porphyry quartz-monzonytic Upper Sill and porphyry quartz-syenitic Lower Sill. The lacolith as well as the Upper Sill are hosted by the Fm. Tamaulipas Inferior, while the Lower Sill is hosted in the Fm. Taraises. The mineralized structure corresponds to a chimney morphology of lenticular and elongated appearance emplaced between the Fm. Tamaulipas Inf. and the Upper Sill. The latter shows concordant contacts, giving the structure a hybrid appearance. The crystallization of this mineralized body was favored by a E-W normal fault located in the southern portion of the open pit. The igneous bodies present a geochemical arrangement in trace elements and REE, attesting sources and processes in common. These three magmatic bodies have been originated by anatexis of the upper continental crust under postorogenic conditions, during dwindling stages of subduction in the Pacific margin. The metallic mineral association consists mainly of massive magnetite accompanied by smaller amounts of hematite, pyrite, chalcopyrite, sphalerite, tetrahedrite, sulfosalts of Bi with Cu, Cu-Ag, Ag-Pb, bismuth and native gold, covellite, goethite, maghemite, pyrolusite, malachite and ferrihydrite. Calcosilicate assemblies are recognized in the Tamaulipas Inferior (garnet-epidote-wollastonite), and Taraises (garnet-pyroxene) Formations, and Upper Sill (garnet), as well as in the mineralized body. The latter presents an extensive variety of minerals consisting of: garnet, pyroxene, annite, dravite, actinolite, adularia, chlorite, quartz, calcite, ankerite and apatite. High temperature hydrothermal alterations (dravitization and actinolization) overlapped by propylitic alteration with zones of chloritization and ankeritization overimpressed by argilization (of intermediate and low temperature) and silicification are recognized. The mineral chemistry data on iron ore (magnetite / hematite) and plotted on the discrimination diagramas Ti and V vs. Ni, Cr and Mn, and Ti and V vs. Ca, Al and Mn for iron deposits yield a skarn type. The garnets present compositions of the andradite-grossular series, typical for iron skarns. Microthermometric analyzes of fluid inclusions revealed: (a) a stage of prograde skarn with Th (homogenization temperature) between 448 - 465° C and salinity values of 11-12.8% NaCl, in which andradite - grossular, diopside, wollastonite and quartz crystallized (b) deposition of iron ore under retrograde conditions, with Th between 223 – 303°C and 7.9 - 11.2% NaCl, represented by magnetite, hematite, pyrite, annite, quartz and calcite, (c) precipitation of base and precious metals under boiling conditions of Th of 161 - 218° C and 11.3 - 17.7% NaCl, accompanied by dravite, actinolite, adularia, quartz, calcite, ankerite and phyllosilicates and (d) culmination of the hydrothermal system at Th ~ 163 ° C and salinity of ~ 5.7% NaCl with the crystallization of quartz, calcite, ankerite, pyrolusite, hectorite and jasper. According the integration of all the data, the Sol and Luna deposit can be considered as an iron andraditic Ca-skarn with a slight IOCG (iron oxide - copper – gold) component, which evolves to a polymetallic skarn of base and precious metals originated under extensional conditions in the Basin and Range systme during the Eocene

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