Genesi del Giacimento di Caolino de La Espingarda Implicazioni per l Esplorazione di Depositi Epitermali in Patagonia [Genesis of the La Espingarda Kaolin Deposit in Chubut: Implications for Epithermal Deposit Exploration in Patagonia, Argentina] Eduardo A. Domínguez 1,Claudio Iglesias 2, Michele Dondi 3, Haydn H. Murray 4 1 Departamento de Geología, Universidad Nacional del Sur, San Juan 670, 8000 Bahía Blanca. (Argentina) 2 Piedra Grande SA, Dique Florentino Ameghino, Dto. Gaiman, 9100 Trelew, Chubut (Argentina) 3 CNR.ISTEC, Istituto di Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici, Via Granarolo 64, 48018 Faenza (Italy) 4 Indiana University, Dept. Of Geological Sciences, 1001 E. Tenth St., Bloomington, IN 47405 (USA) Congresso della Società Geologica Italiana Sassari, 15-17 settembre 2008
Premessa La Espingarda offre un eccezionale opportunità per uno studio geo-giacimentologico, perché sta in uno stadio maturo di produzione con ampie esposizioni e numerosi dati di sottosuolo Nel giacimento vi sono litofacies differenti sottoposte a caolinizzazione, ciascuna con caratteristiche composizionali e tessiturali distinte Ampia gamma di dati disponibili (geologia, petrografia, mineralogia, geochimica di elementi maggiori, tracce e isotopi stabili) Origine del giacimento tuttora dibattuta: alterazione superficiale o azione idrotermale?
Inquadramento geologico Province vulcaniche (riolitiche) di Chon Aike e Choyoi in Patagonia e principali aree con giacimenti epitermali e di caolino: 1. Cerro Rubio 2. Lote 8 3. Manantial Espejo 4. Mina Martha 5. Guanaco 6. Lote 18 7. Valle Río Chubut 8. Cuenca Neuquina 9. Cerro La Mina 10. Choque Mahuida 11. Calcatreu 12. Cerro Vanguardia
LA ESPINGARDA
Il giacimento de La Espingarda
RPB: Ignimbrite porfirica a biotite ILG: Ignimbrite litica a grana grossa RF: Colata riolitica fluidale RPB ILG RF
Caolinizzazione Struttura del giacimento Quadro paleogeografico Mineralogia Tessitura e microstruttura Inclusioni fluide Geochimica di elementi maggiori e minori Geochimica degli isotopi stabili
RAPPORTO ESTENSIONE:SPESSORE > 60:1
Quadro paleogeografico Clima caldo-umido con periodi piovosi per gran parte di Giurassico-Paleocene
Mineralogia 21 *** 70 L 7 52 *** 35 A 29 48 3 20 M 50 50 F RF 12 ** 84 L 21 44 ** 31 A 23 30 13 34 M 5 42 53 F RPB 26 3 * 68 L 1 53 28 A 4 51 6 35 M 4 68 28 F ILG BIOTITE FELDSPATI QUARZO ILLITE HALLOYSITE CAOLINITE GRADO F M A NESSUNA PRESENZA: Alunite Solfuri Pirofillite Dickite Smectite Gibbsite
Tessitura e Microstruttura RF ILG Tessitura aperta, con libri di caolinite in forma espansa, alta porosità e basso peso/volume. RPB Halloysite-7Å con morfologia tubulare abbondante in RF.
Vene di caolinite Vene di quarzo Caolinizzazione pervasiva Caolinizzazione in venette Caolinite I (pervasiva) Caolinite II (venette) Quarzo (venette) Caolinite III (riempimento) TEMPO Riempimento di venette di quarzo Clasti caolinizzati tagliati da venette di quarzo
Inclusioni fluide bassa salinità (<1% NaCl peso eq.)
30 10 1 10 Si P RFI Sc Ti V Co Ni Ba La Ce LOI Enriched Depleted 20 10 sostanzialmente 1 analogo a 10 Mg Al Sc Ti Cr Mn Co Ni Zn Zr LOI ILG Pattern di alterazione quello di granito in condizioni sperimentali di laboratorio Enriched Depleted 30 NaMg Al K Ca Cr Mn Fe Cu Zn Rb Sr Zr 20 Na Si P K Ca V Fe Cu Rb Sr Ba La Ce A B C 300 100 10 1 10 100 300 NaMg Al Si P Sc Ti Co Ni Cu Zr LOI PBI Leggero arricchimento di S e P nei litotipi alterati K Ca V Mn Cr Fe Zn Rb Sr Ba La Ce Enriched Diagrammi di Hildreth: arricchimento di Ni impoverimento di Cu, Sr e Ba Depleted D
Traccianti geochimici dei depositi epitermali tipo hot spring Valori di riferimento (Nelson, 1988) Caolini de La Espingarda ppm giacimenti utili giacimenti sterili ILG PBI RFI Ag 15.2 6.5 1.0 <0.3 0.5 As 183 162 3 9 10 Au 1.9 0.7 <.002 <.005 <.002 Ba 889 557 70 168 23 Hg 36 22 <1 <1 <1 Sb 215 21 1.0 0.8 0.7 Ta 12 2 1.8 1.7 1.8
0-20 -40-60 -80-100 -120-140 Isotopi stabili (caolinite) La Espingarda Chubut Santa Cruz Epithermal Linea dell acqua meteorica Linea supergenica/ipogenica (S/H) Linea della caolinite (K-line) Caolinite (pervasiva) Caolinite (venette) Depositi epitermali (Patagonia) -20-10 0 10 20 30 18 O D
Origine del giacimento Criterio Paleogeografia Paleoclima Struttura del giacimento: - geometria del corpo - controllo strutturale (presenza e ruolo faglie) Mineralogia Geochimica: alterazione - elementi maggiori - elementi minori e tracce Isotopi stabili Inclusioni fluide WEATHERING clima caldo-umido estensione/spessore >60/1 praticamente assente assenza di pirofillite, dickite, alunite e solfuri pattern analogo al weathering dei graniti calo di Cu-Sr-Ba NO traccianti epitermali Caolinite tardiva (sulla K-line) profondità di formazione >40 m (paleosuperficie) STEAM-HEATED presenza di stockwork di quarzo (4 m 2 ) assenza di gibbsite Caolinite pervasiva (fuori della K-line) 150-180 C
Conclusioni La genesi del giacimento di caolino de La Espingarda è sicuramente da attribuire al tipo misto. La maggior parte dei dati disponibili converge verso una origine per alterazione superficiale in clima-caldo umido. Alcuni parametri (inclusioni fluide e isotopi stabili) sembrano incompatibili con questa genesi e suggeriscono un contributo magmatico (es. vapori condensati nella falda freatica). Si propende per un modello di weathering con sovrimpronta (oppure alterazione iniziale) di tipo idrotermale. L alterazione superficiale prosegue anche dopo quella idrotermale: le venette di caolinite tardiva sono in equilibrio con acque meteoriche.