Estudio sobre la presencia de oro y plata en el perfil de meteorización
El presente trabajo es
parte de una investigación que se llevo a cabo como
apoyo a los trabajos de Reconocimiento Geológico para Au y
Ag en el Campo Mineral Matahambre. El mismo se realizó con
el objetivo de
determinar la presencia de estos metales en las
zonas de oxidación de los yacimientos y manifestaciones
presentes en el área. Se estudiaron los Yacimientos
Matahambre, Mella y Nieves y las Manifestaciones Polvorín,
Suroeste de Mella, Loma Mineral, Caliente, Ruiseñor,
Cantajorra, Loma de los Tanques y Loma del Viento.
Durante el mismo se analiza el comportamiento
de estos metales en el perfil laterítico, con el objetivo
de determinar los horizontes y los contenidos más
favorables para trabajos posteriores. También damos a
conocer un modelo
teórico de formación del perfil de
meteorización, teniendo en cuenta que estos metales siguen
un modelo de conducta complejo
que es altamente dependiente de la evolución pedogénica del
intemperismo.
Palabras Claves: Oro. Plata.
Meteorización. Saprolitas. Lateritas. Sedex. Matahambre.
Cuba.
ABSTRACT
The present work is part of an investigation that is
carried out as support to the Geological Recognition Projects for
Au and Ag in the Matahambre Mineral Field. It was accomplished
with the objective of determining the presence of these metals in
the oxidation zones of the mineral deposits and occurrences
present in the area. The study was made on Matahambre, Mella and
Nieves Mineral Deposits, and Polvorín, Suroeste de Mella,
Loma Mineral, Caliente, Ruiseñor, Cantajorra, Loma de los
Tanques and Loma del Viento occurrences.
During the research the behavior of these metals in the
lateritic profile was analyzed, with the objective of determining
the horizons and the most favorable contents to subsequent
projects. Also, a theoretical model on the origin of the
saprolitic profile is given, considering the complex behavior of
these metals. This complex behavior is highly dependent on
weathering pedogenic evolution.
Key word: Gold,
Silver, Weadering Saprolite, Laterite, Sedex, Matahambre,
Cuba.
Los metales preciosos han sido de interés
para los exploradores en Las Grandes Antillas desde que los
españoles comenzaron a colonizar el área en 1500.
La Mina de oro Pueblo Viejo, en la República Dominicana,
la cual se abrió en 1505, fue la primera mina operada en
el nuevo mundo. (Kesler et al., 1996).
El boom del oro en los años 1980, el cual
resultó un espectacular y continua alza de la producción mundial, comenzó en 1978
debido a una combinación de altos precios de oro
(más de $ 400 USD la onza), la capacidad técnica
del beneficio minero de menas de bajos contenidos cercanas a la
superficie y el descubrimiento de enormes yacimientos en perfiles
de meteorización lateríticos en todo el
mundo.
Nuestro país no ha sido una excepción y
prueba de ello son los depósitos de oro en el gossan de
Castellanos y Hierro Mantua
y plata en Loma Hierro. La presencia de oro industrial en la zona
de oxidación de estos depósitos y la existencia de
tecnología
adecuada para su aprovechamiento, estimuló la
prospección de estos metales no solo en el distrito
metalífero Santa Lucía-Matahambre, sino
también en toda la provincia de Pinar del
Río.
De igual forma la aparición de oro con contenidos
económicos en las lateritas ha surgido como uno de los
más recientes retos en la metalogenia. El oro ha sido
reportado en polvo, granos gruesos y hasta en grandes pepitas en
un ambiente de
meteorización supergénico. (Michel, 1987;
Freyssinet et al., 1993). Experimentos y
teorías
concernientes a la formación de oro secundario han
aportados datos sobre la
naturaleza de
aparición de este metal en perfiles de
meteorización naturales. (Mann, 1983).
El área de estudio se localiza en la plancheta
topográfica Minas de Matahambre a escala 1: 50 000,
hoja 3483 – IV. Provincia de Pinar del Río, Cuba. Las
muestras fueron analizadas mediante análisis combinado de Dosimasia con
Absorción Atómica. Se realizó también
análisis geoquímico por Inductivity Coupled Plasma
(ICP) a un grupo de
elementos acompañantes del Oro y la Plata. El trabajo
estuvo apoyado por trabajos de levantamiento geológico,
geoquímico, geofísico, de perforación,
hidrogeológicos topográficos y muestreo. (Fig.
1)
FIGURA 1 UBICACIÓN GEOLÓGICA Y
GEOGRÁFICA DE LA REGIÓN
Figura 1. Mapa de ubicación geográfica
y geológica. 1, Formación Manacas (Paleoceno). 2,
Formación Artemisa del Jurásico Superior (calizas).
3, Formación San Cayetano del Jurásico Inferior: a)
pizarras; b) areniscas. 4, Contactos geológicos: a)
probados; b), supuestos. 5, Fallas: a) probadas, b) supuestas. 6,
Cabalgamientos: a) probados; b) supuestos. 7. Indicios minerales y
alteraciones: q, vetas de cuarzo; Ba, vetas de barita; #,
gossans. 8, Yacimientos minerales: a) cupríferos; b)
piríticos; c) de plomo-zinc.
Desde el punto de vista geográfico, el
área de trabajo se caracteriza por presentar un relieve de
bajas montañas, perteneciente a la Sierra de los Organos;
representa un sistema de
crestas bajas que se extienden con una dirección Noreste (35º – 45º),
con crestas laterales bien contorneadas con rumbo
Noreste-Suroeste. Las divisorias de las aguas son estrechas, en
ocasiones con cimas agudas. Los valores de
las cotas absolutas son relativamente pequeños (50-256m),
coincidiendo las cotas más altas con Loma Rogelia 256 m y
Matahambre 243m.
Las cimas y pendientes de las lomas están
cubiertas por bosques de pinos; en algunas áreas, por
eucaliptos y otros bosques foliáceos. En las áreas
no antrópicas de los valles Limonar y la Yuquilla crecen
los arbustos tropicales típicos. En las hendiduras
estrechas y los valles con arroyos poco profundos crecen
también los arbustos espinosos.
La geología
de la región ha sido ampliamente estudiada. Así
desde el punto de vista geológico el área de
interés se ubica en la Provincia Metalogénica
Antillana, Subprovincia Metalogénica Cuyaguateje, dentro
del Terrane Guaniguanico, en la Zona Metalogénica
Sábalo Sierra Morena, Subzona Metalogénica Loma del
Viento, Distrito Metalogénico Matahambre-Santa
Lucía. (Simón, 1988)
El Distrito Metalogénico ha sido dividido en dos
campos minerales bien definidos. Estos son el campo mineral Santa
Lucía y Matahambre, donde se encuentran los
depósitos que les dan nombre y además las
manifestaciones minerales El Martillo, El Patio, La Cantera, El
Jíbaro, La Vitrina, Brazo del Encino, Sureste, Suroeste,
Plaza de Armas, Santa
Lucia Este y Loma Mineral, Loma del Viento, Cantajorra, Caliente,
Ruiseñor, Loma de los Tanques, Polvorín, Suroeste
de Mella, Sur de Mella, Sureste de Mella y Noreste de Mella,
respectivamente. (Fig. 2).
FIGURA 2 MAPA DE UBICACIÓN GEOGRÁFICA
DE LOS CAMPOS MINERALES MATAHAMBRE Y SANTA
LUCÍA
Figura 2 Mapa de Ubicación de los Campos
Minerales Matahambre y Santa Lucía con los Yacimientos y
Manifestaciones Minerales. 
Manifestaciones Minerales 
Yacimientos Minerales (21-La Esperanza,
22-Sur, 23-Castellanos, 24-Santa Lucía, 25-Nieves,
26-Matahambre, 27-Mella) 
Ríos, 
Carreteras
De acuerdo con los trabajos anteriormente realizados, en
la región se encuentran de abajo hacia arriba las
siguientes formaciones. Formación San Cayetano
(J1-2 SC). Esta Formación está
constituida por una alternancia entre areniscas, esquistos
hidromicáceos y limolitas. También se encuentran
interestratificaciones finas de estas mismas litologías y
en ocasiones dentro de estas ultimas, finas capas de esquistos
arcillo-carbonosos.
En la mayoría de las rocas descritas
se aprecia un metamorfismo regional de bajo grado. Potencia
> 4000m. Miembro Castellanos
(J3ox CT). Las rocas que componen el
Miembro están constituidas por alternancias entre
esquistos arcillo-carbonosos, limolitas, limoareniscas y
areniscas, predominando siempre las rocas de granulometría
más fina.
También se observan intercalaciones de lentes de
calizas, que en la parte más alta tiene un mayor desarrollo.
Potencia» 300m. Formación
Artemisa (J3-Cr Ar). La Formación está
caracterizada por la presencia de rocas carbonadas. Estas rocas
son calizas de variedad pelitomórfica, pocas veces
microgranulares de estructura
masiva.
El material arcilloso en las calizas está
distribuido regularmente, condicionando la intensidad del
color de la
misma. Potencia 80-100m y la Formación Manacas
(P21 Mn). Los depósitos de esta
Formación están constituidos por esquistos
calcáreos arenosos, polimícticos, limolitas y
areniscas tobáceos y finas intercalaciones de silicitas y
calizas micríticas. Además depósitos
olistostrómicos con bloques de tamaño variable de
rocas exóticas. Potencia 80-100m (Astajov et al., 1982;
Rafikov, et al., 1988; Bárzana, et al., 1988;
Valdés-Nodarse, 1998; Carmona, et al., 1992; Cuní,
et al. 1998 y Cuní, et al., 1999). (Fig. 1).
La intensa erosión ha
la que ha estado
sometida la mayor parte de la región puso al descubierto
una parte de los cuerpos minerales o sus zonas inmediatas, lo que
ha conducido a la formación de extensas zonas de
oxidación.
La mineralización exógena de los
depósitos sedex del área guarda una estrecha
relación con la mineralización que le dio origen y
que tiene un carácter endogénico. Es por eso que
los principales criterios e indicadores de
la mineralización primaria, descritas durante los trabajos
anteriores en el área, son válidos también
para las menas oxidadas.
En el área se pueden obtener anomalías
monoelementales de Bario, Plata, Zinc, Cobre, Plomo
Molibdeno y Cobalto. Este último considerado como uno de
los minerales indicadores de la mineralización en la
región. (Carmona, et al., 1992).
Los criterios estratigráficos y
litológicos se ponen de manifiesto en el carácter
controlador de la mineralización principal de tipo
pirito-polimetálica estratiforme, por los esquistos
arcillosos carbonosos que se hallan en la base del Miembro
Castellanos (J3 ct), o en el contacto entre el Miembro
mencionado y el Miembro no diferenciado de la Formación
San Cayetano (J1-2 sc). A las areniscas se asocia la
mineralización vetítica. Ambos casos pueden verse
bien reflejados en el Yacimiento Mella.
Los principales y más recientes eventos
tectónicos ocurridos en el área de estudio, no
guardan una relación genética
directa con la mineralización evaluada, ya que se ha
comprobado que la mineralización primaria es más
antigua que los procesos que
definieron el esquema estructural actual del Campo Mineral
Matahambre. Sin embargo, por su influencia sobre los minerales y
rocas de esta área, se le otorga un interés
particular, por cuanto propiciaron el desarrollo de las zonas de
oxidación y con ello potenciaron la acumulación del
oro y la plata.
Los principales indicadores de la mineralización
evaluada, están relacionados con la presencia de la
mineralización en la superficie y la presencia de
anomalías geoquímicas y geofísicas reveladas
en los trabajos anteriores y actuales. Existen resultados sobre
el comportamiento y la distribución de elementos indicadores de la
presencia de Au en las zonas de oxidación, tales como Cu,
Pb, Zn, Ag, As, Sb, etc. Las anomalías más
significativas son las obtenidas durante los trabajos actuales, a
partir de los resultados de los análisis químicos
para Au y Ag de las muestras tomadas en los Sectores del Campo
Mineral de mayores perspectivas.
También se reflejan los valores de los
elementos Cu, Pb, Zn, As y Sb, obtenidos en varios de estos
Sectores.
Por otra parte las mayores concentraciones de Bi, Co,
Mo, Ni, caracterizan a los niveles inferiores donde abundan las
menas pirrotínicas mientras que en los niveles superiores
se concentra Ag, Sb, As y Cd.
(Pérez-Vázquez y Martínez, 1992, 1993). Por
los cortes se observa una clara zonalidad vertical y lateral.
Verticalmente se observa de arriba hacia abajo los siguientes
elementos: As, Sb, Ag, Pb, Zn, Cu, Bi, mientras que la lateral se
expresa por el cambio de la
composición desde los extremos inferiores del cuerpo de
menas pirrotínicas (Zn, Mn, Bi, Co, As, Ni, Cd)
calcopirítica-pirrotínicas (Cu, Co, Bi, Zn, Ag) por
menas pirito-polimetálicas (AS, SB, Cd, Ag).
Las asociaciones naturales reveladas en el área y
su localización es la siguiente:
Pb – Ag. Sector Loma Mineral.
Cu – Ag. Límites de
los Sectores Loma del Viento y Cantajorra.
Ag. Sector Matahambre, donde alcanza mayores
dimensiones.
Pb – Zn. Sector Mella.
Pb – Cu – Ag. Al Sur del Sector Mella.
Las anomalías reveladas están asociadas a
las manifestaciones de mineralización sulfurosa
localizadas en el área. En la composición de las
asociaciones naturales se manifiesta el tipo de
mineralización presente en las manifestaciones
minerales.
En la figura 3 se muestra el
comportamiento del Au en el área, los valores más
frecuentes se localizan entre 0.015 y 0.03. A partir de los
valores de 0.05 se consideran de interés para el
establecer la potencialidad del Au, en la región. Una
cuestión muy interesante sería precisar en detalle
la relación espacial que existe entre ambos metales
preciosos. A nuestro juicio esta cuestión no se encuentra
bien esclarecida y sería muy precipitado emitir un
criterio al respecto. En muchos de los sectores se observa mayor
correlación entre la plata y otro metal que entre la plata
y el oro, como es el caso del cobre (0.8) en el sector
Matahambre. (Tabla I)
FIGURA 3 DISTRIBUCIÓN DE ORO
Figura 3 Comportamiento del oro en el Campo Mineral
Matahambre
TABLA I CORRELACIÓN
La figura 4, muestra el comportamiento de la plata en la
región, los valores más frecuentes por estudios
realizados en reiteradas ocasiones han sido entre 0.01 y 0.04 por
lo que existe en los afloramientos donde se tomaron muestras una
acumulación de Ag por encima del valor del
fondo local. El oro en perfiles lateríticos sigue un
modelo de conducta complejo que es altamente dependiente de la
evolución pedogénica del intemperismo. La conducta
del oro y la plata es controlada por reacciones de
oxidación-reducción a la escala del perfil debido a
la presencia de varias zonas donde el PH, Eh y la
concentración de diferentes elementos estimula el movimiento
diferenciado del oro y la plata. En la zona no saturada se
observa una alta movilidad, que implica una intensa
disolución, lixiviación y precipitación
parcial en el frente ferruginoso y a lo largo del perfil
laterítico. Si este perfil esta influenciado por la
presencia de vetas o filones mineralizados, entonces el cuadro es
distinto.
FIGURA. 4 DISTRIBUCIÓN DE PLATA
Figura 4 Comportamiento de la plata en
el Campo Mineral Matahambre
A partir del análisis de investigaciones
anteriores se puede llegar a diferentes resultados. En la figura
5 se puede apreciar que existen concentraciones mayores de 0.3g/t
en casi todas las zonas de oxidación de los sectores del
Campo Mineral. Se conoce que la formación de halos de
dispersión lateral es también un proceso
complejo relacionado con la formación del denominado
ferricrete. (Freyssinet, 1993).
Todo esto esta influenciado por movimientos
mecánicos de la cima del casquete ferruginoso,
transferencias químicas en su base, movimiento diferencial
de los metales y precipitación preferentemente en un
horizonte determinado.
El modelo de evolución del oro en el perfil
ferruginoso tiene una implicación directa con la metodología de la exploración, la
interpretación de la geoquímica del
oro y la selección
de las superficies anómalas. Un conocimiento
del grado de intemperismo es esencial considerando la fuerte
reducción en la concentración de oro desde la
llamadas saprolitas, hasta la cima de la superficie
ferruginosa.
Las facies mineralizadas también juegan un papel
importante en la persistencia de las anomalías a
través del perfil. Por todo esto es posible predecir zonas
perspectivas para futuras investigaciones de oro fundamentalmente
y plata como elemento acompañante.
FIGURA 5 DISTRIBUCIÓN DE ORO EN EL
CAMPO
Figura 5 Distribución de oro en
los Sectores del Campo Mineral Matahambre
Un gossan maduro producirá muchas señales
de oro diferentes a las de un shear zone en la superficie debido
a la naturaleza de la materia prima,
incluido en ella tanto los minerales meníferos como los no
meníferos y los minerales acompañantes.
De igual forma un gossan maduro, verdadero, se
distinguirá de las denominadas ironstone, principalmente
por los contenidos anómalos de los metales que
originalmente constituyeron el depósito sulfuroso. La
historia
climática de la región es importante, un clima muy seco no
produce mucho gossan, un clima demasiado húmedo puede
meteorizar el depósito completo con la perdida de los
metales que originalmente contenía.
De esta forma determinar bien los objetivos de
la exploración y el comportamiento de los metales
preciosos en el perfil es de suma importancia para interpretar
correctamente las anomalías detectadas. De igual forma
deben estar bien definida las técnicas
del muestreo ya que los mayores contenidos de oro se encuentran
en las fracciones mas gruesas y más finas del perfil
saprolítico, siempre como pequeñas
partículas.
Estudios realizados han demostrado que el oro
generalmente se encuentra en las saprolitas en la fracción
de alrededor de 75 y 62 m m (Lima da
Costa, et al., 1993).
Por otra parte es bien conocido que la forma de migración
del oro y la plata también depende del tamaño de
sus inclusiones.(Amoros, et al., 1991) En la zona de
oxidación el oro macroscópico se traslada
mecánicamente por gravitación entre las mismas
fisuras y poros, mientras que el oro microscópico lo hace
en forma de suspensión. Por su parte el oro
submicroscópico es el que se traslada con máxima
facilidad en forma de soluciones
coloidales, verdaderas de sulfatos y haloides.
Muchos investigadores han aplicado técnicas
geoquímicas multielementos para distinguir gossans
asociados con cobre, zinc y plomo de otras rocas ferruginosas
mineralizadas. (Butt, 1997)
En el caso del yacimiento Matahambre, para las menas
cupríferas, los elementos indicadores principales son el
Cobre, Cobalto, y Plata y los secundarios Plomo y Níquel.
Para la mineralización pirito-polimetálica se
destacan Cinc, Plomo y Plata y los secundarios Cobre, Cobalto
Níquel y Arsénico, sin embargo poco se ha hecho
sobre la génesis de la zonación de la
jarosita-goethita, sobre la actividad del H+,
SO42 y K+, aunque sí
está clara la separación del oro y la plata y su
concentración en diferentes horizontes. Un ejemplo muy
importante en la región de estudio se puede apreciar en el
depósito Castellanos, donde se puede observar en
cálculos sencillos, que también existe una
tendencia a concentrarse el oro en determinados
horizontes.
Para este caso se aprecia a los 30 metros, a partir de
la superficie. Estos resultados se mantiene independiente de la
variante que se utilice. A este horizonte se denomina Stone Line.
.(Tabla II)
TABLA II YACIMIENTO CASTELLANOS
FIGURA 6 MODELO
Figura 6 Modelo (no a escala) de
dispersión por descenso de la superficie del terreno.
(Modificado de Freyssinet et al., 1989).
Somos de la opinión que en la primera etapa de la
meteorización los iones de tiosulfato de la
meteorización de los sulfuros con oro y plata, son
transportados hacia la saprolita y zonas más profundas,
donde el electrum secundario, la plata y el oro son formados. En
la segunda etapa el oro y la plata son removilizados por la
acción
de los ácidos e
incorporados a la zona ferruginosa cuando se produce la
meteorización y la superficie de erosión
descendió. En la tercera etapa, final, con la
conformación del paisaje, los cloruros lixiviaran la
plata, separándola de las partículas de oro para
purificar el electrum. (Fig. 5).
- Las anomalías reveladas como resultado de los
trabajos anteriores, están asociadas a las
manifestaciones de mineralización sulfurosa conocidas en
el área. - En la composición de las asociaciones
naturales se manifiesta el tipo de mineralización de las
manifestaciones minerales presentes. - En el Sector Loma Mineral, el Plomo y el
Arsénico muestran correlaciones muy buenas con el Oro,
lo que indica que el Pb y As se pueden considerar posibles
indicadores de la mineralización de Au. El Cinc,
Antimonio, y el Fósforo, pueden ser indicadores de la
mineralización de Ag. Aunque o debe olvidarse el cobalto
como indicador de la mineralización de metales
base. - En Matahambre, ambos Cu y Ag no presentan relaciones
significativas con otros elementos, lo que evidencia que
éstos elementos pudieran ser los posibles indicadores
para la mineralización de Ag y Au. En el Sector Mella el
Au, Ag, Sb pueden ser los elementos indicadores para esta
mineralización. - La presencia de valores de Au mayores que 0.015g/t
(fondo local) y de Ag mayores 1g/t en todos los Sectores
evaluados permite valorar los mismos como de una alta
potencialidad para la mineralización de Au y
Ag. - Del análisis de los pozos perforados y por
analogía con el yacimiento Castellanos, es posible
esperar una tendencia a la concentración del Oro en
determinados horizontes, lo que debe valorarse más
detenidamente. - Existe un comportamiento geoquímico desigual
entre el oro y la plata, lo que provoca la concentración
de estos elementos en diferentes horizontes, siendo la
saprolitas el más perspectivo.
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