Caracterización geológica-estructural de las manifestaciones hidrotermales del distrito minero Castaño Nuevo y su relación con el magmatismo gondwánico : cordillera Frontal de San Juan, Argentina

Abstract

El Distrito Minero Castaño Nuevo, localizado en el flanco oriental de la región morfoestructural de Cordillera Frontal de San Juan, constituye un sistema complejo donde dos tipos de depósitos epitermales de diferente naturaleza evolucionaron independientemente. La geología del sector comprende una sucesión de rocas volcánicas y piroclásticas que evolucionó desde composiciones andesíticas a riodacíticas, entre los 272,6 ± 2,3 Ma y los 267,6 ± 2,6 Ma (edades U/Pb en circones). Las edades de estas rocas, en conjunto con las características petrográficas y geoquímicas permiten asignarlas a la Formación Vega de Los Machos, la cual representa rocas emplazadas en un arco magmático sobre corteza continental, activo en el Pérmico inferior a medio, y que forman parte de la sección inferior del Grupo Choiyoi. En forma conjunta con la evolución de este vulcanismo, se desarrollaron dos sistemas hidrotermales cuyas características particulares permiten difrenciarlos. En primer lugar, se desarrolló un sistema vinculado a la circulación de fluidos ácidos, representado por texturas tipo vuggy silica, brechas freáticas con fragmentos de vuggy, y depósitos de sílice pulverulenta de tipo steam heated. Las asociaciones de alteración hidrotermal evidencian también el carácter ácido de los mismos, predominando dickita, NH4 illita, jarosita, alunita y sílice. Este sistema presenta una disposición coincidente con un corredor estructural NO-SE, y contiene anomalías de Au, Bi, As, Hg. Estas manifestaciones son cortadas por venillas de cuarzo-turmalina y presentan una alteración sobreimpuesta de turmalina-muscovita, en conjunto con anomalías de Cu-Mo. La edad estaría acotada por una serie de cuerpos intrusivos básicos irregulares, con edad U/Pb en circones de 270,6 ± 3,0 Ma. El segundo sistema hidrotermal presente en el distrito minero es el que reviste mayor importancia. Constituye el resultado de la circulación de fluidos neutralizados, y se manifiesta como vetas epitermales de cuarzo/adularia con mineralización de Au (± Ag), de edades entre 267,0 ± 2,2 y 265,9 ± 2,1 (Ar/Ar en adularia). Las vetas principales se emplazan en fallas de tipo normal y de rumbo, con desarrollo de zonas de apertura donde se reconocieron seis eventos de relleno y brechamiento, que evidencian fluctuaciones en las velocidades de ascenso de los fluidos. Dichos eventos fueron agrupados en episodios de acuerdo a su relación con la mineralización. Asimismo, se registran variaciones en las temperaturas de formación del cuarzo que compone a cada uno de los eventos y se identifican procesos de enfriamiento normal, ebullición sutil y ebullición violenta. El proceso de ebullición constituye el mecanismo principal de precipitación de la mena en las vetas del distrito, caracterizando a los episodios sin- y post-mineralización. La alteración hidrotermal vinculada a estas estructuras es reducida espacialmente, y las asociaciones de minerales reflejan condiciones de pH neutro. La relación Ag/Au para estos sistemas vetiformes es inferior a 10, lo que permite catalogarlos como depósitos epitermales auríferos. Las manifestaciones hidrotermales identificadas en el Distrito Minero Castaño Nuevo forman parte del Cinturón Metalogenético Gondwánico asociado al magmatismo del Grupo Choiyoi. Constituyen dos sistemas epitermales desarrollados en distintos niveles corticales, con anomalías moderadas de oro, cuyo estudio y correcto entendimiento son de gran importancia a escala local y regional.

The Castaño Nuevo Mining District, located on the eastern side of Cordillera Frontal, San Juan province, consists on a complex system where two different epithermal deposits with distinct characteristics evolved independently. The studied area comprises volcanic and volcaniclastic rocks that were extruded between 272.6 ± 2.3 Ma and 267.6 ± 2.6 Ma (Zircon U/Pb dating). The ages of these rocks in addition to the petrological and geochemical characteristics, allow to assign this sequence to the Vega de los Machos Formation, which was interpreted as the result of a magmatic arc evolution developed during Lower to Medium Permian, and make up the lower part of the Choiyoi Group. Together with the volcanism, two hydrothermal systems of different nature have evolved. The first one was developed from acidic fluids, and produced vuggy silica textures, phreatic breccias with vuggy fragments and steam heated-type alteration. Hydrothermal mineral assemblages also reflect fluid acidity, the main minerals associated are dickite, NH4 illite, jarosite, alunite and quartz. The distribution of these features is controlled by a NO-SE structural corridor, where anomalous values of Au, Bi, As and Hg are registered. The previous manifestations are cut by quartz-tourmaline veinlets, overprinting the acidic clays and involving Cu-Mo anomalies. The age of the whole system has not been determinated directly, but could be restricted by the age of the intrusion of irregular andesitic bodies (270.6 ± 3.0 Ma, zircon U/Pb). The second hydrothermal system is the most important deposit of the Castaño Nuevo Mining District, and has been developed from neutral fluids, and is represented by quartz/adularia epithermal veins with Au (± Ag) mineralization also from Permian age (267.0 ± 2.2 and 265.9 ± 2.1, adularia Ar/Ar dating). The main veins are related to normal and strike-slip faults, where, depending on the cinematics of each fault, open spaces are generated (jogs) where six events of infill and brecciation were identified. These events are related to fluid ascent velocity which fluctuated along time and was controlled by fracture opening speed. The events could be differentiated in terms of mineralization in three episodes pre-, sin- and post-mineralization. The main mechanism for gold precipitation on these veins is boiling, and each infill event could be classified as non-boiling, gentle boiling or flashing boiling event. Alteration assemblages related to these veins reflect the neutral conditions of the fluids and developed narrow halos surrounding the main structures. All veins show silver/gold ratios below 10, so quartz/adularia veins from Castaño Nuevo Mining District could be classified as gold-rich low sulfidation epithermal system. Hydrothermal manifestations identified at Castaño Nuevo Mining District belongs to the Choiyoi Magmatic Belt related to arc and back-arc extensional tectonism. The epithermal systems identified were developed at different depths from the surface and could be derived from different magmatic sources. The study and correct understanding of this district has a relevant regional and local significance.