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672 Revista de la Asociación Geológica Argentina 64 (4 ): 672 - 684 (2009)

MINERALOGÍA E INCLUSIONES FLUIDAS EN LA BARITINA: TOPE DE LA MINERALIZACIÓN DE MANGANESO DE LA SIERRA DE AMBARGASTA,PROVINCIA DE CÓRDOBA

Pablo Rodrigo LEAL1,2 y María Paz GONZÁLEZ 1

1 Departamento de Ciencias Geológicas, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires.Emails: [email protected], [email protected] Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET).

INTRODUCCIÓN

En el extremo oriental de las Sierras Pam-peanas se encuentra la mineralización demanganeso más importante de la Argen-tina. Se extiende por más de 70 kilóme-tros desde la sierra norte de Córdoba

hasta entrar en la sierra de Ambargastaen la provincia de Santiago del Estero(Fig. 1a). Está compuesta por decenas devetas de pocos metros de ancho que sedisponen con orientación meridional for-mando estructuras en rosario de varioskilómetros. Fueron explotadas para ex-

traer el manganeso hasta la década del 80dejando rajos que alcanzan profundida-des mayores a los 100 metros.Si bien las primeras menciones datan deprincipios del siglo XX recién en 1931Beder realizó el primer estudio integraldel sistema que sentaría las bases para las

RESUMEN En este trabajo se describe la mineralogía y las inclusiones fluidas del sector más superficial de un yacimiento epitermal demanganeso. El área de estudio comprende el sector central de una mineralización mayor y se caracteriza por la abundancia deminerales de ganga, compuestos por baritina, calcita y ópalo con cantidades subordinadas de calcedonia, cuarzo y óxidos demanganeso. Sus texturas y sus paragénesis minerales evidencian varios pulsos de precipitación. Los espacios abiertos entre loscristales mayores de baritina fueron ocupados por calcita y ópalo, que son especies frecuentes hacia el final del proceso mine-ralizador. Calcedonia y cuarzo sólo se observan dentro de pequeñas cavidades. Las inclusiones fluidas fueron estudiadas enmuestras de cuarzo, baritina y calcita. Se componen de H2O, NaCl y cantidades menores de CaCl2 y MgCl2. La calcita y la ba-ritina presentan una salinidad promedio de aproximadamente 4,18 %wt NaCleq. mientras que el cuarzo evidencia salinidadescercanas a los 5,26%wt NaCleq. Las temperaturas de homogeneización también son diferentes para cada especie: el cuarzomuestra una temperatura promedio de 148°C, mientras que la baritina y la calcita parecen tener temperaturas ligeramente ma-yores (184° y 171°C respectivamente). Todos los datos compilados en este trabajo sugieren que este distrito representa unode los sectores más superficiales del yacimiento mineral. Las elevadas cantidades de minerales no metalíferos evidencian queesta área, a diferencia de las otras, fue particularmente activa durante las etapas finales del proceso mineralizador.

Palabras clave: Baritina, Manganeso, Ambargasta, Córdoba.

ABSTRACT: Mineralogy and fluid inclusion of La Baritina: the uppermost sector of the manganese mineralization of sierra de Ambargasta, pro-vince of Córdoba. In this paper the mineralogy and fluid inclusion of the upper sector of an epithermal manganese deposit aredescribed. The study area comprises the central sector of a bigger mineralised zone where non-ore mineral are the most com-mon ones and are composed of barite, calcite and opal with fewer amounts of chalcedony, quartz and manganese oxides.Their textures and their assemblages allow us to determine several events of precipitation. The open spaces between baritecrystals were filled by calcite and opal which are commoner species toward the end of the mineralization process. Chalcedonyand quartz only occur inside a few small cavities. Fluid inclusions were studied in barite, calcite and quartz samples. They arecomposed of H2O, NaCl and fewer amounts of CaCl2 and MgCl2. Calcite and barite samples have an average salinity of about4.18 %wt NaCleq., meanwhile quartz evidences salinities around 5.26%wt NaCleq. Homogenization temperatures are also dif-ferent for each species: quartz shows an average temperature of about 148°C, meanwhile barite and calcite seem to be a lit-tle higher (184º and 171°C respectively). All the data compiled in this paper suggest that this district represents one of the up-permost sectors of the ore deposit. The high amount of non-ore minerals evidences that this area, in contrast with the othersones, was especially active during the end of the mineralization process.

Keywords: Barite, Manganese, Ambargasta, Córdoba.

673Mineralogía e inclusiones fluidas en La Baritina…

Figura 1: a) Esquema geológico de las sierras de Ambargasta y Sumampa donde se indica la extensión de la mineralización de manganeso; b) Geo-logía del sector rico en baritina donde se detallan las estructuras y la ubicación de los rajos principales; c) Imagen satelital de la misma área dondese aprecia la morfología de las sierras y el área de estudio.

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investigaciones posteriores. En dicho tra-bajo el autor divide al yacimiento en tressectores según la mineralogía de la ganga:un sector norte con predominio de varie-dades de sílice, un sector intermedio ricoen baritina y un sector sur con abundan-te calcita. El sector norte es el más estu-diado puesto que ocupa aproximadamen-te el 70% de toda la corrida (Arcidiacono1973, Correa 2003b). A este sector tam-bién corresponde el trabajo realizado porBrodtkorb y Etcheverry (2000) quienesdeterminaron una edad de 134,5 3 Mamediante K/Ar en un concentrado decriptomelano. El sector sur, si bien no estan extenso fue uno de los más explota-dos y por ende también cuenta con nu-merosas investigaciones (Rayses 1947,Herrmann 1988, Ramé et al. 1999, Leal2002a). Contrariamente, el sector centralfue sistemáticamente excluido de los es-tudios previos puesto que en él los mine-rales de ganga predominan sobre la me-na. Sólo se dispone de una mención en lacompilación realizada por Beder (1931) yuna breve síntesis de sus características ge-nerales efectuada por Angelelli et al. (1980).Independientemente del sector inherentea cada uno de los trabajos previos es decomún acuerdo que la división, propues-ta por Beder (1931), responde a distintosniveles de exposición del sistema. El sec-tor norte representa los sectores másprofundos, la zona sur sectores interme-dios y la zona central la porción más su-perficial. No obstante, la falta de infor-mación del sector donde predominan losminerales de ganga obligó a especularrespecto de su génesis en función sólodel supuesto predominio de baritina. Pa-ra contribuir al conocimiento de este sis-tema el presente trabajo tiene por objeti-vo describir las paragénesis que presen-tan los principales rajos del sector cen-tral, determinar el tipo de fluido respon-sable a través del estudio de inclusionesfluidas y estudiar la relación entre estesector y las demás áreas ya caracterizadas.

METODOLOGÍA

La metodología empleada para el des-

arrollo de este trabajo sigue los estánda-res que demandan los estudios petrográ-ficos, mineralógicos y microtermométri-cos. Respecto de estos últimos, debemosaclarar que la calcita y la baritina fueronestudiadas mediante esquirlas para evitarpérdidas de fluidos durante la elabora-ción de láminas pulidas. El cuarzo, por elcontrario, fue analizado utilizando sec-ciones bipulidas con espesores de aproxi-madamente 100 μm según la diafanidadde cada cristal. Las determinaciones serealizaron empleando una platina de ca-lentamiento/enfriamiento Linkam (cuyointervalo de temperatura es de -180 a600°C) adosada a un microscopio LeicaDMLP con una cámara fotográfica Sony-Cybershot DSC-P2000.Cabe destacar que todas las muestras so-bre las cuales se basa este estudio fueronextraídas in situ del interior de cada rajo.

MARCO GEOLÓGICO

La mineralización de manganeso que in-cluye a las manifestaciones estudiadas eneste trabajo se hospeda en la sierra deAmbargasta. Estas sierras junto con lasierra de Sumampa constituyen dos cor-dones serranos subparalelos de orienta-ción meridiana que se elevan desde elnorte de Córdoba hasta el sur de Santia-go del Estero, en el extremo oriental delas Sierras Pampeanas (Fig. 1a).Minera TEA (1968) y Lucero (1969, 1979)realizaron la primera síntesis estratigráfi-ca de la región, que fue posteriormentemodificada a partir del hallazgo de nue-vas unidades y la determinación de susedades mediante geocronología (Quarti-no y Quartino 1996, Castellote 1982,1985a, 1989). Finalmente, Miró (2005) re-alizó la última revisión estratigráfica de lacomarca, a partir de la cual se resumen acontinuación las características más so-bresalientes del área de estudio.La estratigrafía comienza en el Protero-zoico superior, con un basamento meta-mórfico y otro ígneo. El basamento me-tamórfico posee escasa extensión puestoque fue reducido a pequeños colgajospor las sucesivas intrusiones que se pro-

dujeron durante el Paleozoico inferior(Fig. 1a). Lucero (1979) fue el primero endividir este basamento en dos grupos:uno de bajo grado, que se extiende prefe-rentemente en la margen occidental delas sierras de Ambargasta, y otro de altogrado que alcanza mayor desarrollo enlas sierras de Sumampa, al este del áreade estudio. El primero lo integran las for-maciones Simbol Huasi y La Clemira,que se componen de pizarras, filitas cuar-zosas, lutitas, subgrauvacas y cornubiani-tas cordieríticas (Lucero 1979, Miró2005). El segundo está formado porgneises, esquistos biotíticos, migmatitas yanfibolitas que constituyen a la Forma-ción Pozo del Macho (Lucero 1979, Cas-tellote 1985b, Miró 2005). Se hallan tam-bién afloramientos localizados de calizasmetamórficas (Formación Jasimampa) yareniscas cuarcíticas deformadas (Forma-ción El Escondido) descriptos por Lu-cero (1979), Quartino y Quartino (1996),Massabie et al. (1997) y Miró (2005). Eda-des K-Ar realizadas en distintas rocas deeste basamento metamórfico varían entre407 ± 10 y 665 ± 20 Ma (Castellote1978, 1982, 1985a,b), sin embargo esteperíodo no representa el momento de suformación sino la edad del último eventotérmico que afectó a las rocas analizadas.El basamento ígneo ocupa una superficiemayor a 8.000 km2 y representa el rema-nente del arco magmático que se produ-jo durante la orogenia pampeana (600-520 Ma, Ramos 1999) (Fig. 1a). Ocupamás del 85% de la superficie de las sierrasde Sumampa y Ambargasta extendiéndo-se al norte hasta la sierra de Guasayan yal sur hasta la sierra Chica de Córdoba.Está compuesto principalmente por gra-nitoides sintectónicos que forman uncuerpo de dimensiones batolíticas sobreel cual se emplazaron términos volcáni-cos sincolisionales (Formación Los Bu-rros) y postcolisionales (Formación On-cán) de reducida extensión. La composi-ción del batolito varía de granodioritas agranitos con una marcada tendencia atérminos más ácidos hacia el noroeste(Bonalumi 1988). Esta característica per-mitió a Miró (2005) dividir a los granitoi-


des en dos unidades: Formación Ojo deAgua compuesta por granodioritas y mon-zogranitos con texturas porfiroides y fo-liación sinmagmática, y Formación Am-bargasta integrada por granitos con inter-crecimiento gráfico y numerosos filonesaplíticos. Todos los análisis químicos rea-lizados sobre distintos sectores de estasunidades intrusivas evidencian un am-biente de arco magmático continental(Bonalumi 1988, Lira et al. 1997, Leal2002b, Correa 2003b).El pórfiro dacítico Los Burros es uncuerpo hipabisal que intruye al batolitoen el sector medio de la sierra de Am-bargasta (Lucero 1979, Miró 2005) (Fig.1a). Su relación de intrusividad con losgranitoides del arco magmático protero-zoico sugiere que este debió estar parcial-mente exhumado cuando el pórfiro lo in-truyó; indicando el comienzo de la coli-sión entre el terreno de Pampia y el pro-tomargen Gondwánico (Leal et al. 2003).Siguen a estos un conjunto de stocks ydiques subvolcánicos, conocidos comopórfiros riodacíticos de Oncán, que in-truyen tanto a la Formación Los Burroscomo al batolito granítico (Fig. 1a). Sucomposición química y su geometría su-gieren un ambiente postcolisional rela-cionado al magmatismo extensional quegeneró el colapso del orógeno (Correa2003a). Por último, completan al basa-mento ígneo granitoides post tectónicosde reducidas dimensiones que intruyen albatolito granítico e integran a las Forma-ción Quebrachos Colorados, y los Gra-nitos Sumampa Viejo y Ramírez de Ve-lasco.Numerosos trabajos han intentado deter-minar cuanto tiempo duró la orogeniaPampeana a estas latitudes. Edades Rb-Sry U-Pb (SHRIMP) sobre los términossubvolcánicos, del basamento ígneo, su-gieren que la subducción contra el mar-gen del Gondwana culminó entre los 5123 Ma y los 494 ± 11 Ma (Rapela et al.1991, Söllner et al. 2000, Leal et al. 2003).No obstante, la dispersión de las edadesobtenidas sobre los granitoides del bato-lito aún no permite discernir respecto delinicio de dicha orogenia. Si bien existen

edades K-Ar en distintos sectores que al-canzan los 700 30Ma (Castellote 1978)las edades Rb-Sr o U-Pb obtenidas hastael momento (comprendidas entre 514 y627 Ma) no sustentan valores tan anti-guos (Millone et al. 2003, Miró 2005, Ra-pela et al. 1998, Schwartz et al. 2008). Laprimera aproximación fue realizada porLlambias et al. (2003) quienes dataron,mediante U-Pb convencional en circo-nes, mantos ignimbríticos asociados a lasetapas iniciales del arco Proterozoico. Laedad de 584 ± 22 Ma permitió a los au-tores confirmar que la orogenia pampea-na desarrolló actividad magmática duran-te más de 60 Ma, desde el Neoprotero-zoico hasta el Cámbrico.Son escasas y reducidas las unidades quese encuentran sobre el basamento de es-tas sierras. Areniscas y conglomeradosdel Paleozoico superior (Formación LaPuerta) son la primera unidad que cubrena los remanentes de la orogenia pampea-na en distintas localidades y en particularen el extremo norte de la sierra de Am-bargasta. Se trata de sedimentos asocia-dos a cuerpos filonianos de basaltos queLucero (1979) correlaciona con los sedi-mentos de la cuenca de Paganzo (Kou-kharsky et al. 1999, 2001). Le siguen redu-cidos afloramientos de brechas de talud yareniscas conglomerádicas rojas asocia-dos a la extensión cretácica (Miró 2005).Finalmente, cubren la secuencia arenis-cas, calcretes, depósitos aluviales, depósi-tos fluviales y evaporitas de edad Tercia-ria.

CARACTERÍSTICASGENERALES DE LAMINERALIZACIÓN

La roca de cajaLa mineralización de manganeso se hos-peda en distintos términos de basamentoígneo que generó dicha orogenia pampe-ana. Riodacitas, riolitas, granitos, grano-dioritas y tonalitas sirven indistintamentecomo roca de caja. En la zona de estudiotodas las vetas encontradas se encuentranen granitos de la unidad denominada Gra-nitoides y aplitas masivas Ambargasta (Mi-

ró 2005). Los cortes petrográficos reali-zados para este trabajo sustentan las ob-servaciones hechas por Miró (2005), pues-to que son rocas de textura granosa grue-sa, inequigranular y color rojizo. Sus com-ponentes primarios son ortosa (~40%),plagioclasa (~30%) y cuarzo (~25%) concantidades subordinadas de biotita (~5%).La ortosa es la especie que mayor tama-ño alcanza y frecuentemente presentamicrotexturas pertíticas. La plagioclasaposee maclas polisintéticas, formas pris-máticas y tamaños menos desarrollados.El cuarzo muestra formas anhedrales yextinciones que varían de ondulosa afragmentosa. La biotita, por su parte, esla especie menos frecuente al punto queen algunos sectores está ausente. Es elúnico mineral máfico y posee tamañosdos o tres veces inferiores al resto de losminerales primarios. Según la estimaciónmodal de los minerales félsicos que com-ponen a estas rocas se clasifican comogranitos del campo 3 (Streckeisen 1979).Mientras la alteración regional de estaunidad se limita a la degradación parcialde sus feldespatos, en las proximidadesde las vetas (no más allá de uno o dosmetros) la roca adquiere tonalidades másoscuras debido al relleno de delgadasfracturas con óxidos de hierro y manga-neso. En estos sectores la alteración delos feldespatos a sericita, arcillas y epido-to casi oblitera por completo las propie-dades ópticas de los cristales primarios.Las biotitas se hallan completamente re-emplazadas por minerales opacos quesólo permiten reconocer su hábito lami-nar. Las fracturas se hallan rellenas poróxidos, cuarzo, baritina, calcita y, en algu-nos sectores, fluorita. La restringida ex-tensión areal de está alteración y los pro-ductos secundarios que esta generó secondicen con lo observado en otros dis-tritos del mismo sistema y es una claraevidencia de la acción de soluciones conbajas temperaturas.

Geometría de la mineralizaciónEl sector central de la mineralización man-ganesífera, estudiado en esta contribu-ción, presenta características similares a

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los otros dos sectores que componen almismo sistema. Se trata de estructuras enrosario que generan vetas de varios me-tros de largo con espesores promedio detres o cuatro metros y profundidades quesuperan los 50 metros. En particular lacorrida que forma el distrito La Baritinaparece corresponder a una estructura deeste tipo que se extiende por casi cuatrokilómetros con orientación nor-noreste.Como se observa en la imagen satelitalde la figura 1b, las manifestaciones estu-diadas se encuentran sobre el filo de uncordón serrano. A lo largo de esta estruc-tura las vetas afloran en forma disconti-nua debido a su estructura en rosario, alos valles que bisectan a la corrida y a laespesa cubierta vegetal. Trabajos previosestablecieron cuatro propiedades mine-ras que, de norte a sur, bautizaron comoCarmen, Blanca, Stella y Pochita (Ange-lelli et al. 1980). En este trabajo, sin em-bargo, no se sigue esta denominaciónpuesto que la geometría y el progreso dela explotación impidieron correlacionarlos rajos encontrados con los nombrespreviamente asignados. Así, para evitarconfusiones, se numeraron de sur a nor-te las manifestaciones encontradas segúnlos cinco rajos más importantes que pro-dujo su explotación (Fig. 1b).En la figura 2 pueden observarse los es-quemas en planta y perfil de los rajos másimportantes, sus actitudes y sus coorde-nadas. El rajo 1 representa la acumula-ción más grande formada por una vetaprincipal de 50 centímetros de ancho yvarias subsidiarias de menor envergaduraque circundan a la primera. Este rajoatravieza la ladera de un cerro con orien-tación N25°E e inclinación subvertical.Alcanza una profundidad de aproxima-damente 10 metros y espesores de variosmetros (Fig. 2). El rajo 2 si bien presentamenor extensión superficial posee unaprofundidad aproximada de 20 metrosque obliga a descender utilizando equipoapropiado (Fig. 2). Se orienta en formameridional con un rumbo de N25°E e in-clinación subvertical. En este rajo, al igualque en el anterior, la veta explotada pre-senta un ancho que varía entre 40 y 50

centímetros. El rajo 3 es el más pequeñode los encontrados puesto que se trata deuna labor de 20 metros de largo por unmetro de profundidad y dos metros deancho. Se encuentra en las coordenadas29°40'43''LS y 64°05'11''LO, con unaorientación de N20°E y una aparente in-clinación vertical. Pocos metros al nortese encuentra el rajo 4 que fue explotadohasta una profundidad de 10 metros (Fig.2). La escasa potencia de este rajo asícomo la proximidad y la disposición si-milar al anterior sugieren que son laboresde una misma veta cuyo espesor no supe-ra los 30 centímetros. El rajo 5 se hallasobre la ladera de un cerro intensamentevegetada. Posee un rumbo de N15°E einclinación subvertical. La profundidadde este rajo no pudo ser determinada de-bido a que no se logró acceder hasta labase pero según lo estimado desde los ni-veles intermedios debe superar los 30metros (Fig. 2). En esta oportunidad lamineralización se concentra en una vetade varios centímetros de espesor que estáasociada a un enjambre de venillas mu-cho más angostas.

Mineralogía, texturas y secuencia deprecipitaciónComo se mencionó anteriormente la mi-neralogía estudiada se halla en vetas devarios centímetros de espesor. Estas ve-tas presentan contactos netos con la rocade caja u ocasionalmente están separadaspor una microbrecha de color castaño ro-jizo (también conocida como pseudopór-firo) que representa el primer trituradogenerado durante la formación de los li-neamientos (Leal 2002a, Correa 2003b)(Fig. 3a).Hacia el centro de las estructuras, for-mando a las vetas propiamente dichas, lamineralización presenta diseños bandea-dos generados por varios pulsos de pre-cipitación (Fig. 3b). El número de pulsosy el volumen de ganga precipitado encada uno varían según el perfil estudiadoya que depende de la geometría originalde la cavidad por la cual circuló el fluido.No obstante, un máximo de seis pulsosfue observado en el rajo 4 (Fig. 3b) y un

espesor mayor a 50 centímetros puedeencontrarse en el rajo 2 como resultadode un mismo evento (Fig. 3c).Si bien macroscópicamente cada pulsoparece generar una secuencia de precipi-tación dada por la sucesión: óxidos demanganeso, óxidos de hierro, baritina,calcita y variedades de sílice, el estudiodetallado de cada especie evidencia unahistoria mucho más compleja y una com-posición mineralógica más heterogénea.Para poder precisar la mecánica de preci-pitación se describen primero las caracte-rísticas principales de los minerales en-contrados según su orden de abundancia.Baritina: Es la especie mineral más impor-tante de este sector puesto que en gene-ral ocupa más del 80% del volumen decada veta (Fig. 3c). Se presenta en agrega-dos de cristales tabulares cuyas disposi-ciones divergentes forman la típica textu-ra en cresta (Fig. 3d). Esta textura es par-ticularmente evidente en las cavidadespuesto que los espacios intercristalinosde los primeros pulsos suelen estar relle-nos por otros minerales de ganga.Presenta cristales de color blanco que al-canzan varios centímetros de largo. Se re-conoce el pinacoide {001} y formas pris-máticas que biselan los vértices de crista-les confiriéndoles secciones con formade rombos (Fig. 3e).Ópalo: Después de la baritina, el ópalo esla especie más abundante en este sectordel sistema. Puede ocupar un 15% delvolumen de algunas vetas y su participa-ción, en general, aumenta hacia el centrode las mismas. Su precipitación tardía encada pulso se confirma cuando aparecetapizando las caras de cristales mayoresde otros componentes de la ganga (prin-cipalmente calcita) (Fig. 3f). Predominanlas tonalidades anaranjadas, luego le si-guen el ópalo negro y finalmente cantida-des accesorias de ópalo blanco.Calcita: Este mineral es el tercero en or-den de abundancia en todos los rajos es-tudiados (~5%). Se encuentra como len-tes de hasta 10 centímetros de espesorque en ocasiones se extienden varios me-tros en contacto neto con la roca de caja(Fig. 3h) o rellenando cavidades entre

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cristales mayores de baritina. En este úl-timo caso forman agregados cristalinoscon texturas en peine que en algunos sec-tores rellenan toda la cavidad generandoun agregado macizo de calcita y baritinaen el cual resulta difícil discriminar a sim-ple vista entre ambas especies. Se recono-cen por su hábito romboédrico, su exce-lente clivaje y su baja dureza. Sus coloresgradan del incoloro al negro, con predo-minio de este último debido a inclusionesmecánicas de óxidos de manganeso. Sustamaños varían de dos milímetros a cris-tales que superan el centímetro de largo.Óxidos de hierro y manganeso: Estas especiessi bien constituyen la mena del sistema en

los otros distritos son fases accesorias enel área de estudio. En su mayoría se lasencuentra como finas venillas que atra-viesan la roca de caja o como relleno en-tre los cristales de baritina donde la espe-cie dominante es hematita como finosagregados rojizos (Fig. 3e). Limonitas yóxidos de manganeso se observaron co-mo lentes de pocos milímetros entre pul-sos de baritina (Fig. 3g). El tamaño mi-crocristalino de estos agregados impidiódeterminar sus formas cristalinas e iden-tificar a las especies que los integran. Noobstante, estos óxidos son excluidos delpresente trabajo puesto que son muy es-casos en el área de estudio, se hallan ca-

racterizados en numerosas publicacionesde distritos vecinos y no son parte de losobjetivos de esta contribución.Cuarzo: Es una fase accesoria dentro de laganga, puesto que no constituye lentes niimportantes agregados. Fue encontradoin situ sólo en el rajo 1 (Fig. 3e) mientrasque en las labores 4 y 5 se observó en lasescombreras. Aparece siempre rellenan-do cavidades entre cristales mayores debaritina y en ningún caso se encuentra se-guido de otra especie mineral. Las cavi-dades que estos rellenan aún poseen es-pacios vacíos lo cual sugiere que su cris-talización se produjo durante las etapasfinales de mineralización (Fig. 3g). Pre-

Figura 2: Esquema de los cuatrorajos más importantes encontradosen el área de estudio.

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sentan texturas en peine o en diente deperro formadas por la disposición subpa-

ralela de prismas ditrigonales que culmi-nan con la típica combinación de rombo-

edros positivos y negativos (Fig. 3g). Enla mayoría de las muestras estudiadas se

P. R . LEAL Y M. P. GONZÁLEZ

Figura 3: Fotografías de las principales estructuras y texturas encontradas. a) agregado de baritina en contacto con la microbrecha; b) perfil dondese observan varios pulsos de baritina precedidos de pequeñas vetas de minerales de mena; c) veta de baritina; d) agregado de baritina con textura encresta; e) agregado de baritina con relleno de óxidos de hierro y seguidos por cristales de cuarzo; f) cristales de calcita tapizados por ópalo; g) agre-gado de baritina relleno de cuarzo y seguidos de minerales de mena; h) vetas de calcita pura en contacto con una veta de baritina y calcita.


trata de cuarzo hialino con tamaños de 3o 4 milímetros de largo. Tonalidades cas-taño-amarillentas fueron encontradassólo dentro de diminutas cavidades. Lasestrías características de las caras prismá-ticas sólo se observan en los agregadosde mayor desarrollo. En los alrededoresdel rajo 4 se encontró cuarzo como relle-no de diaclasas de la roca de caja. En estecaso los cristales presentan tamaños infe-riores a los tres milímetros, hábitos simi-lares y se hallan precedidos por óxidos demanganeso, óxidos de hierro y cristalesromboédricos de hasta cinco milímetroscompletamente reemplazados por cuar-zo.Calcedonia: Forma pátinas que recubrenlas caras de cristales mayores de baritinao calcita. De color blanco se reconociósólo bajo lupa binocular. Se trata de agre-gados microcristalinos con formas bo-troidales que en general sigue a una finapátina de ópalo y preceden a diminutoscristales de cuarzo.Fluorita: Esta especie es la única que sólofue determinada a partir del estudio mi-croscópico. Se encontró rellenando del-gadas fracturas que atraviesan la roca decaja del rajo 1. Sus tamaños son inferio-res al milímetro, son incoloras y formanhexaedros bien desarrollados. Se encuen-tran precedidas por óxidos, a los que si-guen asociadas a cristales de baritina ycuarzo. Sus reducidos tamaños y su esca-sa distribución la convierten en la especiemenos abundante entre las encontradashasta el momento a lo largo de todo elsistema.A partir de la mineralogía descripta sepuede establecer la secuencia de precipi-tación que muestra la figura 4. La preci-pitación comienza con dos pulsos quegeneraron agregados de baritina con tex-tura en cresta que alcanzan espesores dehasta 40 centímetros. En sectores locali-zados dichos agregados albergan limoni-tas, hematita y óxidos de manganeso,pero en la mayoría de las vetas las cavida-des entre los cristales mayores de baritinason rellenas en las etapas finales de la mi-neralización por agregados de calcita se-guidos de variedades de sílice. El ópalo es

la variedad principal puesto que formanbochones de varios centímetros de espe-sor y tapiza la superficie de cristales pre-vios. En cantidades subordinadas sigue laprecipitación de calcedonia, pequeños cris-tales de cuarzo y cantidades accesorias defluorita, aunque estos últimos sólo se en-cuentran esporádicamente en las áreas deprecipitación activa durante las etapas fi-nales de la mineralización.

INCLUSIONES FLUIDAS

El estudio microtermométrico se realizósobre tres de las especies minerales des-criptas. Si bien la baritina y la calcita noson minerales ideales para el análisis deinclusiones fluidas su abundancia obligóa incluirlas en este estudio. Por el contra-rio, aunque el cuarzo no es de las especiesmás abundantes, fue estudiado en detallepuesto que su elevada dureza hace quesus inclusiones ofrezcan el dato más con-fiable. Las muestras que a continuaciónse describen son representativas de losrajos antes descriptos.

Petrografía de las inclusiones fluidasCuarzo: A diferencia de la baritina y la cal-cita en las láminas de cuarzo las inclusio-nes fluidas son mucho más escasas. Pesea ello en esta especie se reconocen dosfamilias de inclusiones: aquellas de carác-ter secundario, que son las más abundan-tes, y las inclusiones primarias. Las pri-meras se presentan como cavidades aisla-das de formas irregulares o elipsoidalesque alcanzan los 30 μm de largo o como

trenes que siguen planos de fracturas.Estos trenes se componen de inclusionesmonofásicas con formas elipsoidales ytamaños inferiores a los 10 μm (Fig. 5c).La familia de inclusiones primarias cons-tituye un porcentaje mínimo y se recono-cen por sus formas regulares que en algu-nos casos representan cristales negativos(Fig. 5a, b). Se encuentran alineadas si-guiendo planos de crecimiento o en for-ma aislada con tamaños que varían entre10 y 30 μm. La mayoría de estas poseenuna fase líquida y otra vapor, con un por-centaje de llenado uniforme próximo al90%.Procesos de estrangulamiento son evi-dentes en ambas familias de inclusionesaunque predominan en las cavidades demayor tamaño. Los análisis de microter-mometría que siguen a continuación fue-ron realizados sólo sobre las inclusionesde origen primario sin evidentes proce-sos de deformación.Baritina: Esta especie presenta tres fami-lias de inclusiones distintas: inclusionessecundarias que siguen planos de fractu-ras, inclusiones ahisladas de genesis in-cierta e inclusiones primarias que repre-sentan menos del 10% del total. Las pri-meras son en general monofásicas y sedistribuyen siguiendo trenes a lo largo deplanos de crecimiento o planos de fractu-ras, presentan formas subredondeadas ytamaños que promedian los 5 μm. Fre-cuentemente evidencian deformación so-breimpuesta que deforma las cavidadessiguiendo los planos de clivajes (Fig. 5d).En menor proporción se observa otro

Figura 4: Secuencia de precipitación observada dentro de las estructuras que albergan a la mine-ralización estudiada.


Figura 5: Microfotografías de las inclusiones fluidas estudiadas. a,b) inclusiones primarias en secciones de cuarzo; c) trenes de inclusiones secunda-rias en cuarzo; d) inclusiones secundarias siguiendo los planos de clivaje de la baritina que las contiene; e,f,g,h) inclusiones primarias de baritina dis-persa dentro de las esquirlas; i,j,k) inclusiones primarias en calcita; l) inclusiones con evidencias de estrangulamiento en cristales de calcita.


grupo de inclusiones de tamaños supe-riores a los 80 μm que se hallan dispersasen forma aislada. Presentan formas varia-das y en ocasiones evidencian procesosde estrangulamiento. El carácter bifásicode algunas de ellas fue interpretado comola pérdida parcial de pequeños volúme-nes de líquido por procesos secundarios;hecho que se sustenta por la diversidadde los grados de llenado. Dado el carác-ter secundario estas dos familias de inclu-siones fueron excluidas de los análisis mi-crotermométricos. No así, el tercer gru-po de inclusiones se interpretó de origenprimario debido a las formas regulares, ladistribución aislada y sus tamaños entre10 y 100 μm (Figs. 5e, f, g, h). Se trata deinclusiones bifásicas, donde la fase líqui-da predomina sobre la fase vapor(Vliq/Vtot=0,9). La microtermometría dela baritina se desprende de las medicionesrealizadas sobre está última familia de in-clusiones.Calcita: Si bien las inclusiones son fre-cuentes en los cristales de esta especie, lagran mayoría de estas son de origen se-cundario. Se disponen siguiendo planosde fracturas con formas redondeadas oelipsoidales alineadas en forma subpara-lela con el plano que las contiene. Pre-sentan tamaños promedios de aproxima-damente 5 μm. No se distingue más deuna fase líquida a excepción de algunaspocas que exuelven una fase vapor infe-rior al 5% del volúmen de la cavidad uotras cuya fase vapor se debe a procesosde fractura o estrangulamiento (Fig. 5l).En cantidades inferiores al 5% del totalde las inclusiones aparecen algunas conformas regulares y tamaños ligeramentesuperiores a las antes mencionadas (Figs.5i, j, k). Estas inclusiones se alinean si-guiendo planos de crecimiento del cristalo se disponen en forma aislada con for-mas de cristales negativos. Predominanlas de tipo monofásicas aunque tambiénse encuentran inclusiones bifásicas en lascuales la fase vapor esporádicamente su-pera el 10% del volumen total. La escasezde inclusiones bifásicas y el notorio mo-vimiento de la fase vapor sugieren tem-peraturas de entrampamiento no muy

elevadas. Dada sus características esta fa-milia de inclusiones se considera de ori-gen primario y por lo tanto es sobre lacual se realizaron las determinaciones mi-crotermométricas.

MicrotermometríaEl estudio microtermométrico de las tresespecies minerales demuestra que tantolas condiciones de cristalización como laspropiedades del fluido responsable fue-ron muy similares durante la cristaliza-ción de cada una de ellas. El marcado in-tercrecimiento entre baritina, calcita y va-riedades de sílice, que este distrito pre-senta, sustenta dicho resultado.Especial hincapié se prestó a la determi-nación de la temperatura de eutéctico(Te) a partir de la cual se pueden inferirlos componentes del sistema. Pese a lasconocidas dificultades que su determina-ción presenta en inclusiones de tamañosreducidos los primeros volúmenes defundidos se observaron entre -42 y -28°C(Fig. 6). Este rango de temperaturas eu-técticas es frecuente en sistemas de trescomponentes formados por H2O, NaCl yMgCl2 cuyo punto eutéctico exacto es de-35°C (Davis et al. 1990). No obstante, laabundancia de carbonatos de calcio fren-te a especies con Mg en el este distritopermite suponer un sistema de cuatrocomponentes formado por H2O, NaCl,MgCl2 y CaCl2 cuyo punto eutéctico esde -57°C. Temperaturas tan bajas proba-blemente no fueron observadas debido alas limitaciones técnicas, que para esteparámetro provocan un error por exceso(temperaturas más elevadas).A partir de estos resultados la salinidaddel sistema se determinó utilizando lasecuaciones para H2O y NaCl puesto queestos son los principales componentesdel mismo. En principio, la ausencia decristales hijos de halita así como la fusiónde hidrohalita antes que la del hielo per-miten asegurar que el sistema presentasalinidades inferiores al 23,2%wtNaCleq.Mayores precisiones se obtuvieron utili-zando la ecuación de propuesta por Bod-nar (1993) para estimar la salinidad a par-tir del descenso de la temperatura de fu-

sión del hielo (cuyas siglas en ingles sonTmi). La figura 6 permite observar lospredominios de temperaturas de fusiónalrededor de -3,2°C para el cuarzo y -2,5°C para la calcita, que equivalen a salinida-des de 5,26 y 4,18 %wtNaCleq. respecti-vamente. La misma figura muestra que sibien las temperaturas obtenidas en lasbaritinas no definen una moda marcada,el promedio de las mismas (-3,3°C) es si-milar al de las otras dos especies minera-les.Por último, la figura 6 también muestralos histogramas obtenidos para las tem-peraturas de homogeneización de cadaespecie. No es casualidad que el cuarzosea quien mejor define una moda puestoque algunas de las inclusiones medidas enla baritina y la calcita (especies más frági-les) pudieron sufrir procesos de estrangu-lamiento (necking down), decrepitación opérdida de alguna de las fases que en oca-siones no pueden ser advertidos duranteel estudio óptico de las mismas. No obs-tante la mayor dispersión de valores, lasmodas obtenidas sugieren temperaturasde homogeneización ligeramente mayo-res para la baritina y la calcita (184° y171°C respectivamente) respecto de latemperatura obtenida en el cuarzo (148°C). Esta diferencia es consistente con lasecuencia de precipitación en la cual lasvariedades de sílice cristalizan al final delsistema bajo condiciones más superficia-les.Dichos valores de salinidad y temperatu-ras permiten calcular la densidad de la so-lución involucrada en la precipitación delos minerales analizados. Para esto se uti-lizó el programa Flincor que emplea lasecuaciones de Brown y Lamb (1989) através de la cual se pudieron estimar so-luciones cuyas densidades debieron va-riar entre 0,96 y 0,92 gr/cm3. Es impor-tante destacar que las bajas salinidadesobtenidas, las densidades calculadas, asícomo las temperaturas de homogeneiza-ción determinadas para el área de estudioson consistentes con los trabajos previosrealizados en otros distritos del mismosistema donde estos minerales son espe-cies subordinadas frente a la mineraliza-

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ción metalífera (2,7 a 5,1%wtNaCleq. y100°C) (Leal et al. 2000, Leal 2002c, Co-rrea 2003b).

DISCUSIONES YCONCLUSIONES

El análisis detallado de las inclusionesfluidas resultó consistente con la secuen-cia de precipitación, puesto que las mayo-res temperaturas de homogeneización seobtuvieron sobre los cristales de baritinay calcita cuya precipitación precedió la devariedades de sílice. Los resultados obte-nido sugieren que el cuarzo debió preci-pitar en cavidades abiertas cuando el sis-tema estaba en sus etapas finales y la tem-peratura alcanzaba su más bajo valor.Desde una óptica más regional, el estudiomicrotermométrico demostró que no

existen importantes diferencias entre lascondiciones de precipitación de las espe-cies encontradas en el área de estudio encomparación con otros distritos del mis-mo sistema. A lo largo de más de 70 ki-lómetros los minerales no metalíferosprecipitaron a partir de soluciones conbajas salinidades y temperaturas entre100 y 150°C. Estas condiciones se condi-cen con la escasa alteración de la roca decaja y evidencian, una vez más, el carácterepitermal del sistema.Se realizó un concentrado de baritina so-bre el cual se analizó su composición iso-tópica. Así se obtuvo un δ134S=6,5‰(CDT)y δ18O=11,86‰(SMOV). La relación delisótopo de azufre es consistente con loobtenido en muestras de baritina deotros distritos (Correa 2003b, Leal 2002a) y en todos los casos resultan caracterís-

ticas de sulfatos precipitados a partir desoluciones vinculadas a la actividad ígnea(Rye y Ohmoto 1974, Hoefs 1997). De-safortunadamente aún no hay suficientesanálisis del isótopo de oxígeno en sulfa-tos que permitan establecer un valor es-tadísticamente aceptable para extraernuevas evidencias.Los datos compilados en este trabajosustentan la hipótesis que incluye al dis-trito La Baritina como parte de la mine-ralización de manganeso epitermal quese extiende por más de 70 kilómetros a lolargo de la sierra de Ambargasta. La con-tinuidad espacial de los rajos, su orienta-ción N-S, la inclinación subvertical, lasdimensiones de la estructura, las texturasde relleno, las paragénesis encontradas ylas condiciones establecidas para el pro-ceso de mineralización son pruebas sufi-


Figura 6: Histogramas de frecuencia para las temperaturas de homogenización (Th), la temperatura de fusión del hielo (Tmi) y la temperatura de eu-téctico (Te) para cada una de las especies estudiadas.


cientes para sustentar dicha premisa.No obstante, la elevada concentración debaritina en esta porción del sistema esaún motivo de especulaciones. Para dis-cernir al respecto antes debemos destacarque en este distrito es tan anómala laabundancia de sulfatos como las bajasconcentraciones de óxidos de hierro ymanganeso. En otras palabras, la abun-dancia de minerales de ganga es frecuen-te en otros distritos pero en todos ellosson proporcionalmente importantes lascantidades de minerales de mena. Por elcontrario, en el distrito La Baritina, lascondiciones que hicieron del área un lu-gar apropiado para la precipitación de ba-ritina, ópalo y calcita (en las etapas fina-les de la mineralización) fueron contra-riamente desfavorables durante la preci-pitación de la mena.Los estudios realizados a lo largo de estesistema en los últimos ocho años nospermiten suponer que la principal varia-ble responsable de la actual distribuciónes la evolución estructural del mismo.Los trabajos realizados en aquellos distri-tos donde se observa la evolución com-pleta del yacimiento (Las Fátimas, TresLomitas, Cama Cortada, Hier-Man, LaClemira, etc.) evidencian un marcadocambio en la geometría de los esfuerzoshacia las etapas finales (Ametrano et al.2005, Correa 2003b, Leal y Ramos 2002d, Correa y Cabana 2002, Perri 2000). Entodas las manifestaciones analizadas losminerales metalíferos se encuentran co-mo cementos de brechas o rellenandovenillas de pocos centímetros de espesorque se formaron bajo las condicionestranspresivas. Cuando los esfuerzos cesa-ron se produjo el colapso extensional dela estructura y se generaron importantesespacios abiertos por donde se canaliza-ron los fluidos que precipitaron a los mi-nerales de ganga en las etapas finales dela mineralización. Bajo estas premisaspodemos postular que la concentraciónanómala de minerales no metalíferos y lafalta de minerales de mena en el distritoLa Baritina pudo ser consecuencia de ladeformación de este sector sólo duranteel colapso extensivo de las sierras, cuan-

do se generaron las estructuras capacesde canalizar grandes volúmenes de flui-dos.

AGRADECIMIENTOS

Debemos un especial agradecimiento a laDra. Milka K. de Brodtkorb por alentaral desarrollo de este trabajo y por su per-manente ayuda logística e intelectual an-tes y durante el desarrollo del mismo.Agradecemos también a la Dra. GracielaMas y a la Dra. María José Correa cuyasobservaciones y sugerencias enriquecie-ron sustancialmente a la versión original.Este trabajo pudo realizarse gracias fi-nanciado del proyecto PICT 2008-2010(2006-0301).

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Recibido: 5 de noviembre, 2008 Aceptado: 2 de junio, 2009


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