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DEPÓSITOS DE SULFUROS MASIVOS VOLCANOGÉNICOS(VMS) EN EL PRECÁMBRICO DEL ORIENTE BOLIVIANO

Autor: Michael H. Biste, Ph.D.Empresa Minera Puerta de Oro SRL., Calle Aruma 10, casilla 2341

Santa Cruz de la Sierra, mibi@cotas.com.bo

PALABRAS CLAVES

Precámbrico, oriente Boliviano, Miguela, sulfuros masivos volcanogénicos (VMS), Guarayos

RESUMEN

Bolivia cubre en la parte oriental una región con una superficie de 220,000 km 2 que corresponde a unapequeña parte del gran cratón Amazónico con afloramientos de rocas Meso-Proterozoicas (1.8-1.0 Ga).

Aproximadamente diez por ciento de este regolito consiste de “esquistos” de metamorfismo bajo a medio.Investigaciones de los últimos veinticinco años demostraron que estos se presentan en Guarayos y laChiquitania con características de cinturones de rocas verdes con potencial geológico importante paradepósitos de oro orogénico y yacimientos de sulfuros masivos volcanogénicos (VMS). En este contexto eldescubrimiento del depósito VMS “Miguela” hace veinte años representa un hallazgo bastante importanteen la exploración minera del oriente Boliviano. Está hospedado en una secuencia volcano-sedimentar conafinidad toleítica dentro del cinturón de rocas verdes de Guarayos. Los estudios regionales del pasado notomaron en cuenta la búsqueda sistemática para este tipo de depósitos, tampoco la aplicación demétodos innovadores de exploración para permitir el descubrimiento de cuerpos mineralizados que noafloran y no dejan rasgos en superficie. Los sulfuros masivos de “Miguela” están ligados a la formación“La Pastora”, que se extiende sobre una distancia de por lo menos doce kilómetros. Los tres lentesmineralizados son ricos en cobre y oro. La mineralización se formó como precipitación submarina eimpregnación dentro de los sedimentos y rocas volcánicas con un control por una falla sin-volcánica.

INTRODUCCIÓN

Depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos (VMS) son muy abundantes en los escudos delPrecámbrico del mundo y representan fuentes importantes de los metales cobre, zinc, plomo, oro y plata.En Bolivia casi no se conoce este tipo de yacimientos. El autor presenta un resumen y una interpretaciónde los datos existentes mayormente del proyecto “Miguela” que se ejecutó en el período 1993-98 bajo sudirección.

HISTORIA DE LA INVESTIGACIÓN

Los servicios geológicos de Bolivia e Inglaterra iniciaron en 1975 investigaciones geológicas de lazona oriental de los departamentos Santa Cruz y Beni sobre una superficie de aproximadamente 220,000km 2. Comprende la extensión sudoeste del gran cratón Amazónico en el que se conoce en Brasilnumerosos yacimientos polimetálicos con edad Proterozoica y de diferentes ambientes geológicos. Elproyecto culminó once años después con la publicación de mapas e informes descriptivos (Litherland etal., 1986) y con el levantamiento de la reserva mineralógica se permitió la solicitud de peticiones mineras.El interés se concentró mayormente en oro y el descubrimiento del yacimiento VMS “Miguela” fue másaccidental. En los últimos quince años se realizaron además investigaciones en los estados de Rondoniay Matto Grosse de Brasil cuyos resultados son muy importantes para el entendimiento de la génesis delborde sudoeste del cratón Amazónico. Bettencourt et al. (2010) y Teixeira et. al. (2010) exponen unainterpretación geotectónica coherente de esta región basándose en la determinación de edadesabsolutas de rocas magmáticas y metamórficas.

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MARCO GEOLÓGICO

El escudo cristalino de Bolivia oriental se consolido durante el Meso-Proterozoico (1.8-1.0 Ga) a travésde procesos de acrecentamiento sucesivo de arcos magmáticos al gran cratón Amazónico que seencuentra más al norte y noreste. Existen dos cinturones orogénicos, el de Rondonia/San Ignacio (1.56–1.30 Ga) y de Sunsas-Aguapeí (1.20-0.95 Ga), que tienen rumbo general de noroeste/sudeste y correncasi paralelamente. Este conjunto de rocas forma hoy día un regolito que sufrió peniplanización ylaterización profunda desde el Mioceno. Está limitado en el lado oeste, sudoeste y este por sedimentoslacustre-fluviales de edad Cuaternaria. Aproximadamente diez por ciento de la superficie de este regolitoconsiste de esquistos de metamorfismo bajo a medio. Se componen de rocas volcánicas máficas yfélsicas, sedimentos clásticos con intercalaciones de esquisto de grafito y formaciones bandeadas dehierro. Las investigaciones de los últimos veinticinco años demostraron que estos “esquistos” tienencaracterísticas de cinturones de rocas verdes con un potencial geológico para depósitos de oro orogénicoy yacimientos de sulfuros masivos volcanogénicos (VMSl.

INFORMACIÓN GENERAL

El proyecto “Miguela” está ubicado en elmargen sudoeste del regolito en longitud 63º08’ W y latitud 15º 98’ S (Figura 1) dentro delcinturón de rocas verdes de Guarayos. Fueexplorado entre 1994 y 1997 por las empresasTanganica A.V.V. y Essex Resource Inc.,entonces hace casi veinte años atrás. Unadescripción detallada se encuentra en lapublicación de Biste & Gourley (2000) y Biste(2002). La zona es reconocida desde variasdécadas por veneros aluviales que son elproducto de erosión de vetas de cuarzo (Bisteet al. 1991). Las rocas predominantes son deltipo volcano-sedimentar con metamorfismo deintensidad media. Estas descansan encima deun basamento cristalino cuya edad exacta

está aún desconocida. Ambas unidadesfueron afectadas por dos ciclos tectónicos, elde San Ignacio del Proterozoico Medio y deSunsas del Proterozoico Superior.

Afloramientos de roca son escasos y la mayorparte del área esta plana y lateritizada hastauna profundidad de 40 metros.Figura 1: Ubicación del proyecto Miguela

DESCUBRIMIENTO

La mineralización VMS de la zona A de “Miguela” fue descubierta en 1994 a través de un muestreo desedimentos de corriente y de suelo como una anomalía de oro con una extensión de 2.0 por 0.7kilómetros. Se identificaron además la presencia de rocas volcánicas y gossan estratiforme en trincherascon tenores de oro en el rango de 1.0 a 70 g/t con valores extremos hasta 250.000 g/t en saprolita.Levantamientos de magnetometría, polarización inducida y electromagnetismo (HLEM) confirmaron unaformación conductiva sobre una distancia de más de 12 kilómetros, que fue nombrado “La Pastora”. En1995 se interceptaron sulfuros masivos en taladros de perforación a diamantina en una profundidad de 40metros debajo de óxidos. El levantamiento HLEM confirmó tres zonas con conductores masivostabulares. En 1997 se ejecutaron otros taladros a diamantina interceptando sulfuros masivos hasta unaprofundidad vertical de 240 metros y sobre una distancia horizontal de 550 metros. Se investigó la zonade óxidos y de calcosina en el techo de la mineralización primaria con perforaciones a inversión reversa.

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GEOLOGÍA LOCAL

El basamento cristalino compuesto de granito y gneis se encuentra unos 1.5 kilómetros al este de lazona mineralizada. Las rocas acompañantes son volcánicas de composición básica y félsica, sedimentosclásticos con intercalaciones de chert y una formación bandeada de hierro. Rocas ígneas básicas formanun cuerpo ovalo unos 2.5 kilómetros más al norte-oeste representando una intrusión de gabroprobablemente del Proterozoica Superior (Figura 2). La mineralización del tipo VMS está relacionada auna secuencia félsica con espesor de 400 metros componiéndose de rocas volcánicas submarinas decomposición dacítica a riolítica, de esquisto de cuarzo, moscovita y a veces de biotita con capas delgadasde rocas máficas. En el techo y piso se encuentran anfibolita de granulometría fina, a veces foliado conpresencia de aglomerados. Domos de rocas félsicas compuestos mayormente de cuarzo y feldespato seencuentran unos dos kilómetros más al norte de la zona A en el cerro El Bagre y en el piso de laformación Pastora más al sur. Forman intercalaciones lenticulares rígidas encajonadas en rocas menoscompetentes y están fuertemente recristalizadas. El contacto entre el basamento cristalino y las rocassupracrustales no aflora en ningún sitio. Las últimas están fuertemente foliadas con excepción de losdomos félsicos. Varias fallas regionales atraviesan el área con rumbo 115º a 135º. El lineamento másimportante es el “Ibaimini”, el cual divide el área en dos sectores con padrones estructurales diferentes.La unidad supracrustal al norte de la falla corre 25º a 40º y buza entre 45º a 75º noroeste, y al lado surtiene rumbo de 140º, con buzamiento casi vertical. Aquí predominan esquistos con algunas capasdelgadas ferruginosas e ígneas básicas.

Figura 2: Mapa de la geología local del proyecto Miguela

ROCA HUESPED

Las rocas volcánicas de la zona A tienen según Biste y Gourley (2000) en el diagrama SiO 2-Zr/TiO 2

composición andesítica a riolítica. Las muestras con alteraciones hidrotermales corresponden a riodacitay dacítica. Se determinó la afinidad de estas rocas como toleítica en el diagrama Y-Zr. Se formaron en unambiente subacuático y fueron afectadas durante y posterior a la extrusión y el emplazamiento porprocesos hidrotermales, y más tarde dos veces por metamorfismo regional de grado medio y retrogrado.Las variedades más básicas contienen como minerales principales piroxena, actinolita, tremolita,plagioclasas y menores cantidades de biotita, clorita, epidota, magnetita, ilmenita, esfena y apatita. Lasvariedades félsicas se componen principalmente cuarzo, plagioclasas, moscovita y en proporcionesmenores biotita.

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MINERALIZACION

Forma

La mineralización de la zona A consta de tres cuerpos principales que están relacionados a dosniveles estratigráficos dentro de la secuencia félsica (Figura 3). Los lentes A-1 y A-2 forman el horizontesuperior y el lente A-3 el horizonte inferior. La distancia entre ambos horizontes es de aproximadamente300 metros. Minerales sulfurosos masivos predominan en A-1, semi-masivo y diseminado en A-2 y capasdelgadas de sulfuros masivos, semi-masivos y pirita diseminada en A-3. El lente A-1 es el mejorexplorado. Tiene forma tabular, buzamiento de 45º a noroeste y una potencia real entre 12 a 23 metros.La mineralización es consistente sobre una distancia horizontal de 450 metros, y sobre por lo menos 350metros en dirección del buzamiento. En el techo de este lente existe un manto con varios metros depotencia enriquecido en sílice y bario hasta 7,199 ppm, el equivalente de aproximadamente 1.3% baritinapor peso. Se han observado también estructuras almohadas y brechas volcanogénicas.

Figura 3: Modelo conceptual para la mineralización VMS de “Miguela”.

Composición

La mena sulfurosa consiste de pocos minerales opacos de los cuales los más importantes son lapirita, calcopirita y en cantidades menores la esfalerita y galena. La ganga dominante es moscovita,

biotita, cuarzo, poca clorita y carbonatos. Calcosilicatos como granate, actinolita y diópsido se encuentranal norte y sur de la zona A en capas delgadas dentro de sedimentos ricos en sílice. Los mineralessulfurosos son de grano grueso debido a la fuerte recristalización sufrida durante el metamorfismoregional y la deformación tectónica. Texturas de estratificación en la mena sulfurosa está raramentepreservadas, pero indicadas por el cambio de capas sulfurosas y material volcánica. Stockwork es pocofrecuente y se presenta solamente en el lente A-3 en el contacto de sulfuros masivos con andesita.

Alteración hidrotermal

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Alteraciones hidrotermales son bastante abundantes. Están desarrolladas en forma estratiforme ysemi-conformable en el piso y a lado de los tres lentes de sulfuros masivos. Predominan los minerales depirita, moscovita y sílice, pero turmalina, carbonatos y clorita están también presentes. La alteración es lamás intensiva en el piso y a lado del cuerpo A-3 y se extiende hasta 2.0 kilómetros al norte dentro delmismo horizonte félsico. La zona A esta delimitada por una zona fallada en la margen sur, cuyo origenes probablemente sin-volcánica. Controla la geometría de la mineralización y de la alteración hidrotermalasociada. Las rocas félsicas desaparecen abruptamente al sur de esta falla y están reemplazadas poranfibolita, y la alteración de moscovita y pirita por clorita y carbonatos (Figura 3).

Distribución de los metales

La mineralización primaria está enriquecida en el metal cobre (Tabla 1). La mayor parte del oro y laplata esta concentrada en la mena estratiforme masiva compuesta de pirita y calcopirita con valoresmáximos de 8.25 g/t Au y 162 g/t Ag. La zona de alteración en el piso del cuerpo A-3 contiene valoresanómalos de oro pero sin importancia económica. La distribución del oro es errática. Correlaciones clarascon los otros metales se observan solamente en la mena primaria. La potencia de los sulfuros masivosdisminuye hacia el norte de la zona A donde se vuelve más rico en zinc, plomo y plata.

Tabla 1. Contenido medio de metales, mineralización primaria de Miguela, zona A.

El oro esta enriquecido en la zona de oxidación, donde los otros metales están lixiviados por losefectos de los procesos de laterización (Tabla 2). El cobre esta concentrado en la zona supergénica,donde el oro y los otros metales están también lixiviados. El oro esta correlacionado con el cobre y laplata, y el cobre con la plata en la zona de los sulfuros primarios. En la zona de oxidación y supergénicaexiste una correlación entre el oro y el plomo.

Tabla 2: Contenido medio de metales, mineralización segundaria de Miguela, zona A-1.

RECURSOS DE MINERAL

La última estimación de recursos mineralógicos fue efectuada en el año 2004 para los tres cuerposmineralizados usando muestras de trincheras, de perforaciones a diamantina, circulación inversa y auger.Se modeló la litología, el tipo de mineralización, peso especifico y los tenores de oro y cobre usando elprograma MircoModel, bloques de 5*5*5 m 3 y como estimador el método de kriging. De este modo sedeterminó recursos medidos e indicados aplicando una ley de corte de 0.2 g/t para oro y 0.2 % paracobre. El recurso de mena oxidada es de 2.5 millones toneladas con una ley de 1.03 g/t Au, y de menasupergénica 2.1 millones toneladas con una ley de 1.71 % Cu

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DISCUSION

El descubrimiento del depósito VMS “Miguela” representa un hallazgo muy importante en laexploración minera del oriente Boliviano. Está hospedado en rocas volcano-sedimentares con afinidadtoleítica dentro del cinturón de rocas verdes de Guarayos. El regolito del oriente Boliviano es difícil aexplorar porque está casi siempre aplanado, muchas veces profundamente lateritizado y cubierto convegetación densa. Los resultados de muestreo demostraron que las anomalías de suelo para oro, cobre yzinc son débiles o inexistentes encima de cuerpos mineralizados con un perfil laterítico completo. Lostenores incrementan recién en la zona inferior de la saprolita a veces a valores de varios 1,000 ppm.

Depósitos del tipo VMS forman casi siempre agrupaciones de varios cuerpos individuales dentro de unsolo horizonte litológico. Por esta razón el descubrimiento de tres lentes en “Miguela” y otras anomalíasrelacionadas a la formación “La Pastora” es un resultado bastante alentador. Indica la existencia de unaprovincia mineralógica de sulfuros masivos volcanogénicos en la zona de Guarayos. Hasta el momentoningún otro programa de exploración sistemática fue ejecutado en el oriente Boliviano para este tipo dedepósitos. Y hace falta la aplicación de algunos métodos adicionales entre estos litoquímicos como elestudio de la distribución de tierras raras en chert y rocas volcánicas, y geoquímicos como el MMI(“Mobile Metal Ion”) aplicado a muestras de suelo. Esto permitiría junto con levantamientos geofísicostradicionales el descubrimiento de cuerpos mineralizados profundos que no afloran y que no dejan rasgosen la superficie. Los objetos más favorables para este tipo de estudios son los cinturones de esquistoscon presencia de rocas volcánicas submarinas como ocurren en Guarayos y la Chiqitania en lasformaciones Quiser, Santa Rosa, Guarayos y Cristal.

Los sulfuros masivos de “Miguela” están ligados a la formación “La Pastora”, que aflora sobre unadistancia de por lo menos doce kilómetros. Su extensión exacta todavía es desconocida. Los tres lentesmineralizados son ricos en cobre y oro y el emplazamiento controlado por una falla sin-volcánica. Tienenforma tabular, pero evidencias para un “feeder zone” o zonificación química bien definida con un sectorenriquecido en cobre y una mineralización de zinc y plomo externa, como se conoce en depósitossimilares, no fueron observadas. La mineralización se formó como precipitación submarina eimpregnación dentro de los sedimentos y rocas volcánicas.

REFERENCIAS

Bettencourt, J.S., Barbosa Leite Jr., W.B., Salina Ruiz, A.,Matos, R., Payilla, B.L., Tosdal, R.M.,2010. The Rondonian-San Ignacio Province in the SW Amazonian Cratón: An overview. Journal ofSouth American Earth Sciences 29, p. 28–46.

Biste, M.H. et al., 1991. Geology and Exploration of Gold Placer Deposits of the Precambrian Shield ofEastern Bolivia: Actas del Simposio Internacional sobre Yacimientos Aluviales de Oro, ORSTOM, La Paz,p. 145-158.

Biste, M.H. & Gourley, A.W., 2000. Geology and Setting of the Miguela A-Zone, Guarayos GreenstoneBelt, Eastern Bolivia. In: VMS Deposits of Latin America, Geol. Assoc. of Canada, Min. Dep. Div., Spec.Pub. Nº. 2, pp. 24.

Biste, M.H., 2002. Características geológicas del proyecto polimetalico Miguela al este de Ascensión deGuarayos, Dpto. Santa Cruz, Bolivia. – Revista Tecnica de Yacimientos Petroliferos Fiscales Bolivianos,Vol. 20, octubre 2002. – Memorias del XV Congreso Geologico Boliviano, Santa Cruz, Bolivia,p.137 –141.

Litherland, M. et. al. 1986. The geology and mineral resources of the Bolivian Pre-Cambrian shield. BritishGeological Survey, Natural Environment Research Council, Overseas Memoir 9, London, Her Majesty’sStationary Office, 153 p.

Teixeira, W., Geraldes, M.C., Matos, R. Salina Ruiz, A., Saes, G. Vargas-Mattos, G., 2010. A reviewof the tectonic evolution of the Sunsás belt, SW Amazonian Cratón. Journal of South American EarthSciences 29, p. 47–60.