South American Management S.A. Geolgicos... · South American Management S.A. 2 ESTUDIO GEOLOGICO...

South American Management S.A.

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www.samsa.cl

ESTUDIO GEOLOGICO DISTRITAL

CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA Y MINERALÓGICA YACIMIENTO DE ZEOLITAS EN QUINAMÁVIDA

COMUNA DE COLBÚN, REGION DEL MAULE

ENAMI

GERENCIA DE FOMENTO

SUBGERENCIA OPERACION FOMENTO ZONA CENTRO SUR

INFORME FINAL

Enrique Grez,

Miguel Vera

Geólogos

Santiago, Santiago, 25 de Enero de 2018

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mailto:[email protected]://www.samsa.cl/


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ENAMI

GERENCIA DE FOMENTO


Santiago, 25 de Enero de 2018

INDICE

INTRODUCCION…………………………………………………………………………................................ 8

ANTECEDENTES GENERALES…………………………………………………………………........................ 8

OBJETIVOS, ALCANCES Y LIMITACIONES DEL ESTUDIO………………………………………………………. 9

UBICACIÓN Y ACCESOS………………………………………………………………………………………………………… 10

PROPIEDAD MINERA…………………………………………………………………………………………………………….. 10

METODOLOGÍA DE TRABAJO………………………………………………………………………………………………… 11

MUESTREO Y ANÁLISIS…………………………………………………………………………………………………………. 13

GEOLOGÍA REGIONAL Y GEOLOGÍA DEL ÁREA DE ESTUDIO……………………………………………. 16

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MINERÍA DE LA ZEOLITA………………………………………………………………………………………………………. 16

MARCO GEOLÓGICO REGIONAL…………………………………………………………………………………………… 18

GEOLOGÍA DE ZEOLITA QUINAMÁVIDA……………………………………………………………………………… 22

GEOLOGÍA……………………………………………………………………………………………………………………………. 22

Estratigrafía………………………………………………………………………………………………………………………… 22

Rocas intrusivas…………………………………………………………………………………………………………………… 30

Estructuras………………………………………………………………………………………………………………………….. 30

ALTERACIÓN – MINERALIZACIÓN…………………………………………………………………………………………. 31

ZEOLITAS DE QUINAMÁVIDA………………………………………………………………………………………………… 32

Mineralización y zonación de las zeolitas…………………………………………………………………………… 34

Caracterización de zeolitas de Quinamávida……………………………………………………………………… 43

DESCRIPCIÓN GEOLÓGICO-MINERA…………………………………………………………………………………….. 48

MINERÍA………………………………………………………………………………………………………………………………. 48

CANTERAS……………………………………………………………………………………………………………………………. 50

Cantera Colores…………………………………………………………………………………………………………………… 50

Cantera Madera…………………………………………………………………………………………………………………… 51

Cantera Baja………………………………………………………………………………………………………………………… 53

TRANSPORTE DE MINERAL…………………………………………………………………………………………………… 54

PLANTA DE BENEFICIO……………………………………………………………………………………………………….. 55

Pruebas de granulometría y mineralogía……………………………………………………………………………. 57

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ANÁLISIS DEL MERCADO DE LA ZEOLITA……………………………………………………………………………… 62

Breve historia……………………………………………………………………………………………………………………… 62

Usos de la Zeolita………………………………………………………………………………………………………………… 63

Uso de la Zeolita en Chile…………………………………………………………………………………………………... 63

Producción mundial de zeolitas………………………………………………………………………………………….. 65

Precios………………………………………………………………………………………………………………………………….. 66

ESTIMACIÓN DE RECURSOS…………………………………………………………………………………………………. 68

Plan de Exploración……………………………………………………………………………………………………………. 71

CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………………………………………. 71

RECOMENDACIONES……………………………………………………………………………………………………………. 73

REFERENCIAS.……………………………………………………………………………………………………………………… 75

LINKS CITADOS EN EL TEXTO………………………………………………………………………………………………. 75

FIGURAS Página

Figura 1. a) Ubicación y accesos. b) Concesiones Toba1-8 y Hortensia 1-30……………………. 11

Figura 2. Ocurrencias de roca zeolítica en la Provincia de Linares, Región del Maule……. 17

Figura 3. Geología Distrital Sector Rari-Panimávida-Quinamávida..………………………………… 20

Figura 4. Geología de las propiedades Toba 1-8 y Hortensia 1-30……………..……………………. 21

Figura 5. Columna estratigráfica del Área de Zeolita Quinamávida………………………………………... 23

Figura 6. Fotografías de muestras de mano de Andesita porfirítica basal (APB)…………….. 24

Figura 7. Fotografías de muestra de mano de la Andesita porfirítica fina (APF)………………. 25

Figura 8. Fotografías de muestra de mano de la Toba vítrea de lapilli (TVL)…………………… 26

Figura 9. Fotografías de muestra de mano de la Toba vítrea arenosa (TVA)………………...... 27

Figura 10; Fotografías de muestras de mano de la Toba limosa inferior, (TLI 1)……………… 28

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Figura 11; Fotografías de muestras de mano de TLI 2……………………………………………………….. 29

Figura 12; Fotografía de muestras de mano de Conglomerado Arenoso CAR…………………... 29

Figura 13. Contenidos de zeolita en las unidades estratigráficas de Zeolita Quinamávida. 35

Figura 14. Zeolitas presente en la Andesita porfirítica Fina (APF)……………………………………… 37

Figura 15. Zeolitas presente en la Toba vítrea de lapilli (TVL)………………………………………..… 37

Figura 16. Zeolitas en la unidad de Toba vítrea Arenosa (TVA)………………………………….…… 38

Figura 17. Zeolitas presente en la Unidad Toba limosa inferior (TLI 1) …………………………… 39

Figura 18. Zeolitas presente en la Toba limosa superior (TLI 2)………………………………………. 40

Figura 19. Zeolitas presente en el Conglomerado arenoso (CAR)……………………..……………… 40

Figura 20. Zeolitas presente en las intercalaciones de Toba andesítica de lapilli, (TAL).. 41

Figura 21. Planos iso contenido de zeolita total y de clinoptilolita……………………………..….. 42

Figura 22. Vista panorámica de Cantera Colores y posición de las muestras colectadas……. 50

Figura 23. Sección estratigráfica expuesta en Cantera Colores ………………………………………... 51

Figura 24. Vista panorámica de Cantera Madera y posición de las muestras colectadas……… 52

Figura 25. Sección estratigráfica expuesta en Cantera Madera……………………………………………. 52

Figura 26. Vista panorámica de Cantera Baja y posición de la muestra colectada en el lugar. 53

Figura 27. Mineralogía de las zeolitas en la muestra 2746 de Cantera Baja………………………… 54

Figura 28. Ubicación de Planta Urrutia y accesos a concesiones Toba 1-8 y Hortensia 1-30.. 55

Figura 29. Productos zeolíticos industriales comercializables de Planta Urrutia…..…………… 56

Figura 30. Curvas granulométricas de las cuatro muestras de productos de Planta Urrutia.. 59

Figura 31. Mineralogía de las fracciones granulométricas de productos de la Planta Urrutia. 60

TABLAS

Tabla 1. Información de propiedad minera de las propiedades Toba 1-8 y Hortensia 1-30…... 10

Tabla 2. Resumen de muestras colectadas y ensayes, análisis y determinaciones………………….. 13

Tabla 3. Estadígrafos básicos de la composición de muestras de Zeolita Quinamávida….. 32

Tabla 4. Resultados de las determinaciones de peso específico………………………………….…… 33

Tabla 5. Resultados de las determinaciones de Capacidad de Intercambio Catiónico (CEC)… 34

Tabla 6. Prueba de tamiz sobre las cuatro muestras de productos de la Planta Urrutia……… 58

Tabla 7. Producción de Zeolita en Chile entre los años 2004 y 2013.……………………………………. 66

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Tabla 8. Precios mercado norteamericano e internacional de zeolita………………………………. 67

Tabla 9. Precios Zeolita de Planta Urrutia………………………..……………………………………………... 67

Tabla 10. Roca mineralizada por unidad litológica con contenido de zeolita mayor que 50%. 68

Tabla 11. Estimación de recursos de mineral zeolítico…………….……………………………………… 70

ANEXOS

ANEXO I

Dispositivo de Almacenamiento de Datos Digitales que incluye los siguientes archivos:

Base de dato digital georreferenciada ARC GIS

Base de datos Geología y Muestreo

Base de datos fracciones granulométricas de productos de Planta Urrutia

ANEXO II

Planos topográficos escala 1:1.000 (3 láminas)

Planos geológicos escala 1:1.000 (3 láminas)

Secciones geológicas Zeolita Quinamávida a escala 1:1.000 (1 lámina)

Plano de contenido de zeolita total Zeolita Quinamávida a escala 1:5.000 (1 lámina)

Plano de contenido de clinoptilolita Zeolita Quinamávida a escala 1:5.000 (1 lámina)

ANEXO III

Act Labs. Certificado determinaciones Peso Específico

Geo Atacama. Reporte de Análisis DRX-FRX 82 muestras de afloramientos

Geo Atacama. Reporte de Análisis DRX-FRX 16 muestras de fracciones granulométricas

Geo Atacama. Reporte de test de granulometría, curvas granulométricas

Act Labs. Procedimiento determinación de peso específico en muestras de mano

Geo Atacama. Nota técnica Procedimiento análisis DRX-FRX Quinamávida.

Act Labs. Certificado de análisis CEC A17-14567

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ANEXO IV

CEM-GeoAtacama. Estudio Petro-Calcográfico Zeolita Quinamávida, Diciembre 2017.

ANEXO V

Álbum fotográfico digital

Fotos E Grez

Fotos M Vera

Fotos Zeolita General

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GERENCIA DE FOMENTO


Santiago, 25 de Enero de 2018

INTRODUCCION

ANTECEDENTES GENERALES

La Empresa Nacional de Minería, ENAMI, llamó a “Licitación Estudio Geológico Distrital,

Caracterización Geológica y Mineralógica Yacimiento de Zeolitas en Quinamávida”, la cual fue

adjudicada a South American Management S.A., SAM SA, mediante carta adjudicataria de fecha

viernes 10 de noviembre de 2017. El contrato respectivo fue extendido y firmado por los

representantes de ambas empresas con fecha 22 de Noviembre de 2017, fecha coincidente con el

inicio de los servicios en el área de trabajo. Se nombra representante de ENAMI para este contrato

a la Sra. Jane Vallette Isla y como jefe del servicio por parte de SAM SA al geólogo Sr. Enrique

Grez Armanet.

Los trabajos en el campo se iniciaron e mismo 22 de Noviembre de 2017 con el traslado del personal

de terreno y equipamiento de trabajo al poblado de Quinamávida distante 2 Km del centro el área

de trabajo. Se utilizó como campamento base una hostería del pueblo de Panimávida, distante

10 Km del centro del área de trabajo.

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OBJETIVOS, ALCANCES Y LIMITACIONES DEL ESTUDIO

El objetivo del presente estudio es la caracterización geológica y mineralógica del yacimiento de

zeolitas de Quinamávida que actualmente se encuentra en una fase de explotación artesanal. Su

mineral es procesado en una planta de molienda y harneo distante 2 Km de los lugares de

extracción.

Los objetivos específicos de este trabajo son entonces

a) Reconocimiento geológico sobre el área de Quinamávida para la caracterización

mineralógica

b) Determinación de áreas más favorables para la exploración y extracción de mineral

zeolítico

c) Identificación y categorización de los recursos de mineral zeolítico y de otros minerales

industriales que se reconozcan en el área.

d) Determinación de las condiciones de infraestructura que soporten la actividad extractiva

de un potencial centro productivo de zeolitas.

e) Análisis de mercado nacional e internacional de las zeolitas: Proveedores, Consumidores,

Potencialidad del mercado futuro, precios.

Las limitaciones de este estudio son de tipo específicos con respecto al Proyecto de Zeolitas de

Quinamávida en particular y a las condiciones de mercado de las zeolitas en general.

Respecto de limitaciones del Proyecto Quinamávida, en primer lugar hay que advertir que la

Zeolita es más una roca mineralizada que un mineral en particular. La experiencia de exploración

y producción en Chile es reciente, limitada y la demanda ha resultado discontinua; esto hace que

los depósitos de roca zeolítica se mantengan con escaso conocimiento y desarrollo. La roca

zeolítica se encuentra en una región aledaña a zonas de agricultura intensiva lo que, por una parte

puede ser favorable para el consumo del recurso, pero por otra dificulta la actividad minera

extractiva.

Las limitaciones referentes al desarrollo del mercado tienen que ver con el desconocimiento de

las cualidades y usos de la zeolita, la mala calidad de los productos de zeolita natural que a la

larga ha desincentivado la utilización de este mineral.

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Este no es un Informe calificado bajo la Ley 20235 de Certificación de Recursos y Reservas mineras;

sin embargo, se han utilizado los criterios y normas adoptadas por la Comisión Calificadora de

recursos y Reservas Mineras en lo que se refiere a información técnica pertinente.

UBICACIÓN Y ACCESOS

Quinamávida se encuentra en la Comuna de Colbún, Provincia de Linares, Región del Maule. El

área de trabajo es un rectángulo de 2,0 Km2 cuyo centro se ubica en el cruce de las coordenadas

UTM WGS84 E 281.100 y N6.035.300, a una elevación media de unos 300 m sobre el nivel del mar.

En la imagen Google de la figura 1 a se destaca la ubicación del área de trabajo y sus accesos desde

la ciudad de Linares.

Desde la ciudad de Linares, en el Km 307 de la carretera panamericana 5 Sur, se accede hacia el

NE a la localidad de Quinamávida por la ruta L-11 por 14.7 Km. En este punto se debe tomar la

ruta L-389 que conduce hacia el Este, a la localidad de Quinamávida y al Hotel Quinamávida hacia

el NE. EL área de trabajo se ubica a 600 m al Este de estas localidades.

PROPIEDAD MINERA

La propiedad minera del Prospecto Zeolita Quinamávida consiste en 2 concesiones de explotación,

cuyo titular es don Roberto Urrutia Castro, denominadas Toba 1-8 y Hortensia 1-30, de 48 y 110

ha cada una. Esta información fue provista por ENAMI en las bases de licitación; información

adicional de cada una de las propiedades fue extraída de la página WEB de Sernageomin

http://catastro.sernageomin.cl/ ; En terreno se identificaron y levantaron topográficamente los

HM de ambas mensuras. En la tabla 1 se presentan la información relativa a estas propiedades. La

figura 1 b es un plano con la identificación y extensión de aquellas dos concesiones.

Tabla 1. Información de propiedad minera de las propiedades Toba 1-8 y Hortensia 1-30

OBJECTID DISTRITOPROPIEDAD_MI

NERAROL HECTAREAS NOMBRE_TITULAR RUT_TITULAR

ESTADO_PROPIE

DAD_MINERA

1 QUINAMAVIDA TOBA 1-8 07303-0036-0 47.99663URRUTIA CASTRO

ROBERTO Y OTRA5368127-1 En tramite

2 QUINAMAVIDA HORTENCIA 1-30 07303-0039-5 109.99228URRUTIA CASTRO

ROBERTO5368127-1 En tramite

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http://catastro.sernageomin.cl/


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Figura 1. a) a la izquierda, Ubicación y accesos a Área Zeolita Quinamávida. b) a la derecha, marcados en rectángulos

rojos se indica extensión de las concesiones Toba1-8 y Hortensia 1-30.

METODOLOGÍA DE TRABAJO

El servicio se realizó de acuerdo al siguiente plan de trabajos: La campaña de terreno se inicia el

día 22 de Noviembre de 2017, con una inspección del área que fue objeto de levantamiento

geológico. La visita de inspección fue dirigida por el dueño de las concesiones, Sr. Roberto Urrutia

Castro, quien expuso sobre los métodos de minería utilizados, acompañándonos a cada una de las

tres canteras de extracción y a un tour por la planta de molienda y harneo.

A partir del día siguiente, jueves 23 de noviembre y hasta el 02 de Diciembre, se llevó a cabo el

levantamiento geológico a escala 1:1.000 de la mayoría de los afloramientos reconocibles en el

sector. Hay que hacer notar que más del 90 % de la superficie se encuentra cubierta por un manto

de suelo de delgado espesor, pero que no permite reconocer la litología subyacente del área. El

mapeo geológico se materializo en imágenes satelitales de alta resolución, cuya base topográfica

preliminar fueron coordenadas UTM WGS 84, separadas cada 100 m y curvas de nivel cada 5 m.

Los mapas de terreno que son considerados preliminares, contienen los puntos de muestreo y

observación geológica, tomados con GPS de mano y marcados en el plano. También en estos planos

se delinearon los límites de los afloramientos visitados y las notas de geología que cada profesional

aportó al estudio de terreno.

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Se colectaron muestras de mano y muestras para análisis de los afloramientos de las principales

rocas que afloran en el área; Los puntos de muestreo general y los puntos de muestreo en las

canteras y picados mineros quedaron materializados en terreno con una estaca de color anaranjada

con el número de la muestra y también el mismo número pintado con pintura roja indeleble sobre

una roca inamovible. Las canteras fueron muestreadas en canaleta continua y describió su

estratigrafía en detalle.

El topógrafo levantó la ubicación de cada muestra con GPS geodésico y le entregó coordenadas X,

Y, Z de cada muestra colectada. Toda la información de puntos de observación del levantamiento

geológico local, con sus coordenadas UTM, identificación de muestra si fue el caso, litología,

alteración y mineralización se acumuló en una base de datos de puntos en ambiente Excel.

El plano topográfico se complementó con un levantamiento Aero fotogramétrico de alta resolución,

con imágenes LIDAR 3D. Las bases de amarre geodésico consistieron en puntos geodésicos IGM y

los HM de las concesiones mineras objeto de estudio. Todos estos productos que han sido utilizados

para base de planos y figuras de este informe y se incluyen en el Dispositivo de Almacenamiento

de Datos Digitales del Anexo 1.

Toda la información fue compilada en bases de datos georreferenciada UTM WGS84, en ambiente

Arc GIS de acuerdo a instrucciones y formatos de ENAMI, para la confección de planos de este

informe y soporte de la exploración venidera en el área de trabajo. El Anexo 1 contiene un

Dispositivo de Almacenamiento de Datos Digitales en el cual se incluye la base de datos

georreferenciada en ambiente Arc GIS. En el Anexo 2 se presenta una versión impresa de la base

de datos de puntos de observación y puntos de muestreo.

Durante todo el desarrollo del trabajo se hizo una investigación bibliográfica orientada en tres

direcciones: a) soporte geológico regional y distrital, b) investigación del depósito de zeolita de

Quinamávida y de otras ocurrencias en el Distrito y c) Investigación de mercado local e

internacional. Se revisaron más de 50 reportes, tesis de grado y documentos relacionados a la

Zeolita. El capítulo de referencias da cuenta de esta investigación; sin embargo allí solo se citan

los documentos que sirvieron para construir este informe.

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MUESTREO Y ANÁLISIS

Las muestras para análisis y determinaciones mineralógicas se extrajeron de una canaleta,

dispuesta en ángulo recto al rumbo de las capas, de 1 m de largo y 0,15 X 0,15 m de sección. El

muestreo de frentes en las canteras fue similar, extrayéndose muestras en una canaleta continua

de los diferentes horizontes estratigráficos relevantes. Cada bolsa con muestra incluyó una muestra

de mano de unos 500 cc, debidamente rotulada, y una muestra de 4,5 Kg de esquirlas y polvo de

roca. Las muestras fueron colectadas en bolsas plásticas, que fueron etiquetadas, pesadas y

selladas directamente en el lugar de extracción.

Todas las muestras para análisis se trasladaron a la planta de molienda y harneado de Quinamávida,

donde se ordenaron para la preparación de un inventario que se agregó a la Orden de Trabajo para

el Laboratorio. Luego se acumularon en sacos de plástico que también fueron sellados. Los sacos

fueron trasladados por personal de ENAMI al Laboratorio ACTLAB de la ciudad de Coquimbo para

su preparación mecánica y posteriores análisis según la respectiva Orden de Trabajo, todo esto de

acuerdo con las instrucciones del Administrador del contrato de ENAMI.

Preparación mecánica. Luego de extraer la muestra de mano de la bolsa etiquetada de cada

muestra, el resto fue chancado a ¼” y cuarteado en un cuarteador de rifles. Una mitad se devolvió

a la bolsa original para ser almacenada como rechazo duplicado; la otra mitad se continuó con el

proceso de preparación, con molienda 80% bajo 100# Tyler (150 μm) en el Laboratorio de ActLabs

de Coquimbo. Se entregaron sobres etiquetados de pulpas para análisis.

Todas las muestras preparadas fueron sometidas a las siguientes baterías de análisis y

determinaciones, las que se presentan en la tabla 2:

Tabla 2. Resumen de muestras colectadas y ensayes, análisis y determinaciones a las que fueron sometidas.

Los análisis y estudios a los que fue sometido cada muestra se describen someramente a

continuación:

MUESTRAS

TOTALTEST

GRANULOMÉTRICODRX FRX

PESO

ESPECÍFICOCEC

MICROS

COPIA

GEOLOGÍA 63 63 63 2 2 7

CANTERAS 19 19 19 3 3 3

PLANTA 4 4 12

TOTAL 86 4 94 82 5 5 10

PROCEDENCIA

ENSAYES, ANALISIS Y DETERMINACIONES

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Difracción de Rayos X (DRX). Consiste en identificar fases mineralógicas a partir de los

difractogramas preparados para la identificación y la cuantificación de especies mineralógicas. La

conciliación se hace comparando resultados de la mineralogía con la composición química obtenida

por el método de fluorescencia de rayos X. Hay que aclarar que el método es semi cuantitativo y

no es capaz de identificar o medir materiales amorfos, como vidrio, palagonita, crisocola, etc. En

este estudio se produce una interferencia entre palagonita, vidrio volcánico y una zeolita, la

mordenita que para efectos de estimación se asumió que toda la palagonita es mordenita, lo que

puede estar sobreestimando esta especie mineralógica de zeolita.

Una descripción más extensa del método se puede revisar en el documento DRX Quinamávida

incluido en el Anexo III de este informe.

Las 82 muestras de campo (63 de afloramientos y 19 de canteras) fueron sometidas a

determinaciones con este método. Los resultados fueron incluidos ordenadamente en la Base de

Datos que se incluye como archivo digital en el Anexo I de este Informe.

Fluorescencia de Rayos X (FRX). Consiste en la irradiación de la muestra con rayos X para provocar

la excitación de los átomos de la muestra provocando la emisión de fotones de rayos X secundarios

característicos de cada elemento presente en la muestra. Sobre la base de muestras patrones se

comparan las emisiones secundarias para identificar los elementos y cuantificar sus

concentraciones en la muestra.

Una descripción más extensa del método se puede revisar en el documento DRX Quinamávida

incluido en el Anexo III de este informe.

Las 82 muestras de campo (63 de afloramientos y 19 de canteras) fueron sometidas a

determinaciones FRX. Los resultados fueron incluidos ordenadamente en la Base de Datos que se

incluye como archivo digital en el Anexo I de este Informe.

Peso Específico (SG). Consiste en la medición del peso específico de una sustancia, en este caso

una muestra de roca del tamaño de unos 200 cc, mediante el Principio de Arquímedes. El

fragmento de roca es secado en horno a 80°C y luego impermeabilizado con una capa exterior de

parafina. Se hace la corrección de adición de parafina a la muestra.

Se realizaron 5 mediciones de peso específico especialmente sobre muestras seleccionadas por su

contenido visual de zeolita. 3 muestras provienen de canteras y 2 muestras provienen de

afloramientos de campo.

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Las mediciones de peso específico se realizaron en el Laboratorio ActLabs de Coquimbo. Una

descripción más extensa del método se puede revisar en el documento LAB-MUE-105 Densidad

REV03-DIS, incluido en el Anexo III de este informe.

Los resultados de este ensaye son 20% más bajos que los pesos específicos de los minerales

zeolíticos contenidos en la muestra por lo que se estima que el método de preparación de la

muestra pudo estar subvalorando el peso específico de ella. Se solicitó nuevas mediciones de peso

específico para verificar los datos entregados. Los resultados no se considerarán en este estudio.

Microscopía de luz transmitida. A partir de una muestra de mano, que se fija a un vidrio

portaobjeto, se procede a su devastación hasta dejar una lámina de roca de pocos micrones de

espesor. La lámina así preparada es examinada en un microscopio de luz transmitida para la

identificación, cuantificación y tamaño de las especies mineralógicas presentes en la muestra. Se

revisan también asociaciones mineralógicas y texturas de la roca para definir su petrografía e

interpretar su origen.

Se realizaron 10 estudios de microscopia y petrografía sobre 7 muestras de afloramientos y 3

muestras de canteras. Por este método se estudiaron las unidades lito estratigráficas más

importantes del distrito, se les confirió un nombre y con esta información se pudo interpretar

origen y los procesos de alteración y mineralización.

La preparación de las muestras y el posterior estudio mineralógico y petrográfico fue realizada por

geólogos de CEM GeoAtacama, en Coquimbo. Copia de los informes de petrografía se encuentran

acumulados en el Anexo III de este informe.

Estudios granulométricos. Cuatro muestras de productos intermedios y terminados que se

obtienen en la planta harneo y molienda fueron sometidas a una separación por tamaño de granos,

tamizado, para luego determinar las composiciones mineralógicas de cada fracción. Con este

método se consigue la construcción de curvas de granulometría de cada producto y se analiza cada

fracción para verificar la existencia de segregación de algún material, por ejemplo impurezas en

alguna fracción granulométrica específica.

Se realizó tamizado de 4 muestras extrayéndose 6 fracciones granulométricas por cada muestra.

Se hizo DRX y FRX para determinación mineralógica sobre 16 fracciones más representativas.

La preparación de las muestras, el tamizado, la preparación de curvas granulométricas y las

posteriores determinaciones de mineralogía con DRX y FRX fue realizado en el laboratorio de CEM

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GeoAtacama, en Coquimbo. Copia de los informes curvas granulométricas y determinaciones

mineralógicas DRX se encuentran acumulados en el Anexo III de este informe.

Capacidad de Intercambio Catiónico (CEC). Es un método para estimar la capacidad que tiene un

suelo o producto de uso en agricultura para intercambiar su carga catiónica, normalmente Na+,

Ca+2, Mg+2 y K+ por Amonio NH4+ a un pH establecido. Una alta CEC de un producto es una medida

de la capacidad para atrapar y mantener disponibles durante más tiempo en el suelo los

fertilizantes nitrogenados, que son altamente solubles, permitiendo a las especies vegetales

disponer de este compuesto por períodos prolongados de tiempo durante su crecimiento.

Adicionalmente disminuirá la disolución de estos fertilizantes en las aguas de riego y la

consiguiente percolación de esos compuestos hacia las napas subterráneas.

Se solicitó la determinación de CEC en 4 muestras de zeolita de Quinamávida para verificar la

utilidad de este mineral específicamente para su uso en agricultura.

Aseguramiento y control de calidad

Considerando que este es la primera evaluación de un depósito de zeolitas, se tomaron algunas

precauciones en cuanto a mantener y almacenar duplicados de cada una de las muestras

colectadas. Esto con el objeto de hacer posteriores estudios y verificaciones además de preparar

un plan de control de calidad de los resultados y en general de todos los elementos de la base de

datos. Se recomienda en el futuro la preparación de protocolos de colección de información y

muestras y luego la preparación de un programa de control de calidad de procesos, análisis y

determinaciones, particularmente de aquellas realizadas con métodos cuantitativos y semi

cuantitativos: DRX, FRX, CEC, SG.

GEOLOGÍA REGIONAL Y GEOLOGÍA DEL ÁREA DE ESTUDIO

MINERÍA DE LA ZEOLITA

Previo a 1990, en Chile se habían publicado trabajos en los cuales la zeolita se reconocía como

especie mineralógica asociada a metamorfismo de bajo grado o a depósitos de zeolita en rocas

volcánicas, pero sin considerarla un recurso de interés económico.

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La zeolita es reconocida como recurso minero no metálico en la Región del Maule, desde los

años 1990, en un trabajo efectuado por la empresa Accefo Ltda para la CORFO, durante el año

1991. En el informe final (1993) se describe una ocurrencia de exploración de zeolitas

denominado Valentina, ubicado en la zona de Termas de Catillo, unos 60 Km al sur de

Quinamávida.

En el plano de la figura 2 se muestra una imagen Google con las principales ocurrencias, canteras

y picados mineros que se destacan a lo largo de la margen oriental del Valle Central de la Región

del Maule, específicamente hospedadas en las rocas volcanoclásticas de la Formación Colbún.

Figura 2. Ocurrencias de roca zeolítica en la Provincia de Linares, Región del Maule.

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Una inspección de las imágenes satelitales de la región de Linares muestran la existencia de una

cantera en Morro Los Coligües, sector de Lomas de Putagán, a 3.5 Km del depósito de

Quinamávida, donde Cemento Melón desarrolló una cantera de 300 X 150 m (la más grande de la

zona) desde donde explotó zeolita con el propósito de producir cemento puzolánico. No fue

posible conseguir información técnica ni de producción relacionada con esta operación. Tampoco

fue posible visitar el lugar.

En torno a Morro (Cantera) Los Coligües se reconocieron varios picados mineros desde donde se

ha extraído zeolita de modo artesanal y discontinuo. También se reconocen rajos blancos o

picados mineros similares, al sur del Rio Ancoa y al norte de Rio Longaví. No se encontró

información técnica relativa a estas ocurrencias ni se tiene plena certeza de que se trate de

ocurrencias de zeolita. Actualmente, la actividad extractiva de todas estas ocurrencias de zeolita

se encuentran detenidas.

En las regiones del Bio Bio y Araucanía, Formación Colbún parece conectarse espacial y

temporalmente con la Formación Cura Mallín que tiene litologías equivalentes y presenta

ocurrencias de zeolitas similares a las reconocidas en la Formación Colbún. (Vicencio R., V.

2015).

MARCO GEOLÓGICO REGIONAL

La región de Panimávida y Quinamávida se ubica en el borde oriental de Valle Central cuyo flanco

cordillerano en este sector está constituido por una sierra de 200 a 300 m de altura sobre el Valle

Central.

Las rocas que afloran en estos cerros fueron inicialmente citadas por González, O. y Vergara, M.

1962, como volcanitas meso silíceas, sílico alcalinas y sedimentos continentales cuya edad la

asignaron al Cretácico Inferior a Medio. Pero en Karzulovic, J. et al, 1979, estas mismas rocas son

descritas como una secuencia de rocas volcánicas y volcanoclásticas que ellos definieron como la

Formación Colbún y en base a material fosilífero de vegetales encontrados en la Unidad VI de esta

formación, le asignaron una edad Eoceno - Oligoceno.

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Vergara, M. et al, 1999, describen la unidad VI de la Formación Colbún (Karzulovic, et al, 1979)

como una litofacie inferior de la Formación Colbún que tiene unos 200 m de espesor y se encuentra

constituido principalmente por tobas cineríticas laminadas, brechas riolíticas, tobas soldadas

dacíticas a riolíticas, flujos de vidrio y pómez silíceos. Se intercalan algunos lentes de tobas y flujos

lávicos de composición intermedia a básica, y horizontes de sedimentitas volcanoclásticas. Según

esos autores, la base de esta unidad no se reconoce porque se encuentra cubierta por las gravas

de relleno del Valle Central, sin embargo en este trabajo se reconocieron extensos afloramientos

de una andesita gris oscura verdosa muy porfiríca que hace de superficie irregular de depositación

de la secuencia de tobas cineríticas y sedimentitas lagunares de la Unidad VI de la Formación

Colbún. Por el techo, la Unidad VI se encuentra cubierta por flujos basálticos y tobas que fueron

objeto de datación radiométrica por parte de Karzulovic, J. et al, 1979, arrojando una edad de

22.2 ±1.9 MA correspondiente al Mioceno temprano. Por tanto, considerando los estudios

paleontológicos de Troncoso y Muñoz (1988), se concluye que la edad de los depósitos cineríticos

ácidos de Quinamávida tiene una edad Oligoceno superior a Mioceno temprano.

El plano de la Figura 3 es un extracto del plano geológico distrital que presenta Bascuñán, S. 2005,

en su tesis de la Universidad de Concepción. El plano está modificado para mostrar que la secuencia

volcanoclástica se apoya al menos en dos localidades en una unidad denominada Andesitas

porfiríticas fina y las andesitas porfiríticas basales que se describen ene este informe. Estas

andesitas no están definida en trabajos anteriores y puede ser una intercalación o un sill de

composición andesítico-basáltica entre las rocas volcanoclásticas. En este sentido, tanto

Karzulovic, J. et al 1979, como Vergara M, et al, 1999, además de otros autores posteriormente,

han informado de la presencia de intrusivos hipabisales de basalto y andesitas incluidos en la

secuencia volcanoclástica del Miembro VI de la Formación Colbún, pero con las evidencias de

campo en Quinamávida, los intrusivos no resultaron justificados.

Las rocas de la Formación Colbún en las inmediaciones de Quinamávida, han sido reportadas con

actitud homoclinal de rumbo NW a NNW y manteos suaves al Este. Sin embargo, hacia el sur, por

ejemplo en Valentina, Accefo Ltda. 1993, reporta los Estratos de Quebrada Cenicero,

correlacionables con el miembro VI de la Formación Colbún, en actitud NNW con manteos

variables entre 20 y 60° W. Con estos datos es posible concluir que las rocas volcanoclásticas del

miembro VI de Formación Colbún en la región del Maule se encuentran plegadas en anticlinales

y sinclinales cuyas longitudes de onda parecen tener cientos de metros de ancho.

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Figura 3. Geología Distrital Sector Rari-Panimávida-Quinamávida. Extraído de Bascuñán S. 2005. Modificado para este

trabajo

Sumariamente se puede afirmar que la Formación Colbún, que ha sido reconocida a lo largo de

todo el flanco oriental del Valle Central en la Provincia de Linares, contiene rocas volcano-

sedimentarias del miembro VI de dicha formación que son hospedantes de roca zeolítica similar

a las reconocidas en Quinamávida. Solo en esta localidad se mantiene actividad minera artesanal

con extracción de zeolita que es beneficiada en una planta de molienda y harneo en el mismo

lugar. Otras 5 ocurrencias con rajos y picados mineros han sido identificadas en la región pero

todas ellas se encuentran inactivas.

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Figura 4. Geología de las propiedades Toba 1-8 y Hortensia 1-30. Donde se ubican los depósitos de zeolitas objeto de

esta investigación.

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GEOLOGÍA DE ZEOLITA QUINAMÁVIDA.

GEOLOGÍA

En el área de Zeolita Quinamávida, específicamente el polígono seleccionado para este estudio,

se reconoce una geología dominada por una secuencia de rocas piroclásticas de carácter

intermedio a ácido con una intercalación de una secuencia de volcano-sedimentitas continentales

todas pertenecientes al Miembro VI de la Formación Colbún. La denominación de las rocas que

aquí se emplea es una denominación práctica de campo apoyada con la petrografía microscópica

de las muestra de mano que fueron colectadas en cada punto de muestreo. El plano geológico de

la figura 4, arriba, es una versión simplificada del mapa geológico del área de Zeolita Quinamávida.

En el Anexo II se encontrará una copia en formato PDF a escala 1:1.000 del plano geológico del

área de Quinamávida y dos secciones que exponen el modelo geológico del área.

El área de trabajo presenta una delgada pero continua cubierta de suelos que cubre más del 95%

de la superficie del terreno. Esporádicos afloramientos y sub afloramientos (lugares en que

abundan bloques y fragmentos de la supuesta roca subyacente) que quedaron registrados en el

mapeo 1:1.000 permitieron preparar el mapa geológico interpretativo, en el cual se proyectan las

unidades litológicas a través de toda el área de trabajo y se pudo preparar una columna

estratigráfica estimativa de la secuencia volcano-sedimentaria.

Estratigrafía

La columna estratigráfica combinada del área de trabajo tiene un espesor de unos 140 m.

Tratándose de rocas volcánicas y sedimentarias continentales, las facies clásticas, especialmente

aquellas con componentes más gruesos, lapillitas, tobas de lapilli y conglomerados, presentan una

fuerte tendencia a formar lentes de corto alcance horizontal y espesores significativos. La

estratificación que se reconoce esporádicamente en estas rocas, es también reflejo de

depositación en cuencas de relieves pronunciados y vertientes inestables, reconociéndose

estructuras sedimentarias como estratificación cruzada, estratificación gradada inversa y normal,

canales de erosión y ocasionalmente slumping en los depósitos sedimentarios más finos. Teniendo

presente estas consideraciones, se ha construido la columna estratigráfica general del área de

trabajo, la cual se presenta en la figura 5. Se describen las litologías de base a techo a

continuación:

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Figura 5. Columna estratigráfica del Área de Zeolita Quinamávida.

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Andesita porfirítica basal (APB). Es la unidad más antigua reconocida en el Área de Quinamávida.

Ha sido reconocida con unos 25 a 30 m de espesor; la base de esta unidad que se supone un flujo

lávico, es desconocida por encontrarse cubierta por sedimentos cuaternarios del Valle Central; el

techo parece ser una superficie de erosión o el mismo límite de la colada, que seguramente

presenta un relieve relativamente irregular de colinas y depresiones donde se instala la secuencia

volcano sedimentaria. Se interpreta aquí que se trata de un flujo de andesita de color gris verdoso

oscuro con fenocristales de plagioclasa y máficos de hasta 2 mm de largo bien conservados.

Macroscópicamente es una roca gris medio a oscuro con los fenocristales de feldespatos

relativamente frescos; los máficos, dominados por piroxenas y anfíboles están parcialmente

cloritizados. A la lupa se reconoce fenocristales de plagioclasa, también olivino (?), piroxenas,

magnetita y algunas vesículas rellenas con zeolita. La masa fundamental es afanítica, con aspecto

cloritizado. La andesita fue reconocida en dos zonas: En el norte del área de trabajo, entre el

Hotel Quinamávida y el Canal El Melado y en una franja de 300 m de ancho y 600 m de largo en

dirección NE, al sur de Cerro de la Cruz, en el borde SE del área de Quinamávida. La foto a de la

figura 6 muestra el aspecto macroscópico de esta roca y la foto b es una microfotografía que

muestra una vesícula de 0,2 mm de diámetro rellena con zeolita.

Figura 6. Fotografías de muestras de mano de Andesita porfiríca basal: Izquierda, muestra de mano de andesita

porfirítica basal (APB); Derecha, microfotografía de APB con una vesícula de 1 mm rellena con zeolita.

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Andesita porfirítica fina (APF). Sobre yaciendo a la APB en el sector sur del Área de Quinamávida,

conformado todo el Cerro de la Cruz, se reconoce una andesita de color gris claro aspecto masivo

y relativamente más resistente que el resto de las rocas del distrito, lo que explica la formación

de relieves positivos pronunciados. La andesita porfirítica fina se presenta con una morfología

lenticular cuyo eje mayor es NNE, un ancho visible de hasta 300 m y un espesor máximo de 90 m.

Litológicamente se trata de una andesita vesiculosa, con 15% de fenocristales de plagioclasa y

minerales opacos, además de cúmulos y vesículas de zeolita. La masa fundamental está compuesta

por plagioclasa, minerales opacos y vidrio volcánico. La figura 7 ilustra la textura macroscópica de

la APF y la microfotografía presenta el aspecto de una vesícula de 2 mm rellena con zeolita. Algo

de goethita y zeolitas rellenan poros y cavidades. Mayores detalles se pueden encontrar en la

descripción petrográfica 2559, incluida en el anexo III de este informe.

Figura 7. Izquierda, fotografías de muestra de mano de la Andesita Porfirítica fina (APF); Derecha, microfotografía de

la APF con sus fenocristales de plagioclasa de hasta 1 mm de largo y vesícula rellenas de zeolita.

Conglomerado tobáceo (COT). Lentes locales de un conglomerado tobáceo de no más de 4 m

de espesor y decenas de metros de extensión se disponen sobre la toba andesítica de cristales en

la ladera noroeste de Cerro de la Cruz. Se trata de un conglomerado de rodados subrredondeados

y sub angulosos de fragmentos líticos andesíticos, de vidrio volcánico y de riolita, de hasta 4 cm

de diámetro inmersos en una matriz arenosa tobácea profundamente transformada a zeolitas

con fragmentos de feldespato alterado y ojos de cuarzo (pseudomorfo de β quartz). Esta

litología ha sido asimilada a la unidad que la sobre yace porque su alcance es muy local.

Toba vítrea de lapilli (TVL). Una potente capa o lente de a lo menos 52 m de espesor, de Toba

vítrea de lapilli y lapillitas de composición riolítica y color pardo amarillento claro, se dispone

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sobre el conglomerado tobáceo COT, o directamente sobre la APF o directamente sobre la APB. La

roca está compuesta por fragmentos líticos de andesita y andesitas alteradas, además de

abundantes fragmentos angulosos de pómez aplastadas (fiammes), todos alterados a zeolita y

palagonita. Los líticos andesíticos son similares a la andesita basal. La matriz es principalmente

vítrea, parcialmente reemplazada a zeolitas y palagonita, con cristales de plagioclasa, ojos de

cuarzo (pseudomorfo de β quartz), escasos máficos y minerales opacos. La figura 8 muestra el

aspecto de la TVL en una muestra de mano y el aspecto de Más detalles de la mineralogía de estas

rocas se entregan en los informes de Descripción Petrográfica 2704 y Descripción Petrográfica 2743,

incluida en el anexo III de este informe.

Figura 8. Izquierda, fotografías de muestra de mano de la Toba vítrea de lapilli (TVL); Derecha, microfotografía de la

TVL con fiammes de hasta 50 mm de diámetro, fragmentos líticos andesíticos, feldespatos y ojos de cuarzo.

La toba vítrea de lapilli presenta intercalaciones lenticulares de toba vítrea de aspecto arenoso

(TAM) en lentes de 2 a 4 m de espesor y extensiones de más de 10 m. éstas se reconocen

discontinuamente en los afloramientos del borde del Canal Melado. La toba arenosa presenta

granos de 1 a 2 mm de diámetro, comúnmente de pómez y vidrio alterado, también granos de

cuarzo y de líticos andesíticos o silíceos. La toba arenosa tiene estratificación gruesa, gradada y

cruzada; suele presentarse en bancos de 5 y hasta 30 cm de espesor.

Toba vítrea conglomerática (TVC). Sobre la toba de lapilli TVL y sobre la andesita basal en el

sector de este del Hotel Quinamávida (Punto 2703) y por el camino que asciende a la Cantera

Colores, se reconoce un lente de una toba vítrea de aspecto conglomerático de unos 8 a 10 m de

espesor. Los cantos rodados tienen de 2 mm y hasta 20 mm de diámetro, subrredondeados, son

principalmente de vidrio volcánico desvitrificado o reemplazado por zeolita; la matriz es vítrea

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parcialmente alterada a palagonita y zeolitas con líticos andesíticos, cristales de feldespatos y

cuarzo. Considerando la similitud que presenta esta toba con la toba vítrea de lapilli TVL, ambas

litologías se consolidan en ésta última unidad. La muestra 2584 fue estudiada al microscopio; copia

del informe petrográfico se encuentra en el Anexo III de este informe.

Toba Vítrea Arenosa (TVA). Es una capa de unos 20 m de espesor que contiene dos horizontes de

sedimentos volcanoclásticos finos que serán descritos abajo por separado. La TVA está compuesta

por granos de líticos de pómez y vidrio desvitrificado, además de líticos de andesita y granos mono

minerales de cuarzo, plagioclasa y minerales opacos. La matriz es vítrea, parcialmente

desvitrificada a palagonita zeolitas y arcillas. Suele presentar lentes de toba vítrea de aspecto

conglomerático y de toba fina de aspecto arenoso. Una descripción petrográfica de esta roca se

puede encontrar en la Descripción Petrográfica 2714 que se encuentra en el Anexo III de este

informe. Y fotos de muestra de mano y de su aspecto al microscopio se presentan en la figura 9.

Las intercalaciones de volcanoclásticas finas se describen a continuación.

Figura 9. Izquierda, fotografías de muestra de mano de la Toba vítrea arenosa (TVA); Derecha, microfotografía de la

TVA a luz transmitida nícoles cruzados, 50X, con fiammes de hasta 1 mm de diámetro, fragmentos líticos andesíticos,

fragmentos de feldespatos y cuarzo.

Toba Limosa TLI 1. Es un lente de rocas sedimentario-volcánicas de color pardo claro a blanco

sucio, de unos 13 m de espesor máximo, que ha sido descrita por Bascuñán S. 2005 como una toba

cinerítica. La TLI 1 está compuesta por un agregado muy fino de partículas de vidrio desvitrificado,

zeolitas, y algunos cristales o partículas de mayor tamaño, de zeolita, plagioclasa, minerales

opacos y esquirlas de vidrio. La figura 10 a la derecha expone una muestra de mano del horizonte

de toba limosa maciza de Cantera Colores. Descripciones microscópicas de esta roca se encuentran

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en las Descripción Petrográfica 2563, Descripción Petrográfica 2564 y Descripción Petrográfica

2570, que se encuentran en el Anexo III de este informe.

Figura 10; a la izquierda expone una muestras de mano de TLI del horizonte inferior de toba limosa maciza en Cantera

Colores, a la derecha se aprecia una muestra de mano con hojas fosilizadas del horizonte fosilífero de Cantera Madera.

La TLI 1 presenta buena estratificación, con estratos decimétricos de limolita laminada, que los

lugareños denominan “piedra madera” que usan para tallado de artículos artesanales, también se

reconoce un estrato de 30 cm de limolita carbonosa de color gris oscuro a negro, sobre ella un

estrato de 20 cm de espesor de limolita blanca con muchas hojas que ha sido la capa fosilífera

estudiada por paleontólogos, una muestra de mano de esta capa se expone en la figura 10 a la

derecha. Sobre la capa fosilífera se dispone una capa de toba de lapilli riolítica con matriz limosa

blanca. Parte de esta intercalación fina se expone en las canteras Madera y Colores, además de

Picado Blanco. Este lente de toba limosa se extiende unos 280 m, desde las canteras Madera y

Blanca hasta el extremo norte del Área de Quinamávida. La TVI 1 se encuentra cubierta por el

segmento intermedio de la TVA que tiene unos 12 m de espesor.

Toba Limosa 2 (TLI 2). Incluida en la TVA y a unos 12 m por encima de la TLV 1, se reconoce

otra lente de toba limosa, de color blanca, de unos 3,5 a 5 m de espesor, muy parecida a la que

se describe en la Cantera Colores. Este lente fue reconocido en afloramientos discontinuos, unos

2 m por debajo del techo de la TVA, desde el norte de la concesión Toba 1-8 hasta el centro de la

concesión Hortensia 1-30, por unos 1.000 m en sentido NS. Fotos de toba laminada y toba arenosa

maciza se presentan en la Figura 11, No se observaron trabajos o canteras mineras sobre este

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estrato, pese a que se encontró roca con laminaciones similares a las que se explota para artesanía

en la Cantera Madera

Figura 11; a la izquierda expone una muestras de mano de TLI 2, del horizonte superior de toba limosa laminada que

los lugareños denominan “piedra madera”. A la derecha se aprecia una muestra de mano del horizonte TLI 2, de toba

maciza algo arenosa.

Conglomerado arenoso (CAR). Esta es la unidad estratigráficamente más alta que se encontró en

el área de trabajo. El conglomerado arenoso que se le estimó unos 50 m de espesor, presenta

rodados de líticos de origen volcanoclásticos alterados, inmersos en una matriz argilo-tobácea

transformada parcialmente a clinoptilolita el cemento es hematítico y palagonítico. En la foto de

la izquierda de la figura 12 se aprecia el aspecto del conglomerado arenoso. Numerosos fragmentos

de troncos carbonizados de hasta 40 cm de largo y 10 cm de diámetro fueron recocidos en esta

unidad; un tronco carbonizado se presenta en la foto de la derecha en la figura 12.

Figura 12; a la izquierda se expone una muestras de mano de Conglomerado Arenoso CAR y a la derecha un afloramiento

del CAR en el punto 2724, donde contiene numerosos troncos carbonizados.

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Hacia la base de esta unidad se reconocen lentes de hasta 1 m de espesor de toba arenosa blanco

amarillenta con matriz vítrea y fragmentos desvitrificados. Hacia al techo de esta unidad se

reconocieron dos intercalaciones de 1 a 1.5 m de espesor, de una toba andesítica de lapilli (TAL)

de color gris y débil alteración silícica. El conglomerado arenoso es reconocible a lo largo de todo

el borde este de la concesión Toba 1-8 y la parte NE de la concesión Hortensia 1-30. Se supone que

hacia el Este, ya bien fuera del área de trabajo, concordantemente sobre el conglomerado arenoso

se dispone una secuencia de flujos detríticos y piroclásticos, de composición andesítica, que

forman parte del techo de la Unidad VI de la Formación Colbún (Karzulovic, J., et al. 1979).

Rocas intrusivas. En publicaciones e informes de geología regional y en reportes dedicados a la

geología local de Quinamávida, se citan cuerpos intrusivos discordantes y concordantes con la

estratificación que son descritos como intrusivos andesíticos subvolcánicos. Sin embargo, no se

encontraron evidencias de cuerpos intrusivos que se ajusten a esas descripciones dentro del área

de trabajo. Es posible que la Andesita porfirítica basal APB y algunas variedades texturales más

finas APF, se hayan interpretado como cuerpos intrusivos subvolcánicos pero, dadas las evidencias

de campo, estas andesitas reconocidas tanto al norte como al sur del área de trabajo, en este

informe se describen como una roca que hace de base de la secuencia sedimentario volcánica

asignada al Miembro VI de la Formación Colbún.

Estructuras. La secuencia estratificada que se ha descrito como perteneciente al Miembro VI de

la Formación Colbún, se encuentra en actitud sub horizontal con pequeñas variaciones tanto en

rumbo, NW a WNW, como en manteos, variables entre 0 y 10° NE. Estas variaciones en rumbo y

manteo de las capas son perfectamente explicadas como variaciones de una estratificación cruzada

o producidas en un ambiente altamente energético como son las condiciones de depositación en

una cuenca fluvial. Sin embargo, tomando en consideración el contexto regional, por ejemplo,

capas de tobas zeolitizadas con rumbos NW y manteos variables entre 20 y 60° en el depósito de

zeolitas de Valentina, en Termas de Catillo (descritos por Accefo Ltda. 1993) y plegamiento de las

rocas de la formación Malla Malla, correlacionable con Formación Colbún, en la región

precordillerana de Laguna Laja (descritos por Herriott, T.M., et al. 2006), si bien es cierto, en

Quinamávida no se reconoció plegamiento tectónico, éste no se descarta del todo.

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Varias estructuras sedimentarias se reconocen en la zona de trabajo: superficies de erosión entre

capas de granulometrías diferentes, estratificación gradada y gradada inversa, estratificación

cruzada, marcas de fondo en superficies de sedimentos finos, pequeños pliegues tipo slumping,

laminaciones sedimentarias, etc.

ALTERACIÓN – MINERALIZACIÓN

La Zeolita es la más numerosa familia de minerales clasificados como tectosilicatos. Los

tectosilicatos a su vez componen casi el 75% de la Corteza terrestre (Inglezakis, Vassilis J. and

Loizidou M. 2012). Las zeolitas es un grupo de minerales que contiene más de 40 especies naturales

y que desde el punto de vista composicional, se clasifican como alúmino-silicatos.

La zeolita en estado natural se presenta normalmente en una combinación de varias especies del

grupo, que en conjunto presentan una composición química similar a la roca que las hospedan y

como ésta es generada a partir de un magma de carácter ácido, la composición química es

comparable con una riolita o un granito. Por esta misma razón y porque tratándose de alúmino-

silicatos, con una variada cantidad de cationes alcalinos, como Ca+2, Mg+2, K+ Na+, no es posible

distinguir diferentes especies del grupo por medio del análisis de elementos mayores de la roca;

de hecho, la composición de una zeolita es muy parecida a la de los feldespatos. Teniendo en

consideración lo anterior, la exploración y explotación de zeolita se refiere más a identificación,

cuantificación, dimensionamiento y posterior beneficio de un cuerpo de roca zeolítica, con

especies mineralógicas de interés, equivalentemente a lo que ocurre con la minería de otros

minerales industriales similares, arcillas, talco, sílice, feldespato, etc.

Es necesario además aclarar que las características fisicoquímicas de cada especie de zeolita son

diferentes y por tanto las aplicaciones y también algunos resguardos, dependerán de la especie de

zeolita que se utilice industrialmente o aparezca como impureza.

La roca zeolítica en Quinamávida es un producto de la percolación de agua meteórica que

reacciona con tefras y volcano-sedimentos de carácter ácido depositados en una cuenca

continental en régimen hidrológico abierto. La percolación se habría producido bajo pH neutro a

ligeramente básico, temperaturas no mayores a 250°C (temperatura máxima de precipitación de

la mordenita) y profundidades de alrededor de 300 m, condiciones son precisamente las que se

deducen de la asociación mineralógica de alteración-mineralización de las zeolitas en la Formación

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Cura Mallín, en la pre cordillera de las regiones de Bio Bio y La Araucanía. (Vicencio V.E., 2015).

De acuerdo con Marantos, I. et al, 2012, estas son condiciones son bastante comunes para la

formación de la mayoría de los depósitos de zeolita.

Las zeolitas más comunes en la Corteza continental son aquellas que se producen en ambientes

sedimentario-volcánicos especialmente asociados productos volcano-clásticos ácidos y su origen es

la desvitrificación e hidrólisis del vidrio volcánico. De acuerdo a Ulmanu, M. 2012, las nueve

especies más comunes que se producen en este ambiente, son Clinoptilolita, Mordenita,

Analcima, Chabazita, Erionita, Ferierita, Heulandita Laumonita, y Phillipsita. Destacadas en

negrilla aparecen las especies reconocidas en Quinamávida.

ZEOLITAS DE QUINAMÁVIDA

La tabla 3 es una estadística de la composición mineralógica de las 82 muestras colectadas de

afloramientos canteras y picados de Quinamávida. Las muestras fueron analizadas mediante

difracción de rayos X (DRX), con lo que se determinó la composición mineralógica de cada muestra.

Hay que considerar que el muestreo es aleatorio pero, debido a que se priorizó el conocimiento de

canteras y picados, la mineralogía de estos lugares quedó más representado que aquellos que no

tienen trabajos mineros o de reconocimiento. Por este motivo más abajo se hace una revisión de

los contenidos de zeolita de cada unidad de la columna estratigráfica.

Tabla 3. Estadígrafos básicos de la composición de las muestras de zeolita del área de Quinamávida. Los valores son el

resultado de determinaciones DRX en muestras de canal de afloramientos. Los resultados se expresan en porciento. El

material no zeolítico incluye cuarzo, feldespato, máficos, arcillas, vermiculita y minerales accesorios.

Clinoptilolita Heulandita Mordenita Analcima ErionitaZEOLITA

TOTAL

NO ZEOLITA

TOTAL

% % % % % % %

OBSERVACIONES 182 182 182 182 182 182 182

MUESTRAS ANALIZADAS 82 82 82 82 82 82 82

MUESTRAS CON VALORES 81 65 61 1 2 82 82

MEDIA 35.36 7.72 21.62 0.46 0.13 65.29 34.71

MEDIANA 36.38 7.35 21.89 0.46 0.13 70.61 29.39

DESV STD 12.81 3.53 15.30 1.95 19.84 19.84

MÁX 57.72 20.90 60.89 37.68 6.91 87.37

MÍN 1.81 1.61 3.54 37.68 4.15 2.85

ESTADÍGRAFOS

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En términos generales, la zeolita representa 2/3 del volumen total de la roca en Quinamávida; el

otro 1/3 lo componen otros minerales que se presentan como granos momo minerales o como

fragmentos líticos. Estos minerales, en orden de importancia son: feldespatos, cuarzo, máficos,

vermiculita y esmectita.

Se realizaron 4 determinaciones de peso específico sobre muestras de rocas colectadas de

afloramientos de las unidades más representativas de la secuencia estratigráfica. La tabla 4

muestra los resultados de estas mediciones. Como se puede observar los resultados de pesos

específicos fueron sistemáticamente muy bajos en comparación con la combinación de minerales

que componen la roca: Zeolitas: 2,1 a 2,4 gr/cm3, Feldespatos 2,5 a 2,6 gr/cm3, Cuarzo 2,65

gr/cm3. Por este motivo se ha solicitado repetir estos ensayes. Sin embargo para los efectos de

transformar volúmenes en tonelajes, en este informe se usará preliminarmente un peso específico

intermedio asignado de 2,0 gr/cm3.

Tabla 4. Resultados de las determinaciones de pesos específicos de las muestras de zeolita del área de Quinamávida. Se

usó el método de balanza con muestra sumergida, método de Arquímedes.

Se realizaron 4 determinaciones de capacidad de intercambio catiónico (CEC) sobre muestras de

rocas colectadas de afloramientos de las unidades más representativas de la secuencia

estratigráfica. La tabla 5 muestra los resultados parciales de CEC para el Aluminio, el calcio, el

potasio, el magnesio y el sodio. No se hizo medición de CEC para amonio, fosfato ni CEC total. Los

resultados de CEC obtenidos muestran que la roca zeolítica de Quinamávida presenta capacidades

de intercambio catiónico similares a las que se obtienen en otros depósitos de zeolitas del mundo,

son apropiadas para su aplicación como agregados para mejorar suelos agrícolas y para suplemento

MUESTRA DENSIDAD DESCRIPCIÓN UNIDAD

2704 1.66 Toba de lapilli riolítica, líticos 2-3%, BetaQz 2-3% TVL

2714 1.54 Arenisca media conglomerática, Cuarzo


34

alimenticio para la ganadería; Los valores de CEC que alcanzaron a 125 meq/100g (no es CEC total),

se obtuvieron de muestras de la unidad litoestratigráfica TVI 1.

Tabla 5. Resultados de las determinaciones de Capacidad de Intercambio Cationico (CEC) de las muestras de zeolita del

área de Quinamávida.

Mineralización y zonación de las zeolitas

La mineralización de zeolitas (alteración deutérica o diagenética) se desarrolla en las rocas

sedimentario-volcánicas del miembro VI de la Formación Colbún. La reacción de hidrólisis sobre

el vidrio volcánico es el fenómeno químico que transforma el material amorfo en minerales del

grupo de las zeolitas. Este fenómeno como se comentó, se produce en el ambiente de una pila de

sedimentos volcánicos altamente porosos, que hacen de reservorio de un acuífero con

componentes geotermales, temperaturas variables entre 40 y 220°C y a profundidades no mayores

a 500 m. Bajo estas condiciones, la transformación del vidrio en zeolita esta relacionada a la

composición de la pila sedimentario volcánica y a su estratigrafía. Por este motivo, la

concentración de zeolita en general y de cada especie de zeolita en particular, se revisa a

continuación para cada unidad litoestratigráfica de la columna estratigráfica definida en

Quinamávida.

Cada zeolita es estable bajo condiciones de presión y temperatura más o menos precisas, por ello

las zeolitas se han usado como geotermómetros de reservorios geotérmicos. Los depósitos de

zeolita presentan una zonación y paragénesis que refleja precisamente el ambiente de estabilidad

de las zeolitas presentes. En la figura 13 se presenta la columna estratigráfica general del área de

Quinamávida, en la que cada unidad aparece de colores diferentes de acuerdo al contenido total

de zeolitas.

Exchangea

ble Al

Exchangea

ble Ca

Exchangea

ble K

Exchangeabl

e Mg

Exchangeabl

e Na

meq/100g meq/100g meq/100g meq/100g meq/100g

2704 Toba de lapilli riolítica, líticos 2-3%, BetaQz 2-3% TVL 0.4 29.5 10.3 4.4 23.9

2714 Arenisca media conglomerática, Cuarzo


35

Figura 13. Contenidos total de zeolita en las unidades estratigráficas de Zeolita Quinamávida. En colores desde blanco

hasta rojo se indica el contenido de zeolita total. En los gráficos circulares de la derecha se aprecia la proporción de las

diferentes especies de zeolita respecto de la zeolita total presente en cada unidad.

PROP

IEDA

D EN

AMI

NO C

OMER

CIAB

LE


36

Se aprecia también que la unidad con más alto contenido de zeolita es la intercalación de toba

limosa inferior (TLI 1) y las unidades de andesitas basales aparecen como rocas estériles respecto

del contenido de zeolitas. En esta misma figura 13, se presentan gráficos circulares con la

mineralogía de las zeolitas presentes. En este sentido, las zeolitas presentan zonación de manera

que clinoptilolita es abundante en estratos superiores, Toba vítrea arenosa (TVA 2) y Conglomerado

arenoso (CAR), mientras que la mordenita es progresivamente más abundante en profundidad,

específicamente en la unidad de Toba vítrea de lapilli (TVL). Una excepción a esta regla se

reconoce en la intercalación sedimentario-volcánica de Toba limosa inferior, TLI 1, porque ella

pudo actuar de pantalla térmica y barrera de movilidad del acuífero geotermal que hizo posible la

transformación del vidrio volcánico en zeolita.

Para una mayor comprensión de los contenidos de zeolita y su caracterización, a continuación se

hace una descripción de la mineralización-alteración de cada unidad estratigráfica de la columna.

Andesita porfirítica basal (APB). Considerando que la APB visualmente no presenta alteración

Hidrotermal significativa, no se tomaron muestras de esta unidad por lo que no hay registro de

contenidos de zeolitas. La APB se considera la base del sistema, es roca estéril, parece

impermeable y probablemente hizo también de la base del acuífero.

Andesita porfirítica fina (APF). Sobre yaciendo a la andesita porfirítica basal APB, en el sector sur

del Área de Quinamávida, conformado todo el Cerro de la Cruz, es una roca afectada débilmente

por alteración hidrotermal, es de aspecto compacto y por ello probablemente fue de baja

permeabilidad. También es considerada el basamento del sistema hidrotermal. Esto queda

demostrado al revisar los contenidos de zeolita y de minerales no zeolíticos presentes en esta roca.

Se extrajeron 4 muestras de esta unidad; La roca esta compuesta por 96% de minerales formadores

de roca y solo 4% por zeolitas, entre las que se reconocieron Clinoptilolita, 2% y Mordenita 2% del

volumen de la roca. En la figura 14 se presentan gráficos de contenido de zeolita presente y su

comparación con el contenido mineralógico del resto de la roca. PROP

IEDA

D EN

AMI

NO C

OMER

CIAB

LE


37

Figura 14. Zeolitas presente en la Andesita porfirítica Fina (APF). A la izquierda proporción de las especies de zeolita

presentes en la unidad; al centro contenidos de zeolitas presentes en la roca y a la derecha identificación de la

mineralogía no zeolítica.

Toba vítrea de lapilli (TVL). Una potente capa o lente de a lo menos 52 m de espesor, de Toba

vítrea de lapilli y lapillitas TVL, de composición riolítica y color pardo amarillento claro. Es la

unidad más expuesta en el Área de Quinamávida y de la que se extrajo en total 27 muestras. La

roca contiene 67% de zeolitas entre las que se reconocen clinoptilolita (36% del volumen de la

roca), mordenita (24% del volumen de la roca) y heulandita (7% del volumen de la roca) el resto

de la roca (33% del volumen) está compuesto por feldespatos, cuarzo y minerales accesorios como

vermiculita, máficos y algo de esmectita. Estos datos se grafican en la figura 15.

Figura 15. Zeolitas presente en la Toba vítrea de lapilli (TVL). A la derecha proporción de las especies de zeolita

presentes en la unidad; al centro contenidos de zeolitas presentes en la roca y a la derecha identificación de la

mineralogía no zeolítica: 36% del volumen de la roca corresponde a clinoptilolita, 24% es mordenita y 1% corresponde a

heulandita. El resto de la roca (33% del volumen) son minerales no zeolíticos.

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

Co

nte

nid

o %

ZEOLITAS

MEDIA

MEDIANA

MÁX

MÍN

0

20

40

60

80

100

QZ+CRIS FELDESPATO ACCESORIOS TOTAL NOZEO

CO

NTE

NID

O %

MINERALOGIA Y LÍTICOS

MEDIA

MEDIANA

Clinoptilolita3%

Mordenita4% Analcima

0%

Erionita0%

No Zeolita Total93%

ROCA TOTAL Y ZEOLITAS VARIEDADES %

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

CO

NTE

NID

O %

ZEOLITAS

MEDIA

MEDIANA

MÁX

MÍN

0

10

20

30

40

QZ+CRIS FELDESPATO ACCESORIOS TOTAL NO

ZEO

CO

NTN

IDO

%

MINERALOGÍA Y LÍTICOS

MEDIA

MEDIANA

Clinoptilolita36%

Heulandita7%

Mordenita24%

Analcima0%

Erionita0%

No Zeolita Total33%

ZEOLITA TOTAL: VARIEDADES %

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

CO

NTE

NID

O %

ZEOLITAS

MEDIA

MEDIANA

MÁX

MÍN

0

10

20

30

40


ZEO

CO

NTN

IDO

%


MEDIA

MEDIANA

Clinoptilolita36%

Heulandita7%

Mordenita24%

Analcima0%

Erionita0%

No Zeolita Total33%


PROP

IEDA

D EN

AMI

NO C

OMER

CIAB

LE


38

Toba Vítrea Arenosa (TVA). Es una capa de unos 30 m de espesor que contiene dos horizontes de

sedimentos volcanoclásticos finos que serán descritos abajo por separado. Para el análisis de los

contenidos de zeolitas, la TVA se ha separado en una sección inferior denominada TVA 1 desde su

base hasta la base de la primera intercalación fina, y una sección superior TVA 2, desde el techo

de la primera intercalación fina hasta su techo definido unos 2 a 5 m por sobre la segunda

intercalación fina. Desde la TVA 1 se extrajeron 7 muestras y desde la TVA 2 se consiguieron 4

muestras; La composición de ellas se describe en los gráficos de la figura 16 a y b. De estos

gráficos se destaca que la mineralización de zeolitas en TVA completa alcanza hasta un 70% del

volumen total de la roca; el resto, 30% se encuentra compuesto por minerales formadores, como

feldespatos, cuarzo, máficos y vermiculita.

a) TVA 1

b) TVA 2

Figura 16. Zeolitas en la unidad de Toba vítrea Arenosa TVA, arriba, a) TVA 1, compuesta por 76% de zeolitas

(Clinoptilolita, mordenita, heulandita, y analcima) y 24% de mineralogía no zeolítica, feldespato, cuarzo y otros

accesorios; b) TVA 2, 64% de zeolitas (Clinoptilolita, mordenita y heulandita) y 36% de minerales no zeolíticos.

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

CO

NTE

NID

O %

ZEOLITAS

MEDIA

MEDIANA

MÁX

MÍN

0

10

20

30


ZEO

CO

NTE

NID

O %


MEDIA

MEDIANA

Clinoptilolita40%

Heulandita12%

Mordenita19%

Analcima5%

Erionita0%

No Zeolita Total24%


0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

CO

NTE

NID

O %

ZEOLITAS

MEDIA

MEDIANA

MÁX

MÍN

0

10

20

30

40


ZEO

CO

NTE

NID

O %


MEDIA

MEDIANA

Clinoptilolita44%

Heulandita13%

Mordenita7%

Analcima0%

Erionita0%

No Zeolita Total36%


PROP

IEDA

D EN

AMI

NO C

OMER

CIAB

LE


39

Las dos intercalaciones limosas incluidas en la TVA son las siguientes:

Toba Limosa TLI 1. Es la lente de toba fina inferior, depositada en medio acuoso evidenciado

por las marcas de numerosas estructuras sedimentarias, depósitos de carbón y fósiles de vegetales.

La capa tiene un espesor máximo de unos 13 m. Como se puede ver en la figura 17, esta capa está

compuesta por casi 80% de zeolitas, el máximo registrado en Quinamávida; las variedades son en

orden de importancia, 39% del volumen de la roca es mordenita, 33% del volumen de la roca es

clinoptilolita y 8% es heulandita. El 20% restante de la roca lo componen feldespato, cuarzo y

escasos accesorios entre los que se detectó vermiculita y esmectita. La abundancia de mordenita,

una especie de zeolita de mayor temperatura, por sobre la de clinoptilolita, se puede explicar por

el hecho de que esta capa sedimentario-volcánica limosa habría sido una barrera hidrológica del

acuífero y una pantalla térmica del sistema hidrotermal que habría sido sobrecalentada en

comparación con las rocas inmediatamente circundantes.

Figura 17. Unidad TLI 1. Contenido de zeolitas 80%, el máximo registrado en Quinamávida; las variedades son en orden

de importancia, 39% mordenita, 33% clinoptilolita y 8% heulandita. El 20% restante de la roca lo componen feldespato,

cuarzo y escasos accesorios entre los que se detectó vermiculita y esmectita.

Toba Limosa 2 (TLI 2). De la segunda lente de toba limosa, que se ubica 12 m por encima de la

primera y tiene unos 3,5 a 5 m de espesor, se extrajeron 4 muestras que presentan una mineralogía

similar a la roca encajadora TVA 2, comparar con figura 16 b: Contiene 62% de zeolitas, dominando

clinoptilolita (41% del volumen de la roca) por sobre mordenita 12% y heulandita 9%. El resto del

volumen de la roca (38%) esta compuesto por feldespatos, cuarzo, vermiculita y máficos. Esto

queda graficado en la figura 18.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CO

NTE

NID

O %

ZEOLITAS

MEDIA

MEDIANA

MÁX

MÍN

0

10

20

30


ZEO

CO

NTE

NID

O %


MEDIA

MEDIANA

Clinoptilolita33%

Heulandita8%

Mordenita39%

Analcima0%

Erionita0%

No Zeolita Total20%


PROP

IEDA

D EN

AMI

NO C

OMER

CIAB

LE


40

Figura 18. Zeolitas presente en la Toba limosa superior TLI 2. Contiene en total 62% de zeolitas, dominando clinoptilolita

41%, por sobre mordenita 12% y heulandita 9%. El resto del volumen de la roca (38%) esta compuesto por feldespatos,

cuarzo, vermiculita y máficos.

Conglomerado arenoso CAR. Esta es la unidad estratigráficamente más alta que se encontró en

el área de trabajo. El CAR que se le estimó unos 50 m de espesor, fue estudiado con 9 muestras

que arrojan un cambio importante en la mineralogía zeolítica, como es apreciable en los gráficos

de la figura 19: el total de zeolitas alcanza al 56% del volumen de la roca, el otro 44% está

compuesto por feldespatos, minerales máficos y en menor cantidad cuarzo. La mineralogía general

indica que la roca volcanoclástica hacia el techo de la secuencia es de composición más básica y

la componente de fragmentos líticos no alterados es más abundante. La variedad de zeolitas

presentes también es significat

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