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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS,
PETRÓLEOS Y AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
Análisis estructural del proyecto minero Santa Ana, ubicado en el cantón
Mejía, provincia de Pichincha
Trabajo de Titulación, Modalidad Proyecto de Investigación para la
Obtención del Título de Ingeniero en Geología
AUTOR: Reyes Lazo Cristian Patricio
TUTOR: Ing. Luis Felipe Pilatasig Moreno
Quito, 2020
ii
DERECHOS DE AUTOR
Yo, Cristian Patricio Reyes Lazo en calidad de autor y titular de los derechos morales y
patrimoniales del trabajo de titulación “ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL PROYECTO
MINERO SANTA ANA, UBICADO EN EL CANTÓN MEJÍA, PROVINCIA DE
PICHINCHA” modalidad presencial, de conformidad con el Art. 114 del CÓDIGO
ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS,
CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedo a favor de la Universidad Central del
Ecuador una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la
obra, con fines estrictamente académicos. Conservo a mi favor todos los derechos de autor
sobre la obra, establecidos en la normativa citada.
Asimismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización
y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad a lo
dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.
El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de
expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por
cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad
de toda responsabilidad.
_____________________________
Cristian Patricio Reyes Lazo
C.C: 1003864186
iii
APROBACIÓN DEL TUTOR
Yo, Luis Felipe Pilatasig Moreno en calidad de tutor del trabajo de titulación:
“ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL PROYECTO MINERO SANTA ANA,
UBICADO EN EL CANTÓN MEJÍA, PROVINCIA DE PICHINCHA”, elaborado
por el estudiante Reyes Lazo Cristian Patricio, de la carrera de Ingeniería en Geología,
Facultad de Ingeniería en Geología, Minas, Petróleos y Ambiental, de la Universidad
Central del Ecuador, considero que el mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en
el campo metodológico y en el campo epistemológico, para ser sometido a la evaluación
por parte del jurado examinador que se designe, por lo que APRUEBO, a fin de que el
trabajo investigativo sea habilitado para continuar con el proceso de titulación
determinado por la Universidad Central del Ecuador.
En la ciudad de Quito DM, a los 06 días del mes de marzo de 2020.
Luis Felipe Pilatasig Moreno
INGENIERO EN GEOLOGÍA/M,Sc, GEOLOGÍA MINERA
CC: 0501582493
iv
INFORME DE APROBACIÓN DEL TRIBUNAL
El tribunal constituido por los ingenieros Galo Albán y Elías Ibadango, declaran: Que el
presente trabajo de titulación, modalidad Proyecto de Investigación, denominado
ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL PROYECTO MINERO SANTA ANA, UBICADO
EN EL CANTÓN MEJÍA, PROVINCIA DE PICHINCHA, elaborado por el señor
CRISTIAN PATRICIO REYES LAZO, egresado de la carrera de Geología, ha sido
revisado, verificado y evaluado detenida y legalmente, por lo que califican como original
y auténtico del autor.
En el D.M. de Quito, a los 17 días del mes de junio de 2020.
Ing. Galo Albán S. Ing. Elías Ibadango A.
MIEMBRO MIEMBRO
v
DEDICATORIA
A mis padres Orlando y Glenda, a Gabriela, a mis tíos Sandra, Gloria y Oscar y a mi
hermano Santiago por su amor, cariño, trabajo y sacrificio.
A mi madre y abuelita, por su amor y apoyo incondicional, en especial por haberme
forjado como la persona que soy en la actualidad, siempre estarán en mi corazón y en mis
pensamientos.
vi
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Central del Ecuador, con sus docentes que han inculcado sus
enseñanzas y valores durante mi carrera universitaria.
A la empresa minera EcuadorFortescue S.A. por haberme dado la oportunidad y el
apoyo en la elaboración de este trabajo, en especial a los Geólogos: Fabrizzio Abello, por
su amistad, confianza y ser gestor de este trabajo, a Washington, Víctor y Carlos por su
amistad y enseñanzas.
A mi mejor amigo Santiago y a mis amigos de la universidad Leonardo M, Fabio L,
Christian R, Marcos P, Juan C, Cristina V, Carlos A, Carlos Francisco y Cristian O que
formaron parte de mi vida universitaria y en especial a Jonathan A y José A por su amistad
y su apoyo en mi formación académica.
A Kimi por su cariño, apoyo y motivación en esta etapa de mi vida.
Al Ing. Luis Pilatasig por la paciencia, apoyo y guía brindada como tutor y docente a
lo largo de la carrera universitaria.
A los ingenieros Elías Ibadango y Galo Alban por sus aportes y consejos en el
desarrollo de este proyecto y en especial sus enseñanzas en mi formación académica.
vii
CONTENIDO
DERECHOS DE AUTOR ............................................................................................. ii
APROBACIÓN DEL TUTOR ..................................................................................... iii
INFORME DE APROBACIÓN DEL TRIBUNAL ...................................................... iv
DEDICATORIA ........................................................................................................... v
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................... vi
CONTENIDO ............................................................................................................. vii
LISTA DE FIGURAS .................................................................................................. xi
LISTA DE TABLAS ................................................................................................. xiii
LISTA DE ANEXOS ................................................................................................. xiv
ABREVIATURAS Y SIGLAS ................................................................................... xv
RESUMEN ................................................................................................................ xvi
ABSTRACT ............................................................................................................. xvii
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 1
1.1 Antecedentes................................................................................................... 1
1.2 Justificación .................................................................................................... 1
1.3 Estudios previos .............................................................................................. 2
1.4 Objetivos ........................................................................................................ 3
1.4.1 Objetivo General...................................................................................... 3
1.4.2 Objetivos Específicos............................................................................... 3
1.5 Alcance ........................................................................................................... 3
1.6 Localización y vías de acceso.......................................................................... 3
2. MARCO TEÓRICO............................................................................................... 5
2.1 Marco geológico regional................................................................................ 5
2.2 Litoestratigrafía .............................................................................................. 5
2.2.1 Bloque Pallatanga .................................................................................... 5
2.2.2 Unidad Pallatanga .................................................................................... 5
2.2.3 Unidad San Juan ...................................................................................... 6
2.2.4 Unidad Pujilí............................................................................................ 6
2.2.5 Grupo Río Cala ........................................................................................ 6
2.2.6 Formación Mulaute .................................................................................. 6
viii
2.2.7 Formación Pilatón .................................................................................... 6
2.2.8 Formación Yunguilla ............................................................................... 7
2.2.9 Formación Silante .................................................................................... 7
2.2.10 Formación Pilaló...................................................................................... 7
2.3 Magmatismo ................................................................................................... 7
2.4 Depósitos Cuaternarios ................................................................................... 8
2.5 Modelo Geodinámico ...................................................................................... 8
2.6 Marco Geológico Estructural .......................................................................... 8
2.7 Estructuras geológicas fundamentales ............................................................. 9
2.8 Indicadores cinemáticos ................................................................................ 10
2.9 Teoría de fallamiento de Anderson ................................................................ 13
2.10 Sistema de fracturamiento de Riedel ............................................................. 14
2.11 Yacimientos de tipo pórfido cuprífero ........................................................... 15
2.12 Estructuras asociadas a depósitos porfídicos.................................................. 15
2.13 Tipos de Vetillas ........................................................................................... 17
2.13.1 Vetillas tipo M (magnetita) .................................................................... 18
2.13.2 Vetillas tipo EB (“early biotite”) ............................................................ 18
2.13.3 Vetillas tipo EBT (“early biotite transitional”) ....................................... 18
2.13.4 Vetillas tipo A........................................................................................ 18
2.13.5 Vetillas tipo B ........................................................................................ 18
2.13.6 Vetillas tipo C ........................................................................................ 19
2.13.7 Vetillas tipo D........................................................................................ 19
2.13.8 Vetillas tipo E ........................................................................................ 19
2.14 Alteraciones hidrotermales en pórfidos ......................................................... 20
2.14.1 Alteración Calco-Sódica ........................................................................ 20
2.14.2 Alteración Potásica ................................................................................ 21
2.14.3 Alteración Propilítica ............................................................................. 21
2.14.4 Alteración Clorita-Sericita ..................................................................... 21
2.14.5 Alteración Sericítica (Fílica) .................................................................. 22
2.14.6 Alteración Argílica Avanzada ................................................................ 22
3. MARCO METODOLÓGICO .............................................................................. 23
3.1 Tipo de estudio ............................................................................................. 23
3.2 Universo y muestra ....................................................................................... 23
ix
3.3 Métodos y técnicas de recolección de datos ................................................... 23
3.4 Recopilación de información ......................................................................... 25
3.5 Trabajos de campo ........................................................................................ 25
3.6 Procesamiento y análisis de la información ................................................... 25
3.7 Interpretación de los resultados ..................................................................... 26
4. PRESENTACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS .............................................. 27
4.1 Litología ....................................................................................................... 27
4.1.1 Rocas Volcánicas ................................................................................... 27
4.1.2 Rocas Intrusivas ..................................................................................... 29
4.1.3 Depósitos Cuaternarios .......................................................................... 34
4.1.4 Coluviales .............................................................................................. 35
4.2 Alteraciones Hidrotermales ........................................................................... 35
4.2.1 Alteración Propilítica ............................................................................. 35
4.2.2 Alteración Potásica ................................................................................ 36
4.2.3 Alteración Potásica-Propilítica ............................................................... 37
4.2.4 Alteración Clorita-Sericita ..................................................................... 39
4.2.5 Alteración Sericítica .............................................................................. 40
4.2.6 Alteración Clorita-Sericita Leve ............................................................. 40
4.3 Mineralización .............................................................................................. 41
4.4 Estructuras Mineralizadas ............................................................................. 41
4.4.1 Vetillas Tempranas ................................................................................ 41
4.4.2 Vetillas Transicionales ........................................................................... 42
4.4.3 Vetillas Tardías ...................................................................................... 43
4.5 Temporalidad Relativa del Sistema ............................................................... 44
4.6 Sistema de fallas ........................................................................................... 45
4.6.1 Familia 1................................................................................................ 47
4.6.2 Familia 2................................................................................................ 49
4.6.3 Familia 3................................................................................................ 51
4.7 Análisis Estructural ....................................................................................... 53
4.7.1 Distribución de datos en vetas y vetillas ................................................. 54
4.7.2 Distribución de datos en diaclasas .......................................................... 54
4.7.3 Distribución de datos de fallas ............................................................... 55
4.7.4 Determinación de esfuerzos en las familias fallas ................................... 56
x
4.7.5 Aplicación del modelo de Riedel............................................................ 57
5. DISCUSIÓN ........................................................................................................ 59
6. CONCLUSIONES ............................................................................................... 64
7. RECOMENDACIONES ...................................................................................... 66
8. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 67
ANEXOS .................................................................................................................... 71
xi
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Mapa de ubicación de la zona de estudio. ....................................................... 4
Figura 2. Mapa Geológico de la Cordillera Occidental entre 0° y 1° Sur. ....................... 9
Figura 3. Indicadores cinemáticos sobre un plano de falla ........................................... 12
Figura 4. Esquema ilustrativo del vector de deslizamiento neto o lineaciones. ............. 12
Figura 5. Representación esquemática de la Teoría de Fallamiento de Anderson. ........ 13
Figura 6. Modelo esquemático de Riedel representando .............................................. 14
Figura 7. Modelo conceptual para los estilos de mineralización ................................... 16
Figura 8. Esquema cronológico típico de las secuencias de vetillas. ............................ 17
Figura 9. Patrones generalizados de alteración-mineralización para depósitos de Cu ... 20
Figura 10. Diagrama de flujo para el análisis estructural de un sistema de pórfido
cuprífero. .................................................................................................................... 24
Figura 11. A) Muestra de mano de andesita hornbléndica. ........................................... 28
Figura 12. A) Muestra de mano de roca de composición andesítica. ............................ 29
Figura 13. A) Muestra de mano de roca de composición diorítica. ............................... 30
Figura 14. A) Muestra de mano de pórfido dacítico A ................................................. 32
Figura 15. A) Muestra de mano de pórfido dacítico B ................................................. 33
Figura 16. A) Muestra de mano de tonalita .................................................................. 34
Figura 17. Intercalación de capas de suelo y ceniza ..................................................... 35
Figura 18. A) Muestra de mano de andesitas hornbléndicas, presenta una extensa
alteración de máficos a clorita-epidota y dos xenolitos ultramáficos con la misma
alteración .................................................................................................................... 36
Figura 19. Microfotografías de secciones delgadas de rocas andesíticas de la parte
central y occidental de la zona de estudio .................................................................... 37
Figura 20. Microfotografías de secciones delgadas de dioríticas .................................. 38
Figura 21. Microfotografías de secciones delgadas del pórfido dacítico B ................... 39
Figura 22. Microfotografías de secciones delgadas del pórfido dacítico A ................... 40
Figura 23. A) Muestra de mano de roca del pórfido B con sulfuros diseminados ......... 41
Figura 24. Caracterización de vetillas tempranas ......................................................... 42
Figura 25. Caracterización de vetillas transicionales. ................................................... 43
xii
Figura 26. Caracterización de vetillas tardías............................................................... 44
Figura 27. Esquema cronológico y relación de corte en los sistemas de vetillas. .......... 45
Figura 28. Ubicación y nombre de fallas en la zona de estudio. ................................... 46
Figura 29. Mapa de fallas interpretado y la distribución de sus familias. ...................... 47
Figura 30. Caracterización de la falla F8. .................................................................... 49
Figura 31. Caracterización de la falla F1 ..................................................................... 51
Figura 32. Caracterización de la falla F5 ..................................................................... 53
Figura 33. Diagrama de concentración de polos y planos de vetas y vetillas. ............... 54
Figura 34. Diagrama de concentración de polos y planos de diaclasas. ........................ 55
Figura 35. Diagrama de concentración de polos y planos de fallas. .............................. 55
Figura 36. A) Diagrama estereográfico con datos estructurales representativos en base al
Modelo de Riedel ........................................................................................................ 58
xiii
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Familias de fallas ........................................................................................... 46
Tabla 2. Familia 1 de fallas ......................................................................................... 47
Tabla 3. Familia 2 de fallas ......................................................................................... 50
Tabla 4. Familia 3 de fallas ......................................................................................... 52
Tabla 5. Resumen de resultados del estado de esfuerzos de las familias de fallas ......... 57
xiv
LISTA DE ANEXOS
ANEXO A. Mapa geológico. ...................................................................................... 72
ANEXO B. Mapa de alteraciones hidrotermales. ......................................................... 73
xv
ABREVIATURAS Y SIGLAS
BGS British Geological Survey
CODIGEM Corporación de Desarrollo e Investigación Geológico-
Minero Metalúrgico
PRODEMINCA Proyecto de Desarrollo Minero y Control Ambiental
UTM Universal Transverse Mercator
WGS World Geodetic System
Km Kilómetro
m Metro
mm Milímetro
Ha Hectárea
N Norte
S Sur
E Este
W Oeste (siglas en inglés)
NNW Nor-noroeste (siglas en inglés)
SSE Sur-sureste
ENE Este-noreste
WSW Oeste-suroeste (siglas en inglés)
° Grados de inclinación
°C Grados centígrados
xvi
TEMA: Análisis estructural del proyecto minero Santa Ana, ubicado en el cantón
Mejía, provincia de Pichincha
Autor: Cristian Patricio Reyes Lazo
Tutor: Luis Felipe Pilatasig Moreno
RESUMEN
El análisis estructural del proyecto minero Santa Ana se llevó a cabo en una extensión
de 3.1 km2, ubicado al NW del cantón Mejía. La determinación de los rasgos estructurales
que controlan la mineralización del sistema permite conocer las características del
depósito, inferir posibles objetivos de exploración y coadyuvar con las actividades de
exploración en superficie.
Los datos litológicos y de alteraciones están definidos en rocas como andesitas A, con
alteración propilítica, asociadas a la secuencia volcánica de la formación Silante y
andesitas B como techos colgantes, afectadas por alteración potásica. Rocas intrusivas
conformadas por dioritas con alteración potásica-propilítica; pórfidos dacíticos definidos
como pórfido A con una alteración sericítica, pórfido B con alteración clorita-sericita y
granodioritas con una leve alteración clorita-sericita.
La mineralización está presente como sulfuros e incluyen calcopirita, covelina,
molibdenita, pirita y bornita, principalmente en las andesitas B y dioritas, tanto en forma
de vetillas tipo A y B, como estructuras stockwork y sheeted, diseminada y en fallas donde
se emplazaron vetas con mineralización relacionada a sulfuros.
Estructuralmente, el proyecto está afectado por tres familias de fallas, las familias F1
y F2 con dirección NNW buzando hacia el E y W respectivamente, con un esfuerzo
principal (σ1) en dirección NE-SW. La familia F3 con dirección ENE-WSW buzando
hacia el S presenta un esfuerzo principal (σ1) en dirección NNW-SSE.
Finalmente, el modelo estructural propuesto para el sistema en base a los datos de
fallas, vetas-vetillas y diaclasas es el de zonas de cizalla transpresiva de carácter dextral.
PALABRAS CLAVE: ANÁLISIS ESTRUCTURAL / ALTERACIÓN
HIDROTERMAL / PÓRFIDO / SULFUROS / TRANSPRESIÓN
xvii
TITLE: Structural analysis of the Santa Ana mining project, located in the Mejía canton,
Pichincha province
Author: Cristian Patricio Reyes Lazo
Tutor: Luis Felipe Pilatasig Moreno
ABSTRACT
The structural analysis of the Santa Ana mining project was carried out in an area of
3.1 km2, located to the NW of the Mejia canton. The determination of the structural
features that control the system mineralization allows us to know the deposit
characteristics, infer possible exploration objectives and assist with surface exploration
activities.
The lithological and alteration data are defined in rocks such as Andesites A, with
propylitic alteration, associated with the volcanic sequence of the Silante Formation and
Andesites B as "roof pendants", affected by potassic alteration. Intrusive rocks formed by
Diorites with potassic-propylitic alteration; dacitic porphyry defined as Porphyry A with
a sericite alteration, Porphyry B with chlorite-sericite alteration and granodiorites with a
slight chlorite-sericite alteration.
Mineralization is present as sulfides and includes chalcopyrite, covellite, molybdenite,
pyrite, and bornite, mainly in andesites B and diorites, and in the form A and B veinlets
type, as well as stockwork and sheeted structures, disseminated and in faults where veins
with sulfide-related mineralization were placed.
Structurally, the project is affected by three fault families, families F1 and F2 with
NNW direction, dipping towards E and W respectively, with a principal stress (σ1) in
NE-SW direction. The F3 family with ENE-WSW direction dipping towards the S
presents a main stress (σ1) in NNW-SSE direction.
Finally, the proposed model for the system based in data of faults, veins-veinlets and
joints is strike-slip zones undergoing transpression of dextral character.
KEYWORDS: STRUCTURAL ANALYSIS / HYDROTHERMAL ALTERATION /
PORPHYRY / SULPHIDES / TRANSPRESSION
1
1. INTRODUCCIÓN
1.1 Antecedentes
La zona de estudio está ubicada en la cordillera Occidental entre 0° y 1° sur, dentro
del levantamiento geológico regional a escala 1: 200 000, realizado como parte del
programa de información cartográfica y geológica de PRODEMINCA, la misma que
provee información acerca de las mineralizaciones de tipo pórfido y los depósitos
relacionados con intrusiones de varios tipos a lo largo de los terrenos lito-tectónicos de la
cordillera Occidental, definiendo un cinturón de pórfidos de cobre de edades terciarias
(PRODEMINCA, 2000).
EcuadorFortescue S.A, es el titular del proyecto minero Santa Ana, con una concesión
de alrededor de 5000 Ha, en la cual en el periodo 2017 y 2018 realizó estudios previos de
geología, geoquímica, geofísica y sondajes, dando evidencia de una zona de cuerpos
mineralizados importantes.
El proyecto minero Santa Ana tiene la necesidad de establecer una relación entre las
estructuras y la mineralización para inferir la ubicación de posibles objetivos de
exploración, con el fin de coadyuvar las actividades relacionadas a exploración de
superficie en esta área.
1.2 Justificación
Ecuador se encuentra fomentando la actividad minera como uno de los motores de
desarrollo nacional con el objetivo de generar mayores ingresos económicos al país,
aumentando de manera significativa la exploración de minerales metálicos por parte de
grandes y reconocidas compañías transnacionales. El presente estudio definirá y
caracterizará de mejor manera el control estructural del proyecto minero Santa Ana,
mediante la correlación, procesamiento e interpretación de la información existente y la
que se recopilará en la etapa de campo, para entender la génesis, características del
depósito; y, asociarlo a su potencial minero. Además, las diversas actividades de
2
exploración en superficie, basado en el modelo estructural propuesto permitirán
determinar la disposición espacial y geométrica de la mineralización de esta zona.
1.3 Estudios previos
Kehrer & Van Der Kaaden (1979) estudiaron los volcánicos predominantes cretácicos
de la cordillera Occidental, divididos en tres formaciones: Toachi (Kpi), Pilatón (Kcs) y
Tandapi (Kps), las formaciones Toachi y Pilatón corresponden a la formación Piñon y la
formación Tandapi a Cayo de la Sierra. Kpi y Kcs fueron plegadas y metamorfizadas
durante la orogenia Hercínica y son correlacionables en edad con la formación Piñon en
la Costa. Kps está sobreyacida conformablemente por el flysch de la formación Yunguilla
del Maastrichtiense.
PRODEMINCA (2000) realiza un estudio sobre los depósitos porfídicos y epi-
mesotermales relacionados con intrusiones de las cordilleras Occidental y Real el cual
comprende estudios cartográficos y geológicos a escala 1: 200000 determinando
mineralizaciones de tipo pórfido y depósitos relacionados a intrusiones de varios tipos a
lo largo de todos los terrenos lito-tectónicos de la cordillera Occidental, definiendo un
cinturón de pórfidos de cobre de edades terciaras.
Hughes & Pilatasig (2000) describen datos geoquímicos, geocronológicos y
bioestratigráficos indicando que la parte central y norte de la Cordillera Occidental
comprende dos terrenos, el más antiguo Pallatanga (plateau oceánico) y el más joven
Macuchi (secuencia de arco de islas) separadas por la zona de cizalla Chimbo-Toachi.
Evidencia regional sugiere que el terreno Pallatanga fue acrecionado al margen
continental en el Campaniano produciendo un melange tectónico en la zona de sutura. El
terreno Macuchi fue acrecionado al terreno Pallatanga a lo largo de la zona de cizalla
Chimbo-Toachi, durante el Eoceno tardío, probablemente en un régimen de cizalla
dextral.
Vallejo (2007) presenta una nueva reinterpretación de la evolución de la Cordillera
Occidental, realizando análisis geoquímicos y dataciones radiométricas, indicando una
afinidad a plateau oceánico y edades del basamento de ~87 Ma. El basamento es
sobreyacido por secuencias de arco de islas seguido de una rápida exhumación. El
establecimiento de un nuevo margen activo dio lugar al arco volcánico Silante (~65 Ma),
que fue depositado en un ambiente continental.
3
1.4 Objetivos
1.4.1 Objetivo General
Analizar el marco estructural y su incidencia en la mineralización del área minera
Santa Ana.
1.4.2 Objetivos Específicos
i. Realizar el mapeo litológico, estructural y de alteraciones hidrotermales.
ii. Realizar el análisis estructural mediante el estudio de indicadores cinemáticos y datos
estructurales, para definir tendencias, campos de esfuerzos dominantes y su relación
con las diversas etapas evolutivas del sistema.
iii. Determinar el rol de las estructuras geológicas en el control de la alteración y
mineralización.
1.5 Alcance
Determinar los distintos rasgos estructurales que controlaron la formación de los
diferentes sistemas de vetillas en el área de estudio con la finalidad de explicar los
mecanismos tectónicos que actuaron en la zona, mediante el mapeo litológico, estructural
y de alteraciones a escala 1: 5000 en las quebradas del proyecto. Posteriormente se
clasificará los sistemas de vetillas y se realizará el análisis e interpretación estructural,
obteniendo la dirección de los esfuerzos principales asociado con el contexto evolutivo
de un sistema de pórfido de cobre y las zonas de alteración hidrotermal.
1.6 Localización y vías de acceso
Debido a un previo acuerdo de confidencialidad con la empresa EcuadorFortescue
S.A., la ubicación de la zona de estudio se restringe a un marco regional, en el cual no se
especifican coordenadas.
El área de estudio está ubicada en la provincia de Pichincha, cantón Mejía, parroquia
Manuel Cornejo Astorga (Figura 1).
4
Se encuentra aproximadamente a 70 Km del sur de Quito en la parroquia Manuel
Cornejo Astorga (Tandapi). El acceso se realiza por la vía de primer orden Panamericana
Sur en el tramo Alóag-Santo Domingo (Figura 2).
Figura 1. Mapa de ubicación de la zona de estudio.
5
2. MARCO TEÓRICO
2.1 Marco geológico regional
La zona de estudio está ubicada en la cordillera Occidental del Ecuador entre 0° y 1°
Sur, consiste de bloques alóctonos acrecionados a la corteza continental durante el
Cretácico tardío y Terciario temprano (Vallejo et al., 2009), conformados por un
basamento de rocas máficas y ultramáficas con afinidad de plateau oceánico del Cretácico
tardío, una secuencia de arco de islas del Eoceno temprano con rocas basálticas a
andesíticas, turbiditas marinas que rellenan la secuencia de la cuenca tras-arco y una
secuencia sedimentaria terrestre del Eoceno tardío al Oligoceno (Hughes & Pilatasig,
2002). Estas rocas se han visto afectadas por desplazamientos transcurrentes dextrales a
lo largo de fallas principalmente de rumbo N-S, produciendo una compleja yuxtaposición
de sucesiones volcanosedimentarias de litología similar, pero de diferentes edades
(Vallejo, 2007).
2.2 Litoestratigrafía
2.2.1 Bloque Pallatanga
El bloque Pallatanga está compuesto por un basamento máfico (Unidades Pallatanga
y San Juan) interpretado como fragmentos de plateau oceánico (Kerr et al., 2002). El
basamento máfico está cubierto por rocas sedimentarias y volcánicas de edad Cretácico
tardío a reciente; el fuerte tectonismo que ha afectado a estas rocas produjo que la mayoría
de estas unidades se encuentren separadas entre sí por fallas en sentido N-S (Vallejo et
al., 2009).
2.2.2 Unidad Pallatanga
La unidad Pallatanga incluye basaltos, doleritas, pillow lavas, con afinidades
geoquímicas de plateau oceánico y probablemente fueron parte del Plateau Oceánico
Caribe (Spikings et al., 2001; Kerr et al., 2002). La edad de esta unidad según Hughes &
Bermúdez (1997) es del Cretácico tardío.
6
2.2.3 Unidad San Juan
La unidad San Juan consiste de cumulados máficos gabroicos y ultramáficos, los
cuales tienen afinidad química con la unidad Pallatanga (Mamberti et al., 2004). Zircones
extraídos de un gabro de esta unidad dieron una edad U/Pb de 87.1±0.8 Ma (Vallejo et
al., 2009).
2.2.4 Unidad Pujilí
La unidad Pujilí representa un melange tectónico deformado, presente en el margen
Este de la Cordillera Occidental, cuyos clastos están derivados tanto de corteza oceánica
y continental, incluyen serpentinitas ultramáficas, granitoides foliados ricos en
moscovita, anfibolitas, filitas, posibles pillow lavas basálticas y limolitas/lodolitas rojas
silíceas (Hughes & Pilatasig, 2002).
2.2.5 Grupo Río Cala
El grupo Río Cala está compuesto por rocas volcánicas de las formaciones Río Cala,
Natividad y La Portada, y rocas turbidíticas de las formaciones Mulaute y Pilatón, está
definido como una secuencia volcánica y sedimentaria depositada en un arco de islas
intra-oceánico sobre la unidad Pallatanga durante el Cretácico tardío (Vallejo et al., 2009).
2.2.6 Formación Mulaute
La formación Mulaute está representada por rocas basálticas, intercaladas por
sedimentos turbidíticos, dominada por una secuencia de andesitas basálticas, tobas y
brechas volcánicas. Está sobreyacida por la Formación Pilatón (Vallejo et al., 2009). La
edad de esta unidad según Hughes & Bermúdez (1997) corresponde al Cretácico tardío.
2.2.7 Formación Pilatón
La formación Pilatón compuesta por gruesas capas intercaladas de areniscas
turbidíticas ricas en fragmentos volcánicos y microbrechas con líticos volcánicos. Se
encuentra sobreyacida por la formación Silante y depositada durante el Cretácico tardío
(Vallejo, 2007).
7
2.2.8 Formación Yunguilla
La formación Yunguilla consiste de areniscas turbidíticas de grano fino, limolitas y
lodolitas probablemente depositadas sobre los basaltos de corteza oceánica del bloque
Pallatanga (Hughes & Pilatasig, 2002). La edad de esta formación esta reportada como
Campaniense tardío al Maastrichtiense (Jaillard et al., 2004). Hughes & Pilatasig (2002)
proponen que la formación Silante está sobreyaciendo a la formación Yunguilla.
2.2.9 Formación Silante
La formación Silante está compuesta por conglomerados y brechas canalizadas,
lodolitas rojas y lutitas, limolitas y tobas violáceas (Vallejo, 2007). Se introdujo la facie
Tandapi para denotar la secuencia volcánica primaria dentro de la formación Silante, que
comprende andesitas, conglomerados y brechas volcánicas (Kehrer & Van der Kaaden,
1979). Hughes & Bermúdez (1997) interpretaron estas brechas y conglomerados
volcánicos con matriz tobácea expuestos en la vía Aloag-Santo Domingo, como peperitas,
producidas por intrusiones de rocas andesíticas en sedimentos mojados. Según Vallejo
(2007) la edad de esta formación corresponde desde el Maastrichtiense tardío-Paleoceno
temprano.
2.2.10 Formación Pilaló
La formación Pilaló consiste de areniscas turbidíticas de grano grueso, lutitas negras,
brechas matriz soportadas con clastos volcánicos de composición andesítica, limolitas y
tobas retrabajadas, sobreyace concordantemente a la facie volcánica Tandapi de la
formación Silante. La edad de esta formación es del Paleoceno temprano al Eoceno
temprano. (Vallejo, 2007).
2.3 Magmatismo
Las rocas intrusivas cercanas a la zona de estudio afloran dentro de la formación
Mulaute hacia el NO, con dos cuerpos dioríticos foliados compuestos por agregados de
cuarzo y anfíbol con núcleos de hornblenda y sobrecrecimientos de actinolita,
interpretados como sintectónicos de edad 48.28 ± 0.55 Ma probablemente sea la edad de
su deformación. En la ruta Aloag-Santo Domingo afloran cuatro cuerpos dioríticos, de
8
los cuales tres están escasamente expuestos, pero el intrusivo La Esperie presenta una
edad por K-Ar de 38.6 ± 1.9 Ma (Eguéz, 1986).
2.4 Depósitos Cuaternarios
Existen seis centros volcánicos cuaternarios cercanos a la zona de estudio, de norte a
sur son Pichincha (activo), Atacazo, Corazón, Almas Santas, los Illinizas y Quilotoa
(activo), cuyos depósitos están formados por tobas, cenizas, flujos piroclásticos, lahares
y lavas, siendo muy extensos en la parte oriental.
Depósitos muy extensos de terrazas cuaternarias sobreyacen las rocas del basamento
Cretácico-Terciario, existe una gran secuencia de terrazas entre los ríos Toachi y
Zarapullo al sur de la ruta Aloag-Santo Domingo (PRODEMINCA, 2000).
2.5 Modelo Geodinámico
La secuencia de eventos que dieron origen a la cordillera Occidental inició con la
acreción de las unidades Pallatanga, San Juan, Pujilí, Pilatón y Mulaute aproximadamente
en el Maastrichtiense, dando lugar a un levantamiento del margen continental y una
depositación de abanicos turbidíticos de la unidad Yunguilla, en estas condiciones se
produjo un ambiente continental en el cual un arco volcánico andesítico suministro
material detrítico a la unidad Silante. La unidad Macuchi y el grupo Angamarca
representan un arco de islas y una secuencia sedimentaria de antearco respectivamente,
probablemente acrecionadas en el Eoceno tardío a lo largo de la zona de cizalla Chimbo
Toachi en un régimen dextral. Durante el Mioceno las unidades alóctonas acrecionadas
de la cordillera fueron afectadas por un extenso volcanismo, produciendo las rocas
volcanosedimentarias del Grupo Zumbagua (Hughes & Bermúdez, 1997).
2.6 Marco Geológico Estructural
En el ámbito regional la zona de estudio se encuentra entre las zonas de fallas Pujilí
hacia el este que indica un movimiento dextral debido a que presenta fábricas S-C en
granitoides foliados, la cual representa el límite oriental de la cordillera Occidental
(Hughes & Bermúdez, 1997; Litherland & Aspden, 1992), y hacia el oeste por la zona de
cizalla Chimbo Toachi esta presenta un movimiento dextral debido a indicadores
9
cinemáticos (fábricas miloníticas S-C, clastos deformados y sombras de estrés) la cual es
el límite oeste del bloque Pallatanga (Hughes & Pilatasig, 2002; Figura 2).
En base al “Mapa de Fallas y Pliegues Cuaternarias de Ecuador y Regiones Oceánicas
Adyacentes”, la falla Tandapi podría tener incidencia en el proyecto por su cercanía, es
de carácter sinestral, con una edad del último movimiento de <15ka y una tasa de
movimiento de 1-5 mm/año (Eguez et al, 2003).
Figura 2. Mapa Geológico de la Cordillera Occidental entre 0° y 1° Sur a escala 1:200000 (Modificado de
Hughes & Pilatasig, 2002).
2.7 Estructuras geológicas fundamentales
Según Davis & Reynolds (1996) existen tres categorías de estructuras fundamentales:
contactos, estructuras primarias y secundarias. Los contactos son los límites que separan
un cuerpo de roca de otro, estos incluyen contactos deposicionales normales, contactos
intrusivos, discordancias, contactos de falla, zonas de cizalla.
Las estructuras primarias se desarrollan durante la formación de la roca, como por
ejemplo estratificación cruzada en una arenisca, vesículas de gas en basaltos,
generalmente reflejan las condiciones locales del entorno dentro del cual se formó la roca.
10
Las estructuras secundarias se forman en rocas sedimentarias o ígneas después de la
litificación, y en rocas metamórficas durante o después de su formación. Los esfuerzos
que crean estructuras secundarias son comúnmente relacionados con deformaciones
regionales. Estas comprenden diaclasas, fracturas de cizalla, fallas, pliegues, clivaje,
foliación, lineaciones y zonas de cizalla.
Las diaclasas y fracturas de cizalla son lisas, grietas planas que interrumpen la
cohesión de la roca a lo largo de la cual ha existido un movimiento casi imperceptible.
Las fallas son zonas de fractura a lo largo de las cuales ha existido un desplazamiento
paralelo a la superficie de la fractura, este desplazamiento puede ser de centímetros hasta
kilómetros.
Los pliegues son estructuras que se forman cuando las capas son transformadas en
formas curvas, dobladas y arrugadas.
El clivaje, foliación y lineaciones son estructuras que se forman bajo condiciones de
elevadas temperaturas/presiones, en donde los granos minerales pueden cambiar su
forma, selectivamente ser disueltos o precipitados y recristalizados.
Las zonas de cizalla tienen cierto desplazamiento como las fallas, pero está distribuido
a lo largo del grosor de una zona tabular que puede ir desde los centímetros, metros o
kilómetros de espesor, éstas no indican ninguna ruptura física, y el desplazamiento se
logra sin pérdida de cohesión y continuidad.
2.8 Indicadores cinemáticos
Según Fossen (2010) el vector de desplazamiento en una superficie de falla se puede
encontrar directamente donde un punto en la pared colgante o techo (“hanging wall”) se
puede conectar a un punto originalmente vecino en la pared del piso (“foot wall”). Dichos
puntos pueden ser estructuras lineales reconocibles que se cruzan en la superficie de la
falla.
Las lineaciones en la superficie de una falla son importantes, pero es necesario buscar
criterios cinemáticos (Figura 3) para determinar el sentido de desplazamiento, tales como:
11
Estrías (“Slickenlines”): son líneas, irregularidades o surcos sobre una superficie de
falla donde ha ocurrido un movimiento o desplazamiento tectónico significativo,
formadas por la acción abrasiva del movimiento diferencial de la roca (Davis & Reynolds,
1996).
Fibras de Recristalización: Ocurren cuando los minerales cristalizan en o siguiendo
las irregularidades o surcos de las estrías, formando un crecimiento mineral durante el
fallamiento y por lo general en la misma dirección (Fossen, 2010).
Escalones (“Steps”): También conocidos como “Chatter Marks”, comúnmente
formadas en la superficie de las fallas (ver figura 4), pequeñas, asimétricas, con forma de
escalones orientadas perpendicularmente a las estrías, las cuales pueden estar o no
mineralizadas (Davis & Reynolds, 1996).
Marcadores Útiles (“Tool Marks”): Cavidades formadas por la erosión mecánica del
plano de falla por inclusiones u objetos duros como fragmentos de roca, o granos de
minerales duros (Van der Pluijm & Marshak, 2004).
Fracturas de cizalla de Riedel (R y R’): R son fracturas sintéticas formando un
ángulo de 10-15° con respecto al plano de falla general; R’ son fracturas antitéticas
(sentido de movimiento opuesto al plano de falla general) formando un ángulo de 70-80°
con respecto al plano de falla (Van der Pluijm & Marshak, 2004).
Gouge de Falla: Roca compuesta de material cuyo tamaño de grano se ha reducido
mecánicamente por pulverización. Los granos en el gouge de falla son del tamaño de
arcilla, no es cohesiva y tiene una coloración gris-claro-amarillento. Se presentan a lo
largo de las superficies de fallas y el movimiento progresivo de la misma puede generar
cierta foliación dentro la zona de gouge (Van der Pluijm & Marshak, 2004).
Rake o Pitch: También denominado como ángulo de cabeceo, es el ángulo que forma
la estría o lineaciones de una falla con el rumbo del plano de falla (Figura 4), medido
sobre el plano de falla (Fossen, 2010).
12
Figura 3. Indicadores cinemáticos sobre un plano de falla. (Modificado de Laurich et al., 2014).
Figura 4. Esquema ilustrativo del vector de deslizamiento neto o lineaciones con respecto a un plano de
falla indicando sus componentes de dirección de desplazamiento y buzamiento, así como el ángulo rake o
pitch θ (Modificado de Van der Pluijm & Marshak, 2004).
Escalones
Gouge
Marcadores Útiles
Fibras de
Recristalización
Estrías
Fracturas de Cizalla
de Riedel R
Fracturas de
Cizalla de
Riedel R
Estrías
Escalones
Rake o Pitch
Estría
s
Rumbo
Buzamiento
13
2.9 Teoría de fallamiento de Anderson
Anderson (1951), reconoció que las propiedades de las direcciones de esfuerzos
principales, en combinación con los criterios de fracturación de Coulomb y si el ángulo
de fricción interna para la mayoría de las rocas es de aproximadamente 30°, implican que
solamente se forman fallas normales, inversas o transcurrentes cerca de la superficie de
la Tierra, con la premisa de que no existen esfuerzos de cizalla paralelos a las superficie
de la Tierra, por lo tanto uno de los esfuerzos principales tiene que ser vertical, y los otros
dos horizontales. Las fallas inversas se forman cuando σ3 es vertical, las fallas normales
cuando σ1 es vertical y las fallas transcurrentes cuando σ2 es vertical (Figura 5).
Figura 5. Representación esquemática de la Teoría de Fallamiento de Anderson (Babín & Gómez, 2010).
14
2.10 Sistema de fracturamiento de Riedel
Riedel (1929) explica la deformación que existe dentro de una zona que sufre los
esfuerzos correspondientes a una falla transcurrente, a lo largo de la cual ocurren
pequeñas fracturas. Estas fracturas subsidiarias se clasifican en función de su orientación
y sentido de movimiento en relación con la tendencia de la zona de movimiento en general
(Figura 6).
Figura 6. Modelo esquemático de Riedel representando relaciones angulares, σ1 el esfuerzo principal
máximo; a) dextral; b) sinestral (Modificado de Figueroa, 2017).
Sylvester (1988), propone que se forman cinco conjuntos de fracturas en modelos
experimentales de cizalla simple:
Cizallas (Y): fallas paralelas a la zona de desplazamiento principal.
Cizalla Riedel (R): fallas sintéticas de desplazamiento lateral, forma un ángulo
bajo con la zona de cizalla general y muestra el mismo sentido de movimiento.
Cizalla Riedel conjugada (R’): fallas antitéticas de desplazamiento lateral.
Cizallas (P): fallas sintéticas secundarias de desplazamiento lateral simétrico a
(R), usualmente se desarrollan después de la cizalla de Riedel (R).
Fracturas de extensión (T): fallas normales.
Cizallas (X): fallas antitéticas.
15
2.11 Yacimientos de tipo pórfido cuprífero
Los sistemas de pórfidos cupríferos tienen grandes volúmenes (10-100 km3) de roca
alterada hidrotermalmente centrada en stocks de pórfidos de Cu que pueden contener
skarn, reemplazamientos de carbonatos, sedimentos alojados y epitermales de alta e
intermedia sulfuración con mineralización de metales base y preciosos (Sillitoe, 2010).
Estos sistemas comúnmente definen cinturones lineales, algunos de cientos de
kilómetros de largo y ocurren con menos frecuencia en aparente aislamiento. Están
relacionados con los plutones compuestos subyacentes a profundidades de 5-15 km, que
representan las cámaras de suministro para los magmas y fluidos que forman los stocks
verticales y elongados (>3km) o enjambres de diques y su mineralización asociada. Junto
con los batolitos calco-alcalinos y las cadenas volcánicas, son los sellos distintivos de los
arcos magmáticos construidos por encima de las zonas de subducción activas en los
márgenes convergentes de las placas (Sillitoe, 1972; Richards, 2003), aunque una minoría
de tales sistemas ocupa configuraciones tectónicas post-colisión y otras que se desarrollan
después de que cese la subducción.
Los depósitos porfiríticos desarrollados en respuesta a procesos tectónicos,
generalmente relacionados a la fusión parcial en el caso de subducción dan lugar al
magmatismo principalmente dentro de los arcos magmáticos lineales compresivos y
localmente transpresivos que se extienden en configuraciones extensionales de arco
posterior (Corbett & Leach, 1998).
2.12 Estructuras asociadas a depósitos porfídicos
Las principales estructuras asociadas con los depósitos porfídicos de Cu-Au-Mo están
representadas por vetillas de tipo “stockwork” y “sheeted” (Figura 7) de cuarzo-sulfuros
que albergan y transportan localmente la mayor parte de la mineralización de Cu-Au-Mo,
comúnmente desarrolladas dentro de stocks o intrusiones que recubren las fuentes
magmáticas más importantes de metales y volátiles, se extienden localmente hacia las
rocas de las paredes adyacentes, las estructuras dilatantes en las que se localizan las
intrusiones porfiríticas, influencian en la orientación de las vetillas que son consideradas
para entender la forma tridimensional del pórfido como guías para perforaciones de
prueba y determinación de recursos (Corbett & Leach, 1998).
16
Las vetillas de tipo “stockwork” comprenden matrices de vetillas sin una orientación
preferencial o de múltiples direcciones desarrolladas en un evento o como resultado de
múltiples eventos de sobreimpresión, este último relacionado localmente con
emplazamientos repetidos del pórfido (Corbett & Leach, 1998).
Las vetillas de tipo “sheeted” se forman como matrices de venas paralelas que reflejan
las condiciones de estrés activas en el momento del desarrollo de la vetilla y como
características dilatantes, facilitan el transporte de fluidos de mineral a cierta distancia de
la fuente magmática en profundidad a niveles corticales más altos donde la deposición
mineral se produce dentro de stocks intrusivos o las paredes de la roca. Pueden indicar un
carácter polifásico (Corbett & Leach, 1998).
El análisis de la dirección de las vetillas proporciona características de los esfuerzos
que controlan el emplazamiento de los pórfidos, suponiendo que ambos sean
relativamente coetáneos, como la compresión-extensión ortogonal o la convergencia
oblicua, mientras que la dirección de las vetillas también está influenciada por el nivel de
la corteza en el sistema porfidítico teniendo en cuenta además las características de la
roca huésped (Heinrich & Titley, 1982; Corbett & Leach, 1998).
Figura 7. Modelo conceptual para los estilos de mineralización epitermal Au-Ag y pórfido Cu-Au
desarrollado en subducción asociada a tras y ante arco magmático (Corbett, 2008).
17
2.13 Tipos de Vetillas
Los tipos de vetillas fueron establecidos por Gustafson & Hunt (1975), en los cuales
Sillitoe (2010), se basa para establecer una clasificación de manera general en tres grupos
(Figura 8):
Figura 8. Esquema cronológico típico de las secuencias de vetillas en: a) Pórfidos de Cu-Mo y b) Pórfidos
de Cu-Au, asociados a intrusiones calco-alcalinas (Sillitoe, 2010).
1. Tempranas, vetillas de cuarzo y sulfuros libres conteniendo uno o más minerales
de actinolita, magnetita (tipo M), biotita temprana (tipo EB) y feldespato potásico.
Carecen de alteración en los bordes.
2. Transicionales, movilizan sulfuros, vetillas de cuarzo granular con halos estrechos
reconocibles o no de alteración (tipos A y B).
3. Tardías, vetillas de cuarzo-sulfuros cristalinos, alteración feldespática destructiva
en los bordes (incluye vetillas tipo D).
La mayoría de los metales en muchos depósitos de pórfidos de Cu están contenidos en
las vetillas dominadas de cuarzo, vetillas tipo A-B, y como granos diseminados en las
rocas con alteración potásica, aunque también pueden estar presentes en algunas tardías
con vetillas de cuarzo sulfuros, así como también pueden contener metales de manera
importante en la roca de caja.
Los grupos de vetillas 1 y 2 son principalmente emplazados durante la alteración
potásica, mientras el grupo 3 acompaña a la alteración clorita-sericita, sericítica, y
sobreimposiciones de argílica avanzada.
18
2.13.1 Vetillas tipo M (magnetita)
Vetillas de magnetita ± actinolita, en algunos casos con presencia de cuarzo, son
mucho menos comunes en los depósitos de pórfidos de Cu ricos en Mo que en los de Au,
este último tipificado por contenidos de magnetita hidrotermal particularmente elevados,
que comúnmente alcanzan 5 a 10 % en volumen (Arancibia & Clark, 1996).
2.13.2 Vetillas tipo EB (“early biotite”)
Son las primeras vetillas en formarse en los sistemas de pórfidos de Cu-Mo y las de
más alta temperatura, comprende finas vetillas de biotita con feldespato alcalino y
anhidrita que se relacionan con la alteración potásica generalizada de las rocas de caja
(Hermosilla, 2015).
2.13.3 Vetillas tipo EBT (“early biotite transitional”)
Son vetillas transicionales entre las vetillas tipo “EB” y las tipo “A”, poseen cuarzo
como relleno con o sin feldespato potásico y mica verde (flogopita?), característicamente
con halos extensos de biotita y se encuentran cortadas por las vetillas de tipo A y B
(Gustafson & Quiroga, 1995).
2.13.4 Vetillas tipo A
Van desde “stockworks”, subparalelas, matrices de tipo “sheeted”, pueden ser sinuosas
y tener márgenes no coincidentes por formase a altas temperaturas en condiciones dúctiles
mientras que las vetillas posteriores son más planas (Sillitoe, 2010). También conocidas
como vetillas de cuarzo sacaroidal “Sugary Quartz Vein”, con un relleno de textura
granular compuesto por cuarzo, feldespato potásico, anhidrita y sulfuros (Gustafson &
Hunt, 1975). El halo está compuesto por feldespato potásico, en donde su existencia
depende tanto de la composición de la roca de caja y el grado de equilibrio de los
minerales de la roca con los formados en la vetilla (Hermosilla, 2015).
2.13.5 Vetillas tipo B
Vetillas de cuarzo con textura en peineta, la cual posee una leve pero bien definida
sutura central formada por las terminaciones de los cristales de cuarzo creciendo hacia
dentro desde las paredes de las vetillas pudiendo contener ocasionalmente anhidrita
19
(Hermosilla, 2015). Gustafson & Hunt (1975) las describen como planares con
molibdenita como el sulfuro generalmente más común en bandas paralelas a la pared de
la vetilla y localmente se observa calcopirita, bornita y pirita en algunas vetillas que no
poseen bornita asociada.
2.13.6 Vetillas tipo C
Vetillas micáceas más jóvenes que las vetillas tipo “B” pero cortadas por las tipo D
piríticas, contienen abundantes sulfuros tanto en el relleno como diseminados en los halos
de sericita gris verde, feldespato potásico, biotita o clorita, anhidrita, andalucita y
localmente esfena. (Gustafson & Quiroga, 1995). Los sulfuros contenidos dependen de la
zona donde se emplazan estas estructuras, en las partes superiores y laterales de los
sistemas asociados a alteración propilítica y se pueden desarrollar asociaciones de pirita
y en las zonas de alteración potásica calcopirita-pirita o calcopirita-bornita hacia el
interior del cuerpo mineralizado (Hermosilla, 2015).
2.13.7 Vetillas tipo D
Vetillas de cuarzo, pirita principalmente y en menores cantidades pueden tener
calcopirita, bornita y localmente anhidrita o carbonatos cuyos halos de alteración
contienen sericita o clorita y rutilo posiblemente relacionado a la hidrólisis de los
minerales máficos (Gustafson & Hunt, 1975).
2.13.8 Vetillas tipo E
Vetillas polimetálicas comunes en los sistemas de pórfidos, poseen un relleno de
sulfuros con pirita dominante sobre calcopirita y puede contener minerales como galena,
esfalerita, sulfosales de Cu y Fe (enargita, tennantita-tetraedrita). Es característica la
presencia de carbonatos de la serie calcita-ankerita-siderita tanto en el relleno como en el
halo cuarzo sericítico gris blanco o pardo claro posiblemente producto de mezcla con
arcillas, comúnmente cortan a todas las vetillas tempranas y transicionales, cuyo ancho
varía desde unos pocos milímetros hasta más de 20 cm (Hermosilla, 2015).
20
2.14 Alteraciones hidrotermales en pórfidos
La alteración hidrotermal típicamente representa cambios en la mineralogía por
interacción con las rocas de caja y los fluidos hidrotermales relacionados con el proceso
de mineralización (Corbett & Leach, 1998).
Los depósitos de pórfidos de Cu indican un consistente patrón de alteración-
mineralización compuesto desde lo más profundo hacia la parte superior (Figura 9) por
las alteraciones calco-sódicas, potásicas, clorita-sericita, sericítica y argílica avanzada
(Sillitoe, 2010).
Figura 9. Patrones generalizados de alteración-mineralización para depósitos de Cu donde existe
telescopeo (Sillitoe, 2010).
2.14.1 Alteración Calco-Sódica
La alteración calco-sódica comúnmente lleva magnetita, es pobremente conservada a
profundidad y es típica por tener bajas cantidades de sulfuros y metales (a excepción de
Fe por la magnetita) pero puede alojar mineralización en pórfidos de Cu ricos en Au.
Presenta minerales como albita/oligoclasa, actinolita y magnetita (Sillitoe, 2010).
21
2.14.2 Alteración Potásica
Esta alteración se desarrolla a temperaturas altas prógradas (>350°C) y en condiciones
cercanas a pH neutro (>7), típicamente formado en asociación con intrusiones porfiríticas
y se extiende hacia la roca de caja adyacente. Presenta minerales característicos como
feldespato potásico (ortoclasa), biotita secundaria con cuarzo y magnetita asociada,
cuarzo, anhidrita y sulfuros (Corbett, 2017).
La alteración potásica es característica por el reemplazo de los máficos primarios a
biotita secundaria, en donde la hornblenda es más susceptible de alterar generando
seudomorfos de cristales, mientras que la biotita primaria solo puede permanecer estable
con reemplazos parciales, (Hermosilla, 2015).
2.14.3 Alteración Propilítica
La alteración propilítica se localiza en las partes marginales del sistema, en la periferia
de la zona potásica, presenta minerales como clorita, epidota, albita, carbonatos (Sillitoe,
2010).
Según Hermosilla (2015) este ensamble mineral es de carácter selectivo asociado a
rocas con un alto grado de textura preservada (≥80%), ya que la alteración a clorita de los
máficos formadores de roca se desarrolla en forma selectiva preservando las
características primarias de los cristales hospedantes, es decir en este tipo de alteración la
clorita respeta la estructura cristalina del mineral hospedante preservando el clivaje y la
morfología cristalina.
2.14.4 Alteración Clorita-Sericita
Esta alteración es característica por la transformación parcial a completa de los
minerales máficos a clorita, plagioclasa a sericita o illita y magnetita magmática o
hidrotermal a hematita (martita o especularita) junto con la depositación de pirita y
calcopirita. Aunque los tenores de Cu y / o Au de las antiguas zonas potásicas pueden
sufrir agotamiento durante las sobreimpresiones de clorita-sericita (Sillitoe, 2010).
22
2.14.5 Alteración Sericítica (Fílica)
En los depósitos de pórfidos de Cu la alteración sericítica normalmente deja una
sobreimposición o destruye total o parcialmente los ensambles potásicos y clorítico-
sericíticos. Posee minerales como cuarzo, sericita acompañados de pirita principalmente
(Sillitoe, 2010).
2.14.6 Alteración Argílica Avanzada
La alteración argílica avanzada se ubica bajo los depósitos de pórfido de Cu,
normalmente constituyen el “lithocap”, presentan minerales como cuarzo (parcialmente
residual, “vuggy”), alunita, pirofilita, dickita, kaolinita (Sillitoe, 2010).
23
3. MARCO METODOLÓGICO
3.1 Tipo de estudio
El estudio es descriptivo ya que busca especificar las características litológicas,
estructurales y de alteración hidrotermal del proyecto minero Santa Ana.
Además, el estudio es correlacional, porque en base a la caracterización litológica,
estructural y de alteraciones hidrotermales establecerá un modelo que explique la relación
entre éstas y la mineralización presente.
3.2 Universo y muestra
El universo corresponde al proyecto minero Santa Ana, cantón Mejía, provincia de
Pichincha y la muestra corresponde a un área de 2.4 Km X 1.3 Km, lugar donde se
obtendrán los datos litológicos, estructurales y de alteración hidrotermal para desarrollar
la presente investigación.
3.3 Métodos y técnicas de recolección de datos
La presente investigación está basada en la recopilación de información, trabajos de
campo, procesamiento y análisis de información e interpretación de resultados detallados
en la figura 10.
24
Figura 10. Diagrama de flujo para el análisis estructural de un sistema de pórfido cuprífero.
25
3.4 Recopilación de información
Información bibliográfica de publicaciones científicas, informes técnicos, proyectos
de titulación, memorias y mapas relacionados al tema.
3.5 Trabajos de campo
Mapeo geológico con énfasis en la litología, alteraciones y estructuras a escala 1:5000,
que puedan observarse en afloramientos de las quebradas del sector.
En cada afloramiento se describió e identificó las litologías de cada sector registrando
su color, tamaño de grano, textura, minerales principales y secundarios, alteración,
estructuras como contactos, primarias y secundarias.
En el caso de las estructuras se describió e identificó datos como la dirección y
buzamiento de contactos, diaclasas, vetas, vetillas y fallas, en este último registrando los
indicadores cinemáticos como la orientación del plano de falla, estrías, y su cinemática.
Secciones delgadas de cada una de las litologías observadas, así como también
secciones delgadas de tres muestras de roca orientada en zonas de falla, con la finalidad
de analizar minerales, texturas y microestructuras.
3.6 Procesamiento y análisis de la información
Toda la información procedente de la revisión bibliográfica y los trabajos de campo se
procesaron y analizaron utilizando los programas de Microsoft Excel y ArcGIS, con la
finalidad de evaluar datos de manera ágil dentro del proceso investigativo.
Para analizar los datos estructurales se utilizó el software Faultkin específicamente
para análisis de fallas y el software Dips para análisis de diaclasas, vetas y vetillas.
Descripción macroscópica y microscópica de cada litología detallando características
como color, texturas, microestructuras, minerales principales, secundarios y accesorios,
tamaño de grano, matriz, grado de meteorización y alteración.
26
3.7 Interpretación de los resultados
Determinar el modelo que explique el rol de las estructuras geológicas en el control de
la alteración y mineralización, mediante el análisis estructural de contactos, fallas,
diaclasas, vetas y vetillas generando la caracterización de los esfuerzos principales que
actúan como controles estructurales de la zona, además de ser complementados y
correlacionados con datos geoquímicos, geofísicos y de sondajes del proyecto minero
Santa Ana, para proponer nuevos targets de exploración.
Finalmente, los resultados de la investigación son plasmados mediante mapas que
reflejan las características litológicas, estructurales y de alteración a escala 1:5000.
27
4. PRESENTACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS
4.1 Litología
La zona de estudio está conformada por rocas volcánicas de composición intermedia
a básica, intruidas por dioritas, pórfidos dacíticos y granodioritas, además en algunos
sectores se encuentran cubiertas por depósitos cuaternarios (Anexo A).
4.1.1 Rocas Volcánicas
Rocas compuestas por lavas andesíticas que afloran en su mayoría hacia el este y en
algunas partes tanto al centro como hacia el oeste de la zona de estudio.
4.1.1.1 Andesitas A
Estas rocas afloran principalmente en la parte NE del área de estudio y se encuentran
en contacto con pórfidos dacíticos y dioritas.
Macroscópicamente son rocas de tonalidad gris verdosa con textura porfirítica y matriz
fino granular, con fenocristales de plagioclasa, anfibol y piroxeno de tamaños
milimétricos, magnetismo moderado y grado de meteorización intermedio. La muestra
contiene minerales secundarios como agregados de clorita y epidota, además presenta
vetillas de cuarzo y carbonatos. La roca contiene minerales opacos diseminados como
pirita y calcopirita.
Microscópicamente la roca presenta una textura porfirítica y está compuesta por
minerales principales como plagioclasas zonadas y fracturadas (30%), hornblenda con
dos clivajes formando ángulos de 56° y 124° (10%), augita (5%) con maclado y
feldespato potásico como cristales aislados (3%), envueltos en una matriz microcristalina
de plagioclasa (25%). Además, la muestra presenta minerales de alteración como: clorita
afectando a los minerales ferromagnesianos (15%), sericita en trazas afectando a
plagioclasas (2%), epidota de coloración verde, relieve alto y colores de birrefringencia
fuertes (5%) y minerales opacos diseminados con hábito cúbico (5%). Las rocas presentan
28
finas vetillas rellenas de sílice y carbonatos, estas características indican que son andesitas
hornbléndicas cloritizadas (Figura 11).
Figura 11. A) Muestra de mano de andesita hornbléndica, presenta vetillas de carbonatos cortando a vetillas de cuarzo, B) Microfotografía en luz natural, C) Microfotografía en luz polarizada.
Abreviaciones: (Ca) Carbonato, (Qz) Cuarzo, (Hbl) Hornblenda, (Plg) Pla.
4.1.1.2 Andesitas B
Macroscópicamente son rocas de tonalidad gris oscura a negro de textura afanítica a
porfirítica con fenocristales de grano medio (1-4 mm) de plagioclasa, anfibol, cuarzo y
biotita. La muestra contiene minerales secundarios como biotita, clorita y epidota,
resultado de la alteración de los minerales máficos y plagioclasas respectivamente. La
roca presenta un fuerte magnetismo probablemente por la presencia de magnetita.
La roca también presenta varios tipos de vetillas: 1) vetillas con contornos rectos
rellenas de cuarzo con sutura central, conteniendo pirita, calcopirita, molibdenita,
denominadas como tipo “B”; 2) vetillas de cuarzo con halos de biotita conocidas como
tipo “EBT”; 3) vetillas de cuarzo sinuosas definidas como tipo “A” y 4) vetillas de
carbonatos tipo “E”.
Microscópicamente la roca presenta una textura porfirítica con una matriz
microgranular de plagioclasa, cuarzo y feldespato potásico. La muestra contiene mínimas
cantidades de minerales primarios como plagioclasas (3%) y hornblendas (3%), en su
mayoría tiene minerales de alteración como feldespato potásico presente en forma de
29
microcristales subhedrales con colores de birrefringencia débiles (54%), biotita fina
diseminada en la matriz y en reemplazo de minerales máficos (20%), cuarzo
principalmente en vetillas irregulares con extinción en abanico (10%), calcita presente en
vetillas muy finas (5%), clorita (0.5%) y sericita (0.5%). Además, la roca presenta
minerales opacos con hábito cúbico diseminados en toda la sección (7%); estas
características indican que las rocas son andesitas afectadas por alteración potásica
(Figura 12).
Figura 12. A) Muestra de mano de roca de composición andesítica, se observó vetillas de cuarzo con halo
de biotita (EBT), B) Microfotografía en luz natural, C) Microfotografía en luz polarizada. Abreviaciones:
(Qz) Cuarzo, (Plg) Plagioclasa, (Fsp) Feldespato potásico, (Op) opacos.
4.1.2 Rocas Intrusivas
Rocas compuestas por dioritas, pórfidos dacíticos y granodioritas que ocupan la mayor
parte de la zona de estudio.
4.1.2.1 Diorita
Macroscópicamente es una roca de tonalidad gris oscura de textura porfirítica con
fenocristales de plagioclasa, hornblenda y biotita con una matriz microcristalina de
plagioclasas. La muestra presenta fuerte magnetismo, debido a la presencia de magnetita.
30
Los minerales de alteración son biotita y clorita, afectando a minerales ferromagnesianos
y matriz.
La roca también contiene diferentes tipos de vetillas, así: 1) vetillas con contornos
rectos rellenas de cuarzo con sutura central de pirita, calcopirita, molibdenita,
denominadas como tipo “B”; 2) finas vetillas de pirita, denominadas tipo “E”; 3) vetillas
de magnetita conocidas como tipo “M”; 4) vetillas de cuarzo sinuosas esporádicas
definidas como tipo “A”; 5) vetillas de sulfuros con halo de sericita esporádicas
denominadas como tipo “D”. Además, tiene una leve diseminación de sulfuros en toda
la roca.
Microscópicamente la roca presenta textura porfirítica, contiene fenocristales como
plagioclasa con maclas polisintéticas (20%), biotita subhedral con fuerte pleocroísmo
(5%) y hornblenda con dos clivajes formando ángulos de 56° y 124° (5%), en una matriz
microcristalina constituida por listones de plagioclasa (17%). Como minerales de
alteración ocurren biotita diseminada en la matriz y en reemplazo de minerales máficos
primarios (10%), feldespato potásico como cristales aislados (10%), clorita reemplazando
minerales ferromagnesianos (15%), sericita como trazas en los bordes de los fenocristales
de plagioclasa (2%,) y minerales opacos anhedrales diseminados posiblemente sulfuros
(3%). Las rocas son cortadas por vetillas de cuarzo (13%) (Figura 13).
Figura 13. A) Muestra de mano de roca de composición diorítica, presenta vetillas rectas de cuarzo con
sulfuros (tipo B), B) Microfotografía en luz natural, C) Microfotografía en luz polarizada. Abreviaciones:
(Bt) Biotita, (Qz) Cuarzo, (Fk) Feldespato potásico, (Op) Opacos.
31
4.1.2.2 Pórfido A
Macroscópicamente son rocas de color gris de textura porfirítica con fenocristales de
plagioclasa euhedrales-subhedrales (1-16 mm), hornblenda, biotita y feldespato potásico
con una matriz microcristalina de plagioclasa y cuarzo anhedral. Los minerales
secundarios son clorita y epidota esporádicas. La roca presenta magnetismo moderado,
por la presencia de magnetita, tambien existe la presencia de hematita.
Las muestras contienen principalmente vetillas rellenas de pirita con halo de sericita
denominadas como tipo “D” y en menor cantidad tiene vetillas como: 1) vetillas rellenas
de cuarzo con sutura central de calcopirita-molibdenita conocidas como tipo “B”; 2)
vetillas sinuosas de cuarzo definidas como tipo “A” y 3) vetillas de cuarzo, calcita y yeso
definidas como tipo “E”.
Microscópicamente la roca presenta una textura porfirítica con fenocristales de
plagioclasas euhedrales-subhedrales, con maclas polisintéticas en su mayoría y en
algunos casos zonadas (25%), hornblenda con dos clivajes formando ángulos de 56° y
124° (5%), biotita subhedral y con fuerte pleocroísmo (3%), augita con maclado (2%) y
cuarzo (14%), en una matriz microcristalina de plagioclasa (20%) y feldespato potásico
(10%). La muestra presenta minerales de alteración como clorita en trazas afectando a los
ferromagnesianos (1%), sericita en los bordes las de las plagioclasas (10%), arcillas con
aspecto pulverulento y de color marrón (3%), cuarzo equigranular en vetillas (5%,).
Además, existen minerales opacos anhedrales diseminados (2%). Estas características
indican que las rocas son pórfidos dacíticos (Figura 14).
32
Figura 14. A) Muestra de mano de pórfido dacítico A, B) Microfotografía en luz natural, C)
Microfotografía en luz polarizada. Abreviaciones: (Plg) Plagioclasa, (Bt) Biotita, (Qz) Cuarzo, (Fk)
Feldespato potásico, (Op) Opacos.
4.1.2.3 Pórfido B
Macroscópicamente las rocas son de color gris con textura porfirítica, compuesta por
fenocristales de plagioclasa con hábito euhedral-subhedral, cuarzo anhedral, feldespato
potásico y biotita con una matriz microcristalina de plagioclasa y cuarzo.
La roca también presenta diferentes tipos de vetillas como: 1) vetillas irregulares con
ancho de entre 3 a 5mm rellenas de feldespato potásico y vetillas sinuosas rellenas de
cuarzo denominadas como tipo “A”; 2) vetillas rellenas de cuarzo con pirita-calcopirita-
molibdenita conocidas como tipo “B”; y 3) vetillas rellenas de cuarzo y pirita con halo de
sericita blanca denominadas como tipo “D”. Además, tiene una leve diseminación de
sulfuros en toda la roca.
Microscópicamente la roca tiene una textura porfirítica, contiene fenocristales de
plagioclasa con hábito euhedral-subhedral, maclas polisintéticas, Carlsbad y zonadas
(40%), feldespato potásico con hábito euhedral y maclado Carlsbad (10%), cuarzo de
hábito anhedral (5%) y biotita con hábito subhedral y fuerte pleocroísmo (2%), en una
matriz microcristalina de cuarzo (10%) y plagioclasa (5%). Los minerales de alteración
corresponden a clorita afectando a la biotita (10%), sericita reemplazando a feldespatos
(10%). Además, la muestra tiene vetillas de cuarzo (6%) y existen minerales opacos
33
diseminados (2%). Estas características indican que las rocas son pórfidos dacíticos
(Figura 15).
Figura 15. A) Muestra de mano de pórfido dacítico B, B) Microfotografía en luz natural, C)
Microfotografía en luz polarizada. Abreviaciones: (Plg) Plagioclasa, (Bt1) Fenocristales de Biotita
primaria, (Bt2) Biotita Intersticial, (Qz) Cuarzo.
4.1.2.4 Granodiorita
Macroscópicamente la roca tiene una textura fanerítica con fenocristales de plagioclasa
euhedrales a subhedrales (1-4 mm), hornblenda, cuarzo anhedral y biotita. La muestra no
presenta magnetismo y tiene mínimas cantidades sulfuros diseminados.
Microscópicamente la roca presenta una textura fanerítica, con fenocristales de cuarzo
con hábito subhedral-anhedral (40%), plagioclasa con maclas polisintéticas (36%), biotita
de hábito subhedral y fuerte pleocroísmo (9%), feldespato potásico de hábito subhedral
(10%), y hornblenda con dos clivajes formando ángulos de 56° y 124° (2%). Además, la
muestra contiene minerales de alteración como sericita en trazas afectado a los bordes de
las plagioclasas (1%), clorita reemplazando levemente a minerales ferromagnesianos
(1%) y arcillas como trazas con aspecto pulverulento y de color marrón (1%) (Figura 16).
34
Figura 16. A) Muestra de mano de granodiorita, B) Microfotografía en luz natural, C) Microfotografía en
luz polarizada. Abreviaciones: (Plg) Plagioclasa, (Bt) Biotita, (Chl) Clorita afectando a biotita, (Ser)
Sericita, (Qz) Cuarzo, (Op) Opacos.
4.1.3 Depósitos Cuaternarios
4.1.3.1 Ceniza Volcánica
La ceniza volcánica está expuesta generalmente en toda la zona de estudio, pero
principalmente en la parte sur occidental con espesores de hasta 10 m. Los depósitos están
compuestos por capas de ceniza con tonalidades café-amarillo, de grano fino y fragmentos
de pómez esporádicos, se encuentra subyaciendo al suelo e intercalada con este mismo,
formando paleosuelos (Figura 17).
35
Figura 17. Intercalación de capas de suelo y ceniza. Abreviaciones: (A) Suelo orgánico, (B) Ceniza, (C)
Paleosuelo, (D) Ceniza.
4.1.4 Coluviales
Los depósitos coluviales ocurren aisladamente en toda la zona de estudio, subyacen a
las capas de ceniza volcánica y suelo. La mayoría de depósitos están conformados por
clastos angulosos a subangulosos de diferente litología con tonalidades desde pardo
rojizas a verdes grisáceas, englobados dentro de una matriz arenosa consolidada.
Generalmente, los fragmentos de roca presentan una distribución caótica.
4.2 Alteraciones Hidrotermales
Las rocas de la zona de estudio están afectadas por procesos de alteración hidrotermal,
las principales alteraciones incluyen: propilítica, potásica, potásica-propilítica, clorita-
sericita y sericítica (Anexo B).
4.2.1 Alteración Propilítica
La alteración propilítica ocurre en la parte oriental de la zona de estudio,
principalmente afectando a las andesitas hornbléndicas que presentan tonalidades
verdosas. Los minerales de alteración incluyen clorita y epidota, además de carbonatos
en finas vetillas (Figura 18).
36
Los minerales máficos están intensamente alterados a clorita, formando seudomorfos
del mineral hospedante, conservando el clivaje y la forma cristalina del mineral, también
presenta plagioclasas parcialmente alteradas a clorita y epidota.
Figura 18. A) Muestra de mano de andesitas hornbléndicas, presenta una extensa alteración de máficos a
clorita-epidota y dos xenolitos ultramáficos con la misma alteración, B) Microfotografía en luz natural, C)
Microfotografía en luz polarizada. Nótese a los ferromagnesianos completamente cloritizados, así como
también algunas plagioclasas están alteradas a clorita, epidota y trazas de sericita de sus bordes.
Abreviaciones: (Chl) Clorita, (Ep) Epidota, (Plg) Plagioclasa, (Ser) Sericita, (Cpx) Clinopiroxeno, augita
maclada.
4.2.2 Alteración Potásica
La alteración potásica ocurre en las rocas volcánicas de la parte central y occidental de
la zona de estudio, los minerales de alteración incluyen biotita, feldespato potásico,
magnetita, sulfuros, cuarzo y carbonatos presentes en vetillas, clorita en mínimas
cantidades afectando a ferromagnesianos y trazas de epidota.
La matriz contiene biotita secundaria fina diseminada, cuarzo y magnetita. También
existe biotita secundaria que se encuentra en reemplazo parcial de la biotita primaria y en
reemplazo total de la hornblenda en algunos casos, afectando a más del 80 % del volumen
total de ferromagnesianos primarios (Figura 19).
37
Además, esta alteración está acompañada por vetillas de cuarzo con halo de biotita
conocidas como tipo “EBT” y vetillas sinuosas de cuarzo denominadas como tipo “A”
(Figura 12A).
La presencia de clorita, carbonatos y trazas de epidota sugieren una alteración
retrógrada leve, sobreimpuesta a la alteración potásica principal.
Figura 19. Microfotografías de secciones delgadas de rocas andesíticas de la parte central y occidental de
la zona de estudio (Luz natural y Polarizada respectivamente). A-B) Cristales euhedrales de plagioclasa
con trazas de clorita. C-D) Cristales euhedrales de biotita primaria, biotita fina secundaria en la matriz, y
reemplazo parcial de máficos primarios. E-F) Cristales anhedrales de clorita y epidota. Abreviaciones:
(Chl) Clorita, (Pl) Plagioclasa, (Bt) Biotita, (Ep) Epidota, (Hbl-Bt) Seudomorfo de cristales (posiblemente
hornblenda) sobrecrecidos por biotita secundaria.
4.2.3 Alteración Potásica-Propilítica
El ensamble de alteración Potásica-Propilítica ocurre en rocas dioríticas alteradas a
biotita secundaria, pero en menor cantidad que el ensamble de Alteración Potásica y con
clorita asociada.
38
Los minerales de alteración incluyen biotita diseminada en la matriz y en reemplazo
de minerales ferromagnesianos, cuarzo presente en vetillas, feldespato potásico en forma
de cristales aislados presentes en toda la roca, clorita alterando a los ferromagnesianos,
trazas de sericita en los bordes las plagioclasas y también existe epidota en forma
discontinua y en trazas.
La alteración es de forma selectiva, ya que en ocasiones existen formas cristalinas
remanentes, en la cual los máficos primarios se encuentran parcialmente biotitizados,
aunque además existen máficos primarios cloritizados (Figura 20).
En la alteración Potásica-Propilítica decrece el grado de biotitización e incrementa la
formación de clorita en los máficos primarios, por tal motivo se la define como
transicional entre el ambiente de Alteración Potásica y Propilítica.
Figura 20. Microfotografías de secciones delgadas de dioríticas (Luz natural y Polarizada
respectivamente). A-B) Cristales euhedrales de plagioclasa, además de clorita en la matriz. C-D) Cristales
euhedrales de biotita primaria con reemplazo parcial en los bordes por biotita secundaria, biotita fina
secundaria en la matriz y presencia de clorita. Abreviaciones: (Chl) Clorita, (Pl) Plagioclasa, (Bt) Biotita.
39
4.2.4 Alteración Clorita-Sericita
La alteración clorita-sericita ocurre en el pórfido dacítico B, los minerales de alteración
incluyen clorita afectando a los máficos, sericita reemplazando total y parcialmente a
feldespatos, cuarzo en vetillas, arcillas afectando a feldespatos y sulfuros diseminados.
La alteración es selectiva ya que los máficos primarios están parcialmente y en algunos
casos totalmente cloritizados, lo mismo ocurre en las plagioclasas, estas se encuentran
parcialmente y en algunos casos totalmente alteradas por sericita y arcillas (Figura 21).
Figura 21. Microfotografías de secciones delgadas del pórfido dacítico B (Luz natural y Polarizada
respectivamente). A) Plagioclasa subhedral parcialmente sericitizada cortada por una vetilla de cuarzo. B)
Reemplazo total de ferromagnesianos por clorita. C-D) Biotita primaria y plagioclasas parcialmente
sericitizadas en los bordes. E-F) Feldespatos casi totalmente alteradas a sericita y arcillas. Abreviaciones:
(Chl) Clorita, (Pl) Plagioclasa, (Bt) Biotita, (Ser) Sericita, (Cy) Arcillas, (Qz) Cuarzo.
40
4.2.5 Alteración Sericítica
La alteración sericítica está presente en las rocas del pórfido A, los minerales de
alteración incluyen clorita como trazas afectando a los ferromagnesianos, cuarzo
secundario equigranular en vetillas, carbonatos rellenando vetillas, sericita afectando a
plagioclasas y minerales ferromagnesianos, y arcillas afectando a feldespatos.
La alteración es selectica ya que reemplaza parcialmente la textura de la roca y está
definida por cuarzo y sericita que afectan parcialmente a los feldespatos-máficos, con
cantidades variables de arcilla y carbonatos. Además, su principal modo de ocurrencia
está representado por vetillas tipo “D” (Figura 22).
Figura 22. Microfotografías de secciones delgadas del pórfido dacítico A (Luz natural y Polarizada
respectivamente). A-B) Plagioclasa subhedral zonada sericitizada en sus bordes, vetilla de cuarzo
cortando una plagioclasa. C-D) Plagioclasas parcialmente alteradas a sericita-arcillas cortadas por vetillas
de carbonatos. Abreviaciones: (Plg) Plagioclasa, (Ser) Sericita, (Cy) Arcillas, (Qz) Cuarzo.
4.2.6 Alteración Clorita-Sericita Leve
La alteración clorita-sericita leve ocurre en la granodiorita, macroscópicamente las
rocas no presentan minerales secundarios a diferencia de la alteración clorita-sericita
presente en el pórfido B, pero microscópicamente tiene minerales de alteración como:
41
trazas de sericita en los bordes de las plagioclasas, clorita afectando levemente a
ferromagnesianos y trazas de arcillas (Figura 16).
4.3 Mineralización
La mineralización está presente como sulfuros, incluye calcopirita, covelina,
molibdenita, pirita y bornita, minerales asociados a todas las rocas del sistema, pero
principalmente a las andesitas B y dioritas; tanto en forma de vetas-vetillas tipo “A" y
“B”, y como estructuras “stockwork” y “Sheeted”, siendo éstas las que transportan y
albergan la mayor parte de la mineralización de Cu-Mo, además se presenta en forma de
diseminación en todas las litologías, pero en mayor cantidad en la Andesita B, con valores
aproximados del 7% (Figura 23).
Por último, la mineralización está asociada a fallas, en donde la mineralización está
emplazada en estas (Figura 23B, 30, 31).
Figura 23. A) Muestra de mano de roca del pórfido B con sulfuros diseminados. B) Muestra de mano de
una veta-falla. Abreviaciones: (Bt) Biotita, (Qz) Cuarzo, (Pl) Plagioclasa, (Cp) Calcopirita, (Bn) Bornita,
(Py) Pirita, (Mo) Molibdenita.
4.4 Estructuras Mineralizadas
Las estructuras mineralizadas incluyen vetas y vetillas, el análisis de estas estructuras
y la temporalidad relativa del sistema se incluye en los siguientes párrafos.
4.4.1 Vetillas Tempranas
Las vetillas tempranas, las cuales ocurren principalmente en la zona de alteración
potásica, en las andesitas B y en algunos casos en las dioritas, presentan las siguientes
características:
42
Tipo “M”, compuestas de cuarzo y magnetita (Figura 24A).
Tipo “EBT”, poseen cuarzo como relleno y en ocasiones tienen sutura de
calcopirita-molibdenita, presentan halos de biotita y se encuentran cortadas por
las vetillas de tipo A y B (Figura 24B).
Figura 24. Caracterización de vetillas tempranas. A) Diorita compuesta por vetillas: tipo “B” rellenas de
cuarzo con sutura de pirita-calcopirita-molibdenita (a), vetillas tipo “M” de cuarzo-magnetita (b-d) y vetillas tipo “E” rellenas de calcopirita (c). B) Andesita B compuesta por vetillas: tipo “EBT” rellenas de
cuarzo con sutura de calcopirita-molibdenita y halo de biotita (d-e) y rellenas de cuarzo con halo de
biotita (f).
4.4.2 Vetillas Transicionales
Las vetillas transicionales ocurren en todas las litologías de la zona de estudio, pero
principalmente en las andesitas B y las dioritas, presentan las siguientes características:
Tipo “A”, varían desde vetillas tipo “stockwork” rellenas de cuarzo, a vetillas
sinuosas segmentadas de cuarzo o cuarzo-anhidrita con mínimas cantidades de
sulfuros (Figura 25), cortan a las vetillas “EBT” y a su vez son cortadas por
vetillas tipo “B”.
Tipo “B”, presentes como vetillas de tipo “sheeted” y vetillas planares o rectas
rellenas de cuarzo, presenta textura de peineta en algunas ocasiones y
acompañadas de una sutura de molibdenita, calcopirita y pirita (Figura 25C-D).
Cortan a las vetillas tempranas y tipo “A”, son cortadas por las vetillas tardías.
43
Figura 25. Caracterización de vetillas transicionales. A) “Stockwork” de cuarzo. B) Vetillas tipo “A” sinuosas y segmentadas rellenas de cuarzo. C) Vetillas tipo “B” con formas planas y paralelas (tipo
“Sheeted”). D) Diorita compuesta por vetillas: Tipo “A” rellena de cuarzo-anhidrita (a), tipo “B”
compuesta de cuarzo con sutura de molibdenita-calcopirita (b), vetillas de calcita (c), vetillas de yeso (d-
e) y tipo “B” rellena de cuarzo con calcopirita y pirita (f).
4.4.3 Vetillas Tardías
Las vetillas tardías ocurren en toda la zona de estudio, pero principalmente en los
pórfidos A y B, presentan las siguientes características:
Tipo “D”, vetillas de cuarzo y pirita, con halo de alteración compuesto de sericita
blanca, presentes en su mayoría en la alteración sericítica (Figura 26A).
44
Tipo “E”, vetillas rellenas de pirita y calcopirita, además existen vetillas con
presencia de carbonatos en el relleno; comúnmente cortan a todas las vetillas
tempranas y transicionales (Figura 24C).
Vetillas de clorita-epidota, yeso y carbonatos (Figura 25C).
Figura 26. Caracterización de vetillas tardías. A) Vetillas de cuarzo-pirita con halo de sericita blanca (a-b-
d) y vetillas de calcita (c).
4.5 Temporalidad Relativa del Sistema
Para determinar temporalidad relativa de los sistemas de vetillas es necesario
establecer las relaciones de corte entre éstas, observando los desplazamientos relativos de
las mismas. En base a la caracterización de vetillas se evidencia su edad relativa, en donde
las vetillas tempranas (tipo “M” y ”EBT”) son truncadas por las vetillas transicionales
(tipo “A” y “B”) y a su vez estas son cortadas por vetillas tardías (tipo “D”, carbonatos y
yeso).
45
Figura 27. Esquema cronológico y relación de corte en los sistemas de vetillas.
4.6 Sistema de fallas
En la zona de estudio ocurren 38 fallas (Figura 28), de las cuales 20 presentan
diferentes cinemáticas como: dextral, sinestral, inversa, normal, inversa dextral y normal
sinestral; éstas fallas fueron identificadas mediante indicadores cinemáticos presentes en
los planos de fallas tales como estrías, fibras de recristalización, escalones, fracturas de
cizalla de Riedel, gouge de falla y mediciones del ángulo de cabeceo (rake o pitch).
Cabe destacar que en las 18 fallas restantes no se observaron indicadores cinemáticos
claros para determinar su movimiento, pero se encuentra registrado su dirección y
buzamiento.
46
Figura 28. Ubicación y nombre de fallas en la zona de estudio.
En base a un análisis previo de distribución de fallas (Figura 35), las fallas fueron
agrupadas en tres familias (Tabla 1), en la cuales se tomó en cuenta la dirección,
buzamiento y ubicación para su interpretación en la zona de estudio (Figura 29).
Tabla 1.
Familias de fallas
Familia Dirección Buzamiento
1 NNW-SSE E
2 NNW-SSE O
3 E-0 S
47
Figura 29. Mapa de fallas interpretado y la distribución de sus familias.
4.6.1 Familia 1
Las fallas parte de la Familia 1, están presentes en toda la zona de estudio (Figura 29),
tienen una dirección preferencial NNW-SSE con el plano buzando mayormente hacia el
E. Los datos estructurales se incluyen en la tabla 2.
Tabla 2.
Familia 1 de fallas
Nombre de la
Falla Tipo
Dirección de
Buzamiento Buzamiento Rake
F2 Dextral 110 70 5S
F8 Normal/Dextral 85 85 50S
F14 Sinestral 70 65 10N
F15 Sinestral 65 75 5N
F29 Normal 85 65 85N
F30 Normal 80 67 80N
F31 Sinestral 70 68 10N
F34 Dextral 95 78 5S
La falla F8 está ubicada en la parte central del estudio, tiene rumbo N5°W con el plano
de falla buzando 85°E, presenta una veta de 10 cm de espesor paralela y adyacente a la
48
falla, de tipo “B” rellena de cuarzo con sutura de calcopirita, pirita, covelina y
molibdenita; además tiene una zona de gouge de 5 cm de espesor.
Presenta vetillas de 1.5 cm de espesor tipo “B”, con una dirección oblicua a la falla
(Figura 30A), paralelas al esfuerzo principal, son fracturas de tensión T (Figura 30D).
La falla tiene un movimiento normal dextral en base a indicadores cinemáticos
presentes en la superficie de falla, con estrías o leves lineaciones cuyo ángulo con la
horizontal es de 50° hacia el sur y escalones perpendiculares a las estrías (Figura 30B).
El análisis microestructural de la sección delgada orientada tomada entre la zona de
falla y la roca de caja adyacente del techo, indica una vetilla rellena de cuarzo en las
paredes y sutura de sulfuros (tipo “B”), además tiene minerales ligeramente alineados a
la dirección de la falla. Presenta una microfractura P’ en dirección E-W formando un
ángulo de 105° con la estructura principal, rellena principalmente de arcillas y sericita,
con una cinemática sinestral cuyo sentido de movimiento está dado por: el
desplazamiento de la vetilla tipo “B”, un jog dilatacional con terminaciones paralelas a la
dirección de movimiento y por presentar cristales imbricados de feldespatos (Figura 30C).
49
Figura 30. Caracterización de la falla F8. A) Afloramiento principal de la falla y muestra de mano
orientada (M). B) Veta, zona de gouge e indicadores cinemáticos. C) Microfotografía en luz polarizada
vista en planta, presenta: una vetilla tipo “B” desplazada, una fractura P’ (línea entrecortada anaranjada)
rellena de cuarzo, feldespatos, arcilla y sericita, un jog dilatacional compuesto de micro granos de
feldespato, además tiene cristales imbricados (rectángulos de color verde) de plagioclasas alteradas a sericita y arcillas, cabe recalcar que el sentido de cizalla en las microfracturas (flechas azules) es contrario
al sentido general de cizalla. D) Modelo de fracturas de Riedel propuesto para la falla. Abreviaciones:
(Plg) Plagioclasa, (Cy) Arcillas, (Qz) Cuarzo, (Op) opacos y (M) Muestra orientada.
4.6.2 Familia 2
Las fallas de la Familia 2, están presentes en toda la zona de estudio (Figura 29), tienen
una dirección preferencial NNW-SSE con el plano buzando mayormente hacia el W. Los
datos estructurales se incluyen en la tabla 3.
50
Tabla 3.
Familia 2 de fallas
Nombre de la
Falla Tipo
Dirección de
Buzamiento Buzamiento Rake
F1 Inversa/Dextral 255 80 50S
F4 Inversa/Dextral 260 85 55S
F17 Normal/Sinestral 260 55 50N
F24 Inversa 238 70 85S
F25 Inversa 230 67 85S
F28 Normal 250 65 80S
La falla F1 está ubicada en la parte central del estudio, tiene rumbo N15°W con el
plano de falla buzando 80°W, su principal afloramiento presenta una zona de gouge de
10 cm de espesor y un plano de falla con indicadores cinemáticos como: estrías o leves
lineaciones cuyo ángulo con la horizontal es de 50° hacia el sur y escalones
perpendiculares a las estrías (Figura 31A).
Un segundo afloramiento 30 metros aguas arriba, presenta una veta de 30 cm de
espesor rellena de cuarzo-sulfuros, además de una zona de gouge adyacente de 10 cm de
espesor.
El análisis microestructural de la sección delgada orientada tomada entre la zona de
falla y de gouge (ver figura 31B), indica una alineación de minerales sericita-clorita-
biotita y sulfuros en dirección N-S. Presenta un porfiroclasto manteado tipo sigma de
feldespato potásico con movimiento dextral, el manto está compuesto de microgranos de
feldespato potásico recristalizado (Figura 31C). En secciones posteriores de la lámina
delgada presenta una matriz de micro granos de cuarzo y feldespato, con presencia de
recristalización de cuarzo.
51
Figura 31. Caracterización de la falla F1. A) Afloramiento principal de la falla, presenta una zona de
gouge de 10 cm y un plano de falla con estrías, lineaciones (líneas azules) formando un ángulo de 50° con
la horizontal y escalones perpendiculares a estos. B) Segundo afloramiento con presencia de una veta de
30 cm rellena de cuarzo sulfuros, zona de gouge y muestra de mano orientada (M). C) Microfotografía en
luz polarizada vista en planta, presenta: una alineación de minerales sericita-clorita-biotita-sulfuros en
dirección N-S, un porfiroclasto (líneas entrecortadas rojas) manteado (líneas entrecortadas azules) tipo
sigma de feldespato potásico en dirección del sentido general de cizalla y movimiento dextral, el manto
esta compuesto de micro granos de feldespato potásico recristalizado. D) Modelo de fracturas de Riedel
propuesto para la falla. Abreviaciones: (Bt) Biotita, (Qz) Cuarzo, (Op) Opacos, (Chl) Clorita, (Ser)
Sericita y (M) Muestra orientada.
4.6.3 Familia 3
Las fallas parte de la Familia 3, están presentes en la parte central y occidental del área
de estudio (ver figura 29), tienen una dirección preferencial E-W con el plano buzando
mayormente hacia el S. Los datos estructurales se incluyen en la tabla 4.
52
Tabla 4.
Familia 3 de fallas
Nombre de la
Falla Tipo
Dirección de
Buzamiento Buzamiento Rake
F5 Normal 180 70 88N
F6 Inversa 165 80 85S
F11 Normal 150 85 90N
F22 Inversa 155 65 88S
F38 Normal 180 70 90N
La falla F5 está ubicada en la parte centro sur del área de estudio, tiene un rumbo E-
W con el plano de falla buzando 70°S, presenta una zona de gouge de 20 cm de espesor
(Figura 32A), vetillas subverticales tipo “A” en dirección del esfuerzo principal, así como
también la muestra de mano presenta microfallamientos normales y fibras de
recristalización. El plano de falla tiene indicadores cinemáticos como: estrías o leves
lineaciones cuyo ángulo con la horizontal es de 88° hacia el sur y escalones
perpendiculares a las estrías (Figura 32C) dando como resultado un movimiento normal.
El análisis microestructural de la sección delgada orientada tomada entre la zona de
falla y de gouge (Figura 32B), indica un claro desplazamiento de vetillas en las dos
secciones de las láminas (Figura 32D-E), con un movimiento normal.
53
Figura 32. Caracterización de la falla F5. A) Afloramiento principal de la falla. B) Plano de falla y
muestra de mano orientada (M). C) Estrías, lineaciones (líneas rojas) con un ángulo pitch de 88° (semicírculo verde) y escalones perpendiculares a estos. D) Microfotografía en luz polarizada, vista en
sección transversal tomada en el eje Z de la muestra orientada, presenta: una vetilla de cuarzo en
dirección del plano de falla principal (líneas entrecortadas rojas) y una vetilla “EBT” desplazada (líneas
entrecortadas blancas). E) Microfotografía en luz polarizada, vista en sección transversal tomada en el eje
Z de la muestra orientada, presenta una vetilla “EBT” con un leve desplazamiento de vetillas en el sentido
principal de movimiento. Abreviaciones: (Bt) Biotita, (Qz) Cuarzo, (Op) Opacos y (M) Muestra
orientada.
4.7 Análisis Estructural
En la zona de estudio se identificaron 240 estructuras, divididas en 38 fallas, 114 vetas-
vetillas y 88 diaclasas, cada una con su respectivo dato de dirección de buzamiento y
buzamiento, estos fueron procesados con el software Dips 6.0 para analizar y clasificar la
orientación de las discontinuidades.
54
Para determinar los esfuerzos (σ1, σ2 y σ3) del sistema de fallas, se utilizó el método
de los diedros rectos (Angelier & Mechler, 1977) con el uso del software FaultKin 8.1,
este usa los datos de dirección, buzamiento y rake para generar valores de trend y plunge
de los esfuerzos.
4.7.1 Distribución de datos en vetas y vetillas
La distribución de polos (Figura 33) se concentra principalmente en el cuadrante NE,
con un promedio de orientación preferencial 241/77 correspondiente a la familia V1. Las
concentraciones de polos restantes se encuentran en los cuadrantes: SE con un promedio
de orientación preferencial 298/75 en la familia V2 y SW con un promedio de orientación
preferencial 67/75 en la familia V3.
Figura 33. Diagrama de concentración de polos y planos de vetas y vetillas.
4.7.2 Distribución de datos en diaclasas
La distribución de polos se concentra (Figura 34) principalmente en el cuadrante SW,
con un promedio de orientación preferencial 77/16 correspondiente a la familia D1. Las
concentraciones de polos restantes se encuentran en el cuadrante NE, con un promedio
de orientación preferencial 189/74 en la familia D2 y un promedio de orientación
preferencial 246/76 en la familia D3.
55
Figura 34. Diagrama de concentración de polos y planos de diaclasas.
4.7.3 Distribución de datos de fallas
La distribución de polos se concentra (Figura 35) principalmente en el cuadrante SW,
con un promedio de orientación preferencial 80/69 correspondiente a la familia F1. Las
concentraciones de polos restantes se encuentran en los cuadrantes: NE con un promedio
de orientación preferencial 253/67 en la familia F2 y NW con un promedio de orientación
preferencial 171/75 para la familia F3.
Figura 35. Diagrama de concentración de polos y planos de fallas.
56
4.7.4 Determinación de esfuerzos en las familias fallas
El cálculo de esfuerzos se llevó a cabo en las tres familias de fallas (F1, F2 y F3)
mediante el uso del método de los diedros rectos (Angelier & Mechler, 1977), para definir
el trend (rumbo) y plunge (buzamiento) de los esfuerzos principal σ1, intermedio σ2 y
menor σ3 (Tabla 5).
En el análisis de la familia 1 (F1) con fallas en dirección NNW-SSE buzando hacia el
E, los indicadores cinemáticos presentan campos de compresión (P) con dirección NE-
SW indicando el eje de esfuerzo principal σ1, campos de tensión (T) en dirección NNW-
SSE representados como el esfuerzo mínimo σ3 y el esfuerzo intermedio σ2.
En el análisis de la familia 2 (F2) con fallas en dirección NNW-SSE buzando hacia el
W, los indicadores cinemáticos presentan campos de compresión (P) con dirección NE-
SW indicando el eje de esfuerzo principal σ1, campos de tensión (T) en dirección E-W
aproximadamente, representados como el esfuerzo mínimo σ3 y el esfuerzo intermedio
σ2.
En el análisis de la familia 3 (F3) con fallas en dirección E-W buzando hacia el S, los
indicadores cinemáticos presentan campos de compresión (P) con dirección NNW-SSE
indicando el eje de esfuerzo principal σ1, campos de tensión (T) en dirección NNE-SSW
representados como el esfuerzo mínimo σ3 y el esfuerzo intermedio σ2.
57
Tabla 5.
Resumen de resultados del estado de esfuerzos de las familias de fallas
Familia Datos Cinemática Sigma Trend Plunge Diedros Rectos
Dextral,
Normal/Dex
tral
Sinestral,
Normal
σ1 240 24
F1 7 σ2 10 54
σ3 138 24
Inversa/Dex
tral,
Normal/Sin
estral,
Inversa
σ1 229 30
F2
6 σ2 328 14
σ3 81 55
Normal,
Inversa
σ1 340 55
F3 5 σ2 94 15
σ3 193 30
Nota: Los diedros compresivos (P) son representados en color blanco y los diedros de tension (T) son de color gris.
4.7.5 Aplicación del modelo de Riedel
El análisis de los elementos estructurales en el sistema se ajusta al modelo de
fracturamiento de Riedel con movimiento dextral, específicamente al modelo de zonas de
falla de rumbo afectadas por transpresión (Figura 36B).
Las fracturas sintéticas (R) corresponden a las fallas dextrales F34 (95/78) y F2
(110/70) de la familia F1, las fracturas (R’) con fallas inversas y normales de la familia
F3 (171/75), las fracturas de tensión (T) con vetas-vetillas de la familia V2 (298/75) y las
fracturas de presión (P) con fallas inversas dextrales de la familia F2 (253/67) y diaclasas
de la familia D3 (246/76) (Figura 36).
El cálculo del ángulo del eje de extensión máxima del elipsoide de deformación
(Figura 36C) con el margen de la zona de cizalla, es medido en base a la dirección del
58
esfuerzo principal de la familia de fallas F2, este es paralelo al eje de extensión mínima
del elipsoide de deformación, en donde el eje de extensión máxima es perpendicular a la
dirección del esfuerzo principal (σ1), en base a los modelos teóricos propuestos por
Woodcock & Schubert (1994) en su enunciado de la Teoría de Transpresión y
Transtensión.
Figura 36. A) Diagrama estereográfico con datos estructurales representativos en base al Modelo de
Riedel. B) Modelo de zonas de fallas de rumbo afectadas por transpresión (Woodcock & Schubert, 1994).
C) Diagrama del elipsoide de deformación en base al esfuerzo principal (σ1). Abreviaciones: (σ1)
esfuerzo principal, (P) fracturas de presión, (R) fracturas de Riedel, (T) fracturas de tensión, (R’) fracturas
antitéticas de Riedel, (F) pliegues y foliaciones, (RF) fallas inversas, (a) eje de extensión mínima, (b) eje
de extensión máxima y (NF) fallas normales.
A B
σ1
σ1
C
a
b
59
5. DISCUSIÓN
La zona de estudio está conformada por rocas volcánicas de composición intermedia
a básica (Andesitas A y B), intruidas por dioritas, pórfidos dacíticos (Pórfido A y B) y
granodioritas, en algunos sectores se encuentran cubiertas por depósitos cuaternarios.
Las rocas volcánicas de la parte NE definidas como Andesitas A, son caracterizadas
como andesitas hornbléndicas de textura porfirítica con fenocristales de plagioclasa,
hornblenda y augita, envueltos en una matriz microcristalina de plagioclasa. Por sus
características petrográficas, estas rocas se relacionan con la secuencia volcánica de la
formación Silante, definida por varios autores como Tandapi Beds (Kehrer & Van der
Kaaden, 1979), unidad Tandapi (Egüez, 1986) y Tandapi facies (Vallejo, 2007).
Las rocas volcánicas de la parte central y occidental están definidas como andesitas B,
con una textura porfirítica a afanítica, cuyos minerales máficos primarios en su mayoría
están afectados por biotita secundaria. Estas rocas afloran como techos colgantes, en
forma de bloques aislados rodeados de cuerpos intrusivos (Best, 2003), que exponen
zonas de metamorfismo de contacto con adición de biotita y magnetita.
Las dioritas presentan una textura porfirítica con fenocristales de plagioclasa y
hornblenda en una matriz microcristalina de plagioclasa y cuarzo. Las únicas rocas
intrusivas reportadas dentro de la formación Silante son dioritas con cristales de
plagioclasa, clinopiroxeno y cuarzo entre la vía Calacalí-Pacto (Vallejo, 2007), no se
descarta que estén relacionadas con las rocas dioríticas descritas en el presente estudio.
El pórfido A tiene una textura porfirítica con fenocristales de plagioclasa (1-16mm),
hornblenda, biotita, clinopiroxeno y cuarzo en una matriz microcristalina de plagioclasa,
feldespato potásico y biotita secundaria.
El pórfido B presenta una textura porfirítica con fenocristales de plagioclasa,
feldespato potásico, cuarzo y biotita en una matriz microcristalina de cuarzo, plagioclasa
y biotita secundaria.
Las Granodioritas presentan una textura fanerítica con fenocristales de cuarzo,
plagioclasa, biotita, feldespato potásico y hornblenda.
60
Existen seis tipos de alteraciones identificadas, las cuaes se describen a continuación:
Alteración potásica presente en las andesitas B cuya característica principal es una
matriz con biotita fina secundaria, cuarzo y magnetita; ésta tendría una estrecha relación
con las zonas de “roof pendant” al presentar adición de biotita y magnetita (Best, 2003).
La alteración potásica-propilítica está asociada a rocas dioríticas alteradas a biotita
secundaria, pero en menor cantidad que el ensamble de alteración potásica y con mayor
cantidad de clorita, denominada como una zona de transición.
La alteración propilítica se encuentra en las andesitas A, compuesta por minerales
secundarios como clorita, epidota y finas vetillas de carbonatos, esta se desarrolla en
paralelo a la alteración potásica, en las porciones más externas del sistema, ya que existen
asociaciones de alteración dominadas por mineralogía de más baja temperatura como
clorita-epidota; sin embargo, no se descarta que esté relacionada con la alteración
propilítica presente en la secuencia volcánica definida como Tandapi facies (Vallejo,
2007).
La alteración clorita-sericita asociada al pórfido B tiene máficos primarios
parcialmente y en algunos casos totalmente cloritizados, lo mismo ocurre con la sericita
afectando a las plagioclasas.
En la alteración sericítica presente en las rocas del pórfido A, la sericita afecta
parcialmente a los feldespatos y máficos, con cantidades variables de arcilla y carbonatos;
su principal modo de ocurrencia está representado por vetillas tipo “D”.
La alteración clorita-sericita leve presente en la granodiorita, macroscópicamente no
se observan minerales de alteración, pero microscópicamente presenta minerales
secundarios como: sericita, clorita y trazas de arcillas.
Según Sillitoe (2010) los depósitos porfiríticos de Cu tienen patrones de alteración-
mineralización con secuencia desde lo más profundo hacia la parte superior del sistema
por alteraciones calco-sódicas, potásicas, clorita-sericita, sericítica y argílica avanzada,
éstas son correlacionables con las presentes en el proyecto, incluida la zona de transición
potásica-propilítica.
61
Existe una temporalidad relativa del sistema, en base a la caracterización de vetas y
vetillas con las relaciones de corte entre éstas, definidas como: vetillas tempranas
presentes principalmente en la zona de alteración potásica, en las andesitas B y en algunos
casos en las dioritas, con vetillas tipo “M” y “EBT”, vetillas transicionales ocurren en
todas las litologías de la zona de estudio, pero principalmente en las andesitas B y las
dioritas, presentes con vetillas tipo “A” y “B”, y vetillas tardías, localizadas en toda la
zona de estudio, pero principalmente en los pórfidos A y B, tienen vetillas de tipo “D”,
“E”, clorita-epidota, yeso y carbonatos. Existe una relación directa con la secuencia de
vetillas de pórfidos cupríferos propuesta por Sillitoe (2010), quien describe que las
vetillas tempranas y transicionales son principalmente emplazadas durante la alteración
potásica, mientras que las vetillas tardías acompañan a las alteraciones clorita-sericita y
sericítica.
El cálculo de esfuerzos realizado en las familias de fallas, presenta un esfuerzo
principal (σ1) en dirección NE-SW en las familias F1 y F2, similar al esfuerzo principal
regional. Finalmente, el esfuerzo principal para la familia F3 presenta una dirección
NNW-SSE.
El modelo estructural propuesto en base a los datos de fallas, vetas-vetillas y diaclasas
se ajusta al modelo de cizalla de Riedel definido por Riedel (1929), y de manera más
específica al modelo de zonas de fallas de rumbo dextrales afectadas por transpresión
(Woodcock & Schubert, 1994). El régimen dextral es aplicado al modelo debido a que
regionalmente el estudio se encuentra entre las zonas de fallas Pujilí hacia el E (Hughes
& Bermúdez, 1997; Litherland & Aspden, 1992) y hacia el W por la zona de cizalla
Chimbo Toachi, las dos con movimiento dextral (Hughes & Pilatasig, 2002), estas
actuarían como fallas maestras del sistema, además por estar relacionado a la dirección
de esfuerzos principales de las familias de fallas F1 y F2 (NE-SW).
El régimen transpresivo es usado ya que los depósitos porfiríticos se desarrollan
generalmente asociados a procesos de subducción que da lugar al magmatismo,
principalmente dentro de los arcos magmáticos lineales compresivos y localmente
transpresivos (Corbett & Leach, 1998), también el ángulo del eje de extensión máxima
del elipsoide de deformación es menor a 45° coincidente con lo propuesto por Woodcock
& Schubert (1994).
62
Las fracturas sintéticas (R) corresponden a las fallas dextrales F34 y F32 con dirección
NNE-SSW, se desarrollan al mismo tiempo que las fallas maestras (Davis et al., 2000).
Las fracturas antitéticas (R’) están relacionadas a fallas inversas y normales en dirección
ENE-WSW, cuyo desarrollo puede ser durante o posterior a las fallas maestras (Davis et
al., 2000). Las fracturas de tensión (T) están asociadas a vetas-vetillas en sentido NE-SW
con ángulos de buzamientos fuertes y en similar dirección al eje de esfuerzo principal
(σ1). Las fracturas de presión (P) están relacionadas a fallas inversas dextrales y diaclasas
en dirección NNW-SSE, según Davis et al. (2000) estas fracturas se desarrollan durante
la formación de la zona de cizalla principal.
En base al “Mapa de Fallas y Pliegues Cuaternarias de Ecuador y Regiones Oceánicas
Adyacentes”, la falla Tandapi podría tener incidencia en el proyecto por su cercanía con
el mismo, ocasionando una reactivación sobre las fallas locales (3.5 km hacia el SW), la
falla Tandapi es de carácter sinestral, con una edad del último movimiento de <15ka y
una tasa de movimiento de 1-5 mm/año (Egüez et al, 2003).
La mineralización está asociada a sulfuros e incluyen calcopirita, covelina,
molibdenita, pirita y bornita, minerales presentes en todas las rocas del sistema, pero
principalmente en la parte central donde ocurren las andesitas B y dioritas; tanto en forma
de vetas-vetillas tipo “A” y “B”, como estructuras “stockwork” y “sheeted”, y en forma
diseminada; lo cual concuerda con lo establecido por Sillitoe (2010). En reportes
precedentes, en la formación Silante no existen zonas mineralizadas importantes, es
considerada una zona estéril, lo cual contrasta con la mineralización presente en el área
de estudio. Las rocas intrusivas reportadas en este estudio de manera general están
relacionadas con las mineralizaciones de tipo pórfido y los depósitos relacionados con
intrusiones de varios tipos a lo largo de los terrenos lito-tectónicos de la cordillera
Occidental, definiendo un cinturón de pórfidos de cobre de edades terciarias
(PRODEMINCA, 2000).
Las características que presenta el proyecto, por su litología, alteración, estructuras y
mineralización dan lugar a que se evidencie un sistema de tipo pórfido cuprífero, similar
a las características descritas por Sillitoe (2010), en la cual, se hace hincapié a los estudios
propuestos por López (2019) a escala 1:10000 y donde se define la ubicación de objetivos
de exploración en base a la correlación de alteraciones hidrotermales mediante el mapeo
de campo y evaluación geoquímica, se aprecia una relación con las zonas donde existe
63
mayor cantidad de mineralización presentes en este estudio; también realiza una zonación
vertical de elementos “pathfinders” analizando su distribución, tanto en muestras de
suelos como rocas, indica que el sistema estudiado se encuentra en el límite Molibdeno-
Wolframio, en el que probablemente la erosión haya sido tan fuerte que removió toda la
secuencia superior, coincidente con la presencia de techos colgantes, al ser remanentes
erosivos que formaron el techo de la intrusión ígnea que lo encierra, creados por la
remoción de la roca suprayacente (Best, 2003).
64
6. CONCLUSIONES
Las rocas volcánicas de composición intermedia a básica, en la parte noreste son
andesitas hornbléndicas definidas como andesitas A, con alteración propilítica y
relacionadas a la secuencia volcánica de la formación Silante. La parte central y
occidental presenta techos colgantes denominadas como andesitas B, afectadas por
alteración potásica.
Las rocas intrusivas de la parte centro-oriental conformadas por dioritas con alteración
potásica-propilítica; pórfidos dacíticos que afloran en la parte norte y occidental están
definidos como pórfido A, con cristales de plagioclasa de 1-16 mm y una alteración
sericítica, a diferencia del pórfido B presente en la zona centro-occidental con alteración
clorita-sericita, finalmente las granodioritas de la zona sur tienen una leve alteración
clorita-sericita observada solo microscópicamente.
El sistema de vetillas está determinado por: vetillas tempranas, presentes
principalmente en la alteración potásica, andesitas B y dioritas, compuesta por vetillas
tipo “M” y “EBT”; vetillas transicionales, presentes en todas litologías pero con mayor
concentración en las andesitas B y dioritas, con vetillas tipo “A” y “B”; por ultimo las
vetillas tardías, expuestas en todas la litologías pero presentes principalmente en los
pórfidos A y B con vetillas tipo “D”, “E”, clorita-epidota, yeso y carbonatos.
La mineralización se presenta como sulfuros e incluyen calcopirita, covelina,
molibdenita, pirita y bornita, minerales asociados a todas las rocas del sistema, pero
principalmente a las andesitas B y dioritas; tanto en forma de vetillas tipo “A" y “B”, y
como estructuras “stockwork” y “sheeted”, siendo estas las que transportan y albergan la
mayor parte de la mineralización de Cu-Mo. La mineralización diseminada, presente en
todas las litologías, pero en mayor cantidad en la andesita B, con valores de hasta el 7%.
Por último, la mineralización también está asociada a estructuras relacionadas a fallas, en
donde la mineralización está emplazada en éstas.
En el campo estructural el proyecto está afectado por tres familias de fallas, las F1 y
F2 con dirección NNW buzando hacia el E y W respectivamente, presentan un esfuerzo
65
principal (σ1) en dirección NE-SW similar al esfuerzo principal regional y en las que
existen fallas donde se emplazaron vetas con mineralización relacionada a sulfuros, así
como también definen contactos entre litologías. La familia F3 con dirección ENE-WSW
buzando hacia el S presenta un esfuerzo principal (σ1) en dirección NNW-SSE.
El modelo que mejor se ajusta al sistema es el de zonas de cizalla transpresiva de
carácter dextral propuesto por Woodcock & Schubert (1994), en donde las fracturas
sintéticas (R) corresponden a las fallas dextrales F34 y F32 con dirección NNE-SSW, las
fracturas antitéticas (R’) con fallas inversas y normales en dirección ENE-WSW,
fracturas de tensión (T) con vetas-vetillas en sentido NE-SW, fracturas de presión (P) con
fallas inversas dextrales y diaclasas en dirección NNW-SSE.
66
7. RECOMENDACIONES
Correlacionar el mapeo geológico a escala 1:5000 con las perforaciones exploratorias
realizadas, principalmente en las zonas de mayor concentración de sulfuros, con la
finalidad de delimitar de mejor manera los aspectos litológicos, de alteración y estructuras
para obtener un modelo geológico tridimensional.
Determinar nuevas zonas prospectivas en las partes no estudiadas de la concesión,
específicamente en zonas de mayor nivel topográfico, mediante geoquímica, geofísica y
mapeo geológico para determinar si el sistema se encuentra mejor preservado.
Direccionar nuevas perforaciones en los objetivos de exploración propuestos por
López (2019) en base a los datos estructurales del estudio, principalmente en las zonas
con datos de vetas-vetillas, orientándolas perpendicularmente a estas, para obtener la
mayor cantidad de información posible, y tener en cuenta que las perforaciones pueden
verse afectadas al pasar por zonas de fallas, ya que son de naturaleza frágil y al ser
perforadas colapsarán dentro del pozo.
67
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71
ANEXOS
72
ANEXO A. Mapa geológico.
73
ANEXO B. Mapa de alteraciones hidrotermales.
74
![Libro - Una Historia Personal e Intransferible [Alef Guimel]](https://img.pdfslide.net/doc/110x75/5571f78949795991698b8eae/libro-una-historia-personal-e-intransferible-alef-guimel.jpg)
