Rutilo como mineral indicador resistente para depósitos de Cu - Mo La Granja, Cajamarca, Perú.

Abstract

Con el paso del tiempo la búsqueda de nuevas herramientas exploratorias capaces de encontrar depósitos minerales cubiertos o ubicados en regiones donde la superficie se encuentra fuertemente alterada por vegetación y/o la acción de las aguas se hace imprescindible. El uso de minerales indicadores resistentes (RIMs) se ha vuelto un procedimiento estándar en la exploración regional para depósitos de diamantes (Gent et al., 2011). Los RIMs poseen una química-mineral capaz de señalar la presencia de un tipo de mineralización, alteración hidrotermal o litología específica de origen, también tienen propiedades físicas y químicas que facilitan su preservación, identificación y transporte (McClenaghan, 2005; Gent et al., 2011). Este trabajo evalúa al rutilo como potencial mineral indicador resistente para procesos de alteración hidrotermal relacionados a la formación de Pórfidos de Cu bajo el contexto del orógeno andino, utilizando como área de estudio el pórfido de Cu-Mo de La Granja, Perú. El titanio es el noveno elemento más abundante en la corteza terrestre. El dióxido de titanio es un óxido metálico de transición que forma tres polimorfos principalmente: rutilo, anatasa y brookita; siendo el rutilo, el más frecuente. Aunque su fórmula química principal es TiO2, es muy común que ocurran sustituciones del titanio por elementos como Al, V, Cr, Fe, Zr, Nb, Sn, Sb, Hf, Ta, W y U (Rabbia y Hernández, 2012). Los pórfidos de cobre (PCD) son depósitos minerales de grandes volúmenes (10 – 100 km3), asociados genéticamente a arcos magmáticos construidos sobre zonas de subducción activas. Actualmente suministran cerca de tres cuartos del cobre mundial, también la mitad del molibdeno y una quinta parte del oro (Sillitoe, 2010). El proceso que genera rutilo en estos depósitos corresponde a un caso extremo de metasomatismo dominado por fluidos hidrotermales que logran desestabilizar minerales preexistentes con contenido de titanio y da paso, a la formación de rutilo hidrotermal (Rabbia y Hernández, 2012). Esta memoria utiliza muestras de sedimentos de quebrada recolectadas lo largo de 24 kilómetros aguas abajo del Pórfido Cu-Mo de La Granja, en el sistema de drenaje del Río Páltic, confluencia que corta la zona de alteración hidrotermal del depósito metalífero. Para cada muestra analizada, se realizó la concentración de minerales pesados a través de una separación gravimétrica por medio denso y con esto se fabricaron briquetas pulidas transparentes. Usando un microscopio petrográfico, se verificó la presencia de rutilo en todas las briquetas. Considerando la distancia de dispersión que representa cada una de las muestras y el presupuesto del trabajo, se seleccionaron 5 briquetas para un análisis visual detallado en 15 granos de rutilo por muestra. Todos estos granos fueron fotografiados, medidos y descritos. Posteriormente, estos 75 rutilos fueron analizados en una microsonda electrónica (EPMA) con el fin de conocer sus contenidos de W, Sn, Fe, Cr, V, Zr, Nb y Sc; las concentraciones de estos elementos habían sido analizadas previamente para rutilos hidrotermales provenientes del pórfido de La Granja (Rabbia y Hernández, 2012). Utilizando gráficos de dispersión en escala logarítmica, se compararon los resultados de los rutilos de este trabajo con rutilos hidrotermales pertenecientes al depósito cuprífero de La Granja (Rabbia y Hernández, 2012) y también con rutilos de origen metamórfico (Ewing et al., 2013). Además, se realizaron diagramas de cajas y bigotes para comparar las concentraciones de elementos traza obtenidos en este trabajo con rutilos de diferentes orígenes: metamórfico (Zack et al., 2004; Ewing et al., 2013; Gao et al., 2014; Sengün y Zack, 2016), detrítico (Okay et al., 2010; Rösel et al., 2018), hidrotermal – pórfidos cupríferos (Rabbia y Hernández, 2012; Schirra y Laurent, 2021) y pegmatítico (Pe-Piper et al., 2019). La química-mineral de los rutilos en los sedimentos de quebrada del Río Páltic evidenció patrones composicionales similares respecto a los rutilos hidrotermales de La Granja y a rutilos hidrotermales de otros PCD, mostrando mayores concentraciones de Fe, W y Sn en comparación a rutilos metamórficos y detríticos. Por otro lado, los contenidos de V, Cr, Nb y Zr en rutilos de distintos orígenes, no evidenciaron una diferencia clara entre ellos. En cuanto al Sc, muchas mediciones quedaron bajo el límite de detección, lo que, sumado a la escasez de datos de otros ambientes geológicos, no posibilitan una conclusión. El rutilo demostró ser un mineral de alta densidad que permite una sencilla separación y concentración. También resultó ser de fácil reconocimiento visual, con texturas, ocurrencias y asociaciones minerales características. Su aparición en la totalidad de las muestras, abarcando 24 kilómetros desde el pórfido cuprífero de La Granja, comprueba su condición de elevada resistencia a la meteorización, transporte y alteración. Por lo anterior, se concluye que el rutilo tiene un gran potencial para ser mineral indicador resistente para sistemas de alteración hidrotermal relacionados a pórfidos cupríferos. A su vez, se sugieren mayores estudios y modificaciones a futuro para perfeccionar esta herramienta exploratoria.