Hydrothermal alteration of the Cerro La Mina gold prospect, Los Menucos, Patagonia Argentina : geology, remote sensing and stable isotopes

O prospecto epitermal Cerro La Mina, localizado na região de Los Menucos, Patagônia Argentina, está sendo atualmente alvo de exploração de depósitos epitermais de metais preciosos. Atividade hidrotermal Triássica Superior produziu intensa alteração em riolitos, andesitos, ignimbritos e tufos do Grupo Los Menucos de idade Triássico Média a Superior, no maciço de Somún Curá. O emprego de técnicas de mapeamento geológico, sensoriamento remoto multi- e hiperespectral, espectroscopia de reflectância e de análise de isótopos estáveis permitiu a caracterização de cinco eventos de alteração de origem hidrotermal na área de estudo. O evento 1 resultou em um sistema epitermal de baixa sulfetação com veios de quartzo, alguns deles com ocorrências de ouro com teores entre 1 a 10 g/t e alteração sericítica, que afetou ignimbritos riolíticos e rochas sedimentares da Formação Vera. As alterações relacionadas aos eventos 2 e 3, as mais importantes do ponto de vista volumétrico, se relacionam a um sistema epitermal de alta sulfetação, afetando riolitos, dacitos e andesitos da Formação Sierra Colorada. Estas rochas vulcânicas constituem um complexo de domos de ressurgimento, localizado no interior de uma provável caldeira vulcânica de forma oval, vinculada a uma zona transtensiva entre duas falhas transcorrentes destrais regionais. Algumas das características mais importantes deste sistema epitermal incluem a presença de brechas hidrotermais, algumas com ocorrências de ouro com teores muito locais de até 60 g/t, silicificação pervasiva e quartzo vuggy, junto com alteração argílica avançada com alunita- 1 hipogênica, woodhouseita, svanbergita, minamiita, pirofilita, diásporo, dickita e caulinita. A alunita-l formou-se a 267°C, indicando uma origem hidrotermal-magmática. Valores de &#948; ‘POT. 34’S da alunita-l (4,4 a 10,3 %0) são maiores do que os obtidos para a pirita contemporânea (-14,8 a -10,8%0) sugerindo que o sulfato aquoso foi derivado da reação de desproporção do S ‘O IND. 2’ em um ambiente hidrotermal-magmático. Os valores de &#948; ‘POT. 34’S e &#948; ‘POT. 18’ O da alunita-1 sugerem que o vapor que transportava o S ‘O IND. 2’ condensou em água meteórica com uma razão ‘H IND. 2’ S/’SO IND.4’ <1. Os valores isotópicos de oxigênio e hidrogênio da caulinita e dickita também são compatíveis com uma origem hidrotermal-magmática. A alteração relacionada ao evento 4, de forma estratiforme horizontal e caracterizada por intensa silicificação com calcedônia e opala, gradando localmente em profundidade para alteração argílica avançada com alunita-2 mais caulinita ± dickita, foi originada em um ambiente steam-heated. A alunita-2 está enriquecida em 'S SOB. 34' relativamente ao sulfeto, refletindo troca isotópica parcial de enxofre entre os componentes aquosos ‘H IND. 2’ S e ’SO IND.4’. Esta alteração se superpõe localmente às alterações dos eventos 2 e 3, sugerindo uma queda do nível do lençol freático, provavelmente somado à denudação sin-hidrotermal da parte superior das rochas. O evento 5 está metalogeneticamente relacionado com a formação de depósitos de fluorita, comparáveis de forma descritiva aos mundialmente conhecidos como "veios de fluorita-quartzo de baixa temperatura". Estas mineralizações de fluorita não estariam vinculadas com os processos metalogenéticos relacionados às mineralizações de ouro dos sistemas epitermais do prospecto. Os resultados deste estudo contribuem significativamente no entendimento de aspectos relacionados à gênese deste sistema epitermal complexo, constituindo parâmetros importantes para a formulação de um modelo de exploração mineral para a região. Uma consistente discriminação de minerais de alteração deste prospecto foi também conseguida por meio de sensoriamento remoto orbital. A aplicação de técnicas de processamento em imagens dos sensores multiespectral Terra/ASTER e hiperespectral Hyperion resultou em diferentes mapas litológicos, minerais e estruturais. A correlação satisfatória entre estes resultados e dados de campo demonstra a importância do sensoriamento remoto nos trabalhos de um programa de exploração, tanto para as etapas iniciais em escala regional, como também para etapas mais avançadas em escala de prospecto ou de depósito.The epithermal Cerro La Mina prospect, located in the Los Menucos region, Patagonia Argentina, is currently being explored for epithermal precious-metal mineralization. Triassic hydrothermal activity produced intense alteration of rhyolites, andesites, ignimbrites, and tuffs of the Middle- to Late Triassic Los Menucos Group, in the Somún Curá massif. The use of techniques, including geological mapping, multi- and hyperspectral remote sensing, reflectance spectroscopy and staple isotope analysis, alIowed the characterization of five hydrothermal alteration stages in the study area. Event 1 resulted in a low-sulfidation epithermal system with quartz veins, some of them with gold grades between I and 10 g/t and sericitic alteration, which affected riolitic ignimbrites and sedimentary rocks of the Vera Formation. Alteration associated to stages 2 and 3, the most important from the volumetric viewpoint, is related to a high-sulfidation alteration system, which affected rhyolites, dacites and andesites of the Sierra Colorada Formation. These volcanic rocks comprise a complex of resurgent domes, located within a likely oval-shaped volcanic caldera, formed in a transtensive zone placed between two regional dextral strike-slip faults. Some of the most important characteristics of this epithermal system include the presence of hydrothermal breccias, some with gold occurrences with grades locally reaching up to 60 g/t, pervasive silicification and vuggy quartz, together with advanced argillic alteration with hypogenic alunite-l, woodhouseite, svanbergite, minamiite, pyrophyllite, diaspore, dickite and kaolinite. Alunite-l was formed at 267°C, indicating a hydrothermal-magmatic origino Values of &#948; ‘POT. 34’S of alunite-l (4.4 to 10.3 %0) are higher than those obtained for contemporary pyrite (-14.8 to -10.8%0), suggestirig that aqueous sulfate was derived of the S ‘O IND. 2’ disproportion reaction in a hydrothermal-magmatic system. &#948; ‘POT. 34’S and &#948; ‘POT. 18’ O values from alunite-l suggest that the vapor that carried S ‘O IND. 2’ condensate in meteoric water with a ratio of ‘H IND. 2’ S/’SO IND.4’