ARTÍCULOS
Evaluación del potencial uranífero del volcanismo jurásico (complejos Bahía Laura y El Quemado), provincia de Santa Cruz, mendiante espectrometría gamma terrestre y geoquímica de rocas
Laura E. Kleiman1, Alejandro L. Maloberti1, María Rosario Gayone2, Patricia Sruoga3, María Silvia Japas3 y Cintia Kaufmann2
1Gerencia de Exploración, Comisión Nacional de Energía Atómica. E-mail: kleiman@cnea.gov.ar
2Departamento Regional Patagonia, Comisión Nacional de Energía Atómica.
3CONICET
RESUMEN
Los relevamientos radimétricos constituyen una herramienta rápida para medir concentraciones de uranio (U), torio (Th), y potasio (K) en las rocas y resultan muy útiles para la exploración de minerales radioactivos. En este trabajo, se evalúa la distribución del uranio en volcanitas jurásicas de la provincia de Santa Cruz, utilizando datos de espectrometría gamma terrestre y de geoquímica de rocas, con el objetivo de determinar su potencial para formar yacimientos. Se seleccionaron cinco zonas con antecedentes de valores radimétricos elevados e información geológica detallada. Las mediciones se realizaron con un espectrómetro de rayos gamma portátil (Exploranium-GR 320®) en andesitas, ignimbritas, riolitas, áreas silicificadas, tobas de caída y sedimentos lacustres de los complejos Bahía Laura y El Quemado. Los resultados obtenidos son similares en todas las zonas relevadas: los valores radimétricos muestran buenas correlaciones con los datos químicos de roca para el K y el Th y menores para el U. Los procesos de diferenciación magmática, cristalización en fase vapor, alteración hidrotermal y alteración supergénica se reflejan en la distribución de estos elementos. Los contenidos de U se incrementan en las rocas más vítreas, en zonas de silicificación hidrotermal y en zonas de fractura, características a considerar en futuros relevamientos. La naturaleza calcoalcalina con impronta de arco del magmatismo jurásico no es de las más favorables para el enriquecimiento de uranio y para contener importantes mineralizaciones. Sin embargo, el ambiente extensional, la presencia de calderas con facies levemente enriquecidas en uranio y torio así como la de actividad hidrotermal, son factores positivos para la exploración por uranio.
Palabras clave: Exploración de U; Provincia Volcánica-Riolítica Chon Aike.
ABSTRACT
Assessment of the uranium potential of the Jurassic volcanism (Bahía Laura and El Quemado Complexes), Province of Santa Cruz, using groundborne gamma-ray spectrometry and rock geochemistry.
Radiometric surveys are a rapid tool to measure uranium (U), thorium (Th) and potassium (K) concentrations in rocks and are
very useful in the exploration for radioactive minerals. The distribution of uranium in Jurassic volcanic rocks of the province
of Santa Cruz is evaluated in this work using ground gamma-ray spectrometry and rock geochemistry in order to assess its
potential to form uranium deposits. Five areas were selected, which had some previous data of high radiometric values and
detailed geological information. Measurements were carried out with a portable gamma-ray spectrometer (Exploranium-
GR 320®) in andesites, ignimbrites, rhyolites, silicified areas, ash-fall tuffs and lacustrine sediments corresponding to the
Bahía Laura and to El Quemado complexes. The results were similar in the five surveyed areas: radiometric concentrations
show good positive correlations with chemical composition of the studied rocks for both K and Th, and a relatively poorer
correlation for U. Different processes such as magmatic differentiation, vapor phase crystallization, hydrothermal alteration
and supergene alteration are reflected in the distribution of these elements. U concentrations increase in the more glassy rocks,
in areas with hydrothermal silicification, and in fracture zones, features that should be considered in future surveys. The calkalkaline
composition and arc-signatures of the Jurassic magmatism are not the most favorable for uranium enrichment and for
concentration of significant mineralizations. However, the extensional tectonic setting; the occurrence of calderas with facies
slightly enriched in U and Th, in addition to hydrothermal activity are positive factors for U exploration.
Keywords: U exploratotion; Chon Aike Rhyolitic Volcanic Province.
INTRODUCCIÓN
Las rocas volcánicas silíceas constituyen
una de las principales rocas fuente
de uranio para una gran variedad de yacimientos,
debido a la concentración de
este elemento en los vidrios volcánicos y
a la facilidad con la cual este elemento es
lixiviado de los mismos (Zielinski 1981,
1985). Asimismo, existen numerosos
ejemplos de yacimientos de uranio volcanogénicos,
a nivel mundial, los cuales han
sido revalorizados recientemente al conocerse
importantes recursos provenientes
de los mismos en países de la ex Unión
Soviética (Nash 2010). En general están
relacionados a ambientes continentales
extensionales, en los cuales se desarrollan
calderas (Cuney y Kyser 2008 y referencias
allí citadas). Según estos autores, las
mineralizaciones están controladas por
estructuras dentro de las unidades volcánicas
y el uranio se encuentra asociado a
Mo, F, Th y elementos de tierras raras, entre
otros elementos. Los tenores altos de
U de algunos magmas silíceos están a su
vez enriquecidos por la acción de soluciones
hidrotermales (Cuney y Kyser 2008
y referencias allí citadas). Las volcanitas
peralcalinas son las que mayormente
concentran este elemento, aunque se han
registrado altos tenores en riolitas alcalinas,
en riolitas metaluminosas y en tobas
calcoalcalinas (Castor y Henry 2000).
Por otra parte, en una revisión sobre la
asociación del uranio con el volcanismo,
Nash (2010) define como volcanogénicos
a todos los depósitos que están espacialmente
vinculados con este tipo de rocas
sin asumir una relación genética. Sobre la
base de la clasificación de Goodell (1985),
Nash (2010) reconoce dos tipos de ambientes
principales ligados a un centro
volcánico en los cuales pueden alojarse
mineralizaciones de uranio: proximales y
distales. Los primeros incluyen las calderas,
las facies de intracaldera, las fracturas
que limitan la caldera y los cuerpos subvolcánicos,
en tanto que los segundos se
refieren a los flujos de extra-caldera, las
tobas de caída y los sedimentos lacustres
asociados. Un tercer ambiente lo constituyen
las estructuras previas al volcanismo,
tales como fallas, fracturas y brechas
que pueden alojar mineralizaciones generadas
durante un evento volcánico superpuesto,
incluyendo al hidrotermalismo
póstumo.
En un análisis de nuevos ambientes geológicos
factibles de contener mineralizaciones
de uranio de acuerdo a la geología
de nuestro país, Kleiman y Ramos (2005)
consideraron a las provincias riolíticas
de Choiyoi y de Chon Aike como áreas
a investigar por modelos de uranio asociados
a centros volcánicos silíceos. Por
lo tanto, con el objetivo de evaluar el potencial
uranífero del volcanismo jurásico
(provincia riolítica Chon Aike), de la
provincia de Santa Cruz, se decidió tomar
un enfoque integral considerando la
información sobre las facies volcánicas,
la estructura, la geoquímica de las rocas
y la espectrometría gamma. Dada la extensión
del volcanismo jurásico, en este
estudio se seleccionaron tres zonas en el
Macizo del Deseado y dos en la Cordillera
Patagónica. Esta selección se basó en la
existencia de una abundante información
previa, procedente principalmente de los
estudios llevados a cabo por el INREMI
(UNLP-CONICET) y por el Servicio
Geológico Minero Argentino. Entre los
datos relevantes se tuvieron en cuenta la
presencia de centros volcánicos, de alteración
hidrotermal y la mención de tenores
radimétricos de uranio más elevados
en la zonas de las estancias El Fénix, El
Dorado-Montserrat y al norte de Cerro
Vanguardia (Echeveste et al. 2001, Echavarría
2004, Peñalva 2004 a y b, Peñalva
et al. 2004, Alperín et al. 2007, Sruoga
et al. 2008). En la Cordillera Patagónica
la selección de las dos zonas se basó en
datos de relevamientos aero-radimétricos
y terrestres realizados por la CNEA
en las décadas del '50 y del '70 (Benítez
et al. 2002) y en el reconocimiento previo
de un área de caldera en la estancia
La Peligrosa (Sruoga et al. 2010). En esta
contribución se presentan nuevos datos
de espectrometría gamma terrestre y
de geoquímica de rocas de las volcanitas
del Complejo Bahía Laura y del Complejo
El Quemado, tomados en las áreas arriba
mencionadas, con el objetivo de evaluar
el comportamiento del uranio y su potencial
para formar depósitos dentro de esta
provincia volcánica.
MARCO GEOLÓGICO REGIONAL
La Provincia Volcánica Riolítica Chon
Aike fue definida por Kay et al. (1989) y
se extiende a lo largo de toda la Patagonia
hasta la Antártida y desde la cordillera
hasta la plataforma continental, cubriendo
una superficie estimada de 1.000.000
km2. Debido a su homogeneidad composicional
en el rango dacítico-riolítico y su
enorme volumen constituye un ejemplo
de Large Igneous Province (LIP) silícea
(Pankurst et al. 1998). De edad jurásica,
su emplazamiento abarca el lapso Bajociano-
Kimmeridgiano, registrándose las
edades más antiguas (188 Ma) en el sector
oriental de la provincia volcánica y las
más jóvenes (152 Ma) en el sector cordillerano
(Pankurst et al. 2000). La Provincia
Chon Aike Sur se extiende al sur del
río Deseado y abarca el Macizo del Deseado,
el subsuelo de la cuenca Austral,
la Cordillera Patagónica Austral, la plataforma
continental y la Península Antártica,
recibiendo localmente distintos
nombres formacionales tales como Complejo
El Quemado, Complejo Bahía Laura,
Formación Chon Aike, Serie Tobífera
y Formación Lemaire.
El origen y evolución de la Provincia Volcánica
Chon Aike se hallan vinculados al
proceso de extensión regional que afectó
la mayor parte del margen gondwánico
desde tiempos triásicos. La migración del
volcanismo hacia el oeste estaría reflejando
cambios tectónicos vinculados al desplazamiento
de bloques de la corteza al
alejarse de la pluma del Karoo, así como
al aumento de la velocidad de convergencia
en el margen Pacífico hacia finales del
Jurásico (Storey et al. 1992, Rapela et al. 2005).
En el ámbito del Macizo del Deseado el
inicio del rifting se halla representado
por depósitos clásticos alojados en cuencas
tafrogénicas, de sentido submeridiano,
de edad triásica superior (Formación
El Tranquilo) y liásica (Formación Roca Blanca). La respuesta magmática al régimen
extensional está dada por el emplazamiento
de cuerpos graníticos someros
y pórfidos riolíticos de edad triásica
(Granito Bajo de la Leona y Granito La
Golondrina), andesitas y basandesitas del
Jurásico Medio (Formación Bajo Pobre)
y riolitas e ignimbritas con intercalaciones
tufíticas del Jurásico Medio a Superior
(Grupo Bahía Laura, Formación
Chon Aike y Formación La Matilde). Litológicamente
la Formación Chon Aike
está compuesta por rocas piroclásticas,
en particular ignimbritas, en aproximadamente
un 85%, en tanto que el resto se
halla integrado por términos epiclásticos
(tobas retrabajadas y depósitos finos de
ambiente lacustre y fluvial de baja energía)
y lávicos (domos y coladas). Su composición
es predominantemente riodacítica
y riolítica, con intercalaciones muy
subordinadas de andesitas. La geoquímica
de estas rocas muestra un componente
de subducción en la zona occidental,
lo cual permite asociar a las ignimbritas
cordilleranas con la actividad de un arco
volcánico durante el Jurásico Superior, en
tanto que hacia el este, las volcanitas presentan
algunas características de intraplaca
(Pankhurst et al. 1998).
En el este del Macizo del Deseado se
ha sugerido la existencia de estructuras
de caldera en el en la región del río Seco
(Chernikoff y Salani 2002) y en el cerro
Torta (Guido 2004) y m
ás al oeste, en el
área de El Dorado-Montserrat, de calderas
de tipo trap-door o combinado (Sruoga et al. 2008). No obstante, el caso mejor
documentado es el de la caldera La Peligrosa,
en la sierra Colorada de la Cordillera
Patagónica Austral (Sruoga et al. 2010).
Los estudios más recientes concluyen que
existe una clara relación entre las estructuras
jurásicas y el emplazamiento del volcanismo
(Sruoga et al. 2008 y 2010). Estas
estructuras constituyen grabens o hemi-grabens relacionados al rifting y están limitados
por fallas normales de rumbo N-S
a NNO en la cuenca del Deseado y E-O
en el área de la cuenca de San Julián (Homovc
y Constantini 2001). Se ha definido
un régimen transtensional con diferentes
direcciones de extensión predominantes,
tanto en el Macizo del Deseado (ENE y
NNO) como en la zona cordillerana (NE
y NO) (Japas et al. 2011).
Dentro del Macizo del Deseado se encuentran
numerosas manifestaciones epitermales
de Au-Ag de baja sulfuración,
principalmente vinculadas tanto espacial
como temporalmente con las Formaciones
Chon Aike y La Matilde (Fernández et
al. 2008 y referencias allí citadas). La vinculación
entre la existencia de estructuras
de caldera con la génesis del volcanismo
silíceo y con las mineralizaciones asociadas,
no están totalmente resueltas en el
área. Si bien la mayor parte de los depósitos
vetiformes estarían controlados por
fallas vinculadas al rifting triásico-jurásico,
algunos autores sostienen que existe
una relación estrecha entre la mineralización
y las estructuras de caldera (Guido
2004).
METODOLOGÍA
Los relevamientos radiométricos constituyen una herramienta rápida y poderosa para proveer información sobre la distribución y concentración del uranio (U), torio (Th), y potasio (K), y por lo tanto, resultan muy útiles para la exploración de recursos minerales a los que se asocia la radioactividad. Debe tenerse en cuenta, sin embargo que el alcance de este método es superficial y que para detectar un área mineralizada la misma debe estar aflorando. El objetivo principal de este trabajo es el de evaluar el comportamiento del U, Th y K (principalmente el del uranio) en las distintas litologías volcánicas, en las zonas de alteración y en áreas relacionadas con estructuras. Como se explicó anteriormente se seleccionaron cinco zonas (Fig. 1) sobre las cuales existía información geológica de detalle (Echeveste et al. 2001, Echavarría et al. 2005, Sruoga et al. 2008 y 2010) y antecedentes de valores radimétricos más elevados (Benítez et al. 2002, Peñalva 2004a). Una de estas áreas (estancia El Fénix) se escogió con el propósito de contar con un patrón de comparación de los resultados obtenidos, ya que coincide parcialmente con la relevada anteriormente por Peñalva (2004b). Se utilizó un espectrómetro portátil (Exploranium- GR 320®) con el cual se tomaron tres mediciones sobre la misma litología en cada estación y se calculó el valor promedio. Los valores resultantes de U y de Th se expresan como ppm equivalentes (eU y eTh) ya que corresponden a los ni veles de energía del 214Bi (serie de decaimiento del 238U) y del 208Tl (serie de decaimiento del 232Th), respectivamente. El K % rad. se determina directamente a partir de la serie de decaimiento del 40K.
Figura 1: Mapa de ubicación
de las áreas relevadas en la
provincia de Santa Cruz.
Se realizaron mediciones espectrométricas en andesitas de la Formación Bajo Pobre, en ignimbritas, en riolitas, en tobas de caída y en sedimentos lacustres correspondientes al Complejo El Quemado; en la zona de la caldera La Peligrosa se midieron las diferentes litologías descriptas por Sruoga et al. (2010). En el Complejo Bahía Laura se midieron valores en ignimbritas, riolitas y otras litologías siguiendo las facies descriptas por Echeveste et al. (2001), Alperín et al. (2007) y Sruoga et al. (2008). Algunos datos fueron relevados en las areniscas de la Formación Roca Blanca y en tobas de caída de la Formación Baqueró. Unos pocos datos provienen de ignimbritas silicificadas (estancia La Valenciana), las cuales están relacionadas con las mineralizaciones epitermales. Asimismo, se tomaron muestras para estudios petrográficos y análisis químicos, los cuales se llevaron a cabo en los laboratorios de la Comisión Nacional de Energía Atómica por fluorescencia láser e ICP-AES y en Actlabs (Canadá) por ICP-MS. Estos datos químicos se compararon con los datos espectrométricos con el objetivo de establecer el grado de confiabilidad de estos últimos. En las secciones delgadas se realizaron observaciones con el propósito de definir los tipos de alteraciones y otras características de las rocas que puedan influir en las mediciones realizadas.
RESULTADOS
En todas las áreas relevadas se hallaron resultados similares: los valores espectrométricos terrestres muestran buenas correlaciones con los datos químicos de roca (ICP-MS, Actlabs, Canadá) tanto para el K % rad. como para el eTh; en tanto que en el caso del eU, la correlación con el valor de U químico es menor (Fig. 2). Esto es causado frecuentemente por la falta de equilibrio entre el contenido de 214Bi y la serie de decaimiento del 238U (Chiozzi et al. 2002). En los gráficos de la figura 2, correspondientes a muestras del complejo Bahía Laura se observa además que, los datos espectrométricos son sistemáticamente más elevados que los químicos. En algunas de las muestras del Complejo El Quemado, el tenor de K % rad. es inferior al contenido de K2O % en peso, en tanto que en el caso del U y del Th se mantienen las mismas relaciones. Los tenores de U varían con la composición de las rocas y se modifican con la alteración. Considerando que el Th es un elemento que se encuentra asociado a minerales refractarios su movilidad es baja con respecto al U y al K siendo, por lo tanto, un buen indicador del contenido original de las rocas. Es así que, la relación Th/U puede ser utilizada como una medida del enriquecimiento o pérdida de uranio (Castor y Henry 2000). En riolitas frescas la relación Th/U suele ser de 2 a 3 (Nash 2010).
Figura 2: Comparación entre valores de ICP-MS y de radimetría gamma portátil del Th, K y U en rocas
del Complejo Bahía Laura.
Macizo del Deseado-Complejo Bahía
Laura
a) Zona de la estancia El Fénix: Los resultados
promedio K%. rad, eTh y eU de las
estaciones medidas así como los datos químicos discriminados de acuerdo a las
diferentes litologías se presentan en el
cuadro 1. En la misma se incluyen también
los datos espectrométricos terrestres
de K % rad. y de eTh medidos por Peñalva
(2004a), los cuales son similares a los de
este trabajo, aunque levemente inferiores,
con excepción de los correspondientes a la
Formación Bajo Pobre. Los valores de eU
más elevados pertenecen a los vitrófiros
de la base de la ignimbrita Flecha Negra,
lo cual es compatible con la concentración
de este elemento en los vidrios volcánicos
silíceos (Zielinski 1985). Tenores altos de
eU se encuentran también en las brechas
de la Ignimbrita La Eugenia. Los valores
de eTh son más elevados en las ignimbritas
más evolucionadas, que están representadas
en esta zona por las Ignimbritas
Las Lajas y La Flecha Negra (Alperín et
al. 2007). Estos tenores son elevados también
en las Ignimbritas La Eugenia y San
Vicente, y descienden en la Ignimbrita La
Valenciana, en los depósitos de caída y en
las brechas silicificadas y venas de cuarzo
de la Ignimbrita La Eugenia.
Cuadro 1: Datos radimétricos y químicos provenientes de la zona de Estancia El
Fénix.
En negrita los valores de Peñalva (2004a).
Los valortes de eTh son más elevados en las ignimbritas más evolucionadas, que están representadas en esta zona por las Ignimbritas Las Lajas y La Flecha Negra (Alperín et al. 2007). Estos tenores son elevados también en las Ignimbritas La Eugenia y San Vicente y descienden en la Ignimbrita La Valenciana, así como en los depósitos de caída y en las brechas silicificadas (venas de cuarzo) de la Ignimbrita La Eugenia. Los valores de K % rad. presentan un comportamiento similar a los de eTh, aunque incrementan notoriamente en la ignimbrita La Eugenia, en la cual se observa una abundante recristalización en fase vapor de los feldespatos y decrecen en las brechas silicificadas (venas de cuarzo). Las relaciones eTh/eU de estas rocas (Fig. 3a) son algo superiores a los valores promedio de la corteza (3,5) y en algunas ignimbritas pueden alcanzar valores de entre 6 y 7, sugiriendo posibles pérdidas de uranio a partir de su remoción de la fase vítrea. En las muestras con enriquecimiento relativo de eU, esta relación disminuye a 3,25 como es el caso de las ignimbritas silicificadas, con venas de cuarzo. Si bien el contenido de estos tres elementos es muy bajo en el cuarzo, el U puede ser removilizado de la roca de caja, transportado por las soluciones hidrotermales y finalmente retenido por esa fase. El eU y el eTh correlacionan positivamente con el K % rad. hasta un valor de 6 %; los valores más altos corresponden a muestras con metasomatismo potásico (Figs. 3b y 3c). Según lo observado por Páez et al. (2010), el U tiende a disminuir durante este proceso, lo cual no se corrobora en este caso.
Figura 3: Gráficos de eU vs. eTh, eU vs. K % rad. y de eTh vs. K % rad del Complejo Bahía Laura en la
zona de la estancia El Fénix.
b) Zona de El Dorado-Montserrat: Los datos obtenidos se presentan en el cuadro 2 en la cual se discriminaron las muestras con alteración (ra) y las rocas más frescas (rf). Esta separación se realizó considerando como muestras alteradas a aquellas que contenían tenores elevados de K % rad. y presentaban evidencias de alteración en el corte delgado tales como una abundante recristalización de los feldespatos y una desvitrificación y recristalización muy intensa de las pastas vítreas a agregados felsíticos, esferulíticos y granofíricos. Los tenores de eU son más variables y algo más elevados que en la zona de El Fénix; tanto en la roca fresca como en la roca alterada, correspondiendo los valores máximos a las facies lávicas riolíticas, que son las póstumas. Se considera que, dada su inmovilidad y su correlación positiva con la sílice, el Th es representativo de la diferenciación magmática (véase Fig. 7). Los valores de eTh se comportan de manera similar al eU y disminuyen en las zonas silicificadas. Los tenores de K % rad. son sumamente elevados en todas las facies medidas, aun en las andesíticas. Unas pocas muestran valores normales (4,30 % de K % rad., 3,5 % en peso de K2O químico, cuadro 2). En el diagrama eU vs. eTh se observa cierto enriquecimiento de U respecto del Th en algunas riolitas y domos riolíticos silicificados y en zonas de falla (Fig. 4a). No se observan correlaciones entre el eU y el eTh con el K% rad (Figs. 4b y c). Estas relaciones pueden haberse modificado por el efecto del metasomatismo potásico. c) Zona de Vanguardia: En esta zona ubicada al norte de cerro Vanguardia se midieron unas pocas estaciones (Cuadro 3 y Figs. 5a,b y c). El comportamiento del K % rad. es similar al que se observa en la zona de El Dorado-Montserrat; en estas rocas los tenores de K % rad. son muy elevados debido a la desvitrificación y recristalización muy penetrante de las pastas vítreas y a la recristalización de los feldespatos. El eU está levemente enriquecido en las áreas silicificadas respecto al eTh y al K% rad. los cuales decrecen con la silicificación.
Cuadro 2: Datos radimétricos y químicos provenientes de la zona de Estancias
El Dorado-Montserrat.
(rf: roca fresca, ra: roca con alteración).
Cuadro 3: Datos radimétricos y químicos provenientes de la zona norte de
Cerro Vanguardia.
Figura 4: Gráficos de eU vs. eTh, eU vs. K % rad. y de eTh vs. K % rad del Complejo Bahía Laura en la
zona de las estancias El Dorado y Montserrat. Se muestran datos de la Formación Baqueró (Cretácico).
Figura 5: Gráficos de eU vs. eTh, eU vs. K % rad. y de eTh vs. K % rad. del Complejo Bahía Laura en la zona
norte de Cerro Vanguardia. Se muestran datos de la Formación Roca Blanca ( Jurásico Inferior).
Figura 7: a) Gráfico de SiO2 vs. Th que muestra la correlación positiva entre ambos elementos en volcanitas de
los Complejos Bahía Laura (Macizo del Deseado) y El Quemado (Cordillera Patagónica). b) Relación entre los
tenores de U y de Th químicos en ambas series estudiadas.
Cordillera Patagónica-Complejo El
Quemado
a) Zona de Estancia La Peligrosa: Las facies
que fueron analizadas son las reconocidas por Sruoga et al. (2010) y los resultados
se presentan en el cuadro 4 y en las
figuras 6a, b y c. En este caso se discriminaron
las muestras con alto K % rad.
y con alto contenido de K2O % en peso.
Las alteraciones que afectan las distintas
facies de la caldera La Peligrosa fueron
descriptas por Sruoga et al. (2010). Además
de la recristalización de los feldespatos
y de la desvitrificación de las pastas vítreas,
contribuye al elevado contenido de
K la presencia de una alteración propilítica
con arcillas interestratificadas, sericita,
cloritas y carbonatos. Los tenores de eTh
así como los de eU son algo más elevados
en las rocas alteradas. Las ignimbritas de
La Peligrosa se caracterizan por tener un
alto contenido de cristales en relación con
las ignimbritas analizadas en el complejo
Bahía Laura, por lo cual su contenido
de material vítreo es menor. Los tenores
más elevados de uranio y torio tanto químico
como radimétrico se encuentran en
el domo Las Cuevas el cual representa la
facies póstuma más diferenciada y en zonas
de falla asociadas a este domo incrementa
aún más el contenido de U. Las relaciones
eTh/eU indican que las rocas con
mayor alteración están enriquecidas en U.
La relación eTh/K % rad. es menor que
en el caso de la zona de la estancia El Fénix,
implicando un enriquecimiento de K
para las rocas del Complejo El Quemado,
el cual puede deberse a una mayor alteración,
aunque no puede descartarse un origen
magmático.
Cuadro 4: Datos radimétricos y químicos provenientes de la zona cordillerana,
lago Ghío, lago Pueyrredón y el Complejo El Quemado.
(rf: roca fresca, ra: roca alterada).
Figura 6: Gráficos de eU vs. eTh, eU vs. K % rad. y de eTh vs. K % rad del Complejo El Quemado en la zona
de la estancia La Peligrosa, lago Pueyrredón y río Oro.
b) Zona de Lago Pueyrredón-Río Oro: Se observan resultados similares a los de la estancia La Peligrosa (Cuadro 4 y Fig. 6a, b y c). Los tenores más elevados de eU y de eTh se relacionan con aquellas rocas con mayor alteración arcillosa y con contenidos de K % rad. más alto. Se encuentran valores de uranio relativamente altos respecto al contenido de Th en zonas de fractura.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
Las rocas estudiadas han sufrido diferentes
procesos los cuales se reflejan en
el comportamiento de estos elementos
(Th, U y K): Diferenciación magmática,
cristalización en fase vapor, alteración hidrotermal,
alteración supergénica. Los
procesos de diferenciación magmática
de las volcanitas están bien representados
por el contenido de Th que correlaciona
positivamente con la SiO2, (Fig. 7a)
y con valores de K % rad. menores que
~6. Asimismo, los valores de K % rad.
más bajos presentan, en algunos casos,
buena correlación con el U. Los tenores
de K % rad. mayores que 6 estarían directamente
relacionados con los fenómenos
que ocurren en la etapa deutérica (cristalización
en fase vapor y alteración potásica)
(Sruoga et al. 2004, Peñalva et al. 2004,
Sruoga et al. 2010, Páez et al. 2010), como
con la presencia de alteraciones de illitamontmorillonita
y de sericita (Peñalva et
al. 2004). Los contenidos de uranio son
más altos en las rocas más vítreas, como
es el caso de los vitrófiros de la base de las
ignimbritas, en zonas de fractura, e incrementan
relativamente respecto al Th y al
K en zonas de silicificación hidrotermal
asociada a brechas (venas de cuarzo). En
el primer caso, el incremento se explica
porque el U es un elemento altamente incompatible
que permanece en el fundido
y se concentra en la matriz vítrea. En
los últimos dos casos el U puede haber
sido removilizado y reconcentrado. La
relación Th/U decrece notoriamente en
las zonas silicificadas evidenciando la escasez
de Th en las soluciones que transportaron
la sílice y la removilización de
U y su retención posiblemente por fenómenos
de adsorción. En el caso de las sedimentitas
analizadas, las areniscas de la
Formación Roca Blanca presentan bajos
contenidos de U y de Th, las epiclastitas
de la Formación La Matilde y los sedimentos
lacustres de la zona cordillerana
muestran una disminución del contenido
de Th en relación con el de U, lo cual es
común en este tipo de rocas.
El magmatismo jurásico es predominantemente
calcoalcalino con impronta de arco volcánico, aun en las series más alejadas
de la cadena andina. Los contenidos
de Zr y de Nb son bajos tanto en las riolitas
del Complejo El Quemado como en
las del Complejo Bahía Laura y son típicos
de riolitas subalcalinas de márgenes continentales
y no de intraplaca (Pankhurst et
al. 1998). Este tipo de rocas presenta concentraciones
relativamente bajas de uranio
y por lo tanto, este volcanismo no sería
de los más promisorios para contener
importantes yacimientos de este elemento.
Sin embargo, el ambiente extensional,
la presencia de centros volcánicos con facies
póstumas levemente enriquecidas en
uranio y torio (como las de la caldera La
Peligrosa) y de actividad hidrotermal son
factores a tener en cuenta en la exploración
por uranio.
Para evaluar a estas volcanitas como roca
fuente de posibles yacimientos sedimentarios,
alojados tanto en sedimentitas de
ciclos anteriores como en sedimentitas
re-trabajadas a partir de estas volcanitas,
se pueden considerar las relaciones Th/U
químicas (Fig. 7b). En algunas ignimbritas
se observan relaciones Th/U cercanas
a 7, estos valores indicarían en general,
moderados aportes de U por parte de estas
rocas a los acuíferos o a las soluciones
hidrotermales. Si además se considera el
enorme volumen de este volcanismo, no
puede descartarse su importancia como
posible roca fuente de uranio.
Los procesos formadores de un yacimiento
de uranio en rocas volcánicas necesitan
de múltiples etapas de transporte y de
enriquecimiento que pueden durar varios
millones de años, entre los cuales suele haber
un proceso de pre-concentración. Con
el uranio en general no se aplican las reglas
para la concentración de otros metales los
cuales se separan en una fase fluida (ver
Nash 2010 y referencias allí citadas para
un extenso tratamiento sobre el tema). Si
bien pueden ser indicativas de algunos de
estos procesos, las mediciones de espectrometría
gamma tienen una penetración
de pocos centímetros respecto de la superficie
y no son concluyentes en la definición
de blancos de exploración, al menos que se
encuentre un indicio aflorando. Los resultados
encontrados en este trabajo indican
que algunas concentraciones más elevadas
de uranio se relacionan con fracturas, que
hay enriquecimiento relativo de uranio en
algunas silicificaciones de origen hidrotermal
y que estas características deberían
tomarse en cuenta en futuros relevamientos.
La radimetría gamma es una herramienta
útil para obtener información de
manera expeditiva a nivel de la superficie
por lo cual en el caso de depósitos ocultos
se deben aplicar otras metodologías con
mayor penetración en el subsuelo.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo fue financiado por la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y por el subsidio de la Secretaría de Ciencia y Tecnología otorgado a la CNEA en el marco del proyecto "El potencial minero nuclear y metalífero de las provincias Choiyoi en el Bloque de San Rafael y Chon-Aike en el Macizo del Deseado" (res.1473, expte. S.C.T.I.P. 1274/05). Se agradece el apoyo de la Empresa Fomicruz S.E., la colaboración de los colegas Diego Fracchia y Pedro Biscayart en la revisión de la versión preliminar del manuscrito y en la elaboración de gráficos y de los señores Juan Hidalgo y Oscar Comito en las tareas de campo. Los acertados comentarios del árbitro Dr. Jorge Chernicoff permitieron una mejora sustancial del mismo. Este trabajo forma parte del Simposio de Uranio realizado en el marco del 18° Congreso Geológico Argentino.
TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO
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Recibido: 1 de noviembre, 2012
Aceptado: 14 de marzo, 2013