Resumen de Homogeneidad geoquímica de la alteración hidrotermal del cinturón de oro orogénico del NW de Sonora, México: Estudio de balance de masas en rocas encajonantes de la mineralización

Aldo Izaguirre, Alexander Iriondo, Juan Antonio Caballero-Martínez, Francisco Moreira-Rivera, Enrique Espinosa-Arámburu

• español

  Un estudio geoquímico de balance de masas, combinado con otros de carácter multidisciplinario (petrografía, correlación geoquímica bivariable de Au y Ag e inclusiones minerales en pirita y oro nativo) en rocas encajonantes alteradas y en vetas de cuarzo presentes a lo largo del Cinturón de Oro Orogénico Caborca (COOC), permitieron evaluar el grado de homogeneidad geoquímica de los fluidos que generaron la alteración hidrotermal y las vetas auríferas que componen la mineralización en el NW de Sonora, México. Los resultados del estudio de balance de masas, realizado mediante el método de isocona combinando geoquímica de roca fresca y alterada de 20 localidades del COOC, muestran que la mayoría de las rocas encajonantes (> 50 %) se enriquecieron en los compuestos y elementos K2O, W, Cu, Pb, Mo, Tl, Be, Zn, V, Sb, Ag, Sn, SiO2, Se, Ni y FeO. Por lo contrario, el balance de masas muestra un empobrecimiento en los elementos Ca, Y, Na, Ho, Co, Sr, Yb, Mn, Dy, Er y Tb. Este consistente patrón de enriquecimiento y empobrecimiento encontrado en las muestras recolectadas en toda la extensión del COOC (~400 km de largo y ~60-80 km de ancho) sugiere un alto grado de homogeneidad de la alteración originada por los fluidos mineralizantes. Los estudios petrográfícos de las rocas encajonantes frescas y alteradas sugieren que la alteración hidrotermal consistió principalmente en silicificación, sericitización, cloritización, epidotización y piritización. El estudio geoquímico bivariable de Au y Ag, realizado en vetas de cuarzo, indica una estrecha correlación (positiva) con los elementos que sufrieron mayor enriquecimiento en el estudio de balance de masas. De esta manera, estos pudieran proporcionar una guía geoquímica útil en la exploración mineral de Au en la región. Por otro lado, en cristales de pirita y oro nativo de vetas de cuarzo se encontraron múltiples inclusiones minerales de oro y plata nativos, galena, covelita, esfalerita, molibdenita, scheelita y turmalina que explicarían, mineralógicamente, los enriquecimientos elementales detectados por los métodos geoquímicos empleados en este estudio. Finalmente, la homogeneidad geoquímica del fluido mineralizante sugerida en este estudio permitiría proponer un evento coetáneo de mineralización de gran envergadura para gran parte del NW de Sonora (vetas de cuarzo con oro de tipo orogénico) durante el periodo compresivo laramídico que se desarrolló durante el Cretácico tardío al Terciario temprano.

• English

  A geochemical mass balance study, combined with petrography, bivariate Au and Ag geochemical analysis, and inclusion study in pyrites and native gold, was performed on a suite of hydrothermally altered host rocks and contemporaneous quartz veins from the Caborca Orogenic Gold Belt in NW Sonora, Mexico (COOC; by its abbreviations in Spanish: Cinturón de Oro Orogénico Caborca). These combined studies helped evaluating the geochemical homogeneity of the mineralizing fluids that formed the alteration envelopes and the auriferous quartz veins in the entire area occupying the COOC (~400 km long and ~60-80 km wide belt). The isocon statistical technique used in the mass balance study was applied on 20 pairs of mayor and trace element geochemical data of altered and fresh rock samples. The results show that the majority (>50 %) of the altered host rocks are enriched in K2O, W, Cu, Pb, Mo, Tl, Be, Zn, V, Sb, Ag, Sn, SiO2, Se, Ni and FeO, and are clearly depleted in Ca, Y, Na, Ho, Co, Sr, Yb, Mn, Dy, Er and Tb. The similar pattern of enrichment and depletion was shown by most of the studied samples suggesting a high degree of geochemical homogeneity of the mineralizing fluids. Petrography on both the altered and fresh rocks indicates that the hydrothermal alteration primarily consisted of silicification, sericitization, chloritization, epidotization and pyritization. The bivariate Au and Ag geochemical studies, done in auriferous quartz veins, show a strong positive correlation between these two elements and the enriched elements shown by the mass balance study on the altered host rocks. Therefore, these elements could be utilized as a geochemical exploration guide to targeting orogenic gold deposits in the region. Multiple inclusions of native gold and silver, galena, covellite, sphalerite, molybdenite, scheelite and tourmaline were encapsulated in pyrite and native gold grains in the quartz veins. Presence of these mineral occurrences explains most of the elemental anomalies obtained geochemically on the quartz veins and altered host rocks. In conclusion, the geochemical homogeneity of the mineralizing fluid, proposed in this study, implies that the mineralization (Au-rich quartz veins) and associated alteration assemblages were part of a large-scale event synchronous with the Laramide orogeny when compressional tectonism was active during Late Cretaceous to Early Tertiary time.