INTRODUCCIÓN

La geología de la cordillera Occidental (CO) está dominada por una sucesión de eventos de colisión de terrenos alóctonos (plataforma marina y dorsal oceánica) contra la placa continental sudamericana, donde se pueden identificar rocas volcano-sedimentarias, lavas andesíticas de la Formación Macuchi de edad Eocénica (Vallejo, 2007). Intrusiones terciarias posteriores están presentes en este sector: tonalitas, dioritas y granodioritas que son las rocas responsables de la mineralización (Feininger, 1980; Goossens y Rose, 1973; Jaillard et al., 1995).

Desde el Jurásico tardío se piensa en una creciente acreción de variados terrenos oceánicos y continentales, modificada por zonas de falla/sutura con rumbo NNE y movimiento dextral transcurrente. La sutura y subducción de la corteza oceánica y sus plataformas y arcos superpuestos ocurrieron durante el Jurásico, en el Cretácico medio a tardío y en el Terciario temprano (Litherland et al., 1994). La litoestratigrafía del sector se halla en gran parte ocupada por terrenos acrecionados, compuestos por secuencias sedimentarias y lavas basálticas a andesíticas de la Unidad Macuchi (Boland et al., 2000); además secuencias de capas finas a medias de limolitas negras y argilitas, intercaladas con areniscas de grano grueso de la Formación Apagua (Egüez y Bourgois, 1986). Estos grupos litológicos se encuentran intruidos por rocas magmáticas de composición calcoalcalina, como granodioritas y dioritas, rocas que en amplios sectores presentan alteración hidrotermal y son favorables para alojar la mineralización.

Los sistemas de pórfido Cu albergan diferentes tipos de mineralización que son ampliamente distribuidos en los límites de placas convergentes, definiendo cinturones lineales de algunos cientos de kilómetros de largo. La alteración y mineralización en estos sistemas ocupan muchos kilómetros, dividiéndose hacia afuera en stocks o enjambres de diques, que comprenden varias generaciones de intrusiones de pórfido intermedio a félsico (Sillitoe, 2010).

Schütte et al. (2012) manifiestan que los pórfidos de Cu en Ecuador están relacionados con unidades geológicas de basamento profundas y con pulsos intrusivos precursores a escala batolítica; unos pocos depósitos del Mioceno ocurren en el centro-norte de Ecuador; la mayoría de los pórfidos de la CO se los ha definido en un cinturón metalogénico del Mioceno, la mayoría de estos depósitos se localizan al sur de Ecuador.

El Instituto Ecuatoriano de Minería (INEMIN) y Metal Mining Agency of Japan (MMAJ) realizaron las primeras investigaciones en el proyecto denominado Insiliví, donde se identificaron los primeros indicios de mineralización en el sector La Chalá; reportando valores de cobre-molibdeno: Cu 0.17%; Mo 0.02% (MMAJ, 1987).

Mediante los estudios realizados en el «Proyecto de investigación geológica y disponibilidad de ocurrencias minerales en el territorio ecuatoriano», que se encuentra desarrollando el Instituto de Investigación Geológico y Energético (IIGE), se definió una zona prospectiva denominada «La Esperanza», que tiene como objetivo identificar los principales targets de mineralización relacionados a pórfidos de cobre con potencial para desarrollar un posible depósito de interés económico.

Marco geológico regional

La evolución geotectónica del Ecuador, siguiendo el rompimiento de la placa Farallón en las placas Cocos y Nazca, alrededor de 26 Ma (Somoza, 1998), ha sido dominada por la subducción hacia el este de la placa Nazca y el desarrollo asociado en el Neógeno de volcanes de tipo arco continental, construidos predominantemente sobre la asociación de terrenos acrecionados (Litherland et al., 1994).

La cordillera Occidental (CO) está formada por bloques alóctonos acrecionados a la placa continental sudamericana durante el Cretácico tardío y el Terciario temprano, con desplazamientos transcurrentes a lo largo de fallas norte-sur (Vallejo et al., 2009). En la zona centro-norte de la cordillera Occidental, durante el Paleoceno al Eoceno en el borde oriental de los terrenos oceánicos, fueron depositadas rocas siliciclásticas del grupo Angamarca constituido por las formaciones geológicas (Saquisilí, Apagua y Rumi Cruz), que recibieron aportes de rocas de la cordillera Oriental en proceso de levantamiento. Hacia el oeste de la CO la Unidad Macuchi fue depositada en un ambiente de volcanismo submarino, y es contemporánea con la depositación del grupo Angamarca (Vallejo, 2007).

La litoestratigrafía al este de Sigchos, en los sectores de San Isidro, San Miguelito y La Chalá (Figuras 1 y 2), corresponde a terrenos acrecionados compuestos por secuencias sedimentarias y lavas basálticas a andesíticas de la Unidad Macuchi (Litherland et al., 1994); además, se encuentran secuencias detríticas tipo flisch constituida por capas milimétricas a centimétricas de limolitas negras y argilitas, intercaladas con areniscas de grano grueso de la Formación Apagua (Egüez y Bourgois, 1986; Vallejo, 2007). Además, existe una importante presencia de rocas plutónicas que intruyen a parte de las formaciones antes citadas, compuestas principalmente por granodiorita y diorita.

Ubicación

El área de estudio se encuentra al noroeste del Ecuador, en la región Sierra, en el flanco oeste de la CO, específicamente en la provincia de Cotopaxi, cantones Sigchos y La Maná, se localiza aproximadamente a 130 km al sur de Quito y posee una superficie de 27 km2. Para la presente investigación el área de estudio fue dividida en tres sectores de interés, a los que se les denominó La Chalá, San Isidro y San Miguelito (Figura 1).

Figura 1
Mapa de ubicación del área de estudio.

METODOLOGÍA

El reconocimiento de los tipos de depósitos de mineral único ya sea económico o no, en los sistemas de pórfido de Cu, puede emplearse directamente en combinación con los conceptos de alteración y zonificación de metales para la exploración de diferentes depósitos minerales (Sillitoe, 2010).

Las investigaciones geológicas y geoquímicas se han convertido en la base para desarrollar estudios de prospección geológica-minera, que tienen como objetivos delimitar superficialmente anomalías mineralógicas de interés económico y elementos químicos que ayuden a determinar targets; con base en estos resultados se puede realizar una interpretación y asociar/relacionar con un tipo de depósito mineral. La metodología se basó, en primer lugar, en la recopilación de información, principalmente de estudios geológicos preliminares y geoquímica de sedimentos para definir los sectores anómalos en el área de estudio. Posteriormente se realizaron dos campañas de campo durante el 2019 en los sectores con presencia de anomalías geoquímicas de sedimentos. Durante estas jornadas se ejecutó el levantamiento geológico y la toma de 115 muestras de roca a las que se les realizó análisis químicos y petrográficos.

Los muestreos que se emplearon fueron tipo chip en la mayoría de los afloramientos, y tipo canal para estructuras mineralizadas (vetas). Adicionalmente a la toma de muestras de roca, también se realizó la toma de medidas estructurales (azimut de buzamiento y buzamiento) de los principales planos de fracturamiento.

Los métodos de análisis químico consistieron en pulverizar las muestras de roca hasta llegar a un diámetro menor de 69 µm, para posteriormente realizar el ensayo analítico (ICP-OES), que determina 36 elementos de interés incluidos Ag, Cu, Pb y Zn (Olesik, 1991); y el ensayo al fuego que identifica oro por fundición en muestras sólidas como sedimentos, rocas, relaves y concentrados (Rodríguez et al., 2013).

RESULTADOS

Geología local

En el área de estudio los grupos litológicos identificados de la Formación Macuchi están constituidos por una secuencia de rocas volcánicas, volcanoclásticas y sedimentarias de origen submarino; además se afloran secuencias sedimentarias de grano muy fino a medio, desde lutitas, limolitas, hasta areniscas bien estratificadas con presencia de minerales como plagioclasas, hornblendas y ocasionalmente piroxenos, correspondientes a la Formación Apagua. Estos grupos litológicos se encuentran intruidos por rocas magmáticas de composición intermedia, como tonalitas y dioritas, que son responsables de la mineralización (Figura 2).

Figura 2
Mapa de geológico del área de estudio.
modificado de Egüez et al., 2017

En las nacientes del río Cochapamba afloran facies de intrusivos de composición tonalítica, de grano medio con moderada oxidación de hierro (limonita-hematita). Su coloración varía de gris claro a gris verdoso; está compuesto principalmente de plagioclasas, cuarzo y hornblenda, ocasionalmente biotita y magnetita; presenta una débil alteración clorítica (< 1%); y la mineralización metálica está ligada a la presencia de pirita diseminada (2%).

Al noroeste del área de estudio, sector La Chalá, aflora una roca magmática de composición cuarzodiorítica mesocrática. Petrográficamente está constituida por un 30% de minerales máficos (anfíboles), plagioclasas subhedrales de grano medio a fino, pirita diseminada y abundantes óxidos de hierro (limonita-hematita). La mineralización metálica está presente en vetillas de cuarzo+sulfuros que forman un stockwork moderado. La roca presenta una alteración sílica intensa/fuerte.

En el sector San Miguelito, se observó un intrusivo leucocrático, con características de una tonalita, constituida principalmente por plagioclasas, cuarzo y máficos cloritizados; se ha identificado dos tipos de alteración hidrotermal, siendo la más pervasiva la alteración sílica, la cual está acompañada por una moderada alteración propilítica (clorita-epidota); la mineralización metálica de interés está presente en un stockwork moderado de cuarzo+sulfuros (calcopirita, bornita y covelina, trazas de molibdenita), principalmente la pirita se encuentra diseminada (23%) (ver Figura 2).

En el sector de La Cantera se observan rasgos de una estructura que correspondería a un complejo volcánico antiguo, constituido por rocas leucocráticas de composición dacíticas y riodacíticas. Petrográficamente presentan una textura porfirítica y están compuestas principalmente por plagioclasas, feldespatos potásicos alterados, cuarzo, hornblenda y ocasionalmente biotita oxidada.

Al sur del área de estudio, en las nacientes del río Guadual, se observa una secuencia de rocas sedimentarias constituida por grauvacas grises compuesta por feldespatos, micas, en menor porcentaje cuarzo, dentro de una matriz detrítica, intercalada con lutitas centimétricas color gris oscuro y limolitas color crema.

Indicios minerales

De acuerdo a los datos geológicos de campo, análisis macroscópico de rocas y resultados geoquímicos de laboratorio de las muestras recolectadas durante las geotravesías, se pudo definir tres targets principales para exploración relacionados a un sistema tipo pórfido de cobre-molibdeno-oro, a los que se les denominó según su sector de influencia: San Isidro, San Miguelito y La Chalá.

En San Isidro, ubicado al noreste del área de estudio, predominan afloramientos de un pórfido de composición diorítica y cuarzo-diorítica que presentan una amplia zona de alteración propilítica (clorita+epidota+/-carbonatos+/-pirita), localmente alteración sericítica y potásica. Estas rocas indican una mineralización relacionada a un pórfido de cobre con un stockwork de vetillas tipo B con pirita, calcopirita y en algunos sectores presencia importante de molibdenita (Figura 3a).

Figura 3
a) Pórfido diorítico con vetillas tipo B; b) Tonalita con sulfuros diseminados y en vetilleo.

En el sector de San Miguelito se ha observado secuencialmente al menos 3 fases de intrusiones: tonalita, granodiorita y pulsos dioríticos relacionados al sistema porfirítico, con una longitud aproximada de 600 metros continuos, presentando una fuerte alteración sílica y en menor grado alteración clorítica y propilítica, en ocasiones existe sobreimposición de la alteración sílica (cuarzo sericita) sobre las anteriores produciendo la desaparición parcial o total de la textura original de la roca. Puntualmente se identifica halos de alteración potásica, las cuales vienen acompañadas por un vetilleo tipo stockwork de cuarzo, con mineralización de pirita+/-calcopirita+/-molibdenita, esporádicamente se observa bornita y covelina (Figura 3b).

En el sector La Chalá, cerca del río Cochapamba, afloran pulsos intrusivos dioríticos y granodioríticos fuertemente fracturados, se ha identificado alteración propilítica acompañada de sulfuros como pirita, calcopirita localmente, y trazas de bornita. La pirita se observa rellenando las fracturas en porcentajes >1%. Indicios de mineralización supérgena de cobre como malaquita y azurita se observa esporádicamente. Hay que recalcar que se evidencia partículas de Au (2 mm) en sedimentos pesados (ver Figura 3).

En resumen, la mineralización económica está relacionada principalmente a facies de pórfidos dioríticos (al norte y sur) y tonalíticos (al sur) con presencia de sulfuros de cobre, como calcopirita, bornita, sulfuros de molibdeno (molibdenita), los cuales son más evidentes en zonas con set de vetillas tipo stockwork y en fracturas rellenas con mineralización. Debemos mencionar también que, de acuerdo a los análisis geoquímicos de laboratorio, se presentaron resultados en oro con valores entre 0,4 g/t, 0,68 g/t, 0,86 g/t (Figura 4).

Figura 4
Mapamagnetometría aérea vs Geoquímica de rocas (zonas de targets).

Los datos de magnetometría aérea, realizados por el proyecto PRODEMINCA (2000), indican que en las zonas anómalas de transición entre altos y bajos magnéticos, coinciden con los mejores resultados de geoquímica de rocas en algunas muestras que presentan valores de: Cu: 0.1 a 0.43%; Au: 0.40 g/t a 0.86 g/t; Mo: 47.8 ppm a 408 ppm.

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Los indicios descubiertos del prospecto La Esperanza se encuentran localizados en la faja metalogenética de pórfidos y epitermales del Mioceno-Eoceno, coincidiendo con Schutte (2009) quien afirma que los depósitos de mineral relacionados con los pórfidos en Ecuador son principalmente de edad miocena, y se los considera como la extensión norte del cinturón metalogénico del Mioceno del centro-norte del Perú. Las zonas investigadas en el prospecto La Esperanza, se encuentran relacionadas a un sistema de pórfidos de cobre, donde se ha identificado la existencia de intrusivos multifases que van desde pulsos dioríticos, cuarzodioríticos, tonalíticos y ocasionalmente granodioríticos; Sillitoe (2010) identifica estos sistemas multifase a plutones que corresponden a intrusiones equigranulares, comúnmente de dimensiones batolíticas y composiciones dioríticas a graníticas.

En La Esperanza, al igual que el depósito de Llurimahua, al norte del Ecuador, Salazar Jácome y Beate (2009) manifiestan que los pórfidos de composición dacítica que están intruyendo al batolito de Apuela son los responsables de la alteración y mineralización, la misma que está asociada a sulfuros hipógenos de cobre (bornita, calcopirita) y sulfuros de molibdeno (molibdenita). Dichos sulfuros se encuentran principalmente en zonas de stockwork, al igual que los sulfuros descubiertos en el sector noreste y sur del área La Esperanza, donde se ha identificado la mineralización más predominante en cobre y molibdeno relacionadas a zonas de stockwork y a microfallas.

En el área de estudio se han identificado zonas de alteración propílica con asociación cl+ep+/-carb con +/-sulfuros (PY-CPY), y alteración clorítica. Localmente alteración potásica y sericítica. En San Miguelito, sector sur del área, se presenta una fuerte a moderada silicificación, con asociación qz+sericita+py, sobreimpuesta a las alteraciones propílica y clorítica. Sillitoe (2010) divide la alteración-mineralización de los depósitos de pórfidos de Cu en zonas superiores desde sódico-cálcico temprano hasta potásico, clorito-sericita y sericítico, coincidiendo con los identificados en el prospecto La Esperanza.

Meyer y Hemley (1967) y Park (1995), han aportado al mejor entendimiento de la alteración hidrotermal y mineralización de pórfidos de cobre, notaron una clara zonación, tanto vertical como lateral. De esta forma, en el prospecto La Esperanza se ha identificado que el tipo de mineralización económica se encuentra relacionado a una mineralización hipógena, manifestada principalmente por la presencia de sulfuros primarios como calcopirita, bornita, molibdenita, principalmente en vetas, vetillas, zonas de stockwork, y en fracturas; además, se ha observado un débil desarrollo de mineralización supérgena con puntual presencia de covelina y trazas de malaquita y azurita; continuando con la zonación de mineralización vertical, donde se ha identificado zonas de oxidación localmente.

A diferencia del pórfido de Chaucha, al sur de Ecuador, donde la mineralización se encuentra en estrechas vetas de sulfuro con cuarzo que constituyen un stockwork típico de un pórfido, donde la mayor concentración de cobre se encuentra principalmente en la zona de enriquecimiento secundario (Aguilera, 1997); en el prospecto La Esperanza, se ha observado un bajo desarrollo de este enriquecimiento secundario con mineralización supérgena puntual como malaquita y covelina en trazas.

CONCLUSIONES

En las zonas de estudio se identificaron principalmente rocas intrusivas de composición diorítica y tonalítica, esta última fase en especial se encuentra al sur, en San Miguelito; estos intrusivos se encuentran en contacto con tobas andesíticas, andesitas porfiríticas de la Formación Macuchi y, además, con rocas sedimentarias pelíticas de la Formación Apagua como lutitas negras masivas y estratificadas, intercaladas con areniscas de grano fino a medio.

La zona 1 de interés, denominada San Isidro, se caracteriza por la presencia de rocas dioríticas con alteración propilítica, clorita-epidota+/-carbonatos+/-pirita; también, se encuentra puntualmente alteración potásica y fílica con mineralización económica de cobre especialmente en fracturas, tales como calcopirita, +/bornita+/-molibdenita e importante presencia de óxidos de hierro, relacionado a pórfidos de cobre.

En la zona 2 (San Miguelito) afloran rocas intrusivas de composición tonalítica, diorítica a cuarzodiorítica, se caracterizó una fuerte alteración sílica que en ocasiones se sobreimpone a la alteración clorita-epidota, localmente se identifica alteración cuarzo sericita y halos de alteración potásica. La mineralización se encuentra diseminada (especialmente pirita), vetillas de cuarzo junto con sulfuros pirita, calcopirita, ocasionalmente bornita y trazas de molibdenita. Resultados de análisis químico en roca indican la presencia significativa de oro en rangos de 0,418 g/t a 0,86 g/t.

La zona 3 (La Chalá) con la presencia de intrusivos dioríticos, se caracteriza por una alteración propilítica y mineralización de sulfuros, principalmente en fracturas con pirita-calcopirita, bornita y malaquita localmente acompañados de limonita y hematita.

Con los nuevos indicios identificados de este prospecto porfídico Cu-Mo-Au se debe profundizar el estudio con mayor detalle a fin de definir las estadías de mineralización presentes.

Posteriormente, una vez analizada la información y evaluando los resultados de la exploración preliminar, se recomendaría realizar una campaña de sondajes con perforación a diamantina para evaluar la factibilidad económica del mismo.

REFERENCIAS

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Notas de autor

milton.reinoso@geoenergia.gob.ec

Información adicional

Cómo citar:: Reinoso Mena, M., Andrade Terán, R., Lomas Zumba, W., Gallardo Inga, M. ., & Pinzón Rivas, F. (2020). Prospecto minero La Esperanza, nuevos indicios de un pórfido de Cu-Mo-Au, Sigchos-Cotopaxi. FIGEMPA: Investigación y Desarrollo, 10(2), 16–23. https://doi.org/10.29166/revfig.v1i2.2209