Eruptive processes, mineralization and isotopic evolution of the Los Frailes Karikari region, Bolivia

Abstract

Resumen. El campo volcanico del Karikari Los Frailes esta ubicado en la Cordillera Oriental de Bolivia, trasarco de los Andes Centrales. En este campo volcanico se ubica una parre importante de los yacimientos poli metalicos de SnAg de Bolivia, configurando una franja metalogenica de caracteristicas y posicion geotectonica unicas, cuyo emplazamiento se produjo durante un episodio extensivo, ocurrido entre la Defleccion de Arica y el Escudo Brasileno. Las dataciones K-Ar y por trazas de fision demuestran que las primeras etapas del magmatismo se produjeron hace 25 Ma, con intrusiones granodioriticas pequenas y una menor actividad volcanica, desarrollada hasta alrededor de los 20 Ma. Desde esta edad, la actividad aumento considerablemente y, alrededor de 10 Ma, hubo un gran aumento en la produccion de magma, lo que habria formado la meseta Los Frailes. La mineralizacion en este sector esta fuertemente relacionada con los episodios magmaticos producidos entre los 20 y 15 Ma, epoca en la cual se formaron los depositos de Karikari y Cerro Rico. En consecuencia, como los yacimientos de estano se formaron antes del Mioceno tardio y antes de que se produjera la segmentacion de la Placa de Nazca y sus nuevas condiciones de subduccion tuvieran lugar, no se le puede atribuir ninguna influencia a estas condiciones de subduccion en la distribucion de los yacimientos de estano. El principal centro eruptivo en este sector es la caldera resurgen te de Karikari, que tuvo una subsidencia asimetrica, seguida por la eyeccion de magmas a lo largo de esta zona deprimida. Las vetas y la mineralizacion diseminada de los yacimientos polimetalicos ocurrieron asociadas a tres periodos diferentes de la evolucion de la caldera. La mineralizacion esta ubicada a lo largo de la zona de falla que controla el margen occidental de la caldera, donde, a su vez, se emplazo el domo portador de Sn-Ag de Cerro Rico. Otros depositos se ubican tambien en zonas apicales y laterales del domo resurgen te. El caracter peraluminoso y la evidencia petrologica, tal como la presencia de granate-biotita y gros, -an, -sill, -qz, indican que una probable fuente de origen de los magmas estuvo entre la parte superior de las facies anfiboliticas y la inferior de las granuliticas, dentro de la corteza continental. Geoquimicamente, los magmas Karikari fueron generados en una camara magmatica zonada. La composicion de las rocas va desde andesitas a toscanitas con alto contenido en potasio. Las razones iniciales de Sr revelan valores entre 0,707 Y 0,716, lo que es tipico de una evolucion cortical, con la posible adicion de componentes derivados del manto. Las evidencias aportadas por los analisis de Nd/Sm muestran la presencia de componentes mas antiguos en los magmas de Karikari. Los isotopos Pb, por su parte, caracterizan una fuerte naturaleza cortical del magma, incluso para el origen de la mineralizacion; sin embargo, se muestran, a su vez, diferentes grados de mezcla de Pb primitivo con Pb recirculado. A pesar de que los elementos HFS muestan una influencia del manto, las similitudes quimicas entre el Sn y los elementos HFS podrian usarse como evidencias de la interaccion entre el Sn y estos elementos concentrados en un manto enriquecido en alcalis en un ambiente intracontinental. De este modo, el estano fue, ciertamente, concentrado en la corteza, durante los primeros ciclos magmaticos y quedo disponible para ser incluido en las sucesivas etapas magmaticas, que incluyen procesos anatecticos. En las etapas finales de la evolucion magmatica, los fluidos residuales, ricos en boro y cloro, fueron los principales responsables de la depositacion de los compuestos metalicos. Estos compuestos depositaron los metales en las vetas y en forma diseminada, en los stocks volcanicos y domos, durante las etapas de confinamiento. En estos yacimientos, las asociaciones parageneticas estan divididas en tres fases de mineralizacion, dentro de las cuales, la tercera es la portadora de las sulfosales de Pb-Ag-Sb, que son las de mayor significado economico.