Geología, mineralogía y metalogenia de las mineralizaciones del distrito aurífero de Vilalba, Lugo (N. de España)

Resumen

RESUMEN En este trabajo se define el distrito aurífero de Vilalba, una nueva región aurífera en el NO peninsular situada 24 km al ESE de la localidad lucense. El distrito está formado por tres zonas mineralizadas, denominadas Castro de Rei, Valiña-Azúmara y Arcos, en las que se diferencian dos tipos de yacimientos: un skarn de W-Au en Castro de Rei y mineralizaciones filonianas/diseminadas de Au-As (Ag-Pb-Zn-Cu-Sb) en Valiña-Azúmara y Arcos. El distrito se sitúa en el Dominio del Manto de Mondoñedo de la Zona Asturoccidental-leonesa y su geología está definida por las estructuras variscas del sinclinal tumbado de Real y el anticlinal tumbado de Becerreá (D1), cabalgamientos D2 y pliegues abiertos D3 de plano axial subvertical. Estas estructuras variscas afectaron a rocas de edad precámbrica a cámbrica bajo un metamorfismo regional en la isograda de la biotita. Las mineralizaciones del distrito se desarrollan en la base de la Fm. Pizarras y Carbonatos de Cándana (Cámbrico Inferior), constituida por calizas impuras recristalizadas y filitas negras ampelíticas. Las estructuras variscas fueron cortadas por una red de fallas durante el tardivarisco, con direcciones N-S, NE-SO y E-O. Los cabalgamientos D2 y fallas N-S y NE-SO controlaron la intrusión de diques y sills de rocas riolíticas a riodacíticas calcoalcalinas, subalcalinas, hiperpotásicas y peraluminosas en Arcos (299 ± 6 Ma) y Castro de Rei. Estas rocas formarían parte del cortejo filoniano de dos granitoides calcoalcalinos postectónicos independientes, emplazados en profundidad, que generaron metamorfismo de contacto del encajante paleozoico, observado en el área de Castro de Rei, y la movilización de fluidos hidrotermales responsables de las mineralizaciones del distrito a favor de las estructuras D2 y fallas tardivariscas. La formación del skarn tuvo lugar a temperaturas máximas de 520 a 560 ºC, y una presión máxima de 2,5 kb. El skarn progrado está constituido por granate (Adr23-59), piroxeno (Hd34-96), cuarzo, wollastonita, scheelita, feldespato potásico y fluorapatito. La retrogradación del skarn comprende un primer estadio constituido por anfíbol, epidota, zoisita, cuarzo, calcita, feldespato potásico, pirrotina, calcopirita, arsenopirita, molibdenita y cobaltina. El segundo estadio presenta dos etapas de mineralización: la 1ª está formada por cuarzo, calcita y sericita-moscovita junto con pirita y arsenopirita con Au de tipo refractario; la 2ª está constituida por clorita, prehnita, cuarzo y calcita, sulfuros de metales base, bismutotelururos, electrum y minerales de Bi-Ag-Sb-Cu-Pb. En las áreas de Valiña-Azúmara y Arcos se han definido dos etapas de mineralización. La 1ª etapa (Au-As) está formada por pirita y arsenopirita, con contenidos variables en As y trazas de Au (hasta 2200ppm) y otros elementos (Cu, Sb). Estos sulfuros se encuentran en venas, junto a cuarzo y calcita, o diseminados en la roca encajante asociados a varios tipos de alteraciones que incluyen silicificación, con desarrollo de jasperoides sobre todo en el área de Arcos, dolomitización y sericitización. La segunda etapa de mineralización está constituida por sulfuros y sulfosales con una asociación metálica Ag-Pb-Zn-Cu-Sb y pueden presentar cuarzo, clorita, carbonatos y fluorita como minerales de la ganga. La Tª de formación en Valiña-Azúmara varió entre 295 y 500 ºC, para una P máxima de 2,6 kb. En Arcos, la Tª máxima de formación fue de 383 ºC, a presiones inferiores a las de Valiña-Azúmara y Castro de Rei. El estudio de isótopos estables de O, C y S evidencia que los fluidos involucrados en las mineralizaciones son inicialmente de origen magmático y que evolucionaron por interacción con el encajante y mezcla con fluidos metamórficos y meteóricos. Composicionalmente, los fluidos son inicialmente acuoso-carbónicos (H2O-CO2 ± CH4 ± N2) de baja salinidad y evolucionan por pérdida de volátiles a fluidos acuosos. La mineralización primaria de oro está en forma de electrum, frecuentemente asociado a minerales de Bi-Te-S, y de tipo refractario, en pirita arsenical y arsenopirita. Los mecanismos más probables de precipitación son: descenso de ¿S2 en el fluido por procesos de sulfuración; reducción del fluido por interacción con materia carbonosa del encajante; y extracción del Au en disolución por un fundido de Bi en contacto con el fluido hidrotermal ("liquid bismuth collector model"). Los procesos supergénicos tardíos en superficie liberaron el oro refractario, incrementándose las leyes de oro en rocas oxidadas. Las características de las mineralizaciones del distrito permiten incluirlas dentro de los yacimientos de oro relacionados con rocas intrusivas o Intrusion-Related Gold System (IRGS). Palabras clave: oro invisible, skarn, pirita arsenical, Distrito de Vilalba, IRGS RESUMEN (en Inglés) This work defines a new gold region in the NW of Spain named the Vilalba Gold District. The district is located 24 km ESE of Vilalba, Lugo, and consists of three mineralized areas named Castro de Rei, Valiña-Azúmara and Arcos. Two different types of deposit have been identified in the district: a W-Au skarn in Castro de Rei and an Au-As (Ag-Pb-Zn-Cu-Sb) vein/disseminated mineralizations in Valiña-Azúmara and Arcos. Geologically, the Vilalba Gold District is located in the Mondoñedo Nappe Domain of the West Asturian-Leonese Zone. The district was affected by the three Variscan deformation phases: the first produced the large recumbent syncline of Real and the anticline of Becerreá (D1); the second was responsible for thrust-type structures (D2); and the third gave rise to large open folds (D3). During late-Variscan times, N-S, NE-SW and W-E faults divided the district. The Variscan and post-Variscan structures affected rocks of Precambrian to Cambrian age within the biotite zone of the regional metamorphism. The mineralizations of the district are hosted in the lower part of the Cándana Limestone and Slate Fm. (lower Cambrian) which consist of recrystallized impure limestone and black ampelitic slate. Rhyolite to rhyodacite subvolcanic rocks intruded along D2 thrust faults and N-S and NE-SW faults in Arcos (299 ± 6 Ma) and Castro de Rei. These igneous rocks are peraluminous, high-potassium, calc-alkaline and subalkaline. They represent the evolved facies of two independent unexposed post-tectonic granitoids sited at depth. The intrusion of these granitoids generated a contact metamorphism, observed in Castro de Rei area, as well as the mobilization through D2-structures and late-Variscan faults of the hydrothermal fluids implicated in the district mineralizations. The skarn developed at maximum temperatures from 520 to 560 ºC and maximum pressures of 2.5 kb. The prograde skarn consists of garnet (Adr23-59), pyroxene (Hd34-96), quartz, wollastonite, scheelite, K-feldspar and fluorapatite. The first stage of retrograde alteration of the skarn consists of amphibole, epidote, zoisite, quartz, calcite, K-feldspar, pyrrhotite, chalcopyrite, arsenopyrite, molybdenite and cobaltite. The second stage of retroskarn can be divided into two phases, where the first consists of quartz, calcite, sericite-moscovite, together with pyrite and arsenopyrite with variable As amounts and Au as a trace element (invisible gold), and the second consists of chlorite, prehnite, quartz, calcite, base metal sulfides, bismuth tellurides, electrum and Bi-Ag-Sb-Cu-Pb minerals. The mineralizations of Valiña-Azúmara and Arcos can be divided into two stages. The first stage consists of pyrite and arsenopyrite with variable As content and trace elements such as Au (up to 2200 ppm, invisible gold), Cu or Sb. These sulfides either occur together with quartz and calcite infilling veins or disseminated in silicified, dolomitized or sericitized host-rocks. The silicification is locally intense, as observed in the Arcos area where jasperoids have developed. The second stage consists of by sulfides and sulfosalts and shows a Ag-Pb-Zn-Cu-Sb metal association. Chlorite, calcite and fluorite, among others, occur as gangue minerals. The mineralization of Valiña-Azúmara developed at temperatures ranging from 295 to 500 ºC and maximum pressures of 2.6 kb, whereas the mineralization of Arcos formed at maximum temperatures of 383 ºC and lower pressures than Valiña-Azúmara and Castro de Rei. The O, C and S stable isotope study shows that the fluids involved in the mineralizations were magmatic in origin and evolved through interaction with host-rocks and mixing with meteoric and/or metamorphic fluids. The fluids were initially of low salinity and aqueous-carbonic (H2O-CO2 ± CH4 ± N2) composition and evolved into low salinity aqueous fluids due to loss of volatiles. The primary gold mineralization occurs as electrum mainly related to Bi-Te-S assemblages, or as refractory gold in As-rich pyrite and arsenopyrite. The most probable gold precipitation mechanisms were: descent of the ¿S2 in the fluid by sulfidation processes; reduction of the fluid by interaction with the carbonaceous matter from the host rocks; or scavenging of the Au in solution by bismuth melt within the hydrothermal fluid (liquid-bismuth collector model). The late supergene alteration developed in the upper levels liberated the refractory gold, resulting in Au-enrichment of the oxidized rocks. The district mineralization characteristics allow us to propose a Related-Intrusion Gold System (IRGS) model for the district. Key words: refractory gold, skarn, As-rich pyrite, Vilalba Gold District, IRGS.