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Publicación “Geoquímica de sedimentos de la Hoja La Serena, escala 1:250.000, Región de Coquimbo”

 

Productos publicados por el Programa de Geoquímica del Plan Nacional de Geología en la región de Coquimbo (simbología en la figura) 

Autores: Francisca Espinoza; Juan Pablo Lacassie; Felipe Carrasco; Felipe Astudillo; Catalina Ramírez.

En esta entrada presentamos aspectos generales de la “Geoquímica de sedimentos de la Hoja La Serena, Región de Coquimbo. Escala 1:250.000”, publicado por el Plan Nacional el año 2020 y desarrollado por un equipo profesional de la Unidad de Geoquímica del Departamento de Geología General. Este producto lo puedes encontrar en la Tienda de Sernageomin.

Metodología

La Carta Geoquímica de Sedimentos de la Hoja La Serena expone e interpreta, a grandes rasgos, los resultados de la Base de Datos Geoquímica de Sedimentos de la Hoja La Serena (Espinoza et al., 2016). Esta base de datos contiene las concentraciones geoquímicas de 61 elementos y compuestos químicos de 699 muestras de sedimentos fluviales, recolectadas desde cauces fluviales activos e intermitentes, terrazas fluviales y planicies de inundación, ubicados entre los 29°30’ y 31°00’S y los 70°30’O, hasta la línea de costa, cubriendo una superficie de 16.218 km2.

Recolección de sedimentos de planicie de inundación en el punto LB-436, ubicado adyacente a un humedal del borde costero, aproximadamente a unos 6,3 km al SO de Tongoy.

El procesamiento y proyección de las concentraciones de las muestras seleccionadas de la Base de Datos, sobre el área del estudio, permitió generar 118 mapas geoquímicos distintos, los que se agrupan en: 59 mapas de concentraciones puntuales y 59 mapas de las áreas de captación.

El conjunto de los mapas geoquímicos fue compilado en un documento, con formato Pdf (fuera del texto), el cual constituye el Mapa Geoquímico Interactivo de la Hoja La Serena. Este mapa interactivo, además de contar con los mapas geoquímicos específicos para cada elemento, incluye capas de información adicional que apoyan la visualización e interpretación de los resultados. Estas capas son: ubicación de puntos de muestreo, delimitación de cuencas hidrográficas principales, topografía, toponimia, red vial, red de drenaje, ubicación de recursos minerales (metálicos e industriales), ubicación de relaves y geología básica. También se incluyó información de estadística básica asociada a cada elemento.

A partir de la interpretación de los distintos mapas geoquímicos generados y de un análisis estadístico de los datos, fue posible reconocer patrones geoquímicos de escala regional e identificar anomalías geoquímicas locales, tanto de interés medioambiental como prospectivo.

Recolección de sedimentos de terraza fluvial en el punto CR-135, ubicado en la quebrada Las Cañas, a unos 5 km en línea recta al NE aguas arriba de la localidad de Marquesa.

En particular, los procedimientos estadísticos utilizados en el análisis de los datos consistieron en:

1) Transformación matemática isometric log ratio y el uso de diagramas combinados con el fin de determinar la concentración a partir de la cual se considera que un valor es anómalo u outlier;

2) Procesamiento de los datos utilizando algoritmos de redes neuronales artificiales para reconocer patrones geoquímicos en la base de datos;

3) Definición de índices de anomalías de sulfuro y hierro-tierras raras para reconocer anomalías puntuales y zonas anómalas asociadas a grupos de elementos de interés prospectivo; y

4) Comparativa entre la química del sedimento de corriente-terraza fluvial para discriminar si las anomalías son de carácter natural o antropogénico.

Principales hallazgos

Entre las anomalías geoquímicas regionales cuyas características sugieren un origen natural, se destacan los siguientes:

1) Anomalía de hierro-tierras raras de la cordillera de la Costa, caracterizada por altos valores de hierro (Fe2O3), tierras raras (REE),fósforo (P2O5), níquel (Ni), uranio (U), titanio (TiO2), itrio (Y), vanadio (V), tungsteno (W), cromo (Cr2O3), cobalto(Co) y circón (Zr), relacionada a la Franja Ferrífera de la cordillera de la Costa;

2) Anomalía polimetálica de la cordillera de la Costa, caracterizada por altos valores de cobre (Cu), mercurio (Hg), antimonio (Sb) y azufre (STotal), asociada a la franja de pórfidos cupríferos del Cretácico Inferior alto de la Provincia Metalogénica de la cordillera de la Costa;

3) Anomalía litogénica del sector central y oriental de la Hoja La Serena, con altas concentraciones de arsénico (As), cesio (Cs) y cinc (Zn), asociados a brechas volcánicas y sedimentarias de las formaciones cretácicas Quebrada Marquesa y Veta Negra y a los intrusivos Cretácicos.

Mapa de áreas de captación de la Hoja La Serena (Ejemplo: Cu). La capa base incluye información sobre, drenajes y centros poblados. Abajo a la izquierda se presenta la escala de colores para la concentración media de Cu en cada área de captación. Las áreas de captación que cuentan con mayores concentraciones de Cu presentan tonos más fuertes (verde oscuro). Se han categorizado (coloreado) sólo aquellas cuencas que incluyen puntos de muestreo.

Debido a que el sedimento muestreado es transportado por los cursos fluviales, en algunos casos ocurre que la zona enriquecida, la que genera la anomalía, se encuentra fuera del área de estudio. Tal es el caso de las anomalías en los segmentos orientales de los ríos Elqui y Limarí. En estos ríos, se reconoció la influencia de la franja de depósitos epitermales oro-plata-cobre (Au-Ag-Cu) de edad Miocena Superior (“Franja del Indio”), ubicada en la cordillera de los Andes colindante a la frontera con Argentina. Fueron reconocidos altos contenidos de azufre (STotal), molibdeno (Mo), cobre (Cu), cinc (Zn), arsénico (As), cadmio (Cd), antimonio (Sb), bismuto (Bi) y selenio (Se).

En coexistencia con las anomalías regionales, existen una serie de anomalías geoquímicas locales, con altas concentraciones de STotal, Mo, Cu, Pb, Zn, As, Cd, Sb, Bi, Ag, Au, Hg y Se. Estas anomalías, en su mayoría, estarían relacionadas con los principales distritos mineros y yacimientos de la Hoja. En particular, estarían asociadas a los procesos de erosión natural y posterior dispersión de sedimentos desde los numerosos relaves acumulados, reflejo de siglos de una intensa actividad minera, hacia los cursos fluviales. Los sectores con mayor afectación asociada a la presencia de relaves incluyen las quebradas Andacollo, Arrayán, Marquesa, Talca, Romeral, Condoriaco y Santa Gracia, todas ellas afluentes del río Elqui. También se ven afectados sectores asociados a las quebradas Cachacos, Rincón del Sauce, del sector de Cerrillos de Tamaya, los Mantos y La Pituca, todas ellas afluentes del río Limarí.

Finalmente se realizó un cruce de información con la finalidad de detectar zonas con anomalías de posible interés para la exploración minera (zonas sin evidencias de haber sido explotadas). Se encontraron drenajes dentro Provincia Metalogénica de la Mediana Montaña (con un índice de anomalía de sulfuros IAS>5) y otros en el sector occidental de la cordillera de la Costa (con un índice de anomalía de hierro IAF>7).

Índices de anomalía y outliers para sulfuros. Izquierda: Áreas de captación con valores de índice de anomalía de sulfuros (IAS). Derecha: Áreas de captación con valores de índice de outliers de sulfuros (IOS).