Geology and Chemistry of the El Abuelo Calcic Fe-skarn and Related Cu-(Ag)-Bearing Hydrothermal Veins, Chubut Province, Southern Argentina

Exploration and Mining Geology, Vol. 16, No. 3-4, 2007

M.E. Lanfranchini, R.E. De Barrio, and R .O. Etcheverry

Abstract The El Abuelo Ca-Fe-magnetite skarn and related hydrothermal quartz veins are located at Cerro Pepita Hill, in southwestern Chubut province of southern Argentina, 1700 km southwest of Buenos Aires. These deposits are developed in a continental magmatic arc environment linked to the Andean orogeny. Iron skarn mineralization is mainly hosted by an Upper Jurassic to Early Cretaceous sedimentary sequence interbedded with Upper Jurassic basaltic andesite, and is spatially associated with Early Cretaceous calc-alkaline dikes. Ore grades vary between 40 and 63 wt.% Fe. In addition, anomalous metal contents (>10 000 ppm Cu and up to 81 g/t Ag) are present in the hydrothermal quartz veins.

At least three paragenetic mineral assemblages have been identified in the El Abuelo exoskarn: (1) amphibole > epidote ± chlorite ± quartz, formed by isochemical contact metamorphism; (2) Fe-clinopyroxene ± Ca-garnet, formed during prograde metasomatic anhydrous exoskarn formation; and (3) actinolite ± epidote ± chlorite ± quartz ± magnetite > titanite, resulting from hydrous retrograde alteration of exoskarn. Endoskarn alteration involved an early Mg-Fe-clinopyroxene ± Fe-garnet assemblage followed by retrograde actinolite replacement of pyroxene. Lower temperature hydrothermal alteration related to quartz veins was superimposed on the skarn assemblages, showing an innermost sericite ± adularia ± pyrite ± chalcopyrite assemblage and an external propylitic halo.

Some metallogenic characteristics of the mineralization and the geological setting resemble those in several iron oxide copper-gold deposits elsewhere in the world.
Keywords: Calcic Fe-skarn, hydrothermal veins, Lower Cretaceous, Argentina
Résumé Le skarn à Ca-Fe-magnétite et les veines de quartz hydrothermal associées sont situés à Cerro Pepita Hill, dans le sud-ouest de la province de Chubut au sud de l’Argentine, à 1700 km de Buenos Aires. Ces gîtes se développent dans un contexte d’arc magmatique continental associé à l’orogenèse Andine. Les minéralisations de type skarn ferrifère se retrouvent principalement dans une séquence sédimentaire d’âge Jurassique Supérieur à Crétacé précoce interlitée avec de l’andésite basaltique du Jurassique Supérieur, et elle présente une association spatiale avec des dykes calco-alcalins du Crétacé précoce. La teneur du minerai varie de 40 à 63 % poids Fe. De plus, des teneurs anomales en métaux (>10 000 ppm Cu et atteignant 81 g/t Ag) sont notées dans les veines de quartz hydrothermal.

Au moins trois assemblages minéraux ont été identifiés dans l’exoskarn d’El Abuelo : (1) amphibole > épidote ± chlorite ± quartz, issus d’un métamorphisme de contact isochimique; (2) Clinopyroxène-Fe ± grenat-Ca, contemporains de la formation de l’exoskarn métasomatique prograde anhydre; et (3) actinolite ± épidote ± chlorite ± quartz ± magnétite > titanite, résultant de l’altération rétrograde hydratée de l’exoskarn. La formation de l’altération de l’endoskarn a impliqué un assemblage précoce constitué de Clinopyroxene-Mg-Fe ± grenat-Fe suivi du remplacement rétrograde du pyroxène par l’actinolite. L’altération hydrothermale de basse température associée aux veines de quartz se superpose aux assemblages du skarn, montrant une zone interne marquée par l’assemblage séricite ± adulaire ± pyrite ± chalcopyrite et un halo propylitique externe.

Certaines caractéristiques métallogéniques de ces minéralisations et de leur contexte géologique ressemblent à celles de plusieurs gîtes d’oxyde de fer-cuivre-or ailleurs dans le monde.