Geology and metallogeny of the Cerro Quema Au-Cu deposit (Azuero Peninsula, Panama)

Cerro Quema es un diposit d'or-coure situat a la Peninsula d'Azuero (SO Panama). Esta encaixat dins d'un complex de doms dacitics que intrueixen la Formacio Rio Quema, sequencia vulcanosedimentaria d'edat Campania superior - Maastrichtia dipositada en una conca d'avantarc. La mineralitzacio i l'alteracio hidrotermal estan controlades per falles regionals d'orientacio E-O i litologicaments per la presencia de doms dacitics. Es tracta d'un diposit d'origen controvertit, ja que ha estat interpretat com a epitermal d'alta sulfuracio, i tambe com a un hibrid epitermal - sulfurs massius. Malgrat els estudis geologics i metal·logenetics previs, la geodinamica de la zona i la seva relacio amb el diposits minerals, no es coneixia en detall. En consequencia, l'objectiu d'aquesta Tesi es el esbrinar la relacio entre l'evolucio geologica de la zona i l'origen i evolucio dels fluids mineralitzants. Al Capitol 1, es revisen les caracteristiques principals dels diposits epitermals d'alta sulfuracio i la seva possible relacio amb d'altres diposits d'interes economic (p.e. porfirs cuprifers i sulfurs massius). Els Capitols 2 i 3 comprenen l'estudi tectonoestratigrafic, geoquimic i bioestratigrafic de la part sud de la Peninsula d'Azuero. Es presentat tambe un nou mapa geologic de la zona d'estudi, completat amb dades geoquimiques i bioestratigrafiques de radiolaris i foraminifers planctonics. Finalment, es proposa un model de reconstruccio de l'arc volcanic durant el Cretaci. Els Capitols 4 i 5 tracten la geologia, mineralogia, geoquimica i l'edat del diposit. Es descriuen les paragenesis minerals de la mineralitzacio i de les alteracions (hidrotermal i supergenica). A partir de dades d'incllusions fluides (temperatura d'homogenitzacio i salinitat), i d'isotops estables (S, O i H), es discuteix l'origen i evolucio dels fluids mineralitzants. La caracteritzacio geoquimica dels fluids hidrotermals es completada dades de contingut en metalls de les roques de caixa alterades hidrotermalment i per analisis amb microsonda electronica (EMPA) de pirites, alunites i minerals alumino-fosfats-sulfats (APS). Per tal de concretar l'edat de la mineralitzacio, s'han realitzat datacions radiometriques Ar/Ar (hornblendes), en les roques caixa (67.9 ±1.3 - 65.6 ±1.3 Ma) i en les roques plutoniques de la zona (batolit de El Montuoso: 65.7 ±1.4 Ma; batolit de Valle Rico: 54.8 ±1.2 Ma; batolit de Parita: 40.8 ±1.4 Ma). Per tal de coneixer l'origen dels fluids, s'ha analitzat la δ34S en pirita, calcopirita, enargita, barita i alunita, la δ18O en barita, alunita, quars, caolinita i dickita, i la δD en caolinita i dickita. Les mesures microtermometriques s'han realitzat en inclusions fluides secundaries contingudes en quarsos ignis alterats hidrotermalment. El conjunt d'aquestes dades ha permes desenvolupar un model genetic conceptual on s'integra la genesi del diposit en el marc geodinamic de la Peninsula d'Azuero. El Capitol 6 inclou les conclusions de la tesi. D'acord amb les observacions de camp, juntament amb les dades geocronologiques i bioestratigrafiques, podem afirmar que Cerro Quema es un diposit epitermal d'alta sulfuracio emplacat durant l'Eoce inferior (55-49 Ma), i que probablement esta relacionat amb un sistema de porfir cuprifer subjacent. Els fluids mineralitzants van ser de temperatura variable (140 – 240oC) i de baixa salinitat ( 5% en pes eq. de NaCl). L'especie de sofre dominant en els fluids hidrotermals era el H2S, d'origen magmatic (δ34SΣS= -0.5‰). Els valors de δ18O dels fluids en equilibri amb el vuggy silica (-2.6 - +3.0‰) i els valors de δ18O/δD dels fluids en equilibri amb caolinites/dickites (δ18O= -10.0 - +13.3‰; δD= -72 - -13‰, respectivament) indiquen que la mineralitzacio es va produir per la barreja de fluids hidrotermals amb aigues meteoriques. Cerro Quema es nomes una part d'un extens sistema hidrotermal que va donar lloc a diposits similars a la regio sud de la Peninsula d'Azuero. Aquest estudi ha posat de manifest la interrelacio entre els diposits d'or-coure de la Peninsula d'Azuero amb falles regionals d'orientacio E-O, una caracteristica important que pot ser utilitzada com a eina d'exploracio.