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iv. Feldespato potásico
Este mineral industrial presenta también un rango composicional limitado (Or92-98),
en parte debido a procesos de desmezcla (formación de pertitas). Su abundancia varía entre 16 y 9 % en peso, siendo su distribución en la vertical del cuerpo mineralizado contraria a la de la mica blanca (Fig. 2.47). Ya que esta última parece formarse a expensas del feldespato potásico de manera tardía se concluye que la distribución del feldespato potásico está fuertemente controlada por estos procesos post-magmáticos.
v. Granate
Es un mineral accesorio (<5%) que suele estar “fresco” en profundidad, mientras que en las partes apicales es común que se presente transformado a micas blancas. La composición es rica en Fe en profundidad (Alm51Sp44) y cambia progresivamente a un
granate más rico en Mn en las zonas más someras (Sp79Alm13), probablemente en relación
con el propio proceso de diferenciación del magma granítico que hizo disminuir el contenido en Fe y aumentar el del Mn de muro a techo del granito.
vi. Apatito
Es otro mineral accesorio con núcleos cristalinos empobrecidos en F con respecto a los bordes. De igual manera, los apatitos de zonas apicales son más ricos en F que los ubicados más en profundidad. Esto parece indicar que el contenido en F aumentó hacia las partes más someras del cuerpo granítico.
vii. Monacita
Esta fase presenta también diferencias morfológicas y composicionales dependiendo de su ubicación. Así, en profundidad se presenta en cristales prismáticos y en zonas más someras pueden aparecer en cristales fibroso-radiados. Las monacitas del granito son siempre ricas en Gd y pobres en Th, pero además, las más profundas presentan un mayor
contenido de Tierras Raras Ligeras (LREE) y menor contenido en Tierras Raras Pesadas (HREE) con respecto a las situadas en posiciones más someras. Existen también claras diferencias entre las monacitas del granito y aquellas del encajante, siendo las de este último ricas en LREE y Th.
viii. Circón
El circón del granito de la Mina de Penouta presenta características composicionales similares a las de otros granitos albíticos mineralizados con Sn, Ta y Nb, como el granito de Yichun y el de Ponte Segade (Huang et al. 2002; Canosa et al. 2012). Según el contenido en Hf se han diferenciado circones con Hf en las zonas superiores y circones s.s. en zonas más profundas.
ix. Berilo
Esta fase presente en todo el granito es más sódica en posiciones apicales y es sódica con Li en posiciones más profundas. El F ha resultado ser mayor en los berilos de posiciones más someras.
2.2.3.3.VARIACIONES COMPOSICIONALES DE LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LA MENA Y GANGA
EN EL GRANITO MINERALIZADO
Desde un punto de vista geoquímico, el granito de Penouta al tener un índice A/CNK>1,1 es un granito peralumínico, de feldespato alcalino (Fig. 2.48) de metales raros, pobre en P y con berilo.
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Figura 2.48. Representación de las muestras del granito de Penouta en el diagrama de clasificación milicatiónico R1-R2 de De la Roche et al. (1980).
Las diferencias en los contenidos de los minerales esenciales, fundamentalmente albita y cuarzo, son consecuencia de los diferentes contenidos en F. En este sentido, las facies apicales de los sondeos orientales son más ricas en albita y a tenor de los trabajos experimentales disponibles tendrían mayores contenidos en F (mínimos graníticos con cerca de un 4% en F), mientras que las facies más profundas y cuarzosas son las de menores contenidos en este componente (se aproximan a sistemas haplograníticos con contenidos en F muy escasos) (Fig. 2.49). Aunque no se dispone de datos de F en roca total, la presencia de fluorita únicamente en posiciones apicales, así como la composición del apatito y el berilo, más ricos en F en las posiciones más someras, es coherente con esta afirmación. melteigite theralite alkali gabb ro gabbro gabbro-n orite ijolite essexite syeno- gabbromonzo- gabbro gabbro- diorite nepheline syenite syeno- diorite monzo- nite monzo- diorite diorite syenite quartz
syenite alkali granite
quartz monzonite tonalite granite granodiorite ultramafic rock -1000 0 1000 2000 3000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000
R1= 4Si - 11(Na + K) - 2(Fe + Ti)
R2 = 6 Ca + 2M g + A l
Figura 2.49. Diagrama ternario del sistema Q-Ab-Or con exceso de agua, 4% de F y 1 kb de presión (tomado de Manning 1981) en el que se ha delimitado el total de muestras
de los 4 sondeos considerados. Las líneas representan las isotermas. Nótese como los sondeos orientales y topográficamente más altos (13-17 y 13-19) se acercan más al mínimo granítico con un mayor contenido en F, que los más profundos y occidentales (13-
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Existen elementos como el Zr, REE, Fe o Y que presentan un empobrecimiento hacia la parte alta del granito (Figura 2.50), lo que sugiere la fraccionación de monacita (que retiene las REE), de circón (que fracciona el Zr y el Y) o de granate (que fracciona el Fe y el Y), siendo, además, coherente con la menor abundancia de estos minerales conforme disminuye la profundidad.
Por lo que respecta a los elementos de la mena, como el Ta, Sn y Nb, presentan un aumento progresivo hacia las zonas apicales (Figura 2.50), lo que es coherente con el
comportamiento incompatible (i.e., tienen tendencia a permanecer en el fundido) de estos
elementos en un fundido peralumínico. En base a las evoluciones de estos elementos en Penouta, se desprende que la secuencia de facies graníticas, con granitos ricos en cuarzo hacia abajo y el progresivo aumento en albita hacia arriba es una secuencia normal y típica de granitos con un cierto contenido en F.
Figura 2.50. Variaciones composicionales en la vertical en el sondeo PEN 13-39 (arriba) y PEN 13-17 (abajo). El sondeo PEN 13-17 es un sondeo que se ubica en la parte
Dentro de las REE, en los espectros de normalización al condrito (Figura 2.51)
existe una fraccionación en algunos elementos (e.g. el Sm y del Gd al Ho) que es típica
del denominado efecto tétrada. Este efecto sólo se ha visto, en la literatura, asociado a granitos que han estado en contacto con complejos alumino-fluorados, lo que pone de nuevo de manifiesto la importancia del F en la evolución granítica en Penouta.
Figura 2.51. Diagramas de REE normalizadas al condrito de Boynton (1984). La zona gris se establece considerando la muestra con mayor y menor contenido en REE de todas
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2.2.3.4.GÉNESIS DEL YACIMIENTO DE PENOUTA
El leucogranito albítico de Penouta se formó a partir de un magma previamente enriquecido en Ta, Nb y Sn, como ponen de manifiesto los contenidos más bajos en estos elementos que corresponden a las facies graníticas localizadas a muro del granito, que son de por sí ya elevados y nada comparables a granitos estériles. Por otra parte, las diferencias composicionales más significativas entre los sondeos orientales (más someros) y occidentales (más profundos) podrían deberse a la propia diferencia topográfica entre ambos, aspecto que se ha chequeado comparando la composición de algunos elementos a la misma cota en sondeos separados más de 1 km (Figura 2.52). Al ser la composición prácticamente idéntica en estos sondeos a esa cota, sugiere que las diferencias composicionales entre sondeos tienen que ver con las diferencias de cota a las que se ubican. Este hecho parece indicar que el magma llegó a su nivel de emplazamiento y se extendió lateralmente, más o menos subhorizontalmente, en vez de tener un gran desarrollo en la vertical.
Figura 2.52. Comparativa de los contenidos de REE, Ta y la relación Zr/Hf a la misma cota en uno de los sondeos orientales y otro de los occidentales.
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Descontando este efecto topográfico, no obstante, se ponen de manifiesto variaciones composicionales de muro a techo en elementos como el Zr, REE, Fe, Y, Nb, Ta, Na, Al y tal vez F, así como los propios elementos que forman la mena del yacimiento (Nb, Ta y Sn), que como se ha esbozado podrían ser consecuencia directa del proceso de diferenciación del cuerpo granítico. Para comprobar esta teoría se ha realizado una modelización con elementos mayores y trazas para ver cuál puede ser el proceso de diferenciación involucrado para explicar estas diferencias. Para los elementos mayores la modelización se ha llevado a cabo con el código OPTIMASBA (Cabero et al. 2012). Los resultados obtenidos parecen indicar que las diferencias geoquímicas de elementos mayores entre el muro y el techo del granito se pueden explicar por un descenso de muro a techo en los minerales mayoritarios, como el cuarzo, feldespato potásico y mica blanca, y en menor proporción de algunos minerales accesorios como el granate (Tabla 2.17 y Figura 2.53).
La fuerte pérdida de cuarzo obtenida con el modelo podría explicarse por un proceso de fraccionación de este mineral, y/o bien, por el mayor contenido de F en la parte apical. Dadas las evidencias de la química mineral y de los trabajos experimentales de Manning (1981), todo parece sugerir que la pérdida de cuarzo y el concomitante aumento de albita se habría producido como consecuencia del aumento de F en las partes apicales originado por el propio proceso de diferenciación que experimentó el magma y no por procesos de fraccionación/acumulación del cuarzo. No obstante, sí que parece que el granate haya sufrido un proceso de fraccionación que explicaría el empobrecimiento en Fe y el aumento en Mn hacia las zonas apicales que se ha observado en la química mineral y en la geoquímica de roca total. El modelo por balance de masas también justifica que las muestras consideradas están relacionadas entre sí, ya que en caso contrario el grado de ajuste del modelo sería malo.