Assessment of the uranium potential of the Jurassic volcanism (Bahía Laura and El Quemado Complexes), Province of Santa Cruz, using groundborne gamma-ray spectrometry and rock geochemistry

Abstract

Los relevamientos radimétricos constituyen una herramienta rápida para medir concentraciones de uranio (U), torio (Th), y potasio (K) en las rocas y resultan muy útiles para la exploración de minerales radioactivos. En este trabajo, se evalúa la distribución del uranio en volcanitas jurásicas de la provincia de Santa Cruz, utilizando datos de espectrometría gamma terrestre y de geoquímica de rocas, con el objetivo de determinar su potencial para formar yacimientos. Se seleccionaron cinco zonas con antecedentes de valores radimétricos elevados e información geológica detallada. Las mediciones se realizaron con un espectrómetro de rayos gamma portátil (Exploranium-GR 320®) en andesitas, ignimbritas, riolitas, áreas silicificadas, tobas de caída y sedimentos lacustres de los complejos Bahía Laura y El Quemado. Los resultados obtenidos son similares en todas las zonas relevadas: los valores radimétricos muestran buenas correlaciones con los datos químicos de roca para el K y el Th y menores para el U. Los procesos de diferenciación magmática, cristalización en fase vapor, alteración hidrotermal y alteración supergénica se reflejan en la distribución de estos elementos. Los contenidos de U se incrementan en las rocas más vítreas, en zonas de silicificación hidrotermal y en zonas de fractura, características a considerar en futuros relevamientos. La naturaleza calcoalcalina con impronta de arco del magmatismo jurásico no es de las más favorables para el enriquecimiento de uranio y para contener importantes mineralizaciones. Sin embargo, el ambiente extensional, la presencia de calderas con facies levemente enriquecidas en uranio y torio así como la de actividad hidrotermal, son factores positivos para la exploración por uranio.Radiometric surveys are a rapid tool to measure uranium (U), thorium (Th) and potassium (K) concentrations in rocks and are very useful in the exploration for radioactive minerals. The distribution of uranium in Jurassic volcanic rocks of the province of Santa Cruz is evaluated in this work using ground gamma-ray spectrometry and rock geochemistry in order to assess its potential to form uranium deposits. Five areas were selected, which had some previous data of high radiometric values and detailed geological information. Measurements were carried out with a portable gamma-ray spectrometer (Exploranium- GR 320®) in andesites, ignimbrites, rhyolites, silicified areas, ash-fall tuffs and lacustrine sediments corresponding to the Bahía Laura and to El Quemado complexes. The results were similar in the five surveyed areas: radiometric concentrations show good positive correlations with chemical composition of the studied rocks for both K and Th, and a relatively poorer correlation for U. Different processes such as magmatic differentiation, vapor phase crystallization, hydrothermal alteration and supergene alteration are reflected in the distribution of these elements. U concentrations increase in the more glassy rocks, in areas with hydrothermal silicification, and in fracture zones, features that should be considered in future surveys. The calkalkaline composition and arc-signatures of the Jurassic magmatism are not the most favorable for uranium enrichment and for concentration of significant mineralizations. However, the extensional tectonic setting; the occurrence of calderas with facies slightly enriched in U and Th, in addition to hydrothermal activity are positive factors for U exploration.Fil: Kleiman, Laura Elena. Comision Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Maloberti, Alejandro L.. Comision Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Gayone, María Rosario. Comision Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Sruoga, Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de la Rioja. Universidad Nacional de la Rioja. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja. Universidad Nacional de Catamarca. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de la Rioja. Secretaria de Industria y Mineria. Servicio Geológico Minero Argentino. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja; ArgentinaFil: Japas, Maria Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geociencias Basicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geociencias Basicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires; ArgentinaFil: Kaufmann, Cintia. Comision Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin