Sufphur isotope data from severa/ base metals-Ba-(F)-(Ag) and Ag-base metals vein-type deposits in the Central Jberian Zone of the Hesperian Massif suggest a magmatic and/or metasedimentary origin of this ore-forming component. Deposits exclusive/y hosted in metasediments (p.e. Alcudia Va/ley, type IV) display a magmatic signature. Even those /odes and stratabound deposits hosted by Permian-Triassic terrigenous and andesites (Las Torrecillas-Linares y Atienza) are formed by "igneous" sulphur

Lillo Ramos, F. Javier

Ortega Menor, Lorena

Oyarzun, Roberto

Sufphur isotope data from severa/ base metals-Ba-(F)-(Ag) and Ag-base metals vein-type deposits in the Central Jberian Zone of the Hesperian Massif suggest a magmatic and/or metasedimentary origin of this ore-forming component. Deposits exclusive/y hosted in metasediments (p.e. Alcudia Va/ley, type IV) display a magmatic signature. Even those /odes and stratabound deposits hosted by Permian-Triassic terrigenous and andesites (Las Torrecillas-Linares y Atienza) are formed by "igneous" sulphur.Depto. de Mineralogía y PetrologíaFac. de Ciencias GeológicasTRUEpu

Docta Complutense

GEOGACETA,19,1996 El origen del azufre en mineralizaciones filonianas en el centro de la Península Ibérica Origin of sulphur in vein-type deposits in central Jberian Peninsula J. Lillo (*), R. Oyarzun (**), L. Ortega (**) (') CGS, Corazón de María, 15, 28002 Madrid ('*) Departamento de Cristalografía y Mineralogía, Facultad de CC. Geológicas, Universidad Complutense, 28040 Madrid ABSTRACT Sufphur isotope data from severa/ base metals-Ba-(F)-(Ag) and Ag-base metals vein-type deposits in the Central Jberian Zone of the Hesperian Massif suggest a magmatic and/or metasedimentary origin of this ore-forming component. Deposits exclusive/y hosted in metasediments (p.e. Alcudia Va/ley, type IV) display a magmatic signature. Even those /odes and stratabound deposits hosted by Permian-Triassic terrigenous and andesites (Las Torrecillas-Linares y Atienza) are formed by "igneous" sulphur. Key words: Pb-Zn, Ag, vein-type mineralizations, Spanish Central System, Linares-La Carolina, Alcudia Va/ley, central !berian Zone. Ceogaceta, 7 9 (1996), 59-62 ISSN: 0213683X Introducción (fundamentalmente monzogranitos) tardi-hercínicos. En el límite oriental del Maci-zo, se encuentran filones de barita encaja-dos en andesitas y sedimentos continenta-les detríticos de edad Estefaniense-Pérmico (Atienza, Guadalajara) y mineralizaciones en niveles dolomíticos y conglomeráticos datar situados sobre la discordancia carbo-nífera, a la base de la serie triásica (Las To-rrecillas, Palazuelos, Cañada Incosa, en La Carolina y Linares). Las mineralizaciones filonianas de me-tales de base-Ba-(F)-(Ag) y Ag-metales de base-(Ba) son frecuentes en la Zona Cen-troibérica del Macizo Hésperico. Se en-cuentran rellenando fracturas de orientacio-nes tardihercínicas que afectan a las series precámbricas y paleozoicas y a granitoides TIPO AREA ASOCIACION SISTEMA ea-(F}-CENTRAL CENTROOCC? metales de base SISTEMA Ag-(ea)-CENTRAL ORIENTAL§ metales de base CENTENILLO- ea-metales de STA.ELENA:!: base-(Ag} LINARES- ea-metales de LA CAROLINA-LANUBE:I: base-(Ag) LAS ea-metales de TORRECILLAS:!: base-(Ag} VALLE (Ba)-metales de ALCUDIAt M base-(Ag) o Lillo etal., 1992 § Concha et al., 1992 :j: Llllo, 1992a t Palero et al., 1992 ENCAJAN1E monzogranitos metasedimentos ortogneises (andesitas/f' metasedimentos (monzogranltos} monzogranitos (metasedimentos} sedimentos: dolomías y conglomerados metasedimentos FUENIB homogénea heterogénea heterogénea homogénea homogénea homogénea ORIGEN RELACION DEL ISOTOPICA AZUFRE MINERALES magmático equilibrio (meta)-sedimentario y desequilibrio a magmático (meta)- desequílibrlo a sedimentario y (equilibrio} 11 magmático magmático desequinbrio k (equifibrio} 11 magmático desequifibrio k magmático ---En la presente comunicación se com-paran los datos isotópicos de azufre de los filones Ba-(F)-metales de base en el área centroocidental del Sistema Central (Li-llo et al., 1992) y de los filones Ag-(Ba)-metales de base en el sector oriental del Sis-tema Central (Concha et al., 1992), con RANGO S) 34 S=(o/oo) BaS04 PbS ZnS +16,5 a +12,2 +0,4 a -4,4 -1,6 a-1,9 +26,1 a +18,0 n.a +6,7 a +6,3 (+8,6 a +8, tJf' +14,1 a +6,2 +5,1 a -4,8 +11,5 a +7,5 +12,9 a +7,1 -1,0 a -6,9 -4,1 +9,4 a +7,0 -1,6 a -3,1 n.a n.a -2,7a -9,8 -4,6a -5,9 "f corresponden a filones de baritaenAtienza 11 localmente, relaciones próximas al equilibrio a sistema abierto a H2S k mmetales>>mH2S Tabla l. Síntesis comparativa de los datos isotópicos de azufre de mineralizaciones filonianas en el centro de la península Ibérica. Table l. Comparative data of li'4S from severa[ vein-type ore deposits in central Iberian Peninsula. 59 GEOGACETA,19, 1996 5- SCE\N SCEE 2- 1 ATIENZA 5- CGE 1 -CNL 5-1~-· .. .i ...... o 5 10 15 TORRECILLAS 0 34S Barita Fig. l. Distribución de valores li34S en baritas en distintas mineralizaciones del centro peninsular. (SCEW: sector centrooccidental del Sistema Central, SCEE: sector oriental del Sistema Central, CGE: El Centenillo-Los Guindos-Santa Elena, CNL : La Carolina-La Nube-Linares). Fig. l. Distribution histograms of lJl4S in barites from some vein-type ore deposits in central lberian Peninsula (SCEW: Spa11ish Central System, central-western sector; SCEE: Spanish Central System, eastem sector; CGE: El Cente11illo-Los Guindos-Santa Elena, CNL : La Carolina-La Nube-Linares). aquellos relativos a las mineralizacio-nes filonianas (Ba)-metales de base-(Ag) del Valle de Alcudia (Palero, 1991; Palero et al., 1992) y del distrito Linares-La Carolina (Lillo, 1992a y b). Por sus implicaciones en cuanto a la edad Permo-Triásica de las mineraliza-ciones, por una parte, y por lo relativo a origen del azufre incorporado en las mineralizaciones, por otra, se incluyen datos isotópicos del azufre en sulfuros y barita de las mineralizaciones de Atienza y Las Torrecillas. 60 Filones Ag-(Ba)-metales de base en el sector centro occidental del Sistema Central. Las muestras de barita analizadas (n = 16) procedentes de este sector (SCEW) presentan un rango de valores o34S comprendidos entre +16,5 y +12,2%o (media, +14,8 %0). El rango de valores o34S en las galenas (n = 6) es+ 0,4 -4,4%0. Dos muestras de esfalerita dieron va-lores o34S de-1,9 y-1,6%o(tabla1, Figs. l y 2). Según Lilloet al. (1992), las estimaciones termométricas a partir de los pares barita-sul-furo (324-337 ºC) son coherentes con las condiciones térmicas propias de la primera etapa de mineralización (etapa principal), re-flejando fraccionamiento isotópico en condi-ciones próximas al equilibrio (Fig. 3). El equi-librio isotópico de un paresfalerita-galena in-dica un exceso de H2S sobre la concentración de metales en el sistema, por lo que se puede aproximaro34S, h o34SH25, lo que sugiere un origen magmáti~o del azufre. Las relaciones de equilibrio y la escasa dispersión de valores o34S de sulfuros y barita ponen de manifiesto una fuente homogénea del azufre. Filones Ag-metales de base-(Ba) y de barita en el sector oriental del Sistema Central. Las muestras de barita an1:1lizadas pro-cedentes de 11:1s mineralizaciones de Ag-metales de base-(Ba) de Hiendelaencina y La Bodera (SCEE) (n = 4) muestran un ran-go de valores o34S comprendidos entre +26,l y +18,0 %0. Dos muestras de esfale-rita dieron valores o34S de +6, 7 y +6,3 %o (Tabla l, Figs. 1 y 2). En este caso, la termometría del par ba-rita-esfalerita indica una relación isotópica mineral de desequilibrio (Fig. 3), lo que se interpreta como indicativo de un sistema abierto al azufre durante la deposición mi-neral (Concha et al., 1993), lo que explica-ría igualmente la gran dispersión de o34S en la barita. Esta dispersión y la propia exis-tencia de algunos de estos valores o34S anormalmente pes1:1dos si se comparan con los valores o34S de baritas procedentes defi-lones encajados en las andesitas deAtienza (+6,6-+6,l %0, n = 3), reflejan una fuente heterogénea de azufre. Así, el origen del azufre en los filones Ag-metales de base-(Ba) sería mixto, con proporciones varia-bles de azufre derivado de los metasedi-mentos encajantes y de azufre de origen íg-neo, en rel1:1ción a rocas andesíticas (Concha et al., 1992, 1993). Filones (Ba)-metales de base-(Ag) en el distrito de Linares-La Carolina. Los datos isotópicos de baritas y sulfu-ros permiten definir dos sectores bien dife-renciados (Lillo, 1992a y 1992b). Un sec-tor se sitúa en la parte noroccidental del dis-trito, entre El Centenillo-Los Guindos y Santa Elena (CGE). En su mayor parte, son filones encajados en metasedimentos de edad ordovícica, aunque también se in-cluyen la mayoría de aquellos encajados en el monzogranito de Santa Elena. El otro sector, más extenso, incluye los filones del grupo Araceli en La Carolina y los del área de Linares, encajados en los sedimentos en facies «Culm» carboníferos y en el monzo-granito de Linares. En este sector (CNL) se incluyen además los filones situados en la parte oriental del granito de Santa Elena (p.e. filón La Nube). En el sector CGE, las baritas analizadas (n= 11) muestran un rango de valoreso34S = 2-5-1 -2-2-. ¡ .¡ ~34s . u Galena 1 1 SCEW I·· 1 1. J .1 .. 1 CGE CNL ALCUDIA (IV) SCEW 1 1 ! 1 1 SCEE 1 1 1 1 CGE 2~-._._._~._._._-'-'--~~·~I ~·~.l~_.__._.l~!~l~I 2- CNL 1 2- ~ 1 1 1 -1 o -5 ALCUDIA (IV) 1 1 ó 5 O 34S Esfalerita GEOGACETA,19,1996 + 14, 1 a +6,2 %0. El rarigo de valores 834S en las galenas analizadas (rt = 13) estáerttre +5,1 y -4,8 %0. Las esfaleritas (h = 4) muestran valores 834S = + 1i,5-+7 ,52 %o (Tabla 1, Figs • 1 y2). En el sector CNL, las baritas (h = 10) presentan valores 834S = +i2,9-+7,1 %0. El rango de valores 834S en las galenas anali-zadas (n = 13) está entre -1,0 y -6,9 %0, más restringido que el observado en el sec-tor CGE. Una muestra de esfaleritá proce-dente cie La Nube dió una relación 834S= -4,1 %o (Tabla 1, Figs. 1 y 2), Con excepción de las muestras proce-dentes de la Nube, eh ambos sectores, la tetmoinetría de los pares barita-sulfuro in-dican relaciones isotópicas minerales en desequilibrio (Fig. 3). Los escasos pares galena-esfalerita disponibles señalan que, al menos localmente, existen relaciones de equilibrio isotópico. Resulta riotable la fua-yor dispersión de valores 834S y la tenden-cia a relaciones isotópicas más pesadas que se observan en las baritas y sulfuros del sec-tor CGE, eh contraste con el sector CNL. Esto se interpreta como consecuencia de una fuente heterogénea de azufre en el sec-tor CGE, donde tendría un origen n:iixto, ígneo y derivado de los metasedimentos en-cajantes. Alternativamente, la homogenei-dad de los valores 834S observados en el sector CNL, sugieren una fuente homogé-nea de azufre que es, en este caso, de origen mágmatico. El desequilibrio isotópico se explicaría por causas cinéticas; en un siste-ma con exceso de metales en relación a H2S (Lillo, 1992a, 1992b). Mineralizaciones estratoligadas (Ba)· metaies de base-(Ag) en el distrito de Linares-La Carolina. Las composiciones isotópicas observadas en estas mineralizaciones (Las Torrecillas, Pa-lazuelos, Cañada Iricosa) no difieren de aque-llas en los filones del sector CNL del distrito. Así, los valores 834S de las baritas (+9,4+7,0 %0, n = 11) se situan dentro del rango de 834S de baritas procedentes de dicho sector. Los valores 834S de galenas (-1,6--3,1 %o,n:::4) se hallan, igualmente, incluidos en el rango de 834S de galenas CNL (Tabla l, Fig 1 y 2). Por ello, se asume para estos depósitos una fuente homogénea de azufre de origen magrríático (Lillo, 1992a, 1992b). Filones (Ba)-metales de base-(Ag) en el Valle de Alcudia. En estos filones (tipo N, Palero et al., 1992), las galenas (n = 8) presentan un rango de valores 834S =-2,7--9,8 %0. En las esfale-Fig. 2. Distribución de valores 1)348 en galenas y esfaleritas de distintas minerali-zaciones filonianas en el centro peninsular. Fig. 2. DistributioJZ histograms of l94S ill gale1Zas a1Zd sphalerites from some vei1Z-type ore deposits ill ce1Ztral lberiall Pe1Zi1Zsula. 61 GEOGACETA,19, 1996 Baritas de Atiel17.a / -5 5 10 15 20 25 30 () 34S Barita 15 34 6 -2 A 5 Ssph-gn= 0.8 x 10 T ctS 10 e: (]) ctS 5 C!J .JfJ SCEW o --------------------------et) ALC c,o -5 10 -1 o -5 o 5 10 15 () 34S Esfalerita Fig. 3. Relación de valores o34S en pares minerales. Los factores de fraccionamiento para el cálculo de isotermas de equilibrio se han obtenido de Kajiwara y Krouse (1971), y Sakai y Dickson, 1978. Fig. 3. Relationship of li'4S values in mineral pairs. Equilibrium expressions from Kajiwara and Krouse (1971), and Sakai and Dickson, 1978. ritas, el rango de valores 834S (n = 5) es más restringido, entre-4,6 y-5,9 %o (Tabla 1, Figs. 1y2). Palero et al. (1992) han mostrado que no existe relación en la variabilidad de los va-lores 834S de ambos sulfuros, lo que interpre-62 tan como indicativo de una relación de des-equilibrio isotópico, sobre todo si se tiene en cuenta que han precipitado en etapas diferen-tes. Sin embargo, los estrechos rangos (sobre todo en la esfalerita), permiten considerar una fuente relativamente homogénea de azufre que, dados los valores 834S en ambos sulfu-ros, es de origen magmático. Conclusiones. El azufre incorporado en este conjunto de mineralizaciones es de origen ígneo y/o derivado de los metasedimentos encajantes o (en el caso de las mineralizaciones estra-to ligadas de La Carolina-Linares) infraya-centes. En general, parece existir una acusa-da relación encajante metasedimentario-ori-gen mixto, si bien esta relación no se cumple en el caso de los filones tipo IV del Valle de Alcudia. Independientemente de la edad asignada a las distintas mineralizacio-nes (en algún caso, como en Linares-La Carolina, determinada por criterios estrati-gráficos como pre-Ladiniense, según Lillo, 1992a), no existen evidencias que indiquen la participación de azufre «sedimentario» procedente de cuencas mesozoicas, ni si-quiera en las mineralizaciones en materiales Permo-Triásicos. Con los datos isotópicos disponibles no es posible precisar si el azu-fre «Ígneo» está en relación con fluidos mag-máticos, o bien se deriva de las rocas ígneas encajantes. Sin embargo, los datos de minera-lizaciones como las del Valle deAlcudia o Las Torrecillas, sin relación espacial alguna con rocas ígneas, ponen de manifiesto que el siste-ma hidrogeológico de fluidos hidrotermales con azufre de origen ígneo fue, en ocasiones, de mayor escala que el sistema de fluidos con azufre derivado de los metasedimentos, apa-rentemente de escala más local, lo que podría estar en relación con una mayor participación de azufre ígneo «primario». Referencias. Concha, A.; Oyarzun, R.; Lunar, R.; Sie-rra, J.; Doblas, M. y Lillo, J. (1992): Mineral. Deposita, 27, 83-89. Concha, A.; Oyarzun, R.; Lunar, R.; Sie-rra, J.; Doblas, M. y Lillo, J. (1992): Mineral. Deposita, 28, 219-221. Kajiwara, Y. y Krouse, H.R. (1971): Can. J. Earth. Sci., 8, 1397-1408. Lillo, J. (l 992a): Ph. Thesis, Univ. of Leeds, 377 pp. Lillo, J. (1992b): III Cong. Geol. de Es-paña, Salamanca, Actas 3, 383-388. Lillo, J.; Oyarzun, R.; Lunar, R.; Doblas, M.; Gonzalez,A. y Mayor, N. (1992): Trans.lnstn. Min. Metall.(Sect. B), 101, B24-B32. Palero, J.; Ross,A. Both; Mangas Viñue-la, J.; Martin-Izard, A.; y Reguillón Bragado, R. (1992): En: Los Recursos Minerales de España, 1--027-Sakai, H. y Dickson, R. (1978): Earth Planet. Sci. Lett., 39, 151-161. 

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El origen del azufre en mineralizaciones filonianas en el centro
de la Península Ibérica

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