Bol. Soc. Geol. Mexícana, Tomo XXXIX, No. 2, p.p. 25-33, Septiembre 1978

Génesis y Depositación de los Yacimientos de Molibdeno y Uranio, en el Distrito de Villa Aldama, Chihuahua

http://dx.doi.org/10.18268/BSGM1978v39n2a3

Bazán Barrón, Sergio*

*Instituto Nacional

Introducción

Los depósitos de uranio asociados a plutonismo félsico, que ocurren como diseminaciones de tipo porfirítico, en aureolas de contacto, o bien como relleno de fracturas. tienen su origen en acumulaciol1es singenéticas, concentradas mecánica y químicamente etl sedimentos detríticos del Precámbrico y del Fanerozoico: los que posteriormente han sido asimilados. removilizados y depositados hidrotermalmente durante el magmatismo de los grandes eventos orogenicos.

Básicamente, existen dos tipos de yacimientos de uranio sedimentario en rocas clásticas y detríticas:

A. Depósitos de uranio, concentrados singenéticamente por procesos mecánicos o de placer, durante la existencia de una atmósfera anoxigénica, con asentamicnto de minerales pesados en conglomcrados de cuarzo del Proterozoico Temprano (2400-1800 m.a.), marginales a escudos del Arqueano y mineralógicamente asociados a pirita, zircón, torio, uraninita, oro, plata, monacita y tucolita, finalmente diseminados en la matriz del conglomerado. Como ejemplos, tenemos los enormes yacimientos de Witwatersrand, Sudáfrica; Blind River, Canadá y Las Mesteñas, Sonora.

B. Depósitos de uranio acumulados epigenéticamente por procesos geoquímicos en areniscas y arcosas. moderadamente permeables, donde un flujo de agua transporta soluciones de minerales de molibdeno, vanadio, uranio, talio, arsénico. azufre y fierro, los que precipitan en estructuras estratiformes y de tipo roll, en un medio ambiente reductor (materia orgánica o hidrocarburos), bajo el nivel freático. Ejemplos de estos yacimientos están representados por los extensos depósitos sedimentarios del Colorado Plateau, E.U.A. En México. por los depósitos de La Coma y Buena Vista. localizados en sedimentos del Oligoceno, en la porción No Marina de la Formación Frio de la Cuenca Sedimentaria de Burgos, estados de Nuevo León y Tamaulipas.

Es importante señalar que entre los dos tipos de yacimientos sedimentarios, las reservas comercialmente aprovechables. alcanzan más del 75% de todo el conjunto de yacimientos explorados en la corteza terrestre.

La teoría genética del uranio establece que yacimientos de tipo seditmentario, por eventos plutónicos, son reversibles a depósitos hidrotermales y estOs, a su vez, se lixivian y precipitan como depósitos sedimentarios epigenéticos en medios ambientes favorables.

En esas condiciones los yacimientos de Mo, U, V, Tl, Rb y Sr de la Sierra de Peña Blanca y de la Sierra de Gómez, V. Aldama, Chih., emplazados hidrotermalmente en fracturas, contactos de estratificación y zonas porosas de las calizas del Cretácico Inferior, así como en rocas volcánicas de naturaleza riolítica del Oligoceno y Mioceno; paleogeográficamente provienen de una llanura costera o planicie continental del Triásico y Jurásico Temprano, que prevaleció en condiciones similares a los yacimientos de U, Mo, V y Tl de la provincia del Colorado Plateau, con la que probablemente estaba conectada, al oriente de Chihuahua. (Figura 1).

Figura 1. Distribucion paleogeográfica del Jurásico Superior (Oxfordiano) y su relacion con los depósitos hidrotermales de Mo,U,V,Ti y Se, de edad Laramide.

Distribución de los distritos uraníferos en la Faja Orogénica Mexicana

El Distrito de Villa Aldama, Chih., forma parte de una faja de yacimientos hidrotermales de uranio emplazados en la base del flanco oriental de la Sierra Madre Occidental, por eventos de plutonismo calci-alcalino, durante la fase tafrogénica y más tardía del ciclo geotectónico mexicano.

Esta unidad tectónica con rasgos estructurales bien definidos, contempla la distribución geográfica y alineada de varios yacimientos de uranio a lo largo de la parte central del territorio de México, factiblemente desde los estados de Utha y Arizona de E.U.A. a través de Chihuahua, Durango, Zacatecas, S.L.P., Querétaro, México, Puebla y probablemente Oaxaca.

Paleogeográficamente, los distritos uraníferos que definen esta provincia metalogenética de tipo hidrotermal, parecen coincidir con la zona de "umbral" del ortogeosinclinal, durante el Jurásico Superior y el Cretácico Inferior, o sea la zona de transición de la fase eugeosinclinal con el miogeosinclinal, también definida por Alvarez Jr., M. (1963), como "cresta media" y descrita por Aubouin J. (1971) como "miogeoanticlinal".

La faja mineralizada definida así por los distritos uraníferos, se orienta de NNW.30°SSE, flexionándose ligeramente hacia el oriente al penetrar al Eje Neovolcánico, en donde la estructura se interrumple y sufre un desplazamiento cortical hacia el oeste, probablemente verificado a partir del Mioceno, para continuar con el mismo rumbo general por el Estado de México, Puebla y favorablemente hasta Oaxaca. Los distritos uraníferos descubiertos y reconocidos geológicamente hasta el presente, son los siguientes:

Distritos uraníferos de la Faja Orogénica Mexicana

1.-Sierra de los Arados y Los Lamentos, Municipio de Villa Ahumada Chih.

2. Sierra de Gómez y de Peña Blanca. Mina Veta Grande y Las Margaritas, Municipio de Villa Aldama Chih.

3. Sierra de Adargas, Mina La Herradura, Municipio de Jiménez, Chih.

4. Siena de Cal, Mina La Preciosa, Municipio de Nazas, Dgo. y Cantil del Mezquite, Mpio. del Rodeo, Dgo.

5. Peñón Blanco. Mina La Víbora Municipio de Salinas, S.L.P. y Zacatecas.

6. Región de Vizarrón de Montes, Mina Juan Nepomuceno, Municipio de Vizarrón. Querétaro.

7. Sierra de la Goleta, Mina Cueva Santa Rita, Municipio de Amatepec, Estado de México.

8. Región de Jolalpan-Tlancingo, Minas Las Avispas. Municipio de Jolalpan, Pue.

Asociación Paragenética.

Debe hacerse notar que el Distrito de Villa Aldama, Chih., es, principalmente, productor de molibdeno y, como productos asociados, están el uranio, vanadio y talio. Por ejemplo, la Sierra de Gómez obtuvo una ley media de 0.43% de Mo; 0.28% de U; 0.18% de V y 0.11% de Tl. En cambio los depósitos de Peña Blanca tienen aproximadamente 0.32% de Mo;  0.14% de U; 0.11% de V y trazas de Tl.

Con referencia a los distritos descritos, es importante señalar que, si bien  los minerales de uranio se encuentran distribuidos en zonas epitermales, productoras de mercurio, fluorita, antimonio, tungsteno, bario y manganeso, existe una interdependencia en controles estructurales y asociaciones paragenéticas, no obstante, el uranio se presenta íntimamente asociado a otros elementos afines, donde los ensayes de Fluorescencia y Difracción de Rayos X, dan cuenta de la presencia de: Sr, Bi, Mo, V, Tl, Rb, Zi, Y, Yb, Ce, Ra La, Fr y Nb, que representan guías elementales para la locaIización de uranio, ya que constituyen una serie paragenética común; por lo tanto se establece que los minerales de baja presión y temperatura, como son: F, Hg, Sb, Ba, Mn, y P, aunque sean abundantes y de amplia distribución, no son guías mineralógicas para el uranio y corresponden obviamente a otro ciclo geoquímico y medio metalogenético.

Metalogénesis

El control estructural de los distritos de uranio epitermal y la distribución, geográficamente alineada a lo largo de la Faja Orogénica Mexicana, establecen la firme posibilidad de asociarlos a la misma época metalogénica, datada entre el Oligoceno Tardío-Mioceno Temprano, durante la fase tafrogénica del Ciclo Geotectónico Mexicano, que comprende el fallamiento en bloques y eventos de palingénesis, con refusión de plutones y de rocas preexistentes.

La creación de la Orogenia Mexicana y su consecuente plegamiento dirigido de poniente a oriente, iniciada a partir del Cretácico Superior hasta el Eoceno, tiene evidente efecto tectónico como consecuencia de la interacción de placas tectónicas, proveniente de la expansión del fondo oceánico y deriva continental, al establecer que durante el Mesozoico y Cenozoico, la Placa Americana se ha venido desplazando hacia el Oeste y la placa oceánica del Pacífico, en dirección Oriente

La paleoplaca Farallón que en la actualidad está constituida por varias placas segmentadas por fallas transformes: la Tamayo, la Rivera y la Cocos, generaron un activo empuje oceánico bajo la Placa Americana, hace unos 32 m.a., dando lugar a que el bloque, volcánico y rígido que forma la Sierra Madre Occidental (eugeosinclinal), cabalgara sobre la fase plegada y plástica del miogeosinclinal, generando un sistema de fallas inversas imbricadas en un episodio de migmatización y plutonismo intracratónico y con ello la removilización y disipación del uranio subyacente, proveniente, probablemente, del Triásico y Jurásico Inferior.

El cabalgamiento anbricado de la Sierra Madre Occdiental a lo largo de todo su frente NNE-SSW se desarrolló después que la Orogenia Hidalgoana alcanzó su máximo paroxismo determinando que el traslape tectónico de la parte interna, avanzara sobre la externa, coincidiendo, estructuralmente, este evento, con la faja de distritos uraníferos. datos geocronométricos por K-Ar, en rocas riolíticas, presuponen la edad de 28 m.a. ±5 para el evento de plutonismo y emplazamiento de los depósitos de uranio (Figura 2).

 Por otra parte, la prolongación sur de la faja de yacimientos uraníferos, se encuentran tectónicamente desplazados al poniente, a partir de la fractura continental que forma el Eje Neovolcánico, por una distancia horizontal de 235 Kms. que determina el movimiento aparente de los bloques septentrional y meridional de México, situación que también pueda explicar la distribución y desplazamiento de los yacimientos o distritos de Au, Ag, Cu, Mn, Pb y Zn en los estados de México, Puebla, Guerrero, Michoacán y Oaxaca.

 
Figura 2. Desplazamiento horizontal de la faja estructural de yacimientos de uranio considerando un movimiento aparente a través del Eje Neovolcánico.

El distrito uranífero de Villa Aldama, Chih.

Sierra de Peña Blanca, Chih.

El distrito uranífero de Villa Aldama, Chih. se ubica a 70 Kms. al NE de la Cd. de Chihuahua, distribuido principalmente en las sierras del Cuervo, Peña Blanca, de Gómez, Sta. Eulalia, así como en los Valles de Aldama y San Diego de Alcalá.

Paleográficamente, está enclavado en la Cuenca Mesozoica de Chihuahua, hacia el borde oeste de la península jurásica de Coahuilaa. Tectónicamente, las concentraciones de uranio ocurren en una faja estructural regionalmente fallada, definida por el traslape o cabalgamiento de la zona interna rígida (eugeosinclinal), que cabalga sobre la zona externa plástica (miogeo-sinclinal) del Orógeno Mexicano. evidenciada por relaciones estratigráficas y disarmonía estructural. (Figura 3).

Figura 3. Distrito uranífero de Villa Aldama, Chihuahua.

Es evidente que hacia el frente oriental de la Sierra del Cuervo y Peña Balnca, se tienen rasgos estructurales y relaciones estratigráficas que denotan un cabalgamiento regional bastante amplio, el cual invade o cubre el Valle de Aldama.

La sección de la cubierta alóctona, incluye los sedimentos flysch de la Formación Aldama (F. Rara) del Paleozoico; también la secuencia de calizas de las formaciones Cuchillo, Glen Rose, Walnut y Edwards del Cretáclco Inferior y, asimismo, sobrepuesta toda la secuencia de conglomerados, brechas, tobas y derrames de ignimbritas de naturaleza riolítica que avanza hacia el oriente, sobre un autóctono parcialmente aflorante y no bien definido: pensándose que la zona de décollement pueden ser los mismos sedimentos pelíticos pérmo--carboníferos (flysch), o bien, los depósitos evaporiticos basales de la Formación Cuchillo, aflorantes en el Arroyo de la Nopalera.

Toda la sección del "alóctono" que constituye la Sierra de Peña Blanca, no está deformada y representa un amplio y extenso pliegue anticlinal con echados suaves; sin embargo, al NNE de la Sierra, aflora una sección de calizas, lutitas, areniscas, tobas, conglomerados estratificados del Cretácico Superior y Paleoceno, deformados y plegados con fallas y recumbencias pronunciadas, que definen la parte superior del bloque "autóctono", cubierto por los aluviones plio-cuaternarios del Valle de Aldama. La cicatriz o patria paleogeográfica del cabalgamiento es factible ubicarla bien al oeste.

En cuanto a la expresión de cubierta del cabalgamiento, se define por una morfotectónica de fases sobrepuestas.

1). Los depósitos flysch del Carbonífero representan un cabatgamiento hacia el oeste, durante el Pérmico, como consecuencia de la la Orogenia Quachitana.

2). La secuencia de la Sierra de Peña Blanca, incluye al Paleozoico Superior, Mesozoico y Mesozoico, separados por importantes espacios erosionados (discordancias), y cabalga en sentido opuesto como resultado de la Orogenía Mexicana.

3). Este evento tectónico de cabalgamiento, evidentemente se extiende al sur, hasta el distrito uranífero de el Rodeo-Coneto y Sierra de Cal, Durango, donde prevalecen análogos rasgos estratigráficos, estructurales. metalogenéticos y condiciones paleogeográficas del medio ambiente continental del Triásico-Jurásico Temprano, de acuerdo a los datos geológicos existentes. (Figura 4).

Figura 4. Perfiles geológicos W-E del área uranífera de la Sierra de Peña Blanca, mostrando el imbricamiento regional de la zona interna (eugeosinclinal) sobre la zona externa (miogeosinclinal) y el proceso de metalización.

En la actualidad no se observan los contactos basales del cabalgamiento, debido a que no se manifiestan en posición directa o mecánicamente visible; en tales condiciones, la base del cabalgamiento no puede evidenciarse más que por la actitud de las unidades lito-estratigráficas, donde un terreno antiguo debilmente deformado, reposa sobre otro, parcialmente expuesto, más reciente y bastante deformado, disarmónicamente sobrepuestos en un frente bastante discordante.

Sobre el estilo de la deformación. no es fácil hacer una distinción; existe un episodio de plutonismo en el área, responsable de la mineralización de uranio, probablemente del Oligoceno Superior que puede estar conectada al evento de cabalgamiento, factiblemente acompañado por eventos importantes de metamorfismo. También se puede comentar que el cabalgamiento pudo producirse por la evolución de una cadena, después de la fase de compresión, al producir nappes de glissement post-tectoniques que son las más frecuentes, cuya ubicación se encuentra hacia el exterior de la cadena.

En cuanto al tiempo del cabalgamiento, se puede sugerir que fué combinado por efecto de la compresión final de la tectónica laramide y por deslizamiento gravitacional contemporáneo. Existen eventos y secuencias estratigráficas que infieren el tiempo de cabalgamiento al Oligoceno, en virtud de que la mineralización se encuentra ampliamente distribuida. tanto en el alóctono como en el autóctono, incidiendo con el empuje final de la Placa Farallón (31-29 m.a.) Edades isotópicas de las unidades volcánicas, infieren el episodio de plutonismo entre 26 ±7 m.a.

En general el distrito comprende yacimientos de tipo epitermal de muy baja temperatura, cuya génesis se relaciona a un singular evento de magmatismo generado por la colisión de bloques siálicos y someros que removilizaron uranio de formaciones subyacentes, probablemente de concentraciones estratiformes del Triásico y Jurásico Continental. aunque también puede acontecer que deriven de cuarcitas y rocas filíticas y cloríticas de los flysch subyacentes, del Pérmo-Carbonífero, o bien de rocas fosfóricas del Cretácico Inferior, donde el uranio se encuentra finamente diseminado.

Es necesario por tanto, inferir la existencia de intrusiones batolíticas con ramificaciones aflorantes, cuyas soluciones, emanadas hidrotermalmente, arrastraron y movilizaron el uranio, alterando la columna sedimentaria y volcánica atravesada, con desarrollo de zonas de argilitización, sericitización, hematización, caolinización, carbonatación y oxidación, fácilmente distinguibles al constituir guías mineralógicas, conjugadas con fracturas de control estructural y en los planos de contacto de las diversas unidades lito-estratigráficas, definiendo trampas de acumulación en la secuencia calcárea y volcánica; destacando por sus reservas los depósitos de Domitila, Las Margaritas, El Nopal, Las Puertas I, II y III en donde existen más del 60% de las reservas comerciales de uranio en México.

Sierra de Gómez, Chih.

Los yacimientos de uranio de la Sierra de Gómez que incluye además, las sierras de: Cochinos, Trancas, Diablo y Chicas de Gómez, se localizan en la fase miogeosinclinal del Orógeno Mexicano, distribuidos extensamente en una secuencia de calizas bastante plegadas de las formaciones Edwards y Georgetown del Cretácico Inferior, en variados cuerpos de mineral que adoptan la forma de mantos, bolsas, vetas, clavos y pequeñas chimeneas, erráticamente agrupados en esta unidad orográfica, que tiene como 18 km de largo por 2 a 4 km de ancho. Cabe agregar que la Sierra de Gómez tectónicamente se encuentra ubicada en el bloque autóctono del cabalgamiento regional.

Estos depósitos tienen como control estructural un sistema reticular de fallas y fracturas con patrón general de NNW-SSE, paralelo al trend de la sierra y el otro orientado SWW-NEE, normal a los ejes de los anticlinales. Los cuerpos de mineral se alojan erráticamente en las zonas de calizas más favorables que pueden ser de estratificación delgada y carentes de pederna, pues son las zonas de más fácil disolución para el reemplazamiento metasomático, conjugadas con otros elementos de control como suelen ser pliegues, fallas y contactos litológicos que constituyen trampas de las soluciones hidrotermales ascendentes.

Este carácter estructural es típico de zonas mineralizadas, conectadas a un intrusivo subyacente, expuestos en otros yacimientos como son: El Sotolar, El Rodeo, Peña Blanca, La Soledad, El Calvario, Sierra de la Cal, así como en varios distritos mineros de elementos básicos que ocurren a lo largo del Orógeno Mexicano, con clara incidencia metalífera cuando se define el sistema de fallas NWW-SEE, transversal al trend estructural del plegamiento.

Relaciones estratigráficas y estructurales de los distritos uraníferos

Estudios geológicos y mineralógicos establecen a los depósitos uraníferos de Peña Blanca, Chih., y Jolalpan Tlaucingo, Pue., de la Faja Orogénica Mexicana de emplazamiento hidrotermal (teleterrnal), como sigue:

1. Los depósitos uraníferos están íntimamente diseminados en zonas de alteración (hematización, silicificación, sericitización, argilitización, caolinización), derivados de procesos hidrotermales de baja temperatura y estrechamente asociada a diques y apófisis de tipo granitoide.

2. Las zonas mineralizadas están estrechamente controladas por dos sistemas de fracturas y fallas: uno NNW-SSE y el otro SWW-NEE, casi reticular, que obedecen al trend y tectónica regional de México, generado por la interacción de placas tectónicas.

3. El mineral de uranio se distribuye en zonas fracturadas, fallas, contactos litológicos y estratificación de capas; sin embargo, la concentración se manifiesta conforme a la porosidad preexistente (fallas, fracturas, contactos, brechas), derivada del empuje de plutones subyacentes que atraviesan la sección de calizas y rocas volcánicas. (Figura 5).

4. Comunmente en los depósitos, el óxido de uranio se encuentra en las especies mineralógicas de novacekita, tyuyamunita, carnotita, uranofano, voeesita, soddyita, paragenéticamente asociado a vanadio, selenio, molibdeno, talio y, ocasionalmente, a plomo, fluorita, cobre, zinc, plata y oro, como en la Sierra de Los Arados, Chih. y Jolalpan, Pue., en un proceso típicamente hidrotermal. 

5. Como se sabe, el enriquecimiento del uranio acontece próximo a la superficie, por tratarse de un elemento oxifilo; sin embargo, existen relictos de mineral primario de pechblenda (El Nopal y Margaritas), derivados de un proceso clásicamente hidrotermal.

6. La mineralización hidroterrnal primaria en rocas volcánicas, ha sido depositada en condiciones reductoras y ácidas; posteriormente lixiviada y oxidada, emplazada en los contactos de capas y de formaciones lito-estratigráficas, dentro de un proceso de enriquecimiento supragenético: siguiendo, las soluciones, las zonas de porosidad y fracturamiento inducido por las alteraciones.

7.-Existen evidencias geológicas y mineralógicas sobre la evolución tectónica de los yacimientos, al comprobarse una asociación metalogenética regional. El control estructural está relacionada a las fallas mineralizadas aflorantes, que se interpreta como conductos primarios de las soluciones, en un proeeso preferencial de concentración que llega hasta las corrientes riolíticas más superiores, desprendidas de un plutón subyacente, de naturaleza granítica, con varias ramificaciones en forma de diques.

Figura 5. Descripción esquemática del proceso de metalización de los depósitos uraníferos siguiendo el trend de la Faja estructural Mexicana.

Conclusiones

Los episodios de removilización y metalización hidrotermal del Distrito de Aldama, Chih. favorablemente aconteció por arcos de plutonismo generados hace 26 ±4 m.a., como consecuencia del cabalgamiento regional del Geoanticlinal Occidental (Zona Interna), que en dirección oriente, traslapó los primeros pliegues de la cadena orogénica del miogeosinclinal (Zona Externa), donde las soluciones mineralizantes se difundieron en fracturas y contactos de estratificación de las calizas del Cretácico Temprano y en rocas volcánicas riolíticas del Terciario, localizándose los yacimientos tanto en el alóctono (Sierra de Peña Blanca) como en el bloque autóctono subyacente (Sierra de Gómez), (Figura 6).

Figura 6. Esquema de un proceso reversible de metalización epigenética de U, TI, Se, Mo, V y Re, debido a los eventos de sedimentacion-magmatismo-sedimentacion en la Sierra de Peña Blanca y Valle de Aldama Chih.

Es interesante señalar que existe una estrecha relación metalogenética y paleogeográfica, entre los yacimientos hidrotermales de Mo, U, V, TI y Se, asociados a episodios de plutonismo tardío de edad Laramide, con las planicies y llanuras costeras del Jurásico Superior (Oxfordiano), en donde probablemente se depositaron concentraciones estratiformes, tipo roll, en areniscas arcosas, asociadas a tobas riolíticas.

Es factible que las relaciones paleogeográficas mar-tierra del Jurásico y Cretácico definan una línea de interferencia favorable para la depositación de la asociación mineralógica de Mo, U, V, TI y Se, tal como acontece por ejemplo, con los yacimientos sedimentarios de La Coma y Buena Vista de la secuencia terciaria de Burgos, estados de Nuevo León y Tamps.

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