ISSN-e: 3006-9467; ISSN: 0016-7975 / 1011-9565
Yacimientos metálicos/Metallic deposits/Depósitos metálicos
Ramón G. Pérez V.
Ing°Geo°, MSc. Profesor Universidad Tecnológica de La Habana (UTH). Correo-e: monico@cujae.edu.cu
Elmidio Estévez C.
Ing°Geo°, Dr. Profesor Universidad de Pinar del Río (UPR). Correo-e: estevez@upr.edu.cu
Robert Ramírez H.
Ing°Geo°, MSc. Profesor UPR. Correo-e: robertrh@upr.edu.cu
Nelson Cubillas E.
Ing°Geó°. Correo-e: nce201078@gmail.com
Recibido: 12-6-20; Aprobado: 14-7-20
This work aims at determining the favorable areas for the possible industrial accumulation of platinum group minerals (PGM) in the region to the west of Bahía Honda, Cuba. The study area is rich in mineral resources, copper, zinc, iron, manganese, chrome. However according to the geologic characteristics of the area and the abundance of outcropping ophiolitic complex, it is possible to expect that primary deposits of platinum group minerals may exist and could constitute the source of heavy minerals. The primary source of information consisted on the geologic and topographic maps. The map of drainage order and the digital elevation model (DEM) were generated from the topographical map. The morphometric maps: slope, shape of slope, aspect, internal relief and horizontal dissection, were derived from the DEM. All this information was combined and integrated using a geographic information system. As a result of this study the most prospective areas for the accumulation of PGM were detected.
O objetivo deste trabalho é determinar as zonas favoráveis para o possível acúmulo industrial de minerais do grupo da platina (Au e MGP) na região oeste de Bahía Honda, Cuba. A área de estudo é rica em recursos minerais, cobre, zinco, ferro, manganês, cromo. No entanto, considerando as características geológicas da área e a abundância de afloramentos do complexo ofiolítico, é possível que haja depósitos primários de minerais do grupo da platina. As informações primárias utilizadas consistiram no mapa geológico e no mapa topográfico. O mapa de ordem dos rios e o modelo digital de elevação foram obtidos a partir do mapa topográfico, do qual foram obtidos os mapas morfométricos: mapa de declive, forma, aspecto, dissecção vertical e dissecção horizontal. Todas essas informações foram combinadas e integradas usando um sistema de informações geográficas. Como resultado deste estudo, foram localizadas as áreas mais prospectivas para o acúmulo de PGM.
Bahía Honda, Cuba, minerais do grupo platina, minerales del grupo del platino, platinum group minerals, reclasificación, reclasificação, reclassification, sulfetos, sulfides, sulfuros.
Citar así/Cite like this/Citação assim: Pérez et al. (2020) o (Pérez et al., 2020)
Referenciar así/Reference like this/Referência como esta:
Pérez V., R. G., Estévez C., E., Ramírez H., R., Cubillas E., N. (2020, agosto). Determinación de zonas favorables para la acumulación superficial de minerales del grupo del platino (PGM), Artemisa (Cuba). Geominas 48(82). 51-59.
La región de Bahía Honda es conocida por poseer abundantes recursos minerales siendo los más importantes los de hierro, cromo, cobre, manganeso, asfaltita y bitúmenes (Vologdin y Stepanov, 1967; Kulikov, 1971), sin embargo, su potencialidad para elementos del grupo del platino ha sido pasada por alto durante mucho tiempo. Sin embargo, en la parte más oriental de Cuba se ha demostrado su existencia asociados con las menas cromíticas y el complejo ofiolítico Mayarí – Baracoa (Gervilla et al., 2005; González-Jiménez et al.; 2009; González-Jiménez et al., 2011).
A nivel mundial, los complejos ofiolíticos, los depósitos sulfurosos y las cromitas, son una importante fuente de minerales del grupo del platino (PGM), además de describirse inter crecido en vetas de cromita (Zaccarini et al., 2016; Eslami et al., 2018; Yildirim et al., 2020; Giovanni, et al., 2020). La existencia de abundantes afloramientos del complejo ofiolítico en Bahía Honda, yacimientos sulfurosos y de cromo, hace que esta zona posea particular importancia para la ocurrencia de yacimientos de PGM.
Los placeres de PGM han sido encontrados en un amplio rango de ambientes. Su presencia es conocida en estratos de cloruros, evaporitas, estratos cupríferos, placeres auríferos y muchos otros. (Wirth et al., 2013; Zaccarini et al., 2016; Eslami et al., 2018; Yildirim et al., 2020; Giovanni, et al., 2020). En la provincia estos depósitos podrían estar relacionados al complejo ofiolítico, lo cual constituye un objetivo aun no explorado suficientemente.
La localidad a investigar se encuentra ubicada al noroeste de la provincia de Artemisa, en el municipio de Bahía Honda, Cuba. (Figura 1 a).
Figura 1. Mapa de ubicación geográfica y de yacimientos del distrito metalogénico Bahía Honda (a) y mapa geológico (b). Ambos a escala 1:250 000. 1. Complejo ofiolítico; 2. Poblados; 3 Yacimientos y manifestaciones; 4 Carreteras; 5. Ríos principales; 6. Área de estudio.
Desde el punto de vista geológico la región se ha interpretado como un alóctono (Kulikov, 1971; Martínez et al., 1991) originada en la cuenca interarcos San Diego de los Baños durante la evolución del arco insular cubano del Cretácico (K1 Aptiano – K2 Campaniano).
Se considera como una sub-zona de la Zona Estructuro-Facial Zaza, se dispone de manera sublatitudinal en forma de faja de 12 - 16 km. de ancho por 45 km. de largo. Se caracteriza por la presencia de las rocas del complejo ofiolítico, rocas ultrabásicas, basaltos, gabros y diabasas emplazadas tectónicamente (Kulikov, 1971; Martínez et al., 1991), así como por la yacencia de las secuencias vulcanógenas sedimentarias, representadas por la Formación Encrucijada (K2 ap - cp), la cual yace tanto al Sur como al Norte del complejo ultramáfico – gabroide (Figura 1 b). Se destaca la Meseta o Macizo de Cajálbana con un área de 50 Km2 y una altitud de 460 m s.n.m., aproximadamente. Geológicamente se describe la yacencia de las rocas ultramáficas, serpentinizadas en diferentes grados, así como por procesos de meteorización y lateritización, que afectan a todo el complejo de composición original peridotítico (Vologdin y Stepanov, 1967; Kulikov, 1971). La
región se caracteriza por un amplio desarrollo de formaciones del Cretácico, además de las del Paleógeno y del Cuaternario (Figura 1 b).
La captura y procesamiento de los datos se ejecutó utilizando tecnología SIG, específicamente MapInfo 5.5, obteniéndose ficheros con extensión DAT, ID, MAP, TAB; que fueron exportados como dxf para su procesamiento posterior con AutoCAD Map 2000 e ILWIS 3.0. La captura de datos comenzó con la transformación a formato digital de las hojas cartográficas a escala 1:25.000 de El Pan de Guajaibón, Las Pozas y El Morrillo empleando una resolución de 400 dpi, la georreferenciación de la imagen y una vez georreferenciadas se vectorizaron las tres capas informativas de interés: mapa de la red fluvial, mapa de curvas de nivel y vías de acceso. El procedimiento utilizado con el mapa geológico fue similar al empleado con el mapa topográfico, y posteriormente se construyó la topología de polígonos. Teniendo los tres mapas bases, se procede a derivar una serie de mapas con el fin de delimitar las zonas favorables. Entre estos tenemos Modelo de Elevación Digital (MED). Esta operación se realiza en dos etapas: Conversión de segmentos a raster; el tamaño del pixel fue 20 m y la Interpolación de contorno.
A partir del MED se obtienen los siguientes mapas morfométricos: de disección vertical, de aspecto de la pendiente, de pendiente, de disección horizontal, de forma de la pendiente, de orden de los ríos. El mapa de orden de los ríos se obtuvo a partir del mapa de la red de drenaje. La etapa final de los trabajos fue la reclasificación e integración de todos los mapas resultantes. Posteriormente estos mapas se combinan con el mapa geológico ya reclasificado mediante diferentes condiciones (Tabla I). De esta forma quedó confeccionado el mapa pronóstico de las zonas más favorables para la acumulación de minerales del grupo del platino.
Tabla I. Condiciones empleadas para la determinación de las zonas favorables.
En el mapa geológico (Figura 1 b) podemos observar una serie de fallas que se disponen en la dirección aproximada N–S. Se observa además que un segundo grupo. Éstas representan la mayoría de las estructuras existentes y están dispuestas en la dirección NO–SE. También encontramos un grupo pequeño que se encuentran localizadas en la dirección NE–SO. De la superposición de los diferentes mapas se puede apreciar que existe una regularidad en la distribución de las fallas, la red de drenaje y la litología.
En el mapa de disección vertical es posible diferenciar tres franjas diferentes (a). Hacia la zona sur del área se observan los mayores valores de la disección
vertical. A todo lo largo de la zona sur se aprecia una ancha franja de color magenta intensamente diseccionada, erosión intensa. Esta franja se dispone en dirección aproximada noreste-suroeste. Inmediatamente después encontramos otra franja donde se pueden apreciar tres zonas de alternancia, amarilla, roja y azul, que significan, respectivamente: diseccionadas, muy débilmente diseccionadas e intensamente diseccionadas, con erosión intensa. Podemos pues llegar a la conclusión, que hacia el sur del área de estudio predomina la erosión y el transporte y hacia el norte de la misma entonces predomina la acumulación. El mapa de aspecto de la pendiente indica para cada pixel la dirección de la pendiente y se calculó mediante la combinación de mapas de gradientes obtenidos de la aplicación al (DEM) de filtros horizontales y verticales Dx, Dy (Figura 1 b).
El análisis del mapa de disección vertical indica que la mayor densidad de la red de drenaje se encuentra en la porción central del área de estudio (5,4 km/km2), o sea, que coincide con la segunda franja descrita en los mapas reclasificados de disección vertical y de pendiente. Esto significa que se encuentra en la zona diseccionada, muy débilmente diseccionada y en menor grado, intensamente diseccionada con erosión intensa de acuerdo al mapa de disección vertical reclasificado y en las zonas de pendiente abrupta, moderadamente abrupta e inclinada de acuerdo al mapa de pendiente.
El mapa de pendiente (Figura 3 a), la misma varía de 0º a 76º. En este mapa, al igual que en el de disección vertical, se perciben, de sur a norte, tres bandas o franjas fundamentales diferenciándose una de las demás por el valor de su pendiente; encontrándose en la primera franja, entiéndase esta como la que se encuentra al sur del área de estudio, los mayores valores de las pendiente denominadas zonas de pendiente muy abrupta y extremadamente abrupta, en la segunda franja tenemos los valores intermedios de la pendiente, clasificados en: pendiente abrupta, moderadamente abrupta e inclinada, y ya en la tercera y última franja se presentan las zonas con bajos valores de la pendiente, clasificadas en pendiente poco inclinada y pendiente plana; concentrándose nuestra atención en esta última franja que es donde se produce el fenómeno de acumulación.
Figura 2. Mapa de disección vertical (a) y de aspecto de la pendiente (b).
Los mínimos en la disección horizontal (Figura 3 b) se encuentran en la primera franja, o sea, en la porción norte del área de estudio donde las pendientes son extremadamente abruptas y la red de drenaje es muy pobre.
Figura 3. Mapa de pendiente (a) y disección horizontal (b).
Coincidiendo también con esta área de máximos valores de disección horizontal, se encuentran los afloramientos de las ofiolitas, pudiendo llegar así a la conclusión de que es muy posible la acumulación de minerales pesados en las zonas donde estos ríos se unen para formar algunos de mayor orden y donde ocurre una disminución brusca de la pendiente.
El mapa de forma de pendiente al igual que en el de Disección Vertical y en el de Pendiente nos permite observar el contraste entre tres bandas, en la primera ubicada al sur, se observa la combinación de dos formas de la pendiente, la convexa y la cóncava, indicando que el relieve en esta área es montañoso con pequeños valles en forma de V. En la segunda franja se observa la presencia de estas mismas estructuras, pero en menor grado y en combinación con las formas planas de las pendientes. La tercera y última franja está contenida fundamentalmente por la pendiente de forma plana, secundada por la de forma cóncava. Corroborando que es en esta área donde deben formarse yacimientos de placeres.
El mapa de forma de la pendiente nos muestra las zonas de acumulación existentes la que se encuentran predominantemente en la parte norte, donde coincide las zonas de baja pendiente, baja erosión y donde la forma de la pendiente es plana y convexa (Figura 4 a). Este mapa nos permite realizar una primera reducción de las áreas favorables para la acumulación de depósitos friables.
Figura 4. Mapas de forma de la pendiente (a) y orden de los ríos (b).
En este mapa de Orden de los Ríos (Figura 4 b), se observa que la gran mayoría de los ríos principales corren preferentemente en dirección SE–NO, y de acuerdo a la litología que atraviesen, se puede deducir si revisten o no importancia para la acumulación de minerales pesados. Los ríos son la vía de transporte de los minerales pesados, y se toma el área cercana a la costa como la más interesante pues es ahí donde la pendiente es menor o sea favorable para la acumulación.
Los ríos restantes corren, aproximadamente, en dirección S–N, y se encuentran en la parte noreste de área de estudio. Los ríos principales de orden IV, poseen cuencas muy bien definidas y representan los sectores más favorables. Finalmente, el mapa de pronóstico nos permite observar las zonas perspectivas agrupadas en 3 niveles o grados de favorabilidad. El mapa nos muestra que existen 4 áreas (Figura 6) en las que es posible esperar la acumulación de minerales pesados. A continuación, se describen cada una de ellas en orden decreciente de favorabilidad.
Figura 5 Mapa del orden de los ríos y las litologías favorables.
Figura 6. Mapa pronóstico final.
Zona del medio (favorabilidad I)
La primera de ellas, denominada Del Medio, por el río que la atraviesa, se encuentra en el extremo occidental del área. Esta zona es una de las más importantes ya que en ella coinciden las zonas de baja erosión, alta acumulación y una amplia red de drenaje de 4to orden que atraviesa los gabros y las serpentinitas. La misma está atravesada por varios ríos de considerable importancia en la zona entre los que se encuentran el que le da nombre al sector, además de San Marcos y otros.
Zona Las Pozas (favorabilidad I)
La segunda zona perspectiva se denomina Las Pozas por el río que la atraviesa y que constituye la principal vía de transporte de material a esta cuenca. Esta zona tiene el mismo grado de importancia que Del Medio, ya que se encuentran muy cerca una de la otra por lo que las condiciones del relieve son bastante similares. Las Pozas contiene asociado a ella una serie de ríos importantes dentro de los que se destacan, el que le da el nombre al área, el Mamey, la Doncella ,entre otros, los cuales atraviesan la serpentinitas y los gabros y se encuentran asociados a depósitos aluviales.
Zona Morrillo Este (favorabilidad II)
La tercera zona denominada El Morrillo Este, por encontrarse al este del río del mismo nombre, se encuentra en la parte más oriental del área. El área se encuentra hacia el noreste de la región de estudio, en ella coinciden las zonas de baja erosión, alta acumulación y una amplia red de drenaje que atraviesa los gabros y las serpentinitas, las rocas de mayor aporte de minerales pesados, y del grupo del platino. Esta zona recibe un grado de favorabilidad II porque no está asociado a depósitos aluviales
Zona Morrillo (favorabilidad III)
Una cuarta y última zona, denominada El Morrillo por su cercanía con esta localidad y el río del mismo nombre que la atraviesa. Además, se encuentran varios arroyos continuos e intermitentes. En esta área coinciden las zonas de baja erosión, alta acumulación y una red de drenaje moderada, pero que no atraviesa gabros, sino solo zonas de serpentinitas y no está vinculada con depósitos aluviales, lo cual le da una favorabilidad III.
Por último, podemos arribar a las siguientes conclusiones:
1. El área de estudio por sus condiciones geológicas, geomorfológicas y por el desarrollo de la red de drenaje es perspectiva para la existencia de yacimientos de placer, principalmente de Au y PGM.
2. La combinación del mapa de orden de los ríos, disección horizontal y vertical, mapa de pendientes, aspecto, forma del relieve, y el mapa geológico, hicieron posible la determinación de las áreas más favorables.
3. Se revelaron 4 áreas perspectivas para la ocurrencia de acumulaciones industriales. Según su orden de importancia son: Del Medio, Las Pozas, Morrillo Este y Morrillo, siendo las dos primeras de igual favorabilidad.
Los autores queremos agradecer en primer lugar a la Empresa Geominera de Pinar del Río por facilitar muchos de los informes que constan en sus archivos. A los departamentos de Geología de la Universidad de Pinar del Río y Geociencias de la Universidad Tecnológica de La Habana, Cujae. A todas aquellas personas que de una forma u otra hicieron posible la realización de este trabajo. A todos MUCHAS GRACIAS.
Eslami, A., Grieco, G., Montanini, A., Cavallo, A., Arai, L.E., Szabo, C., Marchesi, C. (2018). Mineralogy of Cu-rich hydrothermally altered pyroxenites in the Cheshmeh-Bid chromitite deposit, Khajeh-Jamali ophiolitic massifs, Iran: a first report. 3rd European Mantle Workshop, Pavia, 26-28th June 2018, Abstracts, pag. 42
Gervilla, F., Proenza, J.A., Frei, R., González-Jiménez, J.M., Garrido, C.J., Melgarejo, J.C., Meibom, A., Díaz-Martínez, R, Lavaut, W. (2005). Distribution of platinum-group elements and Os isotopes in chromite ores from Mayarí-Baracoa Ophiolitic Belt (eastern Cuba). Contributions to Mineralogy and Petrology, 150(6), 589-607.
González-Jiménez, J.M.; Proenza, J.A.; Gervilla, F.; Blanco-Moreno, J.A.; R. Ruiz-Sánchez, R. (2009). Small-scale mobility of platinum-group elements during serpentinization: evidence from the distribution of platinum-group minerals in chromitites from the Sagua de Tánamo district (Mayarí-Baracoa Ophiolite Belt, eastern Cuba). Proceedings of the Tenth Biennial SGA Meeting, Townsville, Australia. Smart Science for Exploration and Mining. P. J. Williams et al. (editors) 319 – 321 p.
González-Jiménez, J.M., Proenza, J.A., Gervilla, F., Melgarejo, J.C., Blanco-Moreno, J.A., Ruiz-Sánchez, R., Griffin, W.L. (2011). High-Cr and high-Al chromitites from the Sagua de Tánamo district, Mayarí-Cristal ophiolitic massif (eastern Cuba): Constraints on their origin from mineralogy and geochemistry of chromian spinel and platinum-group elements. Lithos, 125(1-2), 101-121.
G. Giovanni, B. Micol, E. Alireza, et al., Differential platinum group elements (PGE) re-mobilization at low fS2 in Abdasht and Soghan mafic-ultramafic complexes (Southern Iran), lithos (2020),
https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105523
Kulikov, A.A. (1971). Informe sobre los resultados de los trabajos de búsqueda y exploración de menas cupríferas realizados en el yacimiento Júcaro y zonas adyacentes en 1968-1971 en la parte oriental de la provincia de Pinar del Río. Oficina Nacional de Recursos Minerales. La Habana. 200p.
Martínez, D., Vázquez, M., Chang, J.C., Denis, R., Fernández, O., Fernández de Lara, R., Barrios, E. y Peláez, R. (1991). Informe sobre los resultados del levantamiento geológico y prospección a escala 1: 50 000 Pinar – Habana. Oficina Nacional de Recursos Minerales. La Habana. 456p.
Vologdin, R.H. y Stepanov, V. M. (1967). Informe sobre los resultados de los trabajos de búsqueda para el cobre realizado en la parte oriental de la provincia de Pinar del Río 1965 – 1966. Oficina Nacional de Recursos Minerales. La Habana. 474p.
Yildirim, E.; Yildirim, N.; Dönmez, C.; Günay, K., Korkmaz, T.; Akyildiz, M.; Gören, B. (2020). Composition of Pancarli magmatic ni-cu±(PGE) sulfide deposit in the Cadomian – Avalonian Belt, eastern Turkey. Journal of Earth Science, online https://doi.org/10.1007/s12583-020-1299-5
Zaccarini, F., Singh, A.K., Garuti, G., (2016). Platinum group minerals and silicate inclusions in chromitite from the Naga-Manipur ophiolite complex, Indo-Myanmar orogenic belt, northeast India. The Canadian Mineralogist, 54(2), 409-427.
The author(s) declare(s) that she/he/they has/have no conflict of interest related to hers/his/their publication(s), furthermore, the research reported in the article was carried out following ethical standards, likewise, the data used in the studies can be requested from the author(s), in the same way, all authors have contributed equally to this work, finally, we have read and understood the Declaration of Ethics and Malpractices.