Alteración hidrotermal en superficie en el Volcán Astocán (Norte de Chile): estudio a través de la mineralogía de arcillas y sulfatos

Abstract

El Volcán Ascotán es un estratovolcán plioceno extinto ubicado en la Zona Volcánica Central de los Andes, cuya morfología de cráter abierto expone una extensa alteración hidrotermal con 700 metros de desnivel. Durante dos campañas de campo se tomaron muestras a lo largo de esta superficie, que fueron analizadas con microscopía óptica, SEM y DRX, además de observaciones en terreno. La distribución de minerales de alteración hidrotermal permite definir 6 asociaciones minerales formadas en dos etapas. En una primera etapa, la alteración ocurrió zonada alrededor del conducto magmático principal, con ambientes magmático-hidrotermales de alta temperatura (T<350°C y pH<3) representados por cuarzo-pirofilita-caolinita, que hacia la superficie gradan a alunita-cristobalita, con temperaturas variables de 100-300°C. Esta última asociación domina en brechas hidrotermales y zonas de stockwork, donde las alunitas con zonación química y variación K/Na indican varios pulsos hidrotermales para su formación. Hacia los extremos del conducto magmático, se formaron zonas de alteración argílica por la interacción y neutralización de fluidos ácidos con las rocas hospedantes, de pH=5-6. Estas varían de cristobalita-illita (230-170°C) en profundidad, a esmectita-tridimita (T<150°C) hacia arriba. La predominancia de minerales de arcilla habría sido un factor condicionante para el colapso de flanco que resultó en la morfología de cráter abierto del volcán, iniciando una etapa II. En ella, se desarrolló alteración somera (<300 m) en un ambiente calentado por vapor, con la asociación alunita-caolinita, de pH>2 ácido y T<150°C, concordante con caolinita de muy buen ordenamiento cristalino. Las fumarolas, que hoy se aprecian fósiles con alunita-yeso-azufre nativo, indican pH también ácidos y T<100°C. Su reconocimiento en la actual superficie es la principal prueba de que el colapso de flanco ocurrió mientras la actividad hidrotermal estaba activa, y que esta continuó después del evento. Además de la ubicación del conducto magmático principal, la litología volcánica ejerce un control de segundo orden en la alteración hidrotermal. Las tobas originan horizontes más permeables, donde la alteración es intensa, en contraste con las lavas, donde ocurre casi exclusivamente a través de fracturas. Por otro lado, la orientación NE principal, que se indica por estructuras de discontinuidad y ebullición en superficie, tiene un carácter local. Este trabajo demuestra que las características en superficie de sistemas volcánicos extintos, con algún grado de exposición, es útil para entender las condiciones termodinámicas de ellos en profundidad. Esto puede aportar a la comprensión de procesos magmáticos y de sistemas hidrotermales que son explotados hoy en día.