Caracterización del sistema hidrotermal activo de Las Máquinas, localidad de Copahue, Provincia del Neuquén

Abstract

El presente trabajo final de licenciatura está centrado en el estudio y caracterización del sistema hidrotermal de Las Máquinas, ubicado en el complejo volcánico activo de Copahue-Caviahue, al noroeste de la Provincia del Neuquén. El objetivo es la identificación de cambios físicos y geoquímicos en el área, fuertemente relacionados al incremento de la actividad volcánica durante los últimos 30 años. A partir del relevamiento de campo realizado y el análisis de muestras de roca y de aguas, se separó el sector en dos áreas principales: El Área 1, ubicada al oeste del Arroyo Blanco, y el Área 2, ubicada al este del mismo. Los cambios físicos estarían directamente asociados a la reactivación de estructuras geológicas, relacionadas a fallamientos y/o lineamientos, que permitirían la circulación eficiente de fluidos hidrotermales y por tanto la generación de un incremento de la actividad hidrotermal en ambas áreas en cuestión. Esto se ve especialmente reflejado en la formación de una zona de derrumbe en el Área 1 y la formación de dos cárcavas de grandes dimensiones en el Área 2, las cuales no fueron documentadas en antecedentes. En el Área 1 se extrajeron catorce muestras de roca, de las cuales a seis se les realizaron estudios mediante difractometría de rayos X. A partir del análisis de los resultados se pudieron corroborar dos sectores de alteración superficial, uno central o núcleo con alteración argilica avanzada y dominio del mineral cristobalita con cantidades variables de cuarzo, alunita y ópalo A, y otro externo con alteración transicional entre argílica avanzada y argílica, donde dominan minerales arcillosos como la caolinita y montmorillonita, junto con cantidades variables de pirita, cuarzo y alunita. El Área 1 habría sufrido un proceso de acidificación en el sector central, ya que los antecedentes mostraban el predominio del mineral alunita, con pH de formación entre 1-3, por encima de la cristobalita, con un pH de formación entre 1-2. En cuanto al Área 2, se extrajeron cinco muestras de roca, de las cuales a cuatro se les realizaron estudios mediante difractometría de rayos X. En base a los resultados se estableció un área de alteración superficial transicional entre argilica avanzada y argilica, explicada por el dominio de minerales arcillosos como la caolinita y la montmorillonita, con cantidades variables de cristobalita, alunita y ópalo A. La geoquímica de aguas se realizó a partir de parámetros medidos in situ y titulación de iones en laboratorio. Los datos medidos en el Área 1 arrojaron temperaturas que rondan entre los 39,2°C y 92,7°C en superficie, con pH que van de 2 a 5, mientras que en el Área 2 las temperaturas varían entre 59,3°C y 73,5°C, con pH entre 3,3 y 6,1. Los datos obtenidos del análisis por titulación de iones se obtuvieron a partir de dos muestras extraídas en el Área 2, la primera en el sector de mayor actividad hidrotermal y la segunda en una manifestación agua-vapor cercana al Arroyo Blanco. Ambas mostraron ser de origen metéorico y estar fuertemente dominadas por el ión sulfato, sin embargo, en el sector de mayor actividad existe un importante contenido de iones como K+, Na+ y Ca++, lo cual indica el predominio del proceso de intercambio catiónico del fluido hidrotermal con las rocas circundantes correspondientes a andesitas enriquecidas en K+ de la Formación Las Mellizas.

This final degree project is focused on the study and characterization of the Las Máquinas hydrothermal system, located in northwest of Neuquén Province at the active CopahueCaviahue volcanic complex. The main objective is to identify physical and geochemical changes in the area, strongly related geological structures to the increase in volcanic activity during the last 30 years. Based on the field survey carried out and the analysis of rock and water samples, this sector was splitted in two main areas, the Area 1, located in the west of the Arroyo Blanco, and the Area 2, located in the east of the Arroyo Blanco. The physical changes would be directly related to the reactivation of geological structures, linked to faults and/or lineaments, which would allow the efficient hydrothermal fluids circulation and therefore the generation of an increase in hydrothermal activity in both áreas. This can be evidenced on the formation of a landslide zone in Area 1 and the formation of two gullies of wide dimensions in Area 2, which were not references. At Area 1, fourteen rock samples were collected, six were studied using X-ray diffractometry. From this data, were determied two alteration zones; the central or core, characterized by advanced argilic and dominance of cristobalite with variable quantites of quartz, alunite and opal A; and an external zone with characterized as transicional between advanced argillic and argillic with dominance of kaolinite and montmorillonite, together with variable quantities of pirite, quartz and alunite. The Area 1 would suffered an acidification process in the central sector, evidenced by the shift in dominance of present cristobalite (pH 1-2) by former Alunite (pH 1-3). In the Area 2, five rock sam ples were extracted, four of them were studied by X-ray diffractometry. Based on the results, was established a transitional alteration zone of advanced argilic to argilic, characterized of clay minerals such as kaolinite and montmorillonite, with variable quantities of cristobalite, alunite and opal A. Water geochemistry was carried out from in situ measured parameters and from laboratory ion titration. Data measured in the Area 1 showed surface temperatures ranging between 39,2°C and 92.7°C, with pH ranging from 2 to 5, while in the Area 2 temperatures vary between 59.3°C and 73.5°C, with pH between 3,3 to 6,1. The laboratory analysis were developed on two samples colleced at Area 2, one from a hot spring near to the strongest hydrothermal manifestation, and the other from a water-steam hot spring near to the Arroyo Blanco. Both samples showed a meteoric origin and strongly dominated by sulphate ion, however, the first sample, showed a significant content of K + , Na+ and Ca++, wich would indicates a water-rock exchange process with K + enriched andesites from the Las Mellizas formation.