08 – YACIMIENTO DE HIERRO Y MANGANESO EL MUTÚN

Ano 10 (2023) – Número 2 – II Escuela de Campo del Precámbrico Boliviano Artigos

Juan Choque Mamani¹

         ¹Empresa Siderúrgica del Mutún, choque_m_juan@hotmail.com

10.31419/ISSN.2594-942X.v102023i2boliviaa8JCM

UBICACIÓN

El Mutún, se encuentra al este de la ciudad de Santa Cruz de la Sierra, en el Municipio de Puerto Suárez de la Provincia Germán Busch del Departamento de Santa Cruz, a 34 km al suroeste de la población de Puerto Suárez. El acceso a la zona se lo puede realizar por camino asfaltado desde la ciudad de Santa Cruz hasta Puerto Suarez y de Puerto Suarez hacia el sur por camino de tierra. Al este del Mutún colinda con la República del Brasil compartiendo una pequeña parte del yacimiento como se observa la figura 1.

 

 

GEOLOGÍA

El yacimiento El Mutún forma parte de una serie de cerros aislados, que se elevan en la llamada cuenca aluvial de Corumbá. Esta forma de presentación es típica del paisaje que se observa en otros lugares de las enormes llanuras Chaco-Benianas, en las cuales, la monotonía de la extensa planicie está cortada por la presencia de pequeñas serranías, entre las cuales, cabe mencionar las de; Sunsas y Santiago, situadas al norte de Roboré e inmediaciones de la población. En general son elevaciones conformadas por rocas paleozoicas competentes, que han resistido a la intensa erosión que ha sufrido la región, como se observa en la figura 2.

 

 

El cerro del Mutún visto de arriba tiene forma aproximadamente triangular con la base hacia el norte y el vértice al sud (Figura 1). Su punto culminante en territorio boliviano es el cerro Mutún Grande con 768 msnm, topográficamente se caracteriza por presentar paredes abruptas en toda su parte oriental, con paredes casi verticales en la zona de afloramiento de Banda Alta, zona en la cual, la erosión retrograda de las quebradas se manifiesta. Su ladera occidental muestra pendientes un poco más suaves, a excepción de la zona de la falla Mutún, que a su vez es un rasgo característico del paisaje morfológico del Mutún, especialmente en el sector comprendido entre las quebradas del Anta y de la Piscina.

La elevación máxima en la Serranía del Mutún se encuentra en territorio brasileño, aproximadamente 800 msnm en el cerro Jacadigo, forma la parte oriental de una unidad mayor, muy erosionada y fallada, cuya zona oriental correspondería a las Serranías de Urucúm y Santa Cruz, estas dos estructuras se encuentran íntegramente en la república del Brasil.  Todas ellas se pierden hacia el Este y Sur debajo del aluvión del Rio Paraguay, ya que en esta parte describe un arco debido a la presencia de rocas resistentes en las serranías descritas.

Regionalmente resulta importante resaltar, la inversión de relieve que se observa en la zona actualmente ocupada por la laguna Jacadigo, pues pese a encontrarse prácticamente en el eje de una estructura anticlinal, ocupa la parte más baja de la topografía. Geomorfológicamente el distrito se puede dividir en tres unidades: a) un llano con altura promedio de 100 msnm, está región tiene la denominación del Pantanal de Mato Grosso. La peneplanicie general reciente del área, tiene una gradiente muy baja y en consecuencia durante la estación lluviosa, la mayor parte de la tierra queda inundada. b) consiste en cerros de caliza y dolomita, con altura de 200 a 300 msnm y generalmente orientados con rumbo NE al SO.  c) es la unidad más sobresaliente, consta de montañas individuales con altura de hasta 800 msnm, las cuales son los remanentes litológicos de una superficie erosionada, que ha quedado acentuada por estructuras tipo horst-graven (Figura 3 y Figura 4).

 

 

 

ESTRATIGRAFÍA

Aquí se presenta, estudios de Ahlfeld, 1962 parcialmente modificado y complementado, con los estudios de Chamot y GEOBOL, 2010, puesto que en esta zona no se tienen estudios detallados de la estratigrafía.

Una descripción de la secuencia mencionada de la serie Corumbá en la parte superior y la serie Jacadigo, con la formación Urucúm, Banda Alta y la parte de rocas del basamento, cuya descripción somera se incluye, como también referencias de la Formación Corrego das Pedras, se realiza a continuación:

Serie Corumbá

El nombre para la “Serie de Corumbá” es una derivación de “calcáreos de Corumbá”, nominado por Evans en 1894. Sin embargo, se debe indicar que Evans correlacionaba sus calcáreos de Corumbá, con los calcáreos de Arará de la zona de Cuiabá (Mato Grosso) de edad diferente. La denominación del calcáreos Corumbá proviene de la exposición o afloramiento del grupo calcáreo – dolomítico, en los alrededores de la población homónima.  Debido a la generalización del término, se prefiere utilizar la denominación “serie de Corumbá”.

Las litologías en la región norte de la Serranía El Mutún, se componen de calizas dolomíticas gris claras a pardo amarillentas en superficie alterada, gris oscuras a negruzcas en fracturas recientes. Estas calizas se caracterizan por una intensa silicificación presentándose en forma de bancos delgados.

Serie Jacadigo

Este nombre fue propuesto en 1909 por Lisboa y subdividida posteriormente en 1945 por Almeida, en las formaciones Santa Cruz y Urucúm y por Van Dorr, en el mismo año en las Formaciones Banda Alta, Corrego das Pedras y Urucúm, en orden descendente. Esta última clasificación, conjuntamente al nombre genérico de Serie Jacadigo, es el más utilizado hoy en día; aunque al parecer, la formación Corrego das Pedras, considerada como tradicional entre las formaciones que la limitan, tiene poco desarrollo vertical y horizontal, lo cual origina su ausencia en varios puntos de afloramiento de la serie Jacadigo, como presumiblemente ocurre en la zona norte del Mutún.

Formación Urucúm

Predominan las rocas de tipo conglomerado y areniscas arcósicas, con menor cantidad de grauvaca y limonita. Existe diferencia entre los sedimentos que conforman esta unidad, tanto en la parte oriental y occidental de la zona, como en la noroccidental. Debido a estas diferencias y a su posición estratigráfica, se ha dividido esta formación en dos miembros.

1. Miembro inferior

Litológicamente el miembro inferior de la Formación Urucúm, corresponde a una arenisca de grano medio a grueso, arenisca arcósica. En superficie alterada presenta coloración gris clara a blanquecina, algunas veces con tono rojizo debido a la oxidación de elementos ferruginosos contenidos en la misma roca. En fractura fresca, normalmente la coloración es gris verdoso a gris negruzco.

2. Miembro Superior

Su desarrollo es una especie de “cuña” limitada al este por la base de la formación Banda Alta, que corre paralela al afloramiento del banco manganesífero, prolongándose al sur. El límite norte, no es posible determinarlo por la cubierta coluvial y vegetal, que impiden su visualización.

 

 

Formación Banda Alta

Es la más importante desde el punto de vista económico, pues en ella se localiza no solo uno de los depósitos de hierro más grande del mundo; sino también, muy cerca de su base, depósitos de mineral de manganeso (Figura 4).

La formación está caracterizada por la presencia exclusiva en la parte norte del Mutún, de capas o bancos hematíticos de 2 a 3 m de espesor.

El contacto inferior de esta formación Banda Alta con la formación Urucúm es notorio, observándose su trazo en aquellos lugares en que se encuentran ambas. Muy cerca a la base de la formación Banda Alta, en la parte oriental, a unos 5 metros de su base se desarrolla un banco de arenisca ferruginosa, que normalmente muestra una pátina de manganeso.  En general en toda esta zona se observa en las hematitas basales un fuerte contenido de manganeso; en algunas capas es tan intensa la pátina que se confunde a cierta distancia, confundiéndolas con las verdaderas capas manganesíferas (Figura 4). La arenisca ferruginosa, es prácticamente la única representante de una sedimentación clástica dentro del conjunto ferroso.

El espesor visible de la formación Banda Alta, en la parte oriental o “farellón” de la zona norte del Mutún, es de aproximadamente 80 metros. De acuerdo a datos de diamantina el espesor total de la formación seria de 200 m aproximadamente (Figura 6).

 

 

Cuaternario

Estos depósitos de sedimentos recientes se encuentran recubriendo gran parte de la superficie del área, están compuestos por material producto principalmente de los procesos de intemperismo fuerte.

Estos sedimentos, pueden ser agrupados dentro de tres tipos:

1. Depósitos eluviales; que han sido acumulados en la zona más alta de la serranía, allí donde se desarrolla un relieve suave recortado por algunas quebradas. Estos están compuestos por pedazos o guijos angulosos de hematita, formados “in situ” por el intemperismo, en los cuales la lixiviación meteórica por remoción de la parte silícea ha producido el enriquecimiento secundario de los minerales de hierro, dándoles mayor valor económico (Figura 7).
2. Depósitos coluviales; formados por materiales arrastrados por la gravedad hacia las laderas y regiones más bajas de la serranía, se hallan constituidos por rodados angulosos y bloques de hematita. Estas acumulaciones por su potencia y contenido de hierro adquieren gran valor comercial siendo depósitos importantes en los sectores occidentales de la Serranía del Mutún.
3. Depósitos tipo “canga”; formados por brechas sedimentarias conteniendo mayormente clastos angulosos de hematita aglutinados por un cemento ferruginoso, dentro de la zona se tienen varios depósitos y otros de menores dimensiones.

 

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

El yacimiento del Mutún forma parte del flanco occidental de un amplio anticlinorio, cuya parte oriental corresponde a la zona de Urucúm – Sierra de Santa Cruz. El eje de la estructura, con rumbo aproximado NE-SW, se desarrolla posiblemente entre el Mutún y Urucúm a la altura de la laguna Jacadigo (Figura 8).

El rasgo estructural más importante, es la denominada falla Mutún que en su parte sur es una falla inversa, que cabalga los sedimentos calcáreos de la serie de Corumbá sobre los estratos ferrosos de la formación Banda Alta.  El rumbo promedio de este sector y su prolongación hacia el sur es de N 45°-75° E, con valores de buzamiento que fluctúan entre 56° y 85° al NW.

Fallas de menor dimensión observadas en el área, son generalmente del tipo “Up-Down”, localizadas especialmente en la zona del farellón. En este mismo sector existe un fuerte diaclasamiento, especialmente en las rocas de la formación Banda Alta, observándose por lo menos tres juegos de ellas con rumbos casi perpendiculares.

En el sector de San Pedrito, se observa un anticlinal y sinclinal, con buzamientos suaves, alrededor de los 20°. En la misma zona, a lo largo del afloramiento del manto de manganeso, es importante indicar, la presencia de algunas fallas transversales al rumbo de los estratos y que dislocan su continuidad, ellas tienen rumbo variable entre N 80° E.

 

 

MODELOS PARA LOS DEPÓSITOS DE Fe-Mn URUCÚM/MUTÚN

Según Detlef H.G., Walde & Steffen G. y Hagemann, 2007 (Tabla 1):

1. Dorr (1945), Modelo basado en campo, considera una cuenca epicontinental o marina y la acumulación de minerales de manganeso, debido a la meteorización en el cratón de amazonas, parcialmente expuesto en la sección occidental subyacente del área de Urucúm. Almeida (1946), Putzer (1958). Haralyi (l972), sigue en gran medida el modelo de depósito de Dorr sugieren, un cambio en las condiciones fisicoquímicas en la cuenca marina por el contacto brusco entre lentes de Mn y mineral de hierro (jaspilita).
2. Walde (1980), Walde et al., (1981) y Leonardos & Walde (1982), discuten un origen volcánico parcial de los depósitos de Urucúm basado en la ocurrencia de rocas volcánicas lixiviadas hidrotermalmente (halmirólisis).
3. Schneider (1984), Schreck (1984), Urban et al., (1992), modelo integral de génesis del mineral. Dividieron la génesis del área de Urucúm en una etapa sin-sedimentaria seguida de enriquecimiento supergénico. La etapa sin-sedimentaria involucra un ambiente anóxico de un fiordo parcialmente cubierto de hielo, donde, durante la regresión del hielo, se movilizaron predominantemente iones Mn²⁺ y menos Fe²⁺ de los materiales clásticos traídos por la erosión glacial. Los metales en solución se transportan hacia el mar y el aumento de las condiciones de oxidación en la parte libre de hielo del fiordo, conduce a la precipitación de Fe³⁺ y Mn⁴⁺ y a la formación de distintos horizontes de Mn en capas. El enriquecimiento suplementario, que tuvo lugar durante la meteorización del Grupo Jacadigo, condujo a la formación de minerales ricos en concreciones y detritos del horizonte Mn 1. Leeuwen & Graf (1987) y Graf et al. (1994), propusieron un modelo genético sedimentario similar al de Urban et al. (1992) donde la deposición de BIF (Banded Iron Formation), en el tiempo y el espacio, tuvo lugar en las cuencas continentales o posiblemente epicontinentales interconectadas bajo una extensa capa de hielo. La capa de hielo provocó una deficiencia de oxígeno (ambiente anóxico necesarios para el transporte y acumulación de hierro y manganeso que se derivaron de la meteorización de las rocas terrestres.
4. Trompette et al. (1998), utilizaron un nuevo entorno tectónico, es decir, la estructura del graben y zonas de falla significativas asociadas y otras observaciones como: (1) la aparición de braunita, que es indicativa de un ambiente metamórfico P-T elevado? (2) la existencia de vetas de cuarzo-turmalina en el área de Urucúm que atraviesan las rocas del Grupo Jacadigo (Dorr 1945) y (3) magnetita hidrotermal, que se observa en zonas de fallas relacionadas con graben, para proponer un origen hidrotermal de los depósitos de Fe-Mn de Urucúm a través de la lixiviación de una intrusión máfica, oculta asociada con la formación de graben. Dardenne (1998), utilizó el nuevo modelo graben y los argumentos descritos en Trompette et al. (1998), para proponer un modelo de fondo marino SEDEX (Sedimentary Exhalative Deposits) para la formación de minerales de hierro y manganeso en Corumbá. (Figura 9).
5. Klein y Ladeira (2004), proporcionaron nuevos análisis REE (Rare Earth Elements) limitados de muestras de minerales precursores de hierro y manganeso y concluyeron que la falta de anomalía positiva de Eu, Fe, Mn y Si procedían del agua oceánica típica con algún componente hidrotermal de aguas profundas. No se definió la naturaleza del componente hidrotermal de aguas profundas, que es, las dorsales oceánicas distales y profundas (es decir, varios kilómetros), o la actividad hidrotermal del tipo del Mar Rojo. Costa et al. (2005), utilizan nuevos datos geoquímicos (roca total, elementos traza y REE) en muestras de mineral de manganeso para confirmar la interpretación de Graf et al. (1994), que el mineral de manganeso, y por inferencia el BIF, fue depositado en un ambiente marino.

 

Tabla 1. Argumentos a favor y contra de los varios modelos genéticos propuestos para los depósitos de Fe y Mn de Urucúm. Tomado de Walde & Hagemann, (2007).

Modelo	Autores	A favor	Contra
Modelo sinsedimentario en cuenca epicontinental marina	Dorr (1945)	Relaciones de campo, rocas sedimentarias químicas (marinas)	Modelo de graben y sistemas de fallas asociados, minerales hidrotermales no explicados, fuente de Fe y Mn imprecisa
Modelo epigenético vulcanico hidrotermal	Walde (1981) Leonardos & Walde (1982)	Cuarzo hidrotermal, turmalina	Información limitada referente a distribución de rocas volcánicas y minerales hidrotermales.
Modelo de control climático sinsedimentario y supérgeno	Walde et al. (1981) Scheneider (1984) Schreck (1984) Urban et al. (1992) Leeuwen & Graf (1987) Graf et al. (1994)	Tilitas sin dropstones, minerales concrecionarios y ricos en detritos. Enriquecimiento supergenico	Minerales hidrotermales no explicados y modelo de graben y sistema de fallas asociados
Modelo epigenético vulcanico hidrotermal / circulación de agua marina y halmirolisis (SEDEX)	Trompette et al. (1998) Dardenne (1998)	Modelo de graben y sistemas de fallas asociados, minerales manganesíferos de alta P-T, hematita de alta temperatura, venas de cuarzo y turmalina, magnetita hidrotermal	Ausencia de datos referentes a distribución de minerales hidrotermales, ausencia de datos acerca de los fluidos
Modelo sinepigenético hibrido? Agua de mar ± fluidos hidrotermales profundos	Klein & Ladeira (2004) Costa et al. (2005)	Análisis de REE pobres en Eu	Fluidos profundos no definidos, modelo de graben y sistemas de fallas asociados y minerales hidrotermales no explicados

 

RESERVAS

Uno de los trabajos que mejor resume y revisa los trabajos anteriores, es el hecho por DMT Panamerican en el 2002, mismos que se presentan a continuación (Tabla 2).

Tabla 2. Resumen de las reservas del Mutún, según DMT, (2002)

 

En el año 2014, SERGEOTECMIN realizó un estudio de reservas del mineral secundario: eluvial alrededor de la zona de explotación y al sur del depósito en general; coluvial, para aumentar y certificar la existencia en zonas sin estudios. El cual, entre reservas explotables, recursos inferidos, recursos indicados y reservas de baja ley, dan un total de 20.830.355 TMS con Fe2O = 58.53 %

El afloramiento de manganeso más notorio corresponde al hallado en el cerro San Pedrito, mismo que fue estudiado por Geobol en 1975, dando una reserva de 58.663 ton, entre positivas, probables e inferidas. Fue explotada a fines de los 70’ siendo extraídas unas 12.000 ton. La mina se cerró, debido a un colapso de esta.

Perspectivas, dado el inicio inminente de la planta siderúrgica, es necesario explorar el mineral de manganeso y las calizas, de interés para la siderurgia.