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1. Ing. Geo. MSc. Profesor Universidad Tecnológica de La Habana (UTH). monico@civil.cujae.edu.cu
https://orcid.org/0000-0002-8559-5271
2. Ing. Geo. Dr. Profesor Universidad de Pinar del Río (UPR). estevez@upr.edu.cu
3. Ing. Geo. MSc. Profesor Universidad de Pinar del Río (UPR). robertrh@upr.edu.cu
4. Ing. Geo. nce201078@gmail.com
Determinación de zonas favorables para la acumulación superficial de
minerales del grupo del platino (PGM), Artemisa (Cuba)
Favorable zones determination for superficial accumulation of platinum
group minerals (PGM), Artemisa (Cuba)
Determinação de zonas favoráveis para o acúmulo superficial de
minerais do grupo da platina (MGP), Artemisa (Cuba)
Ramón G. Pérez V. 1*; Elmidio Estévez C. 2; Robert Ramírez H. 3; Nelson
Cubillas E. 4
RESUMEN.
El objetivo de este trabajo es determinar las zonas favorables para la posible
acumulación industrial de minerales del grupo del platino (PGM) en la región
al oeste de Bahía Honda, Cuba. El área de estudio es rica en recursos
minerales cobre, cinc, hierro, manganeso, cromo. Sin embargo, atendiendo a
las características geológicas del área y la abundancia de afloramiento del
complejo ofiolítico es posible que existan yacimientos primarios de minerales
del grupo del platino. La información primaria empleada consistió en el mapa
geológico y mapa topográfico. Del mapa topográfico se obtuvo el mapa de
orden de los ríos y el modelo de elevación digital, a partir de este último se
derivaron los mapas morfométricos: mapa de pendiente, forma, aspecto,
disección vertical y disección horizontal. Toda esta información fue
combinada e integrada empleando un sistema de información geográfica.
Como resultado de este estudio se ubicaron las áreas más perspectivas para
la acumulación de PGM.
Palabras claves: Minerales del grupo del platino, sulfuros, reclasificación,
Bahía Honda, Cuba.
ABSTRACT
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.
Keywords: Platinum group minerals, sulfides, reclassification, Bahía Honda,
Cuba.
RESUMO
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.
Palavras chaves: Minerais do grupo platina, sulfetos, reclasificação, Bahía
Honda, Cuba.
Introducción
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).
Planteamiento del problema
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.
Ubicación geográfica y geológica
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).
Captura y procesamiento de datos.
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.
RESULTADOS
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 exista 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
(Figura 2 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).
Figura 2. Mapa de disección vertical (a) y de aspecto de la pendiente (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 ésta
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 3. Mapa de pendiente (a) y disección horizontal (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.
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 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 ésta 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 (Figura 5). 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 de orden de los ríos y las litologías favorables.
Zonas más Perspectivas para la Acumulación de Yacimientos de
Placeres.
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.
Figura 6. Mapa pronóstico final.
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 por que 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.
CONCLUSIONES
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.
AGRADECIMIENTOS
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.
REFERENCIAS
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.
