Autor: Héctor Romero

Por: Corona-Esquivel, Rodolfo¹ y Sanchez-Loyo, Roberto Ubaldo.²

Descripción de las obras mineras y evidencias de mineralización
En esta sección se hace la descripción de aquellas obras mineras que eran desconocidas o no habían sido descritas. Tales manifestaciones de mineralización en superficie son muy importantes para la programación de sondeos de exploración. En consecuencia, se describe cada una de ellas con los datos que en su momento fue posible documentar. 

Obra minera El Rosario  
Esta es una de las obras que tuvieron mayor explotación en la época colonial (Fotografía 11). Se localiza a 350 m al SW de la Chimenea Espíritu 2 y a 250 m al SW del cuerpo principal de El Espíritu a una altitud entre 2,100 y 2,125 msnm. Tiene aproximadamente 17 m de longitud siguiendo la estratificación de las capas de caliza con una altura de 2.50 m en la entrada y profundiza unos 15 m. Se encuentra labrada entre capas de 5, 7 y hasta 20 cm de espesor de caliza gris con intercalaciones de pedernal negro. El rumbo de las capas es S80ºE con inclinación de 30º al SSW. Esta obra se desarrolló siguiendo un horizonte silicificado entre las calizas de aproximadamente 20 cm de espesor. Hacia la parte superior del horizonte silicificado, se halla otro horizonte formado por calcita y óxidos de hierro. A profundidad, el espesor de los óxidos de hierro aumenta. De acuerdo con la información del guía, el señor Ubaldo, a profundidad tanto los óxidos de hierro como la silicificación cambian su inclinación a la vertical y al parecer se comunican con el nivel cero de la mina El Espíritu.  

Obra minera El Rosario 2 
El Rosario 2 es otra obra minera antigua. Está ubicada aproximadamente 20 m debajo de la obra El Rosario, en las coordenadas UTM X: 452598, Y: 2303353, y a una altitud de 2,110 msnm. Su mineralización consiste en óxidos de hierro asociados a una falla normal de rumbo NW-SE (Fotografía 12). Se observa, además, oxidación intensa entre los planos de estratificación de la caliza. El rumbo de las capas de caliza en esta localidad es N89ºE con una inclinación de 34º al SE.  

Obra minera La Nueva 
La Nueva es otra obra minera antigua. Se ubica al NW de la obra El Rosario, en las coordenadas UTM X: 452536, Y: 2303324 y con una altitud de 2,994 msnm (Fotografías 13 y 14). Esta obra siguió principalmente un manto de óxidos de 20 cm hasta 1 m de espesor, que a la vez alimenta a fracturas de rumbo NW-SE. Es de notar que entre las fracturas se muestran indicios de mineralización de plomo, aunque la razón de la explotación de este lugar fue probablemente la plata que se encuentra entre los óxidos.  

Los mantos de óxidos están regidos por los echados de las capas de caliza con rumbo S70ºE e inclinación de 23º al SW. La caliza es de estratificación delgada con capas de 10 a 20 cm de espesor y de color negro intercaladas con horizontes de pedernal de color negro de 5 cm de espesor. Se hallan presentes, también, horizontes de calcita hojosa que se comportan en forma paralela a los horizontes oxidados.  

Se hace la observación que entre más profundiza el socavón, mayor es el espesor del horizonte oxidado. También, cabe señalar que las evidencias de este manto en superficie son prácticamente nulas, con la excepción de una capa de caliza apenas reemplazada por algunos óxidos.  

Obra minera La Joya 
La obra minera La Joya se ubica a 20 m al oriente de La Nueva en la Zona IV. Sus coordenadas UTM son X: 452567, Y: 2303337 y su altitud es de 2,097 msnm. La obra está constituida principalmente por horizontes oxidados y una fractura principal de rumbo NE-SW (Fotografía 15). Sus evidencias en superficie son mantos oxidados de aproximadamente 30 cm de espesor y formaciones de estalactitas de travertino y aragonita. El rumbo de las capas de caliza y de los mantos es S74ºE con 17º de inclinación al SW. La caliza presenta estratificación delgada, con capas de 10 a 20 cm de espesor intercaladas con horizontes de pedernal negro de 10 cm de espesor. 

La fractura NE–SW y los horizontes mineralizados presentan cristales de calcita fracturados y emplazados en una matriz de óxidos de hierro. Esta obra es de grandes dimensiones, pero debido a la inestabilidad en la que se encuentra, no se examinó hacia el fondo de la mina.  

Obra minera La Barranca 
La obra minera antigua La Barranca se ubica a unos 350 m en línea recta al surponiente de la mina El Rosario, en la Zona V. Sus coordenadas UTM son X: 452293, Y: 2303232 y su altitud es de 2,254 msnm. 

Esta obra se encuentra aterrada por suelo y algo de vegetación. Fue labrada en caliza de estratificación delgada a media, con pliegues anticlinales y sinclinales, algunos de ellos replegados, siguiendo una veta con limonita, hematita, calcita y cuarzo rellenando oquedades. Es posible que tenga contenido de zinc (Fotografías 16 y 17). 

En el respaldo al alto de la veta, se observa dolomitización de la caliza y algunas fracturas rellenas con óxidos de hierro y calcita. Al bajo de la veta se observa que la caliza está recristalizada. Esta veta tiene un rumbo S15ºE y una inclinación de 54º al NE y persiste a profundidad. En su proximidad a la superficie, la veta de óxidos se emplaza entre los estratos de caliza. En realidad esta obra horizontal se dio para buscar la continuación a rumbo y a mayor profundidad (unos 50 m) de las vetas indicadas en el plano de la Figura 3, como la 05 y la 06. 

Obra minera El Zopilote 
La obra El Zopilote se localiza a 100 m en línea recta al poniente del prospecto La Barranca dentro de la misma zona V, en las coordenadas UTM X: 452203, Y: 2303255 con una altitud de 2,239 msnm. Corresponde a la veta descrita con el número GS-160-11, en donde se localiza una obra minera con entrada por un tiro desarrollado siguiendo el echado de la veta, cuyo espesor es de 1.50 m. En la veta se observa la presencia de óxidos de hierro, calcita y, posiblemente, esfalerita (Fotografía 18). Tanto la veta como la obra minera están emplazadas en calizas arrecífales.  

Obra minera El Nopal 
La obra minera El Nopal se localiza a 460 m al poniente de El Rosario y a 80 m en línea recta al norponiente de El Zopilote. Sus coordenadas UTM son X: 452121, Y: 2303271 y su altitud es de 2,245 msnm. 

La obra data posiblemente de la época colonial. Está labrada en caliza masiva de la Formación El Doctor. Tiene una longitud de 4 m, una anchura de 1.30 m y su profundidad es mayor a los 4 m, pero no fue posible determinarla (Fotografía 19). La obra fue realizada siguiendo una fractura de rumbo S46ºW con una inclinación de 77º al SE (Fotografía 20). En esta obra se observa calcita de grano grueso y color blanco lechoso con óxidos de hierro.  

Las muestras obtenidas de los óxidos dieron los valores siguientes: Ag= 134g/t, Pb= 0.53%, Zn= 0.1%, Cu= 0.05%, Fet= 17.4% y Sb= 0.1%.  

Cabe señalar que la zona V, ubicada en las partes más altas del Cerro de los Lirios, es una de las que representa mayor importancia para la localización de nuevos cuerpos de mineral ya que, además de las obras antiguas encontradas, existen evidencias de mineralización representadas por óxidos de hierro y calcita totalmente inexploradas (Fotografía 21). 

La vegetación no permite ver con claridad la continuación de esta estructura; sin embargo, en la zona se observan otras evidencias, como calcita, muy similares a la descrita.

Obra minera La Torre
La obra minera La Torre se encuentra a un lado de una de las torres de transmisión de energía eléctrica de la CFE, justo a 200 m en línea recta al SW del límite de la zona V, fuera de ella. Sus coordenadas UTM son X: 452237, Y: 2302849 y su altitud es de 2,361 msnm; es decir, en la parte más alta del Cerro de los Lirios. 

Las capas de caliza tienen una orientación de S81ºE con 19º de inclinación al SW. La mineralización que aquí se encuentra está asociada a una falla normal de rumbo S57ºE e inclinación de 72º al NE (Fotografías 22 y 23). La obra minera está orientada con un rumbo N69ºW y tiene una inclinación de 37º al SW. En ella pudo reconocerse una longitud de 9 m de la falla con una anchura aproximadamente de 1 m.  

Los óxidos de hierro están emplazados en las juntas de las calizas, formando vetillas con espesores entre 5 y 12 cm. Las calizas están recristalizadas e intercaladas con horizontes de pedernal color blanco de 3 cm de espesor. Asociadas a los óxidos de hierro hay vetas de calcita blanca y alteración argílica. Se advierte, también, un cambio de facies vertical, en el que las calizas de estratificación delgada quedan cubiertas por un pequeño casquete de caliza masiva. El fondo de la mina se encuentra relleno de rezaga y por basura dejada por la Comisión Federal de Electricidad; sin embargo, es muy probable que la obra continúe a profundidad siguiendo el plano de la falla.

Obra minera La Peña 
La obra minera La Peña queda incluida en la Zona VI, en la parte alta del Cerro de los Lirios, cerca del límite suroriental de los predios mineros de El Espíritu. Sus coordenadas UTM son X: 452733, Y: 2302213 y su altitud es de 2,129 msnm. 

En este sitio aflora una secuencia de capas de caliza de 8 a 12 cm de espesor con intercalaciones de óxidos de hierro que pueden alcanzar los 40 cm de espesor (Fotografía 24). Las muestras provenientes del interior de la mina están muy oxidadas y probablemente incluyan valores de zinc. La obra fue desarrollada siguiendo la inclinación de las calizas las cuales tienen un rumbo S67ºE con 17º de inclinación al SW. El acceso a la obra minera se dificulta debido a que se encuentra obstruido por suelo y rocas sobrepuestas. 

Evidencias de Mineralización

A continuación se hace la reseña de las evidencias de mineralización encontradas durante la prospección, mismas que están ubicadas en la Fig. 3 

GS-21 
Corresponde a un dique de composición intermedia expuesto en el área del El Jagüey en las coordenadas UTM X: 451325, Y: 2302920, a una altitud de 2,207 msnm. El dique tiene un rumbo N14°W, una inclinación de 66° SW y su grosor es de 50 cm. El dique se encuentra cortando a una secuencia de capas de caliza de estratificación gruesa pertenecientes a la Formación El Doctor. Presenta abundantes óxidos de hierro; además, tiene asociadas brechas con pedernal y caliza recristalizada en una matriz calcárea con óxidos de hierro y calcita de grano grueso. Se advierte dentro del dique la presencia de dendritas y vetillas de pirolusita (óxido de manganeso) (Fotografía 25). 

GS-27 
Corresponde a una veta oxidada que se localiza en la Zona VII (El Jagüey), cuyas coordenadas UTM son X: 451381, Y: 2302757 y su altitud es de 2,136 msnm.  
En las oquedades de esta estructura están presentes cristales de cuarzo de color rojo. Esta veta tiene un rumbo de N24°W y una inclinación de 66° al SW (Fotografía 26). 

GS-107
Esta evidencia de mineralización consiste en la presencia de óxidos de hierro similares a los observados en El Rosario y la chimenea Espíritu 2. Se localizan en la Zona V y es posible que estén relacionados a las estructuras mineralizadas de El Nopal, El Zopilote y La Barranca. Sus coordenadas UTM son X: 452403, Y: 2303145 y su altitud es de 2,279 msnm.  

GS-142 
La localidad GS-142 corresponde a otra evidencia más dentro de la Zona V. En ella se observa un manchón de óxidos de hierro de 2.5 m de largo y 70 cm de espesor que presenta oquedades rellenas con calcita. Sus coordenadas UTM son X: 452774, Y: 2302876 y su altitud es de 2,161 msnm. Esta evidencia se halla sobre calizas arrecífales muy brechadas y silicificadas (Fotografía 27). 

Otras evidencias que fueron observadas en la Zona V son las marcadas con los siguientes registros: 

GS-143
Coordenadas UTM X: 452830, Y: 2302885, altitud: 2,141 msnm. Se observa a la caliza arrecifal dolomitizada, brechada, con racimos de calcita y algunos manchones de óxidos de hierro de unos 3 m de anchura. 

GS-157  
Coordenadas UTM X: 452484, Y: 2302988, altitud: 2,218 msnm. En este punto se tiene un afloramiento de caliza silicificada, brechada y oxidada. Este horizonte de caliza arrecifal sigue presentando evidencias de alteración hidrotermal, con posible enriquecimiento de la mineralización a profundidad. 

GS-158  
Coordenadas UTM X: 452462, Y: 2303079, altitud: 2,233 msnm. Aquí la coloración del suelo es muy rojiza y se observan abundantes rodados de óxidos de hierro. 

GS-160 
Coordenadas UTM X: 452190, Y: 2303266, altitud: 2,230 msnm. En este punto, perteneciente a la Zona V, se observa el comienzo de una veta, probablemente correspondiente a la estructura de El Zopilote. La veta tiene un rumbo de S37ºE y una inclinación de 69º a 84º al SW. 

Esta veta consiste en óxidos de hierro encajonados en caliza arrecifal parcialmente dolomitizada. Además, en el contacto caliza-veta se tiene la presencia de manganeso y en la veta se observa una silicificación incipiente.  

GS-177 
Coordenadas UTM X: 452610, Y: 2302510, altitud: 2,157 msnm. En este punto de la Zona V, se observa un manchón de óxidos de hierro, similares a los de la chimenea El Espíritu 2, de apenas 1 m de largo y unos 60 cm de espesor en una veta de calcita del mismo espesor con unos 10 m de largo. La veta tiene un rumbo de S52°W y una inclinación de 80° al NW (Figura 28). 

GS-190 
En la Zona VII, coordenadas X: 451453, Y: 2302641 y altitud de 2,045 msnm, aflora la veta El Jagüey con un espesor de unos 4 m, un rumbo de N16°W y una inclinación de 82° al SW. En la parte suroccidental de dicha veta se tienen capas de caliza de estratificación delgada (de 10 a 20 cm de espesor) con echado hacia el SW, y en el lado nororiental afloran calizas de estratificación media a gruesa (con 60 a 80 cm de potencia) y lentes de pedernal negro de 3 cm de espesor buzando hacia el SE. 

GS-212-11 
Coordenadas UTM X: 452768, Y: 2302485, altitud: 2,071 msnm. En esta estación se observa la continuidad de la fractura proveniente de la estación GS-211-11, difiriendo en que la evidencia de óxidos se amplía hasta unos 4 m de espesor. 

Las capas de caliza aflorantes muestran una intensa silicificación, con la presencia de óxidos de hierro y de muy poca calcita. La textura de esta caliza es brechoide con clastos de caliza silicificada de hasta 10 cm de diámetro. La brecha se encuentra cementada principalmente por sílice. (Figura 29). 

GS-217-11 
Coordenadas UTM X: 452642, Y: 2302386, altitud: 2,171 msnm. En este punto aflora una fractura con un espesor de 5 cm, con variaciones que abren en bolsadas de hasta 50 cm. La fractura se encuentra rellena de travertino de color miel a pardo oscuro. Tiene una longitud aproximada de 56 m. El echado de esta fractura es de 84° NE y se encuentra encajonada en una caliza masiva con estructuras lenticulares debidas posiblemente a corrientes de turbidez. Además, en estas capas de caliza se hallan presentes brechas sinsedimentarias. 

En las coordenadas UTM X: 452672, Y: 2302335 y altitud: 2,153 ± 3 m snm, se observa el mayor espesor de la fractura, que es de 80 cm, donde viene acompañada con calcita de grano grueso y color blanco lechoso.  

VETA 03 
Coordenadas UTM X: 452319, Y: 2302909, altitud: 2,298 msnm. En este punto aflora una veta de calcita de grano grueso y color blanco lechoso con evidencias escasas de óxidos de hierro invadiendo los cruceros de los cristales de calcita y en algunas fracturas muy pequeñas. La veta tiene una longitud aproximada de 35 m con un espesor variable que llega a alcanzar los 4 m. El echado aproximado es de 30°. 

TECTÓNICA
Geología Estructural 
El rumbo general de las estructuras (pliegues, diques y vetas) que están presentes en el distrito minero Zimapán es NW-SE. Los pliegues en conjunto forman el anticlinorio El Piñón. Tal control estructural se debe al empuje, de dirección W a E, originado en la Orogenia Laramide.  

La importante actividad de tectónica extensiva acompañada de magmatismo de la Orogenia del Terciario Medio, iniciada hace unos 40 Ma, pudo deberse a un ascenso en el nivel de la astenósfera. Dicho ascenso sería el responsable del levantamiento generalizado que tuvo lugar en esa época y que dio lugar a la Provincia de Cuencas y Sierras en el SW de Estados Unidos. La causa de tal ascenso sería la ruptura y el subsecuente ascenso del extremo de la placa Farallón, con lo que desaparecería la cuña del manto que estaba arriba del segmento desprendido y se activaría la velocidad de las corrientes de convección en el manto, aumentando, en consecuencia, la extensión tectónica y el empuje hacia arriba en la corteza. 

Orogenia Laramide  
La orogenia Laramide fue definida en términos tectónicos por Coney (1976). Según dicho autor, esta orogenia comenzó hace 80 Ma, al cambiar el ángulo de incidencia de la placa Farallón respecto de la placa de América del Norte, de oblicuo a recto, lo que fue seguido por un incremento en la velocidad de la subducción y en la intensidad del magmatismo asociado a ella. Enseguida se tuvo una migración del magmatismo de W a E, lo que fue explicado por Coney y Reynolds (1977) como debido a una disminución progresiva del ángulo de inclinación de la placa en subducción respecto a la horizontal. El final de la orogenia acaeció hace 40 Ma debido a otro cambio en el ángulo de incidencia de ambas placas (Coney, 1976).  

El régimen de compresión tenido durante la orogenia Laramide tuvo un importante efecto mineralizante en la mayor parte del territorio nacional, como lo evidencian los pórfidos cupríferos en el NW, y los skarns polimetálicos y argento-auríferos en el centro y sur, como es el caso del distrito minero de Zimapán. Durante la etapa final de la orogenia Laramide clásica (~90-40 Ma) de Damon et al. (1964), sobrevino un período de reposo en la actividad ígnea, de 50 a 40 Ma (llamado gap del Eoceno por ellos), en la Sierra Madre Occidental, debido a la migración del arco magmático hacia el oriente, donde se formó la provincia calcialcalina alta en potasio, a la que pertenecen los intrusivos de Zimapán. 

Orogenia del Terciario Medio 
En el modelo de evolución del magmatismo propuesto por Damon et al. (1981), se postula a la “Orogenia del Terciario medio”, subsecuente a la Laramide. Dicha orogenia tuvo su inicio hace ~40 Ma, al llegar el magmatismo, en su etapa de avance, de W a E, a su límite oriental, al alcanzar el ángulo de inclinación de la placa en subducción, respecto a la horizontal, su valor mínimo y mantenerse durante un tiempo considerable en esa posición. Esta época ocurrió al finalizar la orogenia Laramide; es decir, al pasar los esfuerzos tectónicos de compresión a extensión. 

Según Clark et al. (1982), durante ese período de estabilidad del ángulo de la placa en subducción, aumentó considerablemente la velocidad de dicha placa y, por ende, la cantidad de magmatismo generado, lo que se reflejó en un incremento en el número de depósitos minerales asociados. Debido a lo anterior, la mineralización de esta época se caracteriza por estar originada por intrusivos. Asociado al magmatismo (vulcanismo e intrusión), sobreviene un periodo de fallamiento NW-SE que produce skarns, vetas y diques relacionados con mineralización. Este episodio es de naturaleza profunda puesto que los fluidos hidrotermales, que producen la mineralización, contienen componentes volátiles de origen profundo que transportan a los metales.  

Génesis del Yacimiento 
Tipos de depósitos minerales en el distrito minero de Zimapán 
Bray (1995) presenta el modelo de los diferentes tipos de depósitos minerales existentes en el distrito minero de Zimapán mediante una sección vertical esquemática. En ella, aparece el tipo skarn, tanto endoskarn como exoskarn, que se forman por la reacción entre el intrusivo y la caliza encajonante. El endoskarn se desarrolla en el borde de la parte más prominente de los troncos intrusivos monzoníticos, en la que se concentran los fluidos hidrotermales mineralizantes provenientes del intrusivo al cristalizar éste. El exoskarn se forma dentro de la caliza en el contacto con el intrusivo. 

González-Partida et al. (2003) observaron que en los cuerpos mineralizados del distrito minero de Zimapán se presenta un zoneamiento acorde a las temperaturas de precipitación, que consiste en sulfuros de cobre en la base, de plomo-zinc en la parte media y de plata en las partes media y superior, y que tales cuerpos mineralizados están cubiertos por una zona estéril en mineralizaciòn metálica pero que puede contener fluorita y calcita.  

Skarn de Pb-Zn-Ag  
Los depósitos de skarn se originan por metasomatismo, que es el tipo de metamorfismo de contacto en el que hay aporte de fluidos hecho por magmas que cortan rocas susceptibles de reaccionar con dichos fluidos, tales como caliza. En el contacto entre intrusivo y roca encajonante se forman minerales como granate, wolastonita, y diopsida, que son típicos de esta clase de depósitos. Aunque cabe la posibilidad de que los metales hayan sido derivados del magma, muchos estudios de isotopía indican un origen cortical, debido a lixiviación por agua meteórica en corriente convectiva causada por el intrusivo como fuente de calor. 

En el distrito minero de Zimapán, el W es más abundante en El Monte y se ha detectado Mo en barrenos en el intrusivo Carrizal (González-Caver y Jaimes Martínez, 1986). Esto ha sido atribuido por Ruiz et al. (1997) al efecto del basamento constituido por el cratón del Proterozoico, presente en algunas partes del oriente de México, que sería responsable de la mineralización de Cu-Mo-W en esa zona. Al mismo efecto bien pudiera deberse la presencia del vanadio en La Purísima de El Cardonal. 

Vassallo et al. (2004) reportan que en la mina La Negra los intrusivos consisten en un tronco de granodiorita y diques de cuarzomonzonita que presentan un rango de edad, por el método K-Ar, de 38.7 a 39.6 Ma. Además, mencionan que en la mina El Carrizal los intrusivos son troncos de cuarzomonzonita y lamprófido que muestran un rango de edad, por el mismo método, de 40.8 a 43.6 Ma. Tales autores consignan, además, que las inclusiones fluidas en minerales asociados a la mineralización en Zimapán tienen muy altas temperaturas de homogeneización, en el rango de 330 a 600 grados Celsius, así como muy altos valores de salinidad, en el rango de 33 a 70 % en peso de sales totales. 

Respecto a la mina El Monte, Bui y de Wit (2020) consignan la presencia de diques de monzonita a latita, tales como el dique principal Concordia, paralelos al rumbo regional del anticlinorio El Piñón (NW-SE). 

Conclusiones 

• La prospección geológico-minera señaló siete áreas favorables por mostrar estructuras mineralizadas (diques y vetas), todas ellas con orientación NW-SE. 
• Los tipos de depósitos minerales presentes en la zona mineralizada El Espíritu consisten en vetas y diques con mineralización al alto y al bajo, pero con presencia de oxihidróxidos que indican que se está en la zona de oxidación. 
• La singularidad de este distrito minero se debe a que su parte superior se halla en la zona de oxidación, como lo demuestra su ganga de oxi-hidróxidos de hierro y a su contenido de metales como el molibdeno y el tungsteno, atribuido al aporte de su basamento cratónico, a los que debe agregarse el vanadio. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que los criterios modernos en los estudios de viabilidad de los depósitos, no consideran de interés económico a los depósitos en zona de oxidación, por lo que se recomienda que la prospección se efectúe con barrenación que sea lo suficientemente profunda para alcanzar la zona de sulfuros. 

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¹Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, Delegación Coyoacán, 04510 Ciudad de México

rcorona@unam.mx 

²Segunda privada Zacatecas #15. Villas de la Hacienda. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco.