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POTENCIAL GEOLGICO DE ELEMENTOS DE TIERRAS RARAS (REE) ENEL CENTRO DEL PER.

Michael VALENCIA & Alexander SANTISTEBAN.mvalencia@ingemmet.gob.pe,asantisteban@ingemmet.gob.pe

INTRODUCCINLas tierras raras son un grupo de elementos qumicos comprendidos entre el lantano y el lutecio, ya los que se suman por sus propiedades similares los metales de transicin escandio e itrio. Secomponen de una mezcla de xidos e hidrxidos (Samson,& Wood, 2004).Por sus caractersticas fsicas y qumicas, que son similares en todos, tienen aplicacin en diversosartefactos electrnicos y; como elementos de aleacin, dan caractersticas especiales a los metales yal vidrio. Por lo tanto, las tierras raras tienen una importante demanda en el mundo por su empleoen la industria (Unger, 2009).

En el Per, las principales rocas relacionadas con estos elementos, comprenden los intrusivos debatolitos y stocks de tendencia alcalina a peralcalina, y que tambin se relacionan a depsitos de U-Th, y que evidencian fusin de litsfera subcontinental antigua (Chirif, 2011). Sin embargo, hastaahora no se ha descubierto un depsito mineral de tierras raras en el Per de envergadura.Este trabajo est enmarcado en los estudios metalogneticos regionales que realiza la DRME delIngemmet y cuyo objetivo es el de encontrar zonas potenciales geolgicamente para la ocurrenciade depsitos minerales de tierras raras en el centro del Per.Entre las rocas que tienen potencial como rocas alcalinas en el centro del Per tenemos al Batolitode San Ramn en Junn (Chirif, 2011); sin embargo, la zona donde se emplaza el batolito, es depobre acceso con abundante cobertura vegetal, por lo que es una zona con escasa informacingeolgica.METODOLOGA APLICADA

Se realiz un muestreo selectivo de rocas intrusivas y se enviaron a laboratorio para anlisisgeoqumico por 55 elementos por el mtodo del ICP-MS con fusin de perxido de sodio. En totalse tomaron 234 datos geoqumicos, que depurados y seleccionados, fueron ploteados en diagramasgeoqumicos para la clasificacin de tipo de rocas (De la Roche et al.,1980), as como el diagramade lcalis vs Slice (Le Bas et al., 1986) y el diagrama de ndice de aluminosidad (Shand, 1927),usado para diferenciar las muestras de la serie metalumnica, peralumnica y peralcalina.GEOLOGIA REGIONALLas unidades geolgicas sedimentarias forman franjas de direccin NO-SE y que de NE al SO sedistribuyen en este orden (Figura 1): Precmbrico, que comprende rocas metamrficas; le sigue unPaleozoico inferior metasedimentario y marino (Devnico); un Paleozoico superior (Carbonfero)continental y marino; y sobreyaciendo tenemos secuencias calcreas marinas (Trisico-Jursico),recubiertas por unidades cretceo-palegenas de la Faja Subandina al extremo NE; seguidamente

con las misma tendencia y orientacin tenemos al Cretceo marino continental de la CuencaOccidental y el Cenozoico caratacterizado por un vulcanismo de arcos magmticos (Mioceno-Negeno) que cubren el eje de la Cordillera Occidental junta a las capas rojas (del Palegeno).MAGMATISMOEn base al diagrama de lcalis totales vs slice (TAS) de Le Baset al.(1986) se ha determinado queen la zona de estudio tenemos rocas alcalinas, calcoalcalinas y toleticas (Figura 2). Las rocas delpermotrisico son generalmente intrusivos alcalinos o de tendencia alcalina; mientras susvolcnicos permotrisicos son generalmente toleticos. Esta aparente contradiccin se debebsicamente a la alteracin de algunas de las muestras, con prdida de Na, K, Ca y aumentorelativo de Si y Al, debido a procesos supergnicos en las muestras de la zona selva y procesoshidrotermales en muestras cercanas de algunos proyectos en la zona alto andina, pero sin afectar las

concentraciones de tierras raras.En el carbonfero las rocas tienen una tendencia alcalina. Asmismo, se ha reconocido una serie derocas peralcalinas ubicadas en el extremo superior del diagrama. Mientras en el Oligoceno tenemos

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que las rocas son principalmente calcoalcalinas, lo mismo que algunas rocas del Eoceno yMioceno, y algunos diques aparentemente del Paleoceno indican un comportamiento toletico.Asmismo, algunas lavas dacticas y cuerpos andesticos del Eoceno y Mioceno dan valores contendencia toletica.Las intrusiones del Cenozoico de cuerpos subvolcnicos y lavas del Cenozoico son calcoalcalinas;mientras ciertas lavas y cuerpos subvolcnicos tienen tendencia alcalina.En base al diagrama de R1-R2 (Figura 3) de De La Roche et al.(1980), se ha determinado que enla zona de estudio casi todos las intrusiones permotrisicas tienen composicin geoqumica degranitos, sienogranitos, monzodioritas; mientras las lavas permotrisicas son riolticas. En elcarbonfero tenemos rocas granodiorticas; mientras las rocas peralcalinas caen en el campo de lassienitas. Sin embargo, debemos considerar que la aplicacin de este grfico es complicado debido alos difcil de definir los parmetros R1-R2 del diagrama, sobre todo en zonas donde la alteracin haafectado en alguna medida a las muestras, debido a su difcil geografa y clima.Las rocas del Oligoceno son andesitas y andesitas baslticas. Mientras las rocas del Eoceno yMioceno cayeron en el campo de las dacitas, andesitas y riolitas (relacionadas con las ignimbritasde esta edad). Mientras algunos diques dieron como resultado andesitas baslticas.

Los cuerpos subvolcnicos y lavas cenozoicas son andesitas; mientras las lavas miocenas ypliocenas son andesitas baslticas.Asmismo, en base al diagrama de ndice de saturacin de almina de Shand (1927) se hadeterminado que los intrusivos permotrisicos son peraluminosos y peralcalinos, destacando elgrupo de rocas peralcalinas (Figura 4). Las lavas permotrisicas son ms peraluminosas, al igualque en el carbonfero.Las rocas volcnicas oligocenas, eocenas y miocenas se encuentran entre la interfase demetaluminosas a peraluminosas excepto para algunas lavas que presentan un comportamientoperaluminoso probablemente por alteracin hidrotermal.Las lavas y cuerpos subvolcnicos del Cenozoico y Plioceno caen todas entre el lmite entremetaluminosa y peraluminosa.CONCLUSIONES.

En base a los resultados analticos y su aplicacin en diagramas geoqumicos, concluimos que lasrocas del permotrisico son generalmente intrusivos alcalinos o presentan tendencia alcalina;mientras sus volcnicos son ms toleticos. Las rocas del Carbonfero tienen una tendencia alcalina.Las rocas magmticas del Oligoceno son calcoalcalinas; lo mismo que para el Eoceno y Mioceno;y mientras los cuerpos subvolcnicos y lavas del cenozoico son calcoalcalinas.Los ndices de saturacin de almina varan temporalmente: Los intrusivos permotrisicos sonperaluminosos y peralcalinos, destacando este ltimo grupo de rocas peralcalinas. Las rocas delcarbonfero son rocas peraluminosas; mientras las rocas del Oligoceno, Eoceno, Mioceno varanentre metaluminosas a peraluminosas.En base a estos resultados se da a conocer cuerpos de intrusivos de composicin peralcalinas en laCordillera Oriental del Per Central, y donde hay zonas con concentraciones de REE anmalas(Tabla 1 y Figura 5); por tanto, existen zonas de alto potencial geolgico para encontrar un

depsito mineral en tierras raras en el centro del Per, como por ejemplo en las zonas de PampaHermosa y Calabaza en Satipo (ver Figura 1) con valores de 0.13% a 0.12% de TREO (total dexidos de Tierras Raras).

Tabla 1.- Abundancia de las Tierras Raras en la corteza continental, que sumadosno alcanzan los 80 ppm. Tomado de Samson,& Wood, (2004)

Elemento Concen.(ppm) Elemento Concen. (ppm)Y 20 Er 2.2Nd 16 Yb 2.2La 16 Eu 1.1Pr 3.9 Ho 0.78Dy 3.7 Tb 0.6

Sm 3.5 Tm 0.32Gd 3.3 Lu 0.3

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AGRADECIMIENTOS.A la Dra. Miriam Mamani por sus sugerencias en algunos aspectos sobre geoqumica ylitogeoqumica del estudio. Al Directorio del Ingemmet y la Direccin de Recursos Minerales yEnergticos por el apoyo brindado en la elaboracin del siguiente trabajo.REFERENCIASCHIRIF, H. (2011) - El Per cuenta con enorme potencial exploratorio en Tierras Raras. RevistaEnergiminas. 2011.DE LA ROCHE, H.; LETERRIER, J.; GRANDE CLAUDE, P. & MARCHAL, M. (1980).- A classificationof volcanic and plutonic rocks using R1-R2 diagrams and major element analyses its relationships andcurrent nomenclature. En: Chem. Geol., 29, p 183-210.LE BAS, M.; LE MAITRE, R.; STRECKEISEN, A. & ZANETTIN, B. (1986).- A chemical classification ofvolcanic rocks based on the total alkali-silica diagram.J. Petrol, 27,745-750.LE MAITRE,R.; BATEMAN,P.; DUDEK, A.; KELLER,J.; LAMEYRE LE BASM.; SABINE,P.; SCHMID,R.; SORENSEN, H.; STRECKEISEN, A,; WOOLLEY,A. & ZANETTIN, B. (1989).- A classification ofigneous rocks and glossary of terms. Blackwell, Oxford.SAMSON, I. & WOOD, S. (2004).- The Rare Earth Elements: Behaviour in Hydrotermal Fluids andConcentration in Hydrothermal Mineral Deposits, exclusive of Alkaline settings. En: Linnen, R & Samson, I.eds. Rare-Element: Geochemistry and Mineral Deposits. Geological Association of Canada. Short Course

Notes. Volume 17. p 269-297.SHAND, S. (1927).- The eruptive rocks. John Wiley. New York.NGER, T. (2009).- Unos minerales muy necesarios. En: Diario El Comercio 17 noviembre del 2009WINTER, J. (2001).- Igneous and metamorphic petrology. Pretice Hall. New Jersey. USA

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Figura 1.- Mapa Geolgico generalizado y mapa de muestras recolectadas durante el presente estudio, en donde destacan las zonas Pampa Hermosa y Calabaza en Satipo

(marcado en lnea roja) que tienen un mayor potencial para ocurrencias de REE.

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Figura 2.- Grfica del Grado de Alcalinidad de las rocas de la zona de estudio enbase al Diagrama de TAS (Le Bas et al., 1986).

Figura 3.- Diagrama para clasificar elTipo de Roca de la zona de estudio en

base al Diagrama De La Roche et al.(1980). Leyenda de la figura 2.

Figura 4.- Diagrama para discriminacinde las series metalumnica,

peralumnica y peralcalina de las rocas

en base al Diagrama de Shand (1927).Leyenda de la figura 2.

Tipo de RocaAluminosidad

Figura 5.- Diagrama Spiderpara Tierras Rarasnormalizadas al Condrito(meteoritos ptreos) en lasrocas del Permotrisico de laCordillera Oriental en dondese observan sus valoresanmalos. En amarillo los

valores promedio de lacorteza.