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CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN MATERIALES AVANZADOS, S.C

POSGRADO

“DISTRIBUCIÓN Y CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICA DE LAS FUENTES PRIMARIAS DE RADIACTIVIDAD EN LA ZONA NOROESTE

DEL VALLE DE CHIHUAHUA”

Tesis que como requisito para obtener el grado de

Maestría en Ciencias en Materiales presenta:

ALUMNO: Manuel Reyes Cortés

DIRECTORES DE TESIS: Dr. Luis Fuentes Cobas y

Dra. María Elena Montero

Chihuahua, Chih., diciembre de 2005.

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PROYECTO

DISTRIBUCIÓN Y CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICA DE LAS FUENTES PRIMARIAS DE RADIACTIVIDAD EN LA ZONA NOROESTE

DEL VALLE DE CHIHUAHUA

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“Para aprender no hay edad” Dedico este trabajo a mis queridas hijas

Sary y Vale, como tributo a su vocación de saber.

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AGRADECIMIENTOS

Mi reconocimiento y mi gratitud para los doctores María Elena Montero Cabrera y Luis Fuentes Cobas por su apoyo incondicional, por su orientación y su participación

determinante en la investigación y presentación de los resultados de este trabajo.

Por sus valiosos conceptos y correcciones en la geología agradezco al Dr. Ignacio A. Reyes y al M.I. Rafael Chávez Aguirre.

Agradezco al Lic. Federico Stockton Rejón por su diligencia y al Dr. Erasmo Orrantia

Borunda por las facilidades que siempre me han brindado. Gracias amigos.

Al Dr. Jesús González le confirmo mi reconocimiento y le agradezco por confiar en mí. Siempre ha sido y será para mí un honor participar en las investigaciones del CIMAV.

Agradezco a mi esposa Sarita por el escrito y formato de este trabajo.

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ÍNDICE

Pagina

PRÓLOGO--------------------------------------------------------------------- 7

I. RESUMEN--------------------------------------------------------------------- 8 II. INTRODUCCIÓN--------------------------------------------------------------9

1. Antecedentes--------------------------------------------------------------9 2. Hipótesis-------------------------------------------------------------------11 3. Objetivo general----------------------------------------------------------12

3.1 Objetivos particulares 3.2 Metas

III. METODOLOGÍA--------------------------------------------------------------13

1. Cartografía y muestreo 2. Trabajo de gabinete 3. Laboratorios

IV. RESULTADOS----------------------------------------------------------------14 1. Datos geográficos

1.1 Localización 1.2 Clima 1.3 Fisiografía

1.3.1 Orografía 1.3.2 Hidrografía

1.4 Geomorfología 2. Geología-------------------------------------------------------------------24

2.1 Litoestratigrafía 2.1.1 Serie volcánica inferior 2.1.2 Serie volcánica superior

2.2 Tectónica regional 2.3 Tectónica local

2.3.1 Estructuras de caldera 2.3.2 Zonas radiactivas

2.4 Geología histórica 3. Origen de la mineralización del uranio-----------------------------44

3.1 Teoría de la mineralización 4. Petrografía-----------------------------------------------------------------48

4.1 Rocas encajonantes 4.2 Alteraciones 4.3 Minerales radiactivos

5. Difracción de rayos X-------------------------------------------------- 70 6. Resultados del MEB----------------------------------------------------74

6.1 Espectrometría

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7. Espectrometría Alfa y Gamma-------------------------------------- 84 7.1 Muestras de roca 7.2 Muestras de sedimentos, aguas, plantas y peces

V. DISCUSIÓN Y PROPUESTA----------------------------------------- -91

VI. CONCLUSIONES------------------------------------------------------------94

BIBLIOGRAFÍA---------------------------------------------------------------96 ANEXOS

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PRÓLOGO

La contaminación de los acuíferos de Chihuahua-Sacramento y de Tabalaopa-Aldama de donde se suministra el agua para el consumo humano en la ciudad de Chihuahua, se ha venido estudiando dentro del proyecto CONACYT 31227-U. “Programa de vigilancia radiológica ambiental para el estado de Chihuahua”, que se desarrolló desde el año 2000 y acaba de concluir en el Centro de Investigación en Materiales Avanzados CIMAV de Chihuahua. En el mismo, se ha realizado un estudio inicial de la radiactividad de los suelos, de las aguas superficiales y de pozos de diferentes localidades del estado (Villalba et al 2002, Villalba et al 2003, Colmenero et al 2003, Montero Cabrera et al 2003).

En los acuíferos del área Chihuahua-Sacramento, las concentraciones

específicas del uranio en agua subterránea fluctúan de 460 a 1260 Bq m-3 y las de Ra 226 van de 280 a 2660 Bq m -3 de agua. De 33 pozos analizados (de un total de 112) que abastecen a la ciudad de Chihuahua, el 80% de los pozos contienen concentraciones de uranio o radio superiores a 560 Bqm-3. Estos elementos disueltos en el agua son señal de la presencia de uranio en los sedimentos de los rellenos aluviales.

En un análisis independiente realizado en la Universidad de Texas en El

Paso UTEP se encontraron valores elevados de uranio contenido en el agua de uno de los acuíferos (Tabalaopa-Aldama). Al realizar un estudio estadístico aplicando la discriminación multivarial para determinar el origen del elemento radiactivo se encontró que el uranio proviene del agua de recarga del río Chuvíscar, así como de la recarga lateral generada por los abanicos aluviales que descienden de las sierras circundantes (Rodríguez Pineda 2001).

La idea de profundizar en los estudios para determinar las zonas de

contaminación radiactiva surge de la propuesta que la Dra. María Elena Montero, del CIMAV, presentó ante CONACYT para determinar la “Radiactividad alfa en el agua subterránea de la ciudad de Chihuahua, estudio de las fuentes y la distribución espacial de rocas ígneas radiactivas que la inducen”.

Esta propuesta fue concebida como una parte inicial de la solución al

suministro del agua para el consumo humano para que cumpla con la norma mexicana NOM-127 SSAI de la Secretaría de Salud DOF 1999.

La parte correspondiente al “Estudio de las fuentes y la distribución espacial

de las rocas ígneas radiactivas” ha sido encomendada por la Dra. Montero al autor de este trabajo de investigación que se presenta como tesis para obtener el grado de Maestría en Ciencias de los Materiales.

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I RESUMEN El valle denominado Chihuahua-Sacramento es un área de 6 km de ancho por unos 32 km de largo, dirigido de norte a sur. Existen en el área al menos dos zonas con posibilidades de aportar rocas con minerales radiactivos, la zona de Pastorías al SW y la de Majalca al NW, ésta última, fue el objeto del presente estudio. Durante la etapa de recopilación de bibliografía y antecedentes, se obtuvo la suficiente información para ejecutar un programa de estudios y colección de muestras de campo para llevar a cabo la formulación de la hoja geológica Majalca-San Marcos a escala 1: 50,000 que aquí se presenta. Se tiene información precisa de cinco localidades de afloramientos mineralizados con uranio y otras 25 zonas con anomalías radiométricas en las rocas de la sierra de San Marcos, a partir de las cuales se derivan los abanicos aluviales y sedimentos que rellenan la zona NW del valle de Chihuahua. Mediante el estudio de las condiciones geológicas y los procesos de alteración en los yacimientos de San Marcos, La Cruz y La Tinaja-Victorino, se determinó su origen hidrotermal y las diferentes (por los menos dos) etapas de alteración por soluciones hidrotermales y geotermales que transformaron a la roca riolítica alcalina en peralcalina, para hacer favorable el depósito de minerales de uranio hexavalente. Además de las muestras de roca, sedimentos y plantas colectados, también fueron colectadas muestras de agua y peces en la presa San Marcos, los cuales fueron sometidos a análisis por espectrometría de rayos alfa y gamma de alta resolución con el propósito de medir la intensidad de radiactividad en cada muestra, lo cual arrojó un resultado positivo. Lo mismo sucede con las muestras colectadas aguas abajo de la presa, en pozos profundos localizados en granjas de la región. Las muestras seleccionadas con alto contenido de uranio fueron sometidas a estudios de microscopía óptica y de barrido electrónico. Posteriormente fueron preparadas para su análisis por difracción de rayos X. Se han determinado hasta ahora tres diferentes minerales de uranio: un silicato; uranofano, un vanadato; metatyuyamonita, y un óxido de uranio tetravalente; uraninita. Ya se iniciaron los análisis de fases y estructuras cristalinas de los tres minerales citados para determinar su interacción con el medio.

Será conveniente informar a la población para que se tomen las precauciones necesarias para evitar el consumo de pescado obtenido de la presa San Marcos.

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II INTRODUCCIÓN

1. ANTECEDENTES

El valle denominado Chihuahua-Sacramento es un área de 6 km de ancho por 32 km de largo dirigido casi de norte a sur. Se han determinado depósitos aluviales de 220 m de espesor sobre una base de arcilla del Terciario (INEGI 1999). La investigación más reciente de Rodríguez Pineda et al 1999, propone que la profundidad del acuífero de Chihuahua-Sacramento llega hasta más de 3500 m. Este proyecto se enfoca por ahora solo a la región noroeste de la entidad (Fig. 1) que cubre la cabecera del valle Chihuahua-Sacramento. Se debe aclarar que existen en el área al menos dos zonas con posibilidades de aportar rocas con minerales radiactivos: la sierra de Pastorías, al sur de la ciudad y la zona de Majalca, al norte. Ésta última es el objeto del presente estudio. Se cuenta también con importantes estudios sobre los fechamientos radiométricos de algunas unidades litológicas que se encuentran en el área y fueron publicadas por Mauger, R. L. “Geology and Petrology of the central part of the Calera-del Nido block”. Chihuahua, Mexico in “Uranium in volcanic and volcaniclastic rocks”; Amer. Assoc. Petr. Geol. studies in geology No. 13 (1981) 205. Así como las publicaciones sobre la geología de la caldera de San Marcos de Chávez, J. M. et al (1981) y Ferríz, H. (1983). No podemos dejar de citar a Spruill, R. C. (1975), autor que posiblemente haya sido el primero en realizar un estudio a detalle de una pequeña porción del área de San Marcos y que comprende la zona de Peñas Azules en el rancho del mismo nombre ubicado aproximadamente al centro del área que cubre nuestra hoja. Este autor fue quien por primera vez identificó la Serie Volcánica Inferior en el área Majalca-San Marcos. También se debe tomar en cuenta la propuesta de I.A. Reyes 1991 respecto a un modelo en el que se asume la continuidad de las rocas kársticas desde el área de Minillas al poniente de la ciudad de Chihuahua, hasta la sierra de Nombre de Dios, donde se encuentran las grutas del mismo nombre, al oriente de la ciudad. Ambas rocas kársticas están aflorando por encima del nivel del valle de Chihuahua. La propuesta indica que el valle se formó durante los últimos 10 millones de años, por lo que se considera que el espesor de la capa de rocas volcánicas en el fondo del valle es mínimo o en su caso, pudiera no existir, porque para el momento del colapso del graben, dicha roca volcánica ya se habría erosionado y entonces quedaría la posibilidad de que las rocas calcáreas cavernosas se encontraran formando la base el aluvión.

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Si esto es cierto se tendría un acuífero kárstico confinado por sedimentos lacustres y abanicos aluviales depositados en el graben. Una buena parte de esos sedimentos y abanicos aluviales ha sido erosionada de las zonas altas del área de San Marcos-Majalca, donde se han localizado hasta ahora 30 anomalías radiométricas. Ferríz (1984). Hasta la fecha solo se ha publicado por el COREMI la hoja geológica del área de Chihuahua, a escala 1: 250,000 en la que está incluida la zona de San Marcos, pero no es aplicable para este estudio por el tamaño de la escala. También se cuenta con la hoja Chihuahua a escala 1:50,000 pero no alcanza a cubrir nuestra área. Tampoco se tienen datos a detalle a escala 1:50,000 por parte del INEGI.

Se trata de comprobar que los sedimentos detríticos y en solución arrastrados por las avenidas intermitentes y torrenciales del río “Majalca-San Marcos-Sacramento” provenientes del área de San Marcos contienen material radiactivo. Se trata también de caracterizar los minerales que originan las fuentes primarias de radiactividad y aprovechando los estudios y el muestreo regional, establecer una carta geológica de la región a escala 1: 50,000.

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2. HIPÓTESIS

Los sedimentos que rellenaron el graben Chihuahua-Sacramento que están siendo formados desde el Plioceno por gravas y conglomerados hacia la base y después por una secuencia cíclica de arcilla-limo-arena, posiblemente contengan residuos radiactivos arrastrados desde el área de San Marcos ubicada al NW de la ciudad de Chihuahua.

Los datos colectados de algunos pozos nos dejan abierta la posibilidad de que el espesor de los sedimentos sea mayor de 600 m, sin embargo, con la perforación de pozos más profundos tendremos la oportunidad de comprobar la hipótesis de que las capas de rocas volcánicas por debajo del aluvión no existen debido a que fueron erosionadas antes y durante la etapa de colapso que se calcula en 10 millones de años.

Por otra parte, la mineralización en Peña Blanca, otra zona con yacimientos radiactivos a 35 km al NE de la ciudad de Chihuahua, fue fechada en 9 ± 2 ma. y la dispersión y exposición de los afloramientos se estima en un millón de años. (Reyes 1991). Con el estudio de los yacimientos en San Marcos, se podrá establecer una correlación entre ambos.

En este trabajo se discute la posibilidad de que el origen de la radiactividad en el agua subterránea sea a partir de la mineralización de uranio de tipo hidrotermal en las rocas volcánicas que posteriormente, con el intemperismo y la erosión, está siendo arrastrada con el aluvión, sin descartar que una parte haya sido lixiviada y transportada en forma iónica hasta los acuíferos. Por ahora es necesario localizar las áreas productoras de minerales de uranio, y la posible edad de su emplazamiento. También se hace necesario tener la certeza de su migración por medio de y a través de los sedimentos iónicos y detríticos.

Si el yacimiento resulta de origen hidrotermal, entonces se tratará de ubicarlo

en la clasificación de la IAEA como yacimiento volcánico hidrotermal asociado a calderas.

Se presenta también un problema de interés mineralógico que consiste en la correlación de las paragenias de algunas especies mineralógicas del área de Peña Blanca con los minerales radiactivos que también se encuentran en la sierra de San Marcos, específicamente la Tyuyamunita, la Metatyuyamunita y el Uranofano.

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3. OBJETIVO GENERAL

Determinar el origen de los contenidos de uranio en el agua del subsuelo del área norte del valle de Chihuahua-Sacramento a través de la caracterización mineralógica de muestras colectadas en el área y ubicar la distribución de las fuentes de origen de la roca y el sedimento radiactivo. Así mismo, establecer una carta geológica preliminar del área de San Marcos a escala 1: 50,000. 3.1 Objetivos particulares.

Caracterización de los minerales radiactivos de muestras de roca de las sierras aledañas al valle, formadoras del aluvión.

Determinación de minerales radiactivos por morfología y por microscopía electrónica de barrido, así como por difracción de Rayos X para el análisis de fases y estructuras cristalinas.

Análisis petrográficos de las rocas radiactivas de las sierras y de muestras de esquirlas de pozos perforados en el valle.

Mapeo geológico de las áreas con afloramientos radiactivos y localización en un plano general de las zonas mineralizadas.

3.2 Metas. Determinación de las zonas para muestreo de rocas ígneas y sedimentos en las sierras aledañas a la parte norte de la ciudad de Chihuahua.

Estudio de las muestras por microscopía electrónica y difracción de Rayos X. Identificación de los minerales radiactivos. Clasificación de las rocas.

Cartografía de los resultados en un plano geológico a escala 1:50,000

Determinación de la actividad alfa total demuestras del agua relacionadas con las zonas mineralizadas del área de San Marcos.

Conclusión de la tesis de maestría del autor.

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III METODOLOGÍA

1. CARTOGRAFÍA Y MUESTREO

Levantamiento geológico preliminar de la hoja San Marcos a escala 1:50,000 con énfasis en las áreas que resultaron seleccionadas previamente, de acuerdo con el estudio fotogeológico y con imágenes de satélite.

Visitas continuas al campo para definir tipos de roca, contactos entre las diferentes unidades litológicas y estructuras, discriminación de zonas de alteración, así como el muestreo de ejemplares de roca, sedimentos, plantas y aguas superficiales y subterráneas extraídas de pozos cercanos del área de San Marcos, marcando los puntos con un GPS y comprobándolos en planos topográficos y geológicos del INEGI. Muestreo de las aguas de la Presa San Marcos a diferentes niveles de profundidad y muestreo de peces para su análisis por contaminación radiactiva.

2. GABINETE

Formulación de un plano geológico preliminar, diagramas y tablas con la información recopilada en el campo y con los resultados obtenidos en los laboratorios. Diseño de planos con el programa autocad a partir de planos base del INEGI y del COREMI. Preparación, selección y clasificación de fotografías de microscopía y radiometría, así como de ejemplares de mano para su presentación en el informe. Preparación de las muestras recolectadas para los diferentes análisis de laboratorio. Diseño de columnas estratigráficas.

3. LABORATORIOS

Estudio mineralógico detallado para establecer correlaciones entre afloramientos y rellenos aluviales. Petrografía y difracción de rayos X.

Caracterización mineralógica para identificar especies presentes en las áreas de San Marcos y compararlos con las del área de Peña Blanca para establecer su correlación.

Paragénesis de la mineralización radiactiva. El CIMAV posee la infraestructura instrumental idónea para los estudios de microscopía óptica, difracción de rayos X y microscopía electrónica. Con el microscopio petrográfico se realiza el análisis de las propiedades ópticas de los minerales para identificarlos y establecer sus relaciones mutuas en la roca. De acuerdo con estos estudios preliminares se decide cuáles muestras serán sometidas a la microsonda electrónica de barrido y a la difracción de rayos X.

Para el análisis de la composición elemental de las rocas se emplearon varias técnicas, principalmente la fluorescencia de rayos X y la espectrometría de

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plasma. Para determinar la composición elemental puntual se utilizó la microsonda electrónica asociada a un microscopio electrónico de barrido.

La difracción de rayos X proporcionó informaciones múltiples sobre la estructura de los cristales para el análisis de fases. Se pudo determinar la fracción negra “amorfa” en las rocas con material radiactivo. Por medio de la difracción de rayos X se sigue trabajando para afinar las estructuras cristalográficas hasta esclarecer la ocupación y las posiciones de los átomos en las celdas unitarias y así identificar las sustituciones por migración iónica.

Con el microscopio electrónico de barrido se detalló la caracterización morfológica en cuanto a relieve, porosidad y espacios microscópicos de disolución, esto combinado con la microsonda determinó la posición exacta de los elementos radiactivos entre los demás minerales.

Para la determinación de la radiactividad de las rocas se utilizó la espectrometría de rayos gama localizando las áreas de mayor contenido de uranio en el campo. Ya se conocía la localización de algunos yacimientos de uranio en el área de San Marcos debido a la información verbal de geólogos ex trabajadores de URAMEX y CFE, lo cual nos facilitó establecer la ubicación exacta de varios puntos con anomalías radiométricas, aunque solamente se pudieron obtener muestras de cinco de las más importantes localidades.

Todas las muestras de roca, suelos y agua colectadas en el campo se prepararon y se sometieron a espectrometría gama de alta resolución. Usando las eficiencias calculadas se determinó la actividad específica del U238, Pb214 y Bi214 y se infirieron las de Ra226 y U235.

La determinación de la radiactividad alfa en el agua de la presa y algunos pozos fue realizada por la M.C. Marusia Rentaría mediante separación radioquímica y un espectrómetro alfa de alta resolución.

La determinación de las concentraciones de los elementos químicos de interés en las aguas subterráneas por medio de ICP-MS para establecer correlaciones entre las mismas fue realizada por el Laboratorio de Análisis Químicos del CIMAV.

Se realizaron varios talleres de conclusiones por los participantes del proyecto mayor con los directores de esta tesis. Es necesario apuntar que el presente trabajo es solo una parte de un proyecto mayor coordinado por la Dra. Montero titulado “Radiactividad alfa en el agua subterránea de la ciudad de Chihuahua, estudio de las fuentes y distribución espacial de las rocas ígneas radiactivas que la inducen”.

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IV. RESULTADOS

1. DATOS GEOGRÁFICOS

1.1. Localización. El área de estudio se encuentra situada al norponiente de la ciudad de Chihuahua, a 25 km en línea recta, dentro del mismo municipio y en la parte central del estado. Fig. 1 El área representa la parte centro oriental del bloque La Calera-El Nido y la parte poniente del graben Sacramento (fig. 2), entre las coordenadas:

28° 45 ´ 00” y 29° 00´ 00” de latitud norte y 106° 20´ 00” y 106° 40´00” de longitud oeste del M. G.

Cubre una extensión aproximada de 900 km2, ocupada principalmente por las sierras de San Marcos y Majalca, sin embargo, el área que ocupa la caldera de San Marcos donde se encuentra la mineralización, está limitada en la parte norte por la sierra El Gallego, hacia la parte sur por la sierra La Calera, hacia el oriente por el Valle de Sacramento y al poniente por la sierra Cumbres de Majalca (plano geológico). Acceso. A partir de la ciudad de Chihuahua hacia el norte por la carretera federal #45 en su tramo Chihuahua-El Sauz, en el km 30, hay una desviación hacia el poniente por un camino de terracería de 2 km, después hay otra desviación que va al poblado de La Cruz y más allá está la presa San Marcos. Toda la brecha tiene 17 km hasta la zona de los yacimientos radiactivos. Fig. 3. 1.2. Clima. Según la clasificación de Köeppen, modificada para las condiciones particulares de esta región por García 1973, se presentan las siguientes características. BS1.- Sub tipo semi-seco templado, con lluvias torrenciales en verano y escasas a lo largo del año, con un cociente P/T 18° C. w.- Régimen de lluvia en verano. La mayor parte de la precipitación se efectúa durante los meses de julio y agosto en forma torrencial. Estas avenidas son el principal agente de erosión en toda la región.

Rasgos biológicos. Según los estudios realizados para la zona por Trucha Lebgue Keleng y John Christian Olson Gallo, investigadores de la Facultad de Zootecnia de la UACH, se tiene la siguiente vegetación y fauna: Matorral espinoso que se define como una mezcla de arbustos tales como el mezquite (prosopus glandulosa) el gatuño (mimosa bioncífera) y el oreganillo (aloysia gratísima) entre otros. El estrato herbáceo consiste de algunas especies como el nopal (opuntia spp), popotillo (hibiscuss spp) zacate navaja (boutelova

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gracilis), zacate tres barbas (arístida spp), pluma blanca (digitaria califónica) y nolina (molina texana), entre otras. Fauna. Por lo que respecta a la fauna, existe escasez de animales silvestres mayores. Sin embargo, con dedicación, aún se pueden observar los siguientes: Berrendo Antilocapra americana Coyote Canis latrans Tuza Geomys bursarius Zorrillo Ratón Mus musculus Víbora de cascabel Crotalus viridis Lagartija Lacertidos Zopilote Cathartes atratus Cuervo Coros corax Águila Falconida Golondrina Hiriendo rustica Halcón Buteo jamaiciensis Alondra Alauda avernsis Paloma Columba livia Correcaminos Geoccyx mexicanus Tarántula Alauda arvensis Alacrán Androctonus escropionidos Ciempiés Scolopendra

Figura 1 Localización

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Bloque La Calera-El Nido

Bloque

Nombre de Dios

Gráben de

Sacramento

Figura 2 Bloques Tectónicos

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Figura 3 Vías de Acceso

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1.3. Fisiografía. El área de estudio se encuentra localizada justo en el límite de 2 grandes provincias fisiográficas reconocidas por Raizz (1964), Ordóñez (1936) y Álvarez Jr. (1966), fig. 4. Es el límite entre la provincia fisiográfica de la sierra madre occidental y la provincia fisiográfica de sierras y cuencas. Forma parte de la sub provincia de cuencas y sierras altas (Raizz 1964).

Howley (1969) divide al estado de Chihuahua en tres unidades fisiográficas

pertenecientes a la provincia de cuencas y sierras (fig. 5). La sub provincia más grande se designa con el nombre de bolsones y la más pequeña como sub provincia Babícora-Bustillos, por lo tanto, el área de estudio quedaría de acuerdo con Howley entre las sub provincias fisiográficas de Babícora-Bustillos y la sub provincia de bolsones, mientras que de acuerdo con Raizz (1964), Ordóñez (1936) y Álvarez Jr. (1966) queda dentro de las provincias fisiográficas de la sierra madre occidental y la de cuencas y sierras.

A continuación, solo se describe la sub provincia fisiográfica de Babícora-

Bustillos. Esta sub provincia recibe el nombre de las dos lagunas aledañas de Babícora y de Bustillos, incluye 4 cadenas montañosas continuas con elevaciones que exceden el promedio de la parte oriental de la sierra madre occidental. Se encuentran separadas por cuencas inter montanas altas. El límite oriental de la sub provincia de los bolsones está marcado por los escarpes frontales de las montañas de la Calera, Cumbres de Majalca, la Campana y el Nido, así como las sierras de las Tunas, la Catarina, el Cristo y San Joaquín. Este último escarpe es fácilmente visto desde la carretera federal #45.

Figura 4

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1.3.1. Orografía. El área de estudio está constituida por una serie de cerros sin orientación aparente, controlados por un sistema de fallas rectas y semicirculares, formando valles angostos que controlan la dirección de las corrientes. La elevación de estos cerros se va incrementando desde el este en el graben de Sacramento hasta la sierra de Majalca en el oeste. El nivel más bajo se registra a 1600 msnm en la carretera 45 y se va incrementando hasta el punto más alto en la cumbre del cerro la Tinaja a 2240 m.

La presa San Marcos está a 1700 m y las muestras colectadas en su

mayoría en el cerro Colorado cercano a la margen NW de la presa San Marcos, se encontraban a una altura promedio de 1850 m snm.

1.3.2. Hidrografía. Hidrográficamente la región norte del valle de Chihuahua está formada por dos cuencas. Una de carácter endorreico (laguna de Encinillas) y la otra donde se encuentra nuestra área de estudio que es de carácter exorreico (cuenca del río Sacramento). En esta última, el drenaje no se encuentra bien desarrollado debido a que las lluvias, aunque escasas, son de carácter torrencial. Esto implica modificaciones en los cauces casi en cada período.

La sierra Cumbres de Majalca al poniente y la sierra de Nombre de Dios al

oriente de la cuenca de Chihuahua, han sido parte sustancial en el desarrollo de la red hidrográfica del área. El patrón de direcciones es irregular pero francamente rectangular, los arroyos tienden a salir con dirección de oeste a este desde la sierra al valle y casi todos se pierden al llegar al valle, pero algunos importantes como el arroyo de San Marcos que se junta con el de Majalca, el arroyo Jesús María, el Mimbre y la Noria, en grandes avenidas pueden descargar sus aguas en el río Sacramento, para ello tienen que recorrer distancias que varían desde 15 hasta 25 km a partir del piamonte de las sierras occidentales hasta la rivera del Sacramento.

Todos los arroyos en el área de estudio se encuentran en la etapa juvenil

(temprana en la parte alta y tardía en la parte baja). Esto significa que todos ellos están erosionando sus cauces y desplazando grandes cantidades de sedimentos hacia el graben de Sacramento.

1.4. Geomorfología. Si tomamos un perfil en línea recta de E a W desde la sierra de Nombre de Dios hasta la sierra de Majalca, podríamos establecer cuatro unidades geomorfológicas distintas.

La primera unidad está formada por una serie de formaciones ignimbríticas

y calcáreas de la sierra de Nombre de Dios, en cuya margen occidental corre paralelamente el río Sacramento con una dirección casi de norte a sur. Fig. 2.

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La segunda unidad geomorfológica está formada por la cuenca o valle que

forma el graben de Sacramento en su bloque hundido. En el lado oeste del valle se forman una serie de lomeríos bajos y

redondeados sin aparente orientación que actualmente están siendo erosionados por los tributarios del arroyo Majalca-San Marcos. Los lomeríos tienden a incrementar su altura hacia los bordes del graben y en particular en el talud que forman las sierras Rancherías-Picos gemelos, los lechos de los arroyos están formados por grava y arena con escasez de limos y arcillas y el principal agente erosivo lo representan las incipientes corrientes torrenciales e intermitentes.

Figura 5

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Figura 6 Provincias Fisiográficas

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La tercera unidad, que es nuestra área de estudio, se encuentra entre el graben de Sacramento y la sierra Cumbres de Majalca y forma la transición entre los dos. Esta área presenta una serie de fallas escalonadas que generaron estructuras de Horst y graben (pilares y valles) orientados aproximadamente NS. La expansión topográfica es de mesetas y lomeríos de pendientes abruptas y suaves respectivamente. Las rocas que constituyen las mesetas son ignimbritas mientras que los lomeríos, en general se forman por tobas andesíticas y sedimentos epiclásticos. Los cortes transversales de los arroyos tienen forma de “V”, es decir, son eminentemente erosivos en los que el fondo de roca firme no contiene sedimentos clásticos finos.

La cuarta unidad geomorfológica es la sierra de Cumbres de Majalca, se

caracteriza por un relieve extremadamente abrupto y acantilado por sus enormes variaciones topográficas que forman el límite de la sierra; los arroyos también tienen pendientes muy fuertes.

El origen del graben de Sacramento, así como de las fallas escalonadas

que forman los alineamientos de los cerros en el área de estudio fueron originados por un tectonismo post laramídico que dio origen a la provincia de sierras y cuencas. En nuestra área estos movimientos pudieron ser sumamente tardíos y modificaron el patrón de estructuras preexistente generado por el volcanismo que formó a la sierra madre occidental. Figs. 7 a 11.

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2. GEOLOGÍA El área de estudio fue denominada como área San Marcos y está

constituida principalmente por rocas volcánicas y volcanoclásticas de composición riolítica, así como por prominentes domos resurgentes y diques de roca de composición intermedia a básica.

Las estructuras que controlaron el área originalmente, pudieron ser las

estructuras del sistema de sierras y cuencas, después este sistema fue modificado y complicado por las estructuras volcánicas locales. Estas estructuras volcánicas superpuestas sobre el sistema de sierras y cuencas hacen más compleja la interpretación de la geología del área en general. Además, las dimensiones de los espesores de las formaciones expuestas no son indicativas de una magnitud real continua, ya que gran parte de estas rocas se acumuló en una topografía preexistente muy irregular.

La columna litológica del área de estudio está constituida por un grueso

paquete de rocas volcánicas y volcanoclásticas de edad terciaria. Las rocas carbonatadas que existen en el área se encuentran a pocos kilómetros al norte de la presa San Marcos, pero también existen al otro lado del valle de Chihuahua formando parte del bloque oriental del graben de Sacramento y al mismo tiempo formando parte de la sierra de Nombre de Dios.

Figura 7

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A partir del cretácico superior, después de la depositación de las rocas calcáreas y arcillosas, la secuencia fue sometida a esfuerzos de compresión originándose estructuras anticlinales y sinclinales que generaron las sierras y cuencas. Fig. 8. Posteriormente sobrevinieron los esfuerzos distensivos de la tafrogenia. Este cambio en el sentido de los esfuerzos dio como resultado el desarrollo de estructuras tipo horst y graben.

Asociado al tectonismo distensivo se generó un período de intenso

volcanismo que al final formó las estructuras actuales obviamente con la intensa erosión que corresponde a la etapa juvenil en que se encuentra nuestra área de estudio. Fig. 11.

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2.1. Litoestratigrafía. En este capítulo se presenta la descripción de las unidades litológicas aflorantes en el área, las cuales están constituidas por rocas volcánicas y volcanoclásticas. Es necesario aclarar que en la parte NE del área, en la sierra Punta de Agua afloran secuencias calcáreas que fueron marcadas en el plano geológico, pero no fueron descritas por carecer de importancia para el objetivo general de este trabajo.

Las rocas ígneas se dividen en dos grandes grupos: el Complejo Volcánico

Inferior y la Serie Volcánica Superior (McDowell y Clabaught 1979) aunque esta división no está plenamente definida en el área por carecer de algunos fechamientos radiométricos. Fig.13. Estas rocas cubren más del 90% del área, mientras que el 10% restante está ocupado por aluvión y depósitos de talud. McDowell y Clabaught dividieron de manera informal la columna estratigráfica de la sierra madre occidental en dos grandes grupos: el Complejo Volcánico Inferior y el Grupo o Serie Volcánica Superior. Esta división establecida originalmente por King (1939) y posteriormente por Clark (1979) se ha venido considerando como una división formal de las rocas volcánicas de la sierra madre occidental.

El Complejo Volcánico Inferior, que constituye la base de la Sierra Madre

Occidental se caracteriza por estar constituida predominantemente por rocas de tipo andesítico con eventuales intercalaciones de ignimbritas y basaltos y con horizontes volcanoclásticos andesíticos. La Serie Volcánica Superior está formada principalmente por rocas de tipo ignimbrítico y rolitas con esporádicas intercalaciones de rocas andesíticas y otras volcanoclásticas intermedias.

2.1.1. Serie Volcánica Inferior, también llamada Complejo Volcánico

Inferior, en el área de estudio se restringe al cañón Cumbres de Majalca, al N y al S de la presa San Marcos. Las unidades que forman esta serie son: grupo Majalca y unidad Peñas Azules.

Grupo Majalca. (TMa) Definición. - Mauger (1979) definió la unidad

Majalca como las rocas más antiguas que se encuentran en el cañón Cumbres de Majalca con el nombre de “Grupo Volcánico del Cañón de Majalca”. Estas rocas son una secuencia de ignimbritas desvitrificadas y hematizadas, con derrames andesíticos que varían de espesor entre 5 y 10 m, domos riolíticos, rocas volcanoclásticas y tobas. Los domos presentan estructuras fluidales verticales y contorsionadas bien definidas con horizontes o bandas de vidrio con fuerte desvitrificación. Las ignimbritas presentan fenocristales de feldespato potásico y líticos de ignimbrita, riolita y andesita de 0.2 a 10 mm de diámetro. Las cantidades de líticos varían de un lugar a otro, pero son más abundantes hacia la base, donde llegan a constituir entre el 15 y 25%. Los fragmentos de pómez en la mayor parte de esta secuencia de ignimbritas están desde ligeramente aplanados hasta muy aplanados. Estas ignimbritas forman escarpes de más de 50 m de alto.

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La parte volcanoclástica de esta unidad se presenta a manera de horizontes o lentes acuñados entre los miembros volcánicos y están formados por fragmentos de rocas en una matriz arenosa y tobácea con estructuras estratificadas y graduales. Es difícil establecer el espesor de esta unidad por su relación tan compleja, no obstante, hay espesores de más de 300 m.

Figura 10

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Estas rocas no han sido fechadas radiométricamente debido a su estado de

alteración, pero Mauger (1979) sugirió una edad mesozoico superior para este grupo. Aparentemente estas rocas forman el basamento local sobre el que se depositaron todas las demás unidades volcánicas.

Esta unidad se depositó en un ambiente continental con topografía irregular

como lo demuestra el acuñamiento abrupto de los miembros volcanoclásticos y la distribución restringida, así como el gran espesor de algunos derrames basálticos.

Unidad Peñas Azules. (TPa). Spruill (1976) definió a esta unidad como

constituida por una secuencia de derrames y material piroclástico de composición andesítico-basáltica alternados con gravas y conglomerados. La localidad tipo descrita por Spruill está a lo largo del arroyo Majalca, entre el cañón de Majalca y el rancho Las Quintas. Nosotros la localizamos al sur de la Presa San Marcos, en la cañada de las Torres y al poniente de la sierra Punta de Agua.

La variedad de rocas volcánicas que constituyen la Unidad Peñas Azules y

la compleja relación que existe entre ellas la hacen difícil de cartografiar. Esta unidad fue dividida en dos miembros por Carreón (1987): el miembro inferior que se denomina B1 tiene un espesor compuesto calculado aproximadamente de 500 m. Los conglomerados y brechas volcanoclásticos se presentan formando estructuras de abanico aluvial y nosotros observamos que la parte superior de esta unidad está constituida, hacia la base, por una toba gris blanquecina que en partes varía a color rosado y hacia arriba son derrames andesíticos y basálticos

Figura 11

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de color gris oscuro a negro con algunas bandas de color café rojizo. Así pues, la toba de color claro divide al cuerpo inferior del cuerpo superior en esta unidad.

La unidad Peñas Azules descansa en forma discordante y angular sobre la

unidad TMa en el arroyo Majalca, mientras que al sur de la presa San Marcos el contacto inferior está cubierto. Mauger (1981) reporta una edad de 68 millones de años para el miembro andesítico superior de esta unidad. La muestra fue tomada entre los ranchos Peñas Azules y Quintas. Esta andesita no se pudo correlacionar petrográficamente con las otras andesitas aflorantes del área, sin embargo, por su posición estratigráfica se puede correlacionar con las andesitas de los afloramientos marcados en el plano geológico.

El ambiente de depósito de la unidad Peñas Azules se puede considerar

como continental de derrame y también como aluvial. De acuerdo con las estructuras que presentan los conglomerados y brechas intercaladas en las andesitas se puede inferir que existió un graben en el cual se depositó esta unidad.

2.1.2. Serie Volcánica Superior. La serie volcánica superior está

constituida por el paquete de rocas ignimbríticas de la parte superior de la Sierra Madre Occidental. En el área de estudio cubre cerca del 70% y constituye los rasgos topográficos más sobresalientes.

Unidad Cumbres (TCu). Fue descrita inicialmente por Mauger (1975) como

un miembro del grupo sacramento, posteriormente Spruill (1976) la describió como unidad y Ferríz (1981) la menciona, pero con diferente relación estratigráfica. La unidad TCu consta de dos miembros: el inferior es de basaltos de color rojizo y el superior es una brecha tobácea de carácter piroclástico que está intercalada con un flujo de dacita bien expuestos al sur del arroyo de Majalca en el área de Peñas Azules. Esta unidad es un pequeño afloramiento que únicamente se presenta en la parte centro-oriental del área de estudio y se puede confundir con la unidad Peñas Azules.

Hacia la cima, esta unidad se hace más arenosa y arenoconglomerática

con estructuras sedimentarias de estratificación cruzada. El espesor es variable, pero en la parte sur tiene más de 30 m mientras que en la parte norte tiene un máximo de 10 m. El miembro inferior está formado por un material tobáceo de composición andesítica con estructura fluidal o eutaxítica, de color pardo rojizo a gris oscuro, con un 20% de fragmentos líticos.

Forma pequeños escarpes de 1 a 2 m de alto. Este material tobáceo está

intercalado con algunos derrames andesíticos y con varios horizontes de material epiclástico de laminación delgada de 5 a 10 cm. El miembro inferior de la unidad TCu tiene un espesor compuesto no mayor de 50 m. La unidad TCu se encuentra sobreyaciendo en discordancia angular a la unidad TPa entre los ranchos Peñas Azules y Quintas, su edad no está definida por carecer de fechamiento

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radiométrico. Es muy posible que la unidad TCu represente el inicio de la actividad ignimbrítica relacionada con las estructuras de caldera en la región.

Figura 12

COREMI

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Unidad Victorino-Quintas (TVi y TQm). Spruill (1976) describió a los dos miembros inferior y superior como unidad Victorino constituidos por ignimbritas masivas fuertemente soldadas, eutaxíticas y vitrocristalinas. La localidad tipo de estos miembros se encuentra en el cañón las Quintas, donde tienen su mejor exposición. Sin embargo, Ferríz (1981) describió solamente al miembro inferior como formación Victorino en el cerro La Tinaja. Aquí alcanza más de 250 m de espesor sin que su contacto inferior esté expuesto. Nosotros aceptamos el nombre de unidad Victorino para el miembro inferior con las siguientes características:

Es una ignimbrita moderadamente consolidada compuesta por 20% de

fragmentos de pómez y 15% de fenocristales principalmente sanidino, cuarzo y plagioclasas, con cantidades mínimas de anfíboles oxidados, ilmenita y zircón.

El miembro superior llamado ignimbrita Quintas según Spruill y formación

Cumbres según Chávez et al (1981) está formado por una ignimbrita riolítica de más de 200 m de espesor y aflora en las cercanías del rancho Las Quintas, presenta un vitrófido basal con espesor mínimo de 2 m. La ignimbrita está fuertemente soldada y tiene aproximadamente un 20% de cristales de feldespato y cuarzo, 20% de fragmentos de pómez aplanados y cantidades menores de ferromagnesianos.

La descripción petrográfica más desarrollada se presenta en los anexos.

Estas dos unidades, la unidad Victorino y la unidad Las Quintas son las que presentaron hasta ahora los afloramientos de mineralización de uranio, en el área de la presa San Marcos y en el rancho La Tinaja.

Estas unidades presentan su distribución en la parte SE del área de

estudio. Como ya se apuntó, son dos miembros: el inferior y el superior, aunque en los alrededores del rancho La Tinaja es difícil su diferenciación. El miembro inferior (ignimbrita Victorino según Ferríz 1981) está formado por la ignimbrita vitrocristalina fuertemente soldada, con estructuras de pómez aplanados. Se pueden observar espesores de hasta 250 m, lo que nos podría indicar una facies de intra caldera.

El miembro superior (unidad Quintas) también está formado por una

ignimbrita con un vitrófido basal cristalo vítreo de entre 50 cm hasta 4 m de espesor. Este vitrófido se puede observar por el camino entre los ranchos Peñas Azules y Las Quintas y casi rodeando totalmente a la presa San Marcos. Este miembro superior presenta una variación litológica hacia la parte media que está indicada por erosión diferencial. Contiene aproximadamente sanidino 12%, cuarzo 10%, plagioclasas 3 a 5%, con abundantes fragmentos líticos y pómez aplanados en matriz vítrea. El miembro superior se encuentra desvitrificado y alterado con colores de alteración verde grisáceo a pardo rojizo en el vitrófido y gris blanquecino a amarillo ocre o rosado amarillento en la parte superior de este miembro.

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Asociados a esta unidad se encuentran varios diques y domos riolíticos, los

cuales en algunas ocasiones se confunden con el miembro superior de esta unidad. Los domos principales son los que forman el cerro al sur del campo don Pedro, el cerro Colorado, la mesa Colorada y el cerro la Nopalera. Constituyen cuerpos riolíticos con estructuras de flujo vertical fuertemente distorsionados. Los diques principales se localizan al poniente de la presa San Marcos y al norte del rancho Peñas Azules, con una orientación N20W. En la cañada la Tinaja van orientados a lo largo de una fractura anular y al sur de la presa San Marcos con una orientación casi NS. Los espesores varían enormemente, desde unos cuantos metros hasta más de 100.

Relaciones estratigráficas. - La unidad Victorino y el miembro superior

Unidad Quintas se encuentran sobreyaciendo discordantemente a la unidad Peñas Azules en el área de Peñas Azules y al sur de la presa San Marcos. Están subyaciendo también en forma discordante a la unidad Carrizalillo y a la unidad Trampa-Picos Gemelos al sur de la presa San Marcos.

Edad y correlación. La unidad TQm fue fechada por Mauger (1981) en 46

ma. Esta edad nos permite establecer en forma general la edad de la caldera que originó esta ignimbrita y correlacionarla con las unidades aflorantes en la sierra de Peña Blanca, que también presentan mineralización de uranio.

Es pertinente aclarar que la edad de la roca no es necesariamente la edad

de la mineralización, en todo caso la mineralización se podría correlacionar con la edad de los diques emplazados muy posteriormente a las ignimbritas.

Ambiente de depósito. La unidad Victorino puede representar

aproximadamente la primera etapa de la formación de la caldera, ya que en el campo se puede interpretar la tumescencia y la formación de fracturas angulares presentes a lo largo del arroyo Majalca y el arroyo el Oso. La segunda etapa del ciclo está formada por el emplazamiento de la parte inferior de la unidad y su correspondiente colapso. Así, el miembro inferior presenta espesores mayores de 250 m en el cerro la Tinaja y espesores mucho menores en el cañón de Majalca. Una reactivación de esta caldera formó la fractura orientada casi NS y que limita al flanco oriental del cerro la Tinaja.

Durante esta reactivación se emplazó la parte superior de la unidad Quintas

que es distribuida en las áreas topográficamente bajas en la parte SO del área. En el área de San Marcos los espesores del miembro superior Quintas son mayores de 200 m y se adelgazan abruptamente hacia el N hasta 50 m o menos en el cerro Carrizalillo. La resurgencia de esta caldera la constituyen los domos y diques mencionados. Una descripción petrográfica se presenta en los anexos.

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Unidad Carrizalillo (TCa). La unidad Carrizalillo no está formalmente propuesta y en ella se incluyen miembros riolíticos que Ferríz (1981) y Spruill (1976) confunden con una unidad de carácter andesítico. Se propone como localidad tipo de esta unidad a la ignimbrita eutaxítica masiva que constituye la mayor parte del cerro Carrizalillo sin tomar en cuenta las altas topografías que están caracterizadas por los domos mencionados con anterioridad.

También esta unidad está formada básicamente por una secuencia

ignimbrítica que se divide en dos partes según su litología: el miembro inferior formado por una ignimbrita lítica cristalina, riolítica, con coloraciones rosadas y parduzco a gris claro en una secuencia de más de 50 m mientras que el miembro superior, formado por un vitrófido basal de unos 20 m de espesor, está coronado por una ignimbrita vitrocristalina lítica de colores que van del pardo rojizo al gris rojizo y con un espesor de 25 m.

La unidad Carrizalillo se encuentra sobreyaciendo en forma discordante a la

ignimbrita Quintas en la falda poniente del cerro Carrizalillo y subyace discordantemente a la unidad Damas en la parte norte.

No se cuenta con fechamientos radiométricos de este cuerpo de ignimbritas

que pueden representar depósitos de extra caldera y que pudieran estar relacionados con la estructura que se observa al poniente de nuestra área.

Unidad Calabacillas (TCal). Aflora en la parte sur del área, fue denominada

por Mauger (1981) como riolita Mogote-María. Está constituida por un vitrófido con fenocristales de sanidino y cuarzo. Mauger divide a la unidad en tres miembros: inferior, medio y superior, sin embargo, en este estudio solo se definieron dos miembros. El miembro inferior es una ignimbrita eutaxítica masiva de color rojizo con alteraciones a rosado y gris parduzco. Presenta un vitrófido basal de color rojo oscuro con unos 10 m de espesor. El espesor total es de más de 100 m, aflorando en el lado occidental de la sierra El Mogote, al sur de la presa San Marcos. La sierra El Mogote no se encuentra en el área de estudio, solo una pequeña parte queda incluida en ella en la colindancia sur de la hoja.

El miembro superior de la unidad Calabacillas está formado por tres

cuerpos separados por horizontes vítreos intercalados con material tobáceo y volcanoclástco, con un espesor compuesto total de cerca de 70 m.

La localidad tipo del miembro inferior fue descrita en el cañón de San Isidro

Calabacillas con un espesor de unos 80 metros. La unidad Calabacillas se encuentra distribuida ampliamente en el cerro El Mogote y los alrededores del cerro Jesús María. También se encuentra aflorando al sur de la presa San Marcos.

La unidad Calabacillas está sobreyaciendo discordantemente a la unidad

Peñas Azules al sur de la presa San Marcos y se encuentra subyaciendo a la

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unidad Mogote precisamente en la sierra del mismo nombre. Esta unidad no fue fechada radiométricamente, pero se tienen los fechamientos de Mauger (1981) para la unidad Mogote con 43 millones de años y aparentemente representa una facies distal extra caldera.

Grupo Trampa-Picos Gemelos (TTpg). La unidad TTpg incluye una

secuencia volcánica y volcanoclástica de La Mesa, La Trampa y Los Picos Gemelos. Se dividió en cuatro miembros, sin embargo, Ferríz (1981) propone el nombre de formación Mesa-La Trampa para este material en una sección de 260 m localizada en la meseta conocida como Mesa-La Trampa. Mauger (1981) reporta una edad radiométrica de 43 ma para la parte superior de esta unidad. Spruill (1976) describe a la andesita Picos Gemelos como un derrame andesítico de color gris oscuro glomeroporfídico, indicando que dichos picos son el foco de erupción de dicho derrame.

Descripción. - El miembro basal o inferior está constituido por derrames de

basalto, pero en el área de los Picos Gemelos está formado por un derrame andesítico, caracterizado por sus vesículas y fracturas rellenas de cuarzo en la cima de este primer miembro que presenta un espesor aproximado de 30 m de basalto y más de 200 m de andesita.

Los dos miembros intermedios están constituidos por conglomerados

volcánicos y brechas piroclásticas con tobas conglomeráticas aflorando en la mesa La Trampa y sus alrededores. El material piroclástico y volcanoclástico presenta estructuras de estratificación cruzada y laminar, así como estratificación gradual que indican el relleno de una topografía accidentada preexistente.

El miembro superior de la unidad está representado por una ignimbrita

lítico-cristalina riolítica moderadamente soldada y fuertemente argilitizada con un espesor superior a los 50 m. La unidad TTpg está sobreyaciendo discordantemente a la unidad Peñas Azules y a la unidad Quintas en la cañada de La Tinaja al E y NE de la presa San Marcos, pero el contacto superior en el área de estudio no se presenta ya que la unidad se encuentra expuesta y se está erosionando en las partes altas de los cerros.

La unidad TTpg cubre discordantemente a la unidad Victorino (46 ma,

Mauger 1981) pero además la parte superior de la TTpg arrojó una edad de 43 ma lo que indica que esta unidad es contemporánea con la unidad Calabacillas o ligeramente más joven.

Los derrames del miembro inferior pueden constituir un evento de actividad

de pre caldera mientras que la ignimbrita superior es representativa del material extra caldera.

Unidad El Mogote (TMo). La unidad TMo no se encuentra dentro del área

de estudio, pero forma parte de la caldera El Mogote al E inmediato de esta área.

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Fue denominada por Mauger (1981) como el miembro superior de la riolita Mogote-María, sin embargo, presentamos dos miembros para esta unidad: el miembro inferior que está constituido por una riolita vítrea con zonas de silicificación y pómez bien aplanados, pero con ausencia de otros líticos. Presenta un espesor aproximado de 250 m y un vitrófido basal de 4 m de espesor.

El miembro superior está constituido por una ignimbrita lítica bien soldada

de color rojizo con fragmentos líticos y litofisas con sanidino chatoyante. Forma grandes escarpes en los flancos del cerro Jesús María, pero su espesor mayor es de más de 20 m. La unidad El Mogote se encuentra ampliamente distribuida en la sierra El Mogote y en el cerro Jesús María, así como en la mesa del Puerto y en el cerro La Muralla. En todas estas localidades la formación TMo está coronando los altos topográficos.

La unidad TMo se encuentra sobreyaciendo en discordancia paralela a la

unidad Calabacillas a lo largo del cañon que forma el arroyo de EL Mogote. La misma relación se presenta en la mesa El Puerto. La edad de esta unidad está datada en 44 ma (Mauger 1981) lo que supone una correlación con la unidad TTpg, sin embargo, por su diferente litología se consideran diferentes eventos, pero simultáneos. Todo el cuerpo de esta unidad coincide con la estructura de la caldera El Mogote.

Unidad Los Guardias (TGu). Esta unidad está conformada por una

ignimbrita vitrocristalina que ocupa el área N de la hoja. En realidad no fue motivo principal de estudio para este trabajo y solo nos proponemos seguir sus posibles límites y contactos.

Unidad Las Damas (TDa). Fue designada por Mauger (1983) como unidad

Las Damas. Incluye ignimbritas, tobas y derrames de carácter riolítico en una localidad que se encuentra al S del arroyo El Potrero (El Álamo) en el ejido Bella Vista.

La unidad TDa se encuentra restringida a la parte N del área desde la

cañada de Los Sauces hasta el límite N de la hoja, siempre coronando los altos topográficos de esta zona. Se trata de una ignimbrita soldada con fragmentos de pómez aplanados y coloración parduzca.

En el cañón de Las Torres se le calculó un espesor de 300 m

aproximadamente. La unidad TDa se encuentra sobreyaciendo en discordancia a la unidad Peñas Azules en la cañada de Las Torres y a la unidad Victorino en la cañada Las Carboneras, pero subyace a la unidad Acantilado que fue fechada por Mauger en 30 ma.

Unidad Acantilado (TAc). Esta unidad fue nombrada por Mauger (1981)

como toba acantilado en una localidad de las cumbres de Majalca justo en el escarpe que corta el cañón Cumbres de Majalca antes de llegar al parque

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nacional del mismo nombre. Es una ignimbrita fuertemente soldada, granofídica. Se reconoce fácilmente por su alto contenido de fenocristales, más de 25% de sanidino y cuarzo.

La unidad TAc ocupa buena parte del área W de la hoja de estudio. Forma

el imponente escarpe de la sierra Cumbres de Majalca. Esta unidad se ha dividido en tres miembros para su descripción: el miembro inferior, que está constituido por un material volcanoclástico intercalado con tobas con estructuras de estratificación cruzada en estratos de 3 a 50 cm y en parte con estratificación gradual; el espesor total es menor de 40 m.

El miembro intermedio está formado por una ignimbrita cristalina vítrea

eutaxítica con más del 15% de fenocristales de feldespatos chatoyantes; el espesor calculado del miembro intermedio en el escarpe de la sierra Cumbres de Majalca es de 120 m y presenta un vitrófido basal de unos 2 m de espesor.

El miembro superior está constituido por una secuencia de tobas en capas

de 20 a 50 cm, con diferentes grados de desvitrificación que genera por erosión el efecto de piedras encimadas. Se calcula cuando menos unos 80 m para el espesor del miembro superior, pero es difícil establecerlo porque su contacto superior está cubierto con la unidad Manzanillas.

2.2. Tectónica regional. Con base en los estudios sobre tectónica relacionados por Campa y Coney (1983) para el N de México, se ha establecido la teoría que sustenta que el área que ocupa el estado de Chihuahua y la porción NE de Sonora constituyen las únicas áreas de México que se consideran inmóviles o relativamente inmóviles del Cratón de Norteamérica. El 80% restante de México está formado por un conjunto de terrenos alóctonos de arcos insulares volcánicos y marinos que fueron paulatinamente acresionados contra la margen SW del Cratón de Norteamérica durante el mesozoico. Sin embargo, existen algunas preguntas acerca de la relación que hay entre los alóctonos y el Cratón de Norteamérica al final de paleozoico y durante el mesozoico.

Aparentemente no hay duda en cuanto a la estratigrafía para la formación del geosinclinal paleozoico en Chihuahua, especialmente durante el pérmico-carbonífero. Estos sedimentos sirvieron de base a la secuencia del geosinclinal mexicano. El llamado geosinclinal mexicano inició su formación a partir del jurásico superior y continuó hasta el cretácico superior afectando también nuestra área de estudio.

Por otra parte, el cinturón orogénico pérmico-carbonífero del Maratón-

Ouachita se extiende hasta Chihuahua durante el Permo-triásico y es truncado y desplazado por el “Mega-Shear” Mojave-Sonora (Dickinson, 1981) que es una importante falla que se extiende desde el SE de California a través del SE de

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Arizona y NE de Sonora para continuar por Chihuahua hasta el S en el Golfo de México. Según Dickinson 1981, se extiende por 1000 o hasta 1200 km.

Así se preparó el terreno que cubría nuestra área de estudio para recibir

durante el Cretácico tardío y hasta el Paleoceno temprano al tectonismo compresivo de la orogenia tipo Laramide que se propagó a través del N de México. El plegamiento y fallamiento producidos por esta orogenia dio lugar a la formación de sinclinales y anticlinales con su plano axial recostado hacia el NE y con sus ejes orientados NW-SE paralelos a las paleo estructuras preexistentes. El evento compresivo culminó aproximadamente hace 50 ma y el cambio de compresión a distensión se llevó a cabo entre 38 y 23 ma. Esta distensión tuvo dos etapas: la primera con dirección E-NE y la segunda con dirección francamente E-W. Esto generó el fallamiento perpendicular que se desarrolló como un sistema de basculamiento de bloques que afectaron a toda la columna sedimentaria con un sistema de fallas normales, a veces acompañadas de actividad ígnea.

El fallamiento de bloques basculados por los movimientos tafrogénicos dio origen a la morfología de la provincia fisiográfica de sierras y cuencas. Muchos de los valles que limitan a las sierras de esta provincia son el resultado de las fallas normales, pero algunos de estos bloques hundidos son solamente medias fosas o cuencas, es decir, solo por una cara están hundido a manera de bloques inclinados.

Posteriormente, durante la intensa actividad ígnea que siguió a la orogenia y

hasta nuestros días, la erosión ha permitido que se rellenaran las fosas producidas por los dichos basculamientos y fallamientos de bloques. Esto ha conducido a la formación de enormes paquetes de material clástico erosionado de las rocas ígneas que coronaron a los bloques que no se hundieron. Las lavas y materiales ígneos piroclásticos que afloraron desde el subsuelo por conducto de estas fallas presentan etapas intermitentes de emisiones separadas por el depósito de material clástico y piroclástico, esencialmente tobas arenosas, brechas y conglomerados volcanoclásticos que representan periodos de relativa calma en la actividad ígnea.

Asociados también con este paquete de material volcánico se desarrollaron

múltiples intrusiones de composición diversa: monzonitas, diques andesíticos, domos riolíticos, etc.

El intemperismo y la erosión de las rocas generó depósitos aluviales que

rellenaron las cuencas con espesores que van desde algunas decenas de metros hasta más de dos mil metros. (Rodríguez P. 2001).

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En resumen, podemos establecer tres aspectos principales para la tectónica

regional:

1. La orogenia tipo laramide está representada por el levantamiento y deformación del paquete cretácico. 2. La provincia de sierras y cuencas fue generada por un intenso fallamiento orientado NW-SE. 3. El tectonismo de distensión (Rift del Río Grande o Bravo) que forma fallas orientadas NS.

En la actualidad se conocen fallas activas cuaternarias en el área del río

Bravo que están asociadas a la apertura del Rift del río Grande.

Figura 13 Columna estratigráfica del área de San Marcos

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2.3. Tectónico local. El área que comprende la hoja San Marcos está constituida por una litología predominantemente de carácter ígneo. Los afloramientos de roca sedimentaria marina son escasos por lo que las estructuras tales como plegamientos se encuentran muy enmascaradas. Nuestra área queda comprendida en lo que parece formar la transición de la provincia fisiográfica de sierras y cuencas que se extiende al E y la subprovincia de sierras altas de la Sierra Madre Occidental hacia el W. En esta zona de transición se encuentra el bloque de La Calera-El Nido, a donde pertenece el área de San Marcos.

Este bloque es único dentro de los sistemas de cuencas y sierras que se ha documentado en la mayor parte de la historia ígnea del W de México. La serie volcánica inferior expuesta en el área de Peñas Azules está relacionada con la tectónica de subducción durante el periodo de actividad volcánica-plutónica casi continua entre los 100 y 45 ma. Esta actividad está presente a lo largo de la cordillera del SW de Norteamérica y NW de México.

La geomorfología característica del área es el resultado de la influencia de

los eventos tectónicos que afectaron al NE de México, especialmente donde las estructuras de caldera son tan evidentes. Los intrusivos de la serie volcánica inferior se encuentran: uno en el poblado de Punta de Agua y otro en el cerro de La Gloria en la sierra de Nombre de Dios y posiblemente exista un tercero en el cerro de Santa Rosa casi en el centro de la ciudad de Chihuahua. Dichos intrusivos están datados con 55 ma (Mauger 1983) y las rocas más antiguas de la serie volcánica superior tienen 45 ma (unidad Victorino). Esto coincide en edad con los ajustes de los límites de placas en el Pacífico de acuerdo con Coney (1972).

Spruill (1981) establece también que el repentino incremento de la actividad

volcánica hace 34 ma en la sierra Madre Occidental no fue el resultado de un cambio en la actividad del arco magmático, sino más bien el resultado de un cambio rápido en la configuración de la placa oceánica debajo del margen W de México. Esto produjo, junto con el volcanismo una serie de estructuras de caldera a lo largo de toda la sierra Madre Occidental.

Tres de estas estructuras de caldera se presentan en el área de estudio y

son: la caldera San Marcos, la caldera La Carbonera y la caldera de Majalca. Una cuarta caldera que está íntimamente relacionada con el área es la caldera El Mogote pero se encuentra fuera del área en su límite sur oriental, aunque una parte del material piroclástico emitido ocupa un pequeño espacio en el SW de la hoja.

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Fallas y fracturas. Dentro del área tenemos por lo menos dos sistemas de fracturamiento y fallamiento principales, con sus correspondientes sistemas perpendiculares complementarios. El primer sistema que se describe es el que se encuentra con una orientación N-S y su sistema secundario complementario E-W. Este sistema tiene variaciones N10W y N15E con inclinaciones y buzamientos que van desde 45° hasta verticales y cuyo bloque caído puede estar tanto al E como al W. Los desplazamientos alcanzados por este sistema llegan a tener más de mil metros en el graben de Sacramento-Chihuahua. Este sistema es el que dio origen al actual valle de Chihuahua.

El segundo sistema de fracturamiento y fallamiento se encuentra orientado

NW-SE. La variación que presenta este sistema es de N40W hasta N50W y su sistema complementario con orientación de N40E a N50E. La inclinación de los planos de falla varía mucho y los desplazamientos asociados a este sistema varían desde unos cuantos centímetros hasta varios cientos de metros. A este sistema pertenecen las fallas de Punta de Agua, el sistema Mesa-La Trampa y el sistema de Peñas Azules, así como las fallas del cañón de Majalca, las fallas que originan los diques mineralizados de uranio en San Marcos y las fallas del campo San Pedro.

2.3.1 Estructuras de Caldera. Smith y Bailey (1968) definieron como una caldera a toda subsidencia volcánica estructural, sin considerar forma, tamaño, profundidad de erosión y conexión con el volcanismo superficial. Aquí están incluidas las grandes depresiones volcanotectónicas más o menos rectangulares o totalmente irregulares y sus formas están controladas por el mismo tectonismo regional.

Una caldera resurgente (Smith y Bailey, 1962) es definida como una caldera

dentro de la cual, el bloque central o interno, después de la subsidencia inicial ha sido levantado generalmente en forma de domo estructural. Este domo estructural fracturado radialmente, concéntricamente o ambos, comúnmente presenta rasgos de colapso secundario o etapas de movimientos diferenciales de los segmentos mayores relacionados al levantamiento. Las calderas resurgentes generalmente, pero no necesariamente, muestran su resurgencia y volcanismo post resurgente a lo largo de las fracturas y dentro del domo estructural.

En el caso de la caldera de San Marcos se observan diques radiales y domos

resurgentes concéntricos de edades posteriores a las unidades volcánicas más recientes y además íntimamente asociados a la mineralización de uranio.

Resumiendo, podemos indicar que durante el mioceno se desarrolló una serie

de estructuras de caldera en una franja paralela a la costa del Pacífico incluyendo el área de estudio. Se especula que esto se debió a un cambio rápido en la configuración de la placa oceánica debajo de la margen W de México.

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Las edades comprendidas en esta serie datan de 45 a 30 ma. El ambiente de depósito fue continental, lo cual contribuyó en gran parte a la formación de las calderas. Durante la última etapa de formación de la caldera de San Marcos intrusionaron los diques y domos resurgentes que vienen asociados con la mineralización del uranio en las rocas preexistentes, tanto de intra como de extra caldera.

2.3.2 Zonas radiactivas. De acuerdo con un artículo de Horacio Ferríz

publicado por la IAEA en 1986 acerca de la mineralización del uranio en el área de San Marcos, él supone que existen cerca de 30 anomalías radiométricas y las ubica en el área que ocupa desde el rancho Peñas Azules hasta la Presa San Marcos en un plano sin escala. Nosotros visitamos todos los lugares indicados, pero solo encontramos 5 lugares con anomalías radiométricas por encima del estándar normal en la sierra. Sin embargo, solo se pudo obtener un muestreo efectivo para realizar los diferentes análisis de laboratorio en tres sitios bien definidos que marcamos como principales en el plano geológico general.

El primero y más importante por la evidente presencia de mineral de uranio, amarillo y negro, aflorando y observable a simple vista, es el que se encuentra en la zona del Rancho La Tinaja donde se localizan afloramientos a ambos lados del camino y a unos 200 m al poniente de la entrada al rancho. Esta zona aparenta ser la más rica superficialmente y de ahí se obtuvieron muestras que resultaron ser de uranofano y uraninita en pichblenda. Es importante señalar que estos afloramientos están casi en el lecho del arroyo principal (arroyo de La Tinaja) que alimenta a la presa San Marcos (plano geológico).

Los afloramientos se presentan como mineralización secundaria en vetillas y

formando parte de la matriz alterada de una roca brechada y acompañada de los efectos de alteraciones típicamente hidrotermales, como son la intensa silicificación, feldespatización y posible piritización primitiva, aunque por ahora solo se pudo observar la hematización intensa en vetillas y también fuertemente diseminada con manchones característicos en todo el afloramiento. La roca encajonante que contiene estos yacimientos es la correspondiente a la unidad Quintas (TQm), casi en contacto con la unidad Victorino y muy cercana a unos diques dacíticos que cortan todo el cerro de La Tinaja con dirección N40W y más adelante, antes de llegar a la mesa La Trampa, se transforman en un gran domo riolítico que es controlado por una de las fracturas circulares de la caldera San Marcos.

La segunda zona está localizada a unos 500 m arroyo arriba al norte de la

presa San Marcos en la parte media y sobre la cresta del cerro que sigue la orientación de un dique proyectado desde la cima del cerro de La Tinaja, con una dirección franca NS. Estos afloramientos también se encuentran en rocas correspondientes a la unidad Quintas (TQm) pero a más de 3 km de distancia de la unidad Victorino.

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Sin embargo, no se descarta la posibilidad de que esta última formación Victorino se encuentre a pocos metros por debajo del afloramiento, ya que estratigráficamente es más antigua. En esta segunda localidad se pudieron identificar minerales de metatiyuyamunita y de uranofano en vetillas y reemplazando los feldespatos o el material alterado de los feldespatos o simplemente rellenando los feldomoldes.

Por último, la tercera zona se desarrolló en el área que ocupa el cerro de la

Cruz al poniente del poblado San Marcos. Los afloramientos se pueden ubicar en una brecha de ignimbrita riolítica de la formación Quintas en el contacto con la unidad La Trampa-Picos Gemelos (TTpg). Aquí solo colectamos una muestra con uranofano. Los escurrimientos superficiales de esta tercera zona no drenan hacia la presa San Marcos, aunque sí se encauzan para unirse al río San Marcos aguas abajo de la presa. Precisamente en el punto de unión entre este arroyo de la Cruz y el río San Marcos, existe un pozo profundo de donde se obtuvo una muestra de agua corriente para su análisis. 2.4 Geología histórica. Como ya se anotó, el área de San Marcos es un sistema volcánico riolítico muy probablemente de edad eocénica. La actividad volcánica comienza con la erupción de la riolita Victorino sobre un sustrato de rocas volcánicas andesíticas y basálticas de la unidad Peñas Azules. Esta erupción inició el colapso de la caldera San Marcos que se estima de unos 20 km de diámetro con un mínimo de desplazamiento vertical de unos 250 m. El borde estructural de la caldera está formado por la falla que forma el cañón de Majalca, pero la erupción continuó después del colapso rellenando la caldera con la ignimbrita Victorino, la cual ha sido fechada radiométricamente en 46 ma. Esta unidad presenta desvitrificación intensa y alteración debido a la fase de vapor, aunque localmente presenta alteración hidrotermal con piritización y cloritización sobre impresa con intensa hematización.

Después del emplazamiento de la ignimbrita, surgieron los domos y el

material de la formación Cumbres. El material epiclástico fue derivado de la erosión de los domos y las paredes de la caldera. El colapso del gráben de la Tinaja, una pequeña depresión tectónica de 5 km de ancho por 15 de largo colateral a la caldera de San Marcos, se puede correlacionar con la erupción de la riolita Quintas, fechada en 46 ma.

El límite occidental de este graben es una falla en la parte norte de la caldera

San Marcos, el límite oriental no está expuesto. La ignimbrita Quintas acumuló en este gráben más de 200 m de espesor y fue alterada posteriormente por emanaciones fumarólicas. Posteriormente la ignimbrita Quintas fue cubierta por un cuerpo nuevo de ignimbritas de más de 70 m de la unidad Majalca afectada también por los efectos de la fase de vapor.

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Otro pequeño graben limitado al W por la falla de la cañada de La Tinaja se desarrolló en el área de la Tinaja cortando las ignimbritas Quintas y nuevo Majalca. Esta depresión acumuló los piroclastos de la unidad Quintas, una secuencia de sedimentos volcanoclásticos, así como depósitos formados por flujos de andesita y domos riolíticos. Algunas de estas últimas ignimbritas fueron erupciones ligadas a los domos del graben de la Tinaja.

El último volcanismo acumula extensos cuerpos piroclásticos que formaron

los depósitos de las unidades Trampa-Picos Gemelos fechadas en 43 ma. Algunos de estos depósitos acumulados en ambientes poco profundos y otros como los del domo estructural de Mesa Colorada fueron depositados como “ash fall” en partes topográficamente más altas.

El espesor de esta unidad varía de 70 a 200 m y es contemporánea con un

pequeño volumen de basalto localizado en la parte inferior. Existen algunos domos riolíticos cortando el cuerpo de la unidad Trampa-Picos Gemelos emplazados a lo largo de fracturas anulares que limitan la caldera San Marcos.

La actividad volcánica en estas fracturas fue tapada por el desarrollo de un

domo andesítico y la intrusión de un dique dácitico que cortó también a las tobas de la formación la Trampa. Finalmente, una buena parte del área oriental de la caldera San Marcos fue cubierta por aluvión quedando al descubierto solo el cuadrante noroccidental.

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3. ORIGEN DE LA MINERALIZACIÓN DEL URANIO 3.1 Teoría de la mineralización del uranio. El yacimiento de uranio en el área San Marcos está emplazado en la unidad Victorino, en rocas ignimbríticas riolíticas formando parte de un fenómeno hidrotermal comprendido al menos por dos eventos de alteración anteriores a la mineralización del uranio. En primer lugar, una etapa de introducción de cuarzo y feldespato con hematización que ocasionó la formación de numerosas vetillas y en segundo lugar una intensa alteración argilítica, todo lo cual preparó el terreno para lograr las condiciones favorables para el depósito del mineral de uranio.

Las anomalías radiactivas están alineadas a lo largo de varias fracturas paralelas, en una de las cuales logramos obtener las muestras con el más alto contenido de mineral de uranio para su estudio. Las fracturas con hematización y argilización llevan un rumbo casi E-W emplazadas en la unidad Quintas y se continúan por más de 300 m hasta cortar un dique riodacítico al poniente, lo cual indica que el fracturamiento es posterior al dique.

Las vetas de cuarzo con feldespato y hematita son sumamente delgadas no

mayores de 3 cm de espesor. Contienen mayor cantidad de cuarzo que de feldespatos potásicos, además contienen cristobalita y tridimita y en algunos casos se presentan crustificaciones de ópalo. La hematita y goethita (?) se presentan más bien diseminadas en la matriz argilizada de la roca y es evidente la presencia de hematización cuando los feldespatos originales están total o parcialmente caolinizados. En algunos casos solo se observan los moldes (feldomoldes) de feldespato y una textura relicta.

La alteración argílica del yacimiento actúa principalmente reemplazando la

matriz de la roca por un agregado micro a criptocristalino cuarzofeldespático con calcedonia y tridimita, además donde la densidad de las fracturas es alta, la roca está más alterada por caolinización y silicificación.

Todas las anomalías visitadas presentan fuerte oxidación y argilización en el

área de los fracturamientos. Presencia de la mineralización del uranio. El uranofano se presenta

rellenando fracturas delgadas y formando vetillas que se observan como delgados pero numerosos hilos en las zonas de falla. El material criptocristalino está incrustado a las paredes de las fracturas como polvo fino. El uranofano reemplaza total o parcialmente al feldespato caolinizado ocupando la forma tabular del molde de posibles cristales de sanidino alterados. Se logró colectar en el área de La Tinaja un ejemplar de material amorfo masivo de color negro brillante a opaco y altamente radiactivo. Los estudios de difracción de rayos X muestran la presencia de uraninita. Todo el material fue obtenido de una brecha riolítica entre las fracturas de la roca.

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Las soluciones hidrotermales fueron responsables de dos eventos con diferentes carácterísticas, observados en San Marcos. El hecho de que la alteración presente vetas de cuarzo y sanidino con hematita sugiere que el fluido responsable de la alteración temprana fue relativamente alto en proporción K/H dentro del campo de estabilidad del feldespato potásico. Además, la recristalización y la disolución de las estructuras en la ignimbrita sugiere que la alteración tuvo lugar a altas temperaturas. Por otra parte, debió haber otra etapa con los fluidos responsables de la argilización con un rango de actividad K/H más bajo que la estabilidad del rango del feldespato potásico. La fuerte hematización que se observa puede indicar que los fluidos fueron relativamente bajos en temperatura, pero altos en fugacidad de oxígeno.

La etapa de alteración cuarzo-feldespato-hematita no parece asociada

directamente con la mineralización del uranofano, pero si parece que incrementó el contenido de feldespato potásico y cuarzo en la roca, lo cual favoreció el depósito de uranio. Por otra parte, la coincidencia espacial entre la hematización y la argilización así como los moldes de feldespato rellenados con caolinita pudieron atraer o absorber la precipitación del uranio hexavalente.

Es posible que los fluidos a bajas temperaturas, inclusive de las aguas subterráneas en condiciones supergénicas fueran las responsables de la argilización y también de la distribución del uranio y sus características mineralógicas.

Nuestro yacimiento queda ubicado dentro de los depósitos tipo: ígneo de

asociación volcánica, formado por actividad hidrotermal que puede ser desde alta hasta baja temperatura y asociado principalmente a rocas ácidas. Los depósitos de uranio volcánico según Gandhi y Bell (1995) son comúnmente asociados con Mo, F y Th. Ocurren en rocas volcánicas formadas principalmente durante un período post orogénico. Las rocas volcánicas de San Marcos son comúnmente alcalinas que per alcalinas, sin embargo el uranio se concentra normalmente en rocas alcalinas potásicas, por lo tanto nuestras ignimbritas riolíticas necesitan estar feldespatizadas. La roca almacenadora según Gandhi y Bell es comúnmente albitizada, hematizada o alterada por carbonatación.

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De acuerdo con la clasificación de los depósitos de uranio de la IAEA (1998 pp 275, v 38 M.S.A.)

Table 8. Classification of uranium deposits

A. IGNEOUS PLUTONIC AND VOLCANIC ASSOCIATION

1. Igneous Plutonic Association 1.1. Magmatic uranium deposits - formed by differentiation of evolved uraniferous magmas

1.1.1. Alkaline complex deposits 1.2. Formed as result of high-to-low temperature hydrothermal activity associated with high-level granite

magmatism

1.2.1. Granite associated deposits including vein-type deposits 1.2.2. 'Perigranitic' vein deposits 1.2.3. Metasomatite deposits

2. Igneous Plutonic and Volcanic Association

2.1 Deposits associated with granite magmatism and acid volcanic and volcaniclastic sequences in anorogenic settings 2.1.1 Breccia complex deposits

3. Igneous Volcanic Association 3.1 Formed as a result of high-to-Iow temperature hydrothermal activity associated with high-level mainly felsic volcanics

3.1.1 Volcanic deposits B. METAMORPHIC ASSOCIATION

1. Formed by metamorphic fluids probably derived from igneous or sedimentary

rocks previously enriched in uranium

1.1 Synmetamorphic deposits 1.2 Vein deposits in metamorphic rocks

C. SEDIMENT/SEDIMENTARY BASIN ASSOCIATION

1. Continental

1.1 Associated with late post-orogenic sedimentary basins having mainly clastic fill- formed or modified in some cases by intra-basinal fluid flow 1.1.1 Quartz-pebble conglomerate deposits 1.1.2 Unconformity-related deposits

1.1.3 Sandstone deposits 1.1.4 Sediment-hosted vein deposits 1.1.5 Collapse breccia deposits 1.1.6 Lignite deposits

1.2 Penecontemporaneous with sedimentation or formed by surface weathering 1.2. I Surficial deposits

2. Marine

2.1 Oceanic

2. 1.1 Phosphorite deposits

2.2 Epicontinental 2.2. 1 Black shale deposits

Gandhi y Bell op cit citan precisamente los yacimientos de Peña Blanca en

Chihuahua como un ejemplo de este tipo de yacimientos. Los depósitos de uranio ocurren en todas las litofacies volcánicas desde proximales hasta distales, incluidos los sedimentos volcanoclásticos centrales de las calderas, flujos de lava, “ash flows”, cuencas volcanosedimentarias, domos y brechas.

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Estos depósitos también pueden ser epigenéticos y haber sido formados por la circulación de fluidos con altas y bajas temperaturas, incluso por aguas meteóricas recalentadas en el subsuelo y enriquecidas con uranio por procesos de intemperismo.

En el área de Peña Blanca incluso existe la teoría de que el uranio fue

depositado por corrientes geotermales de convección en el agua subterránea, las cuales transportaron al uranio para depositarlo en rocas ignimbríticas riolíticas caolinizadas.

La posición de la IAEA es que los diferentes tipos de depósitos de uranio en

vetas sean considerados en relación con su ocurrencia geológica más que de acuerdo con su importancia económica, según Sheppard (1986) las aguas juveniles derivadas del manto que nunca antes han interactuado con la hidrósfera, son definidas como agua en equilibrio isotópico con los magmas máficos a temperaturas de más de 1200° C, sin embargo, la constitución de estas aguas a la concentración y precipitación del uranio probablemente es insignificante.

En conclusión, podemos definir los siguientes fenómenos que dieron origen o

por lo menos facilitaron la depositación del uranio en las rocas riolíticas del área de San Marcos.

Se cuenta con un numeroso fracturamiento en la roca con intensa actividad hidrotermal que se observa en las vetillas rellenas de cuarzo, feldespato y hematita.

La presencia de sulfuros oxidados (piritización) que pudiera venir por influencia de los diques y domos cercanos.

El hecho mismo de situar el depósito en el centro estructural de una caldera y que concuerda con la descripción de otros yacimientos en el mundo donde también se encuentra el depósito en forma de vetillas y reemplazando el material argilizado de la roca riolítica, indican que el yacimiento se puede clasificar como depósito hidrotermal en vetas con parcial diseminación proximal a la zona de fracturamiento.

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4. PETROGRAFÍA

4.1 Rocas encajonantes. Como ya se apuntó en el capítulo de Metodología, se realizó un muestreo sistemático en diferentes localidades, según se muestra en la fig. 2. Posteriormente se procedió a muestrear básicamente la unidad litológica citada en este estudio como unidad Quintas. Se recolectaron para su estudio de laboratorio 25 muestras de diferentes partes en el yacimiento y sus alrededores, de lo que resultó la siguiente descripción petrográfica:

M.5 a M.16. Ignimbrita riolítica masiva, fuertemente soldada, de textura

eutaxítica vitrocristalina-lítica, con abundantes fragmentos líticos y pómez deformados. Presenta 20 a 25% de fragmentos líticos y 20 a 25% de fenocristales de cuarzo, sanidino, andesina-oligoclasa y biotita. Otros minerales en proporciones menores de 1% y de menor tamaño son: hornblenda, riebekita, ilmenita, zircón, esfena, magnetita y cristalitas posiblemente de apatita. Todo ello en una matriz vítrea con parcial desvitrificación, así como cloritización, hematización, argilización y residuos de piritización. (Figs. 14a y 14b).

Las muestras cercanas a la zona de fracturamiento y mineralización de

uranio van incrementando una fuerte silicificación y feldespatización. Podemos observar vetillas de cuarzo, calcedonia, ópalo, tridimita y feldespato, así como hilos de hematita en vetillas y diseminada en concentración tan intensa que cambia localmente el color de la ignimbrita de rosado claro y gris a pardo rojizo en la zona mineralizada. Así mismo los feldespatos presentan intensa caolinización y en ocasiones se han lixiviado totalmente dejando solo el molde del cristal. (Figs. 15a y 15b).

A continuación, se presentan en formato especial los estudios al microscopio

petrográfico más re