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Modelo gravimtrico tridimensional del stock de Aguablanca(Badajoz)

A 3D gravity model of the Aguablanca stock (Badajoz)

I. Romeo (1), R. Tejero (1), R. Capote (1), R. Lunar (2) y Q, Martnez (3)

(1) Departamento de Geodinmica, Facultad de Ciencias Geolgicas, Universidad Complutense, c/ Jos Antonio Novais, s/n. 28040 Madrid.(2) Departamento de Cristalografa y Mineraloga, Facultad de CC. Geolgicas, Universidad Complutense, c/ Jos Antonio Novais, s/n. 28040 Madrid.(3) Rio Narcea Gold Mines, Departamento de Geologa, Mina Aguablanca, ES-06260 Monesterio (Badajoz), Spain

ABSTRACT

The Aguablanca stock is located in the NE zone of the Santa Olalla Igneous Complex, in the Ossa-MorenaZone. Paleozoic rocks of the Bodonal-Cala Complex and Santa Olalla tonalites bound this gabbronoritestock. This rock hosts a Ni-Cu-EGP ore deposit. A gravity survey, Bouguer anomaly map production and3D gravity modelling have been carried out in the area in order to investigate de Aguablanca stock geometry.The residual gravity map exhibits a gravity high related to the gabbronorite of Aguablanca, a denser rockthan the surroundings, as well as to the semi-massive sulphides outcrops. As featured in the 3D densitymodel, the Aguablanca stock has a tabular geometry subparallel to its northern limit, deeping to 1850 m.In its upper part the igneous body spreads and adopts a circular shape. The Aguablanca stock emplacementis related to a variscan ductile shear zone.

Key words: Aguablanca stock, gabbronorite, gravity study, 3D density model

Geogaceta, 40 (2006), 135-138ISSN: 0213683X

Introduccin

El stock de Aguablanca es un cuerposubcircular de carcter gabroide que afloraen un rea de aproximadamente 3 km2 enel borde septentrional del Complejo gneode Santa Olalla (Fig. 1). En el stock se en-cuentra una mineralizacin de sulfuros deNi-Cu-EGP que est en explotacin en laactualidad. Con el objetivo de conocer lageometra del stock se ha realizado un es-tudio gravimtrico que incluye lamodelizacin del mismo en 3 dimensiones.La integracin de los resultados con datosestructurales y regionales permitir situarel plutn de Aguablanca en el contextomagmtico varisco.

Estructura del stock de Aguablanca

El Complejo gneo de Santa Olallaest situado en el flanco meridional delantiforme de Olivenza-Monesterio, en laZona de Ossa-Morena del Macizo Ibrico.La figura 1 presenta el mapa geolgico delstock de Aguablanca y las rocasencajantes. El stock est formado porgabronoritas, noritas y dioritas encajadasen su lmite septentrional en el Complejometavulcanosedimentario de Bodonal-Cala. Este consiste en una sucesin demetatufitas y pizarras en las que se interca-lan los mrmoles que estn en contacto

Fig. 1.- Mapa geolgico del plutn de Aguablanca (AB) y sus rocas encajantes. Tambin semuestra parte del stock de Santa Olalla (SO)

Fig. 1.- Geological map of the Aguablanca stock (AB) and its host rocks. Part of the Santa Olallastock (SO) is shown.

con la roca gnea y en los que se ha desa-rrollado una zona de skarn. El borde meri-dional y occidental del stock est en con-

tacto con las tonalitas del Complejo gneode Santa Olalla. Esta facies gnea es la me-jor representada y extensa del Complejo.

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Fig. 2.- Mapa desituacin de las

estaciones, sobre elmodelo de terrenodigital empleado

para la correccintopogrfica cercana.Coordenadas UTM,

29 en metros.

Fig, 2.- Map of thegravity stationslocated on the

Digital ElevationModel used to

estimate the terraincorrection. UTM, 29coordenates, meters.

Fig. 3.- Mapa deanomalas de

Bouguer. Intervaloentre isoanmalas de0.2 mGal. Coordena-

das UTM, 29 enmetros.

Fig. 3.- Gravityanomaly Map.

Isoanomaly interval0,2 mGal. UTM, 29coordenates, meters.

La estructura de las rocas del Com-plejo de BodonalCala est caracteriza-da por pliegues de orientacin NO-SEacompaados de una esquistosidad que,en general, tiene buzamientos altos.

El stock de Aguablanca muestra unaestructura compleja dominada porfoliaciones verticales paralelas a los bor-des y un pequeo dominio subhorizontalen el rea central. Las foliaciones gneasestn principalmente originadas por laorientacin preferente de forma de lasplagioclasas. En las zonas de foliacinvertical prximas al contacto norte, apa-recen lineaciones verticales definidaspor la orientacin de piroxenos yplagioclasas, especialmente desarrolla-das en las zonas en torno a los cuerposmineralizados (Lunar et al., 1997; Orte-ga et al., 2004). Esta zona ha sido consi-derada una zona de alimentacin delmagmatismo (Tornos et al., 2001). Mien-tras que los bordes NE, N y NO deAguablanca dominan las foliaciones ver-ticales con direcciones paralelas al bor-de, en el borde SO (con composiciones

diorticas) dominan foliaciones con direc-ciones N150 y buzamientos altos hacia elNE, una estructura que es paralela a la quepresentan las tonalitas de Santa Olalla querodean a estas dioritas por el SO.

La datacin de las rocas del stockmuestra una edad de emplazamiento de3411.5 Ma por lo que pertenece almagmatismo varisco (Romeo et al., 2004;2006)

Mapas de anomalas de Bouguer.

Se han medido 605 estaciones sobre unrea de 2,56 km2 sobre un estaquillado queinicialmente fue de 200 m y luego se inten-sific a una malla de 50 m en la zona prxi-ma a la mineralizacin (Fig. 2). La posiciny la cota de cada estacin fue determinadamediante GPS diferencial. Las medidasgravimtricas se han realizado con elgravmetro LaCoste y Romberg, modelo Gn 953 (Dpto de Geodinmica, UCM).

En los recorridos diarios se ha tomadocomo base la iglesia de Monesterio, enla-zada con la base de la red fundamental del

I.G.N. Fuente de Cantos (Sevilla), y cuyovalor de gravedad observada es979862.77 mGal. El error total del levan-tamiento calculado mediante la duplica-cin del 5% de las medidas gravimtricasy considerando un error en posicin ycota de 0,20 m es de 0,145 mGal.

En cada medida se han realizado lascorreccin lunisolar y de deriva. La gra-vedad normal se ha calculado mediante elGeodetic System de 1984 (WGS-84). Enel clculo de la anomala de Bouguer seha utilizado una densidad de reduccin de2750 kg/m3, densidad que se haba calcu-lado aplicando el mtodo de Plata Torres(1983) para un levantamiento regionalque incluye el rea de estudio de este tra-bajo y que coincide con el valor medio dela densidad medida en rocas delencajante. La correccin topogrfica des-de cada estacin a un radio de 22 km seha realizado mediante el mdulo deTerrain Correction del software OasisMontajTM.

Los datos se han interpolado me-diante kriging a una malla de 25 m. Elmapa de anomalas de Bouguer (Fig. 3)presenta un rango de valores positivosde anomala entre 19 y 23,4 mGal distri-buidos en un mximo de orientacin me-dia E-O. Este mximo se superpone a ungradiente de direccin ENE-OSO conpendiente hacia el norte. Para separar latendencia regional y residual se ha con-siderado como mapa regional un mapade anomalas de Bouguer que cubre par-te de las Zonas Surportuguesa y de Ossa-Morena (Sanchez-Jimenez, 2003). Ennuestra zona de estudio, este mapa estcaracterizado por un gradiente ENE-OSO coincidente con el gradiente obser-vable en el mapa de anomalas deBouguer del stock de Aguablanca(Fig.4a). Su sustraccin del mapa deanomalas de Bouguer observado de lazona de estudio ha permitido obtener elmapa de anomalas residuales (Fig.4b).Sobre este mapa se han representado loscontactos de la gabronorita con las rocasencajantes y los afloramientos de loscuerpos mineralizados. El mximo estrelacionado con el afloramiento delplutn de Aguablanca y el gradiente quele delimita marca el borde del plutn sal-vo en la zona suroccidental, dnde laroca gnea parece que se prolonga msall del gradiente que limita el mximo.No obstante, dado el descenso de la ano-mala es de prever que el volumen degabros disminuya hacia el SO. Lamineralizacin cartografiada coincidecon mximos de pequea amplitud ylongitud de onda. Los sondeos realiza-dos en la regin central de la anomala

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no han confirmado que los mximos allexistentes estn tambin relacionadoscon nuevas zonas de sulfuros masivos.Los mximos estn delimitados por fa-llas de direccin NE-SO cartografiadasdentro del plutn.

Modelizacin gravimtrica 3D

La modelizacin se ha llevado acabo con el mdulo GMSYS-3DTM(3D Gravity and Magnetic Modelingfor Oasis montajTM vers ion 1 .2;Northwest Geophysical Associates, Inc.2005). El modelo se define mediantesuperficies que separan volmenes condistintas densidades. Los clculos de laanomala se realizan en el espacio tem-poral segn una implementacin de losalgoritmos de Parker (1972). Tanto lassuperficies que describen el modelocomo la anomala gravimtrica debentener el mismo tamao de malla, el mis-mo nmero de filas y columnas, el mis-mo origen, ser peridicas y, adems, nodeben cortarse. Asimismo deben pro-longarse para evitar los efectos de bor-de. La anomala debe ser los ms sim-trica posible, de forma que se hayan eli-minado gradientes regionales.

El clculo requiere que la anomalaest referida a una superficie plana porlo que los datos sobre la topografa de-ben ser proyectados sobre una superficieplana de cota al menos similar a la ma-yor altitud del rea estudiada. En estecaso se ha realizado una prolongacin dela anomala residual a un plano de cota650 m. En la figura 5 se ha representadoesta anomala que aparece suavizada conrespecto al mapa de anomalasresiduales calculado.

El modelo de densidades consta de uncuerpo correspondiente a la gabronoritade Aguablanca, en cuyo encajante se handistinguido diferentes cuerpos represen-tativos de los mrmoles, zonas de skarn y

pizarras del Complejo Bodonal-Cala y lasdioritas y tonalitas del Complejo gneo deSanta Olalla. Las densidades y superfi-cies que forman el modelo se encuentran

Fig. 5.- Mapa de la prolongacin a650 m de la gravedad obs