Fluid geochemistry of the epithermal deposits in the southeastern part of the Temascaltepec District, Mexico State, Mexico | Geoquímica de fluidos de los depósitos epitermales del sureste del Distrito de Temascaltepec, Estado de México

Inglés. This study is focused on the genetic relationship between different zones containing epithermal veins in the Temascaltepec mining district. For this purpose, the characteristics of their respective mineralizing  fluids  contained  in  fluid  inclusions,  stable  isotope  geochemistry,  and  spectrometric volatile analyses of fluid inclusions were used. The Temascaltepec district is located 150 km south- east of Mexico City, in Mexico state, and is constituted by several Ag–Au bearing low–sulfidation epithermal veins. In this area, three main vein sets occur from NW to SE: (1) El Coloso, (2) La Guitarra, which laterally connects to El Coloso, and (3) Mina de Agua, comprising over 50 known veins with dominant NW–SE orientation. These three vein sets are hosted by three different lithologic units: Eocene volcanic rocks, Paleocene monzogranites, and pre–Albian metamorphic rocks, respectively. The epithermal veins from the Temascaltepec district were mineralized during hydrothermal activity associated with the thermal manifestations of late volcanism and sub–volcanic intrusions of the Sierra Madre del Sur. The Temascaltepec River normal fault divided the ensemble of epithermal veins into two vertically displaced blocks, although it is assumed an original lateral continuity of the veins from the El Coloso zone until the Mina de Agua area. The latter represents the uplifted block, formed at a greater depth than the rest of epithermal veins in the district. The veins of the Mina de Agua sector are mostly hosted in the Taxco Schists unit. The fluid inclusion microthermometric analyses were done on quartz samples from the main mineralization events, and calcite samples from the last mineralization stage of  Socorro and San Bernabé veins. Temperature and salinity of mineralizing  fluids  range  from  60  to  271°C  and  2.0  y  5.5  wt.%  NaCl  equiv  respectively.  The temperature variation found in the Mina de Agua sector is similar to that found in the La Guitarra deposit, although the mean temperature values for each sample from the Mina de Agua sector are significantly  higher.  No  differences  on  physico–chemical  characteristics  are  found  between Ag–bearing and barren segments of the veins. d18Owater, values are –0.6‰ in quartz and  –1.6‰in calcite; and dDwater  values are –48 and –53‰ in quartz, and –9.7‰ in calcite. These values are similar to those obtained in the La Guitarra–El Coloso ensemble and suggest that the meteoric water content in the main mineralization events is greater in the Mina de Agua deposits than in the La Guitarra deposit but magmatic fluids may also be present. The  87Sr/86Sr value (0.70677) obtained from a calcite sample from the last mineralization event indicates a mantle influence that can be possibly derived from leaching of the magmatic host rocks by meteoric waters that had some degree of deep circulation. The spectrometric analyses of volatiles contained in fluid inclusions shows N2/Ar ratios up to 739, and N2–He–Ar and N2–CH4–Ar relations that indicate the occurrence of magmatic fluids, deep–circulated meteoric fluids and fresh meteoric waters as main mineralizing flu ids. This conclusion is equivalent to that obtained through the stable isotope study. The distinct ratios between Ag, Au and base metals found in the veins from the La Guitarra–El Coloso ensemble, and from the Mina de Agua sector (higher in Au and base metals, respectively), the difference in topographic level of  both  areas,  the  occurrence  of  the  Temascaltepec  River  normal  fault  between them, and the physico–chemical characteristics of mineralizing fluids, are compatible with a deeper formation of the veins in the Mina de Agua area than the rest of epithermal veins of the district. This in turn implies that epithermal veins from both the Mina de Agua sector and the La Guitarra–El Coloso ensemble were likely formed at the same time as a result of a single hydrothermal system.

Español; castellano. En el presente estudio se trata de relacionar genéticamente los diferentes conjuntos de filones epitermales del distrito minero de Temascaltepec mediante las características de los fluidos mineralizantes de los mismos, contenidos en inclusiones fluidas, y la geoquímica de isótopos estables y de los volátiles contenidos en inclusiones fluidas. El distrito de Temascaltepec está situado a 150 km al suroeste de la Ciudad de México, en el Estado de México, y contiene numerosas vetas de Ag–Au del tipo epitermal de baja sulfuración. En este distrito se hallan tres zonas principales con mineralizaciones epitermales, de NW a SE: (1) El Coloso, (2) La Guitarra, con continuidad lateral desde El Coloso, y (3) Mina de Agua, comprendiendo más de 50 filones conocidos, con rumbo NW–SE predominante. Estos tres sistemas de vetas están encajonados en tres unidades litológicas distintas:  rocas  volcánicas  del  Eoceno,  cuarzomonzonita  del  Paleoceno,  y  rocas  metamórficas pre–Albienses, respectivamente. Los depósitos epitermales del distrito de Temascaltepec están relacionados con la actividad hidrotermal asociada al termalismo derivado de las manifestaciones volcánicas y sub–volcánicas de la Sierra Madre del Sur. La falla del Río Temascaltepec divide el conjunto de depósitos epitermales del distrito en dos bloques desplazados verticalmente, si bien se supone que dicho conjunto tuvo originalmente continuidad desde la zona de El Coloso hasta Mina de Agua. El sector de Mina de Agua representa la porción ascendida y de formación más profunda en el conjunto de depósitos epitermales del distrito. Los filones epitermales del sistema Mina de Agua se hallan en su mayoría encajados  en  la  unidad  Esquisto  Taxco.  Se  han  analizado  las  inclusiones  fluidas  en  muestras de cuarzo de la mineralización principal, y calcita de la mineralización más tardía de los filones Socorro y San Bernabé. En el estudio microtermométrico de inclusiones fluidas se obtuvieron temperaturas de homogeneización (Th) entre 60 y 271°C. Las salinidades calculadas varían entre 2.0 y 5.5 wt.% NaCl equiv. El rango de variación de Th en Mina de Agua es similar al hallado en La Guitarra, aunque los promedios de Th obtenidos en Mina de Agua para cada muestra son sensiblemente mayores. No se aprecian diferencias, en cuanto a las características físico–químicas de los fluidos, entre las muestras tomadas de segmentos de los filones con contenidos económicos de plata y las de segmentos estériles. Los valores de d18 Oagua (–0.6‰ en cuarzo y –1.6‰ en calcita), dD (–48 y –53‰ en cuarzo) y (–9.7‰ en calcita) sugieren que, aun cuando no puede descartarse una componente de fluidos magmáticos en las muestras procedentes de la mineralización principal, la influencia de las aguas meteóricas es mayor en Mina de Agua que en La Guitarra, si bien los datos obtenidos tanto en los  filones de la parte SE del distrito como en La Guitarra y El Coloso son similares. La relación 87Sr/86Sr (0.70677) obtenida en una muestra de calcita tardía indica la existencia de una componente mantélica, posiblemente derivada de la lixiviación de las rocas magmáticas encajonantes por aguas meteóricas. Mediante el análisis espectrométrico de volátiles en inclusiones fluidas se aprecian relaciones N2/Ar de hasta 739 y otras relaciones entre gases que ponen de manifiesto la presencia de fluidos magmáticos, aguas meteóricas de circulación profunda y aguas meteóricas superficiales como fluidos mineralizantes. Esta conclusión es equivalente a la obtenida mediante el estudio de isótopos estables. Las distintas relaciones entre Ag, Au y metales de base en la zona de La Guitarra– El Coloso y Mina de Agua, la diferencia de altitud entre ambas zonas, la existencia de la falla normal del Río Temascaltepec, y la naturaleza de sus inclusiones fluidas, es compatible con la idea que el sistema Mina de Agua representa la parte más profunda de todo el conjunto, con lo que es muy probable que ambas zonas con filones epitermales se formaran sincrónicamente como resultado de un mismo sistema hidrotermal.