Geologie und Lagerstätten im Bereich Palca (Mururata) und die Geochemie der Silursedimentite in der Cordillera La Paz/Bolivien

Das Gebiet Palca (Mururata), 25 km östlich von La Paz/Bolivien in der mittleren Cordillera Real (Cord. La Paz) gelegen, wurde geologisch und lagerstättenkundlich aufgenommen sowie über seine Grenzen hinaus geochemisch untersucht. Die Sedimentitfolge in diesem Gebiet setzt sich hauptsächlich aus marinen klastischen Serien des Altpaläozoikums zusammen, die insgesamt etwa 4 000 m mächtig sind und lokal von geringmächtiger kontinentaler Kreide (Torotoro-Formation) und Pliozän-Quartär (La Paz-Formation) diskordant überlagert werden. Mit einer Tonschiefer-, Metasandstein-, Quarzit-Wechsellagerung der oberordovizischen Unduavi -Formation beginnt die Abfolge. Die Silurbasis nehmen typische Diamiktitgesteine der Cancaniri (Zapla)-Formation ein. Es schließen an die Quarzite und Tonschiefer der Llallagua-Formation, die mächtige Folge von schwarzen Tonschiefern der Uncia-Formation und die Wechsel folge von Quarziten, Metasandsteinen und Tonschiefern der Catavi-Formation. Violette Tonschiefer der Vilavila-Formation beenden hier vermutlich das Silur. Eindeutiges Unterdevon repräsentiert erst die Icla-Formation ("Scaphiocoelia-Zone") mit ihren Metasandstein-, Quarzitschichten. Während seiner herzynischen Entwicklung wird das Altpaläozoikum schwach regional metamorph überprägt, weiträumig gefaltet und bereichsweise geschiefert. In der Obertrias nahm posttektonisch der granitoide Taquesi-Mururata-Batholith im herzynisch gefalteten Paläozoikum Platz. Modell alter zwischen 194 my und 214 my sind belegt. Ein asymmetrischer Kontakthof, der weit nach SE vorgreift, umgibt den Batholithen. Die thermometamorphen Umbildungen reichen von Flecken- und Knotenschiefern bis hin zu Muskovit-Biotit- (Andalusit) -Hornfelsen. Unter jüngerer andiner Blocktektonik (Ketschua-Phase) erfährt der herzynische, NW-SE gerichtete Baustil am Mururata einen Umbau zu einer aberrant W-E verlaufenden Großstruktur ("Palca-Zone"). Ihre Entwicklung wurde entscheidend beeinflußt von den beiden starren Intrusiv-Massen des Taquesi-Batholithen und des Illimani-Plutons (Oberoligozän), die sich auf relativ kurzer NS- Di stanz gegenüberstehen. Das Revier Palca ist durch zahlreiche hydrothermale W-Sn, Cu-Pb-Zn, Au- und Sb-Vererzungen charakterisiert. Diese treten zumeist in diskordanten Gängen auf oder sie liegen, wie in den Gruben Bolsa Negra (Wolfram) und Chilicoya (Au) gegeben, schichtkonkordant ("Mantos") im Ordovizium. Derzeit stehen lediglich die W-Sn-Lagerstätten San Francisco-Andina und Bolsa Negra im Abbau. Eine Au-Seife wird aus dem Rio Wila Pampa gewaschen. Die geochemischen Untersuchungen bezogen sich in erster Linie auf die schwarzen Tonschiefer des Unter- und Mittelsilurs. Diese Tonschiefer sind aufgrund ihres Chemismus als C org.-arme Alaunschiefer anzusehen. Sie lagerten sich in einem bathyalen Meeresraum unter halbreduzierenden Bedingungen (Gyttja-Milieu) ab. Die Spurenelement- Gehalte an Li, Pb, Zn, Cr, V, Mo und Sn entsprechen dem "Average Shale". Die Gesteine weisen ferner ein F- und Mn-Defizit auf und sind nur hinsichtlich ihrer Cu- und Ni -Werte echten (euxinischen) Schwarzschiefem vergleichbar. Signifikante Änderungen der Spurenanteile sind in den Kontaktaureolen der mesozoischen Granitoide zu verzeichnen: Die Konzentrationen von Cu, Pb und gelegentlich Zn vermindern sich, während die Gehalte an F, V und Sn ansteigen. Die Li-Variationen sind von den maßgeblichen Bedingungen im Kontakthof abhängig. Die Differentiationsreihe der Taquesi-Mururata-Intrusion setzt mit Tonalten/Granodioriten ein und führt über Zweiglimmer-Granite zu hochdifferenzierten Aplitgraniten. Der Intrusiv-Komplex ist geochemisch überdurchschnittlich Sn-haltig. Sn und - im gewissen Maße - auch Rb folgen emanativen Konzentrations-Bedingungen, über die progressive magmatische Kristallisation vermindern sich allmählich die Ba- und Sr-Gehalte, während sich Rb, Li und Sn - teilweise diskontinuierlich - zum Spätdifferentiat hin intensiv anreichern. Eine K-betonte Alkalimetasomatose überprägt den Granitoidkörper, der vermutlich als "s-type granite" einzustufen ist und damit seine anatektische Herkunft aus Krustengesteinen unterstreicht. Die Vererzungen bei Palca (Mururata) werden als spätherzynische, einheitliche Bildungsabfolge der hydrothermalen Aktivität der Taquesi-Mururata-Intrusion interpretiert. Sn, W und Sb sind magmatischer Herkunft, während Cu, Pb, Zn und wahrscheinlich auch Au aus den schwarzen Tonschieferfolgen mobilisiert wurden.

The region of Palca (Mururata) situated 25 km east of La Paz/Bolivia in the central Cordillera Real (Cord. La Paz) has been mapped and studied for its mineral deposits. Geochemical investigations were carried out within this area and its surroundings. The sedimentary sequence in this region consists principally of marine clastic Paleozoic 4000 m thick. Locally this sequence is superimposed discordantly by continental Cretaceous sediments (Torotoro Formation) and Pl io-Qua ternary sediments (La Paz Formation). The Paleozoic begins with alterning shales, metasandstones, and quartzites of the Upper Ordovician Unduavi Formation. The Silurian base is made up of the typical diamictites of the Cancaniri Formation. The latter is overlain by the quartzites and shales of the Llallagua Formation followed by the thick black shale series of the Uncia Formation and the quartzites, metasandstones, and shales of the Catavi Formation. Violet shales of the Vilavila Formation probably represent the end of the Silurian, however the quartzites and metasandstones of the Ida Formation are definitely of Devonian age (Scaphiocoelia Zone). During its Hercynian evolution this Paleozoic sequence has undergone slight regional metamorphism, ample folding, and sporadic axial plane cleavage. In the Upper Triassic the posttectonic Taquesi-Mururata Granitoid intruded the Hercynian range. Geochronological data between 194 my and 214 my have been recorded. An asymmetrical contact aureole surrounds this batholith and extends far to the SE. The thermometamorphic conversions range from spotted slates up to muscovite-biotite- (andalusite) hornfelses. During the younger Andean blocktectonics (Quechua Phase) the Hercynian, NW-SE striking structure of the Mururata region was developed to an anomalous W-E striking macrostructure (Palea Zone). This evolution was largely influenced by two rigid intrusive massives, i.e. the Taquesi Batholith and the Illimani Pluton (Upper Oligocene), closely situated opposite one another along a NS line. The district of Palea is characterized by numerous hydrothermal ore deposits of W-Sn, Cu-Pb-Zn, Au, and Sb. These deposits occur as discordant veins or they are bound concordantly (Mantos) to the Ordovician series, as at the Bolsa Negra Mine (Wolfram) and the Chilicoya (Au). A gold placer deposit is being worked in the Rio Wil a Pampa river-bed. The geochemical investigations were carried out mainly on Silurian black shales. According to their chemical composition these are alum shales with low C org. contents. They have been deposited in a bathyal ocean environment with a Gyttja milieu. The trace-element contents of Li, Pb, Zn, Cr, V, Mo and Sn correspond to those of the average shale. The shales also have a deficit of F and Mn, and only their Cu and Ni contents are equivalent to those of euxinic black shales. Significant trace-element variations could be registered in the contact aureoles of the Mesozoic granitoids: the element concentrations of Cu, Pb and occasionally Zn decrease, while the contents of F, V and Sn increase. The Li -variation within the aureoles depends on the local conditions. The differentiation sequence of the Taquesi-Mururata Intrusion begins with tonalites/ granodiorites, changes to two-mica granites and ends with strongly differentiated muscovite granites. This intrusive complex exhibits an above-average Sn content. Sn and to a certain degree Rb were concentrated by emanative differentiation. Throughout the progressive magmatic cristallization the amounts of Ba and Sr gradually decrease, whereas - partly in a discontinous process - Rb, Li, and Sn greatly increase towards the late differentiate. This granitoid complex is affected by an alkali metasomatism. Probably this intrusion can be classified as a “s-type granite" formed by anatexis of crustal rocks. The ore deposits of the Palea (Mururata) district can be interpreted as a late Hercynian, uniform formation caused by the hydrothermal activity of the Taquesi-Mururata Intrusion. The Sn, W, and Sb are of magmatic origin, while the Cu, Pb, Zn, and certainly the Au have been mobilized from the black shale series.