Aquest treball conté objectius i metodologies diversos però interrelacionats, les conclusions dels quals són exposades separadament.

- PROSPECCIÓ MINERALÒGICA A LA BATEA

La campanya de propecció estratègica ha estat basada en 209 mostres de concentrats en una superfície de 7'3 km2. S'han detectat dues àrees anòmales per a l'or: el Cambro-Ordovicià del SW d'Andorra, i el contacte S del granit d'Andorra, en les comarques de la Cerdanya i l'Alt Urgell. La geologia i metal.logènia d'aquesta darrera àrea són exposades a continuació, mentre que les de la primera seràn objecte de futurs treballs.

L'existència de scheelita en diaclases del granit i les condicions de meteorització d'aquest produeix la presència arreu d'aquest mineral en els concentrats de batea. Aquest
fet invalida la scheelita com a mineral indicador de skarns en la regió.

Les esferes de magnetita, comuns en molts concentrats de batea, han estat atribuides a un origen antròpic i s'han desestimat en l'exploració de dipòsits minerals en la regió.

- GEOLOGIA

L'estudi litoestratigràfic ha confirmat les conclusions d'estudis anteriors. Els materials estudiats van des del Cambro-Ordovícià fins a l'Estefanià. La majoria de carbonats son al Devonià, que consisteix en una potent sèrie de calcàries i margues.

L'estuctura hercianana consisteix en un sistema ben desenvolupat de plecs E-W i un altre N-S de desenvolupament menor. S'han reconegut a més dos sistemes d'encavalcaments d'edat hercianana: el primer, de tipus laminar dóna lloc a una potent acumulació de calcàries devonianes amb intercalacions de pissarres negres silurianes; el segon sistema són encavalcaments fóra de sequència que tallen els anteriors i divideixen l'àrea estudiada en dues grans unitats estructurals. l'estructura herciniana mostra una zonació dels estils de deformació de l'orògen: de nord a sud hom pot observar un augment en la intensitat del plegament i una edat més tardana dels encavalcaments respecte als plecs.

El granit d'Andorra és una intrusió de morfologia estratoid constituida per granodiorita biotítica, grandíorita biotítica-hornblèndica i granit biotftic. No s'han observat contactes intrusius entre les diferents fàcies. Tampoc no s'ha observat cap zonació interna amb l'excepció d'un lleuger enriquiment en biotita prop dels contactes. La intrusió tingué lloc a uns 2 kbar i 650ºC. d'acord amb els equilibris silimanita + andalucita i moscovita + quars + fetdspat potàssic, observat en les corneanes pelítiques prop del contacte. La composició química de les roques plutòniques, amb o sense els enclaus, mostra una típica associació alumínmico-caf'emica, amb la majoria de termes lleugerament peralumínics. Malgrat la gama reduïda de composició la majoria d'anàlisis es projecten segons una tendència calcoalcalina amb valors baixos de la rel ació Mg/(Mg+Fe) i un caràcter un xic subalcalí. Els processos hidrotermals associats a la intrusió produiren l'alteració tocal de les roques plutòniques, així com la formació de skarns en i prop dels contactes amb les calcàries devonianes. La part sud del granit d'Andorra es troba intruida per nombrosos dics de direcció NW-SE i de composició predominantment diorítica, netament diferent de la de les roques plutòniques. Aquests podrien representar les arrels del volcanisme estefano-permià dels Pirineus, encara que manca molt més treball futur sobre aquest tema.

El plegament antiformal del sòcol hercinià, inclòs el granit d'Andorra, és el fet més rellevant de l'estructura alpina. En canvi no s'han observat encavalcaments alpins afectant el sòcol hercinià de l'àrea estudiada, que es comporta com un conjunt unitari. Durant l'orògen alpí té lloc igualment el joc d'un sistema atapeït de fractures NW-SE de possible edat tardi-herciniana.

Tots els materials i estructures anteriors han estat afectats per dos sistemes de fractures, E-W i WE-SW, associat a la formació de la depressió neògena de la Cerdanya. Tot el conjunt de fractures, des de les tardi-hercinianes fins a les recents, han afectat dràsticament la morfologia i l'estimació de reserves dels dipòsits minerals.

- ELS SKARNS I DIPÒSITS ASSOCIATS.

S'han detectat més de trenta skarns de mida hectomètrica a mêtrica a llarg d'uns deu quilòmetres de contacte reconegut de granit i calcàries. Els skarns es desenvolupen sistemàticament a les juntes inter-estrats de les calcàries, a partir del contacte intrusiu allà on aquest contacte talla l'estratificació de les calcàries amb un angle proper al recte.

S'han diferenciat set tipus diferents de skarns segons llur cooposició mineralògica: skarns estèrils de wollastonita-idocrasa, skarns anb tungstè, skarns de hedenbergita, skarns de magnetita, skarns de pirrotina, skarns d'arsenopirita i skarns mixtes de pirrotina i arsenopirita. Les fases metàl.liques de ferro mostren una zonació des de skarns amb pirrotina al nord de l'àrea estudiada fins a skarns de magnetita al sud. Els diferents tipus de skarns poden ser interpretats com a diferents estadis de evolució d'un mateix esdeveniment metasomàtic.

L'estadi I està representat per l'associació idocrasa + wollastonita. Aquests minerals es formaren per l'interacció de la calcària amb un fluid aquòs (X(C02)<0.03) a temperatures entre 700 i 550 ºC, com es dedueix dels equilibris entre silicats. El fluid circulà des del contacte amb el granit a través de les juntes d'estratificació del carbonat amb un flux canalitzat, penetrant a partir d'aquests punts en el carbonat amb un flux difòs. D'acord amb les dades d'isbtopos de C i O, la majoria de les reaccions de devolatilització en sistema obert (Rayleig) tingueren lloc en aquest estadi. La formació en diversos indrets d'un front de wollastonita massissa reduí la porositat i impedí el desenvolupament d'estadis posteriors, restant així formats els skarns estèrils de wollastonita- idocrasa.

L'estadi II es caracteritza pel desenvolupament de minerals de ferro, com ara hedenbergita, andradita estannífera, magnetita i epidota. Una petita proporció de scheelita es pot formar durant aquest estadi. Aquests minerals es formaren a partir de la interacción dels celcosilicats pre-existents i/o de la calcària amb un fluid aquòs (0.1>X(C02)>O.01) a temperatures entre 550 i 400 ºC. La fugacitat d'oxígen del fluid augmenta des de valors lleugerament superior at QFM fins a valors superiors a la reacció hedenbergita-andradita. Com en l'estadi anterior els fluids circularen a partir del contacte amb el granit amb una combinació de flux canalitzat i difús. En lloc de devolatilització, les dades d'isòtops de C i O indiquen un model d'intercanvi. Els alts valors de la relació aigua/roca que es necessiten en un intercanvi isotòpic en sistema tancat, per produir els empobriments en 13 i 180 observats, apunten cap a un model d'intercanvi en sistema obert. Els skarns d'hedenbergita són representatius d'aquest estadi metasomàtic. L'augment de porositat produït per la formació de l'hedenbergita permet la circulació posterior de fluids i el desenvolupament d'estadis posteriors. Els skarns de magnetita poden representar l'evolució d'aquest mateix estadi metasomàtic cap a condicions de més alta fugacitat d'oxígen i/o menor temperatura.

Durant l'estadi III té lloc la formació de una associació de quars + calcita + teoriíta + grosulària o actinolita + scheelita + sulfurs. Els sulfurs (pirrotina, lollingita i arsenopirita) són els minerals més abundants, i donen lloc els skarns de pirrotina, als skarns d'ersenopirita i als mixtes. Ja que la majoria de la scheelita s'ha format contemporàniament, els skarns amb tungstè també s'han considerat com a pertanyents a aquest estadi.

Una associació metàl.lica posterior (estadi IV) pot reemplaçar els sulfurs anteriors: galena i cosetita argentíferes, esfalerita, calcopirita, cessiterita, molibdenita, bismuto natiu, or natiu i fases del sistema S-Si-Te.

Ets estadis III i IV es formaren per l'intercanvi en sistema obert d'una salmorra (X(CO2) <0.02, 5m NaCl) amb els skarns d'hedenbergita previs o directament amb la calcària. En aquest últim cas poden trobar-se fins a 100 m lluny del contacte amb el granit (skarns d'arsenopirita). Durant l'intercanvi la temperatura baixà des de 525 fins a 350 ºC d'acord
amb la relació As/S de l'arsenopirita, l'estabilitat de la cosalita i la partició d'isòtops de S entre sulfurs en equilibri. El volum molar del fluid, calculat a partir de microtermometria d'inclusions fluides, confirma una pressió de fluids de 2 Kbar per a aquestes terrperatures. El pH del fluid era proper a l'equilibri moscovita-feldespat potàssic; la fugacitat de sofre compresa entre l'equilibri pirrotina + löllingita + arsenopirita i l'equilibri bismut natiu + bismutinita; i la fugacitat d'oxígen compresa entre els equilibris pirita+ pirrotina + magnetita i quars + fayalita + magnetita. En aquestes condicions fisíco-químiques, l'or fou transportat per complexos clorurats I dipositat com a resultat sobre tot del descens de temperatura. Aquest comportament és semblant a la majoria de metalls i confirma l'estreta associació de l'or amb els sulfurs. Els càlculs termoquímics sobre la composició de la clorita, i la presència de grafit amb els darrers sulfurs, indica una evolució de l'equilibrí PPM al GFM en alguns skarns, suggerint el control progressiu de la química del fluid per la roca regional. Els valors pesants dels isòtops de S de l'arsenopirita, esfalerita i galena també apunten cap al progressiu control de la química del fluid per la litologia regional i suggereixen una relació parental de les menes dels skarns amb les mineralitzacions singenètiques d'Ag-Au en el pre-Caradoc de la regió.

L'estadi III i especialment l'estadi IV són els més importants des del punt de vista econòmic. Així, els skarns de pirrotina-arsenopirita poden arribar a lleis de 10000 g/t de Sn, mentre que aquests mateixos skarns i els d'arsenopirita tenen continguts anòmals d'Au i d'Ag fins e 5 i 750 g/t respectivament. Els skarns d'arsenopirita poden donar ocasionalment continguts de fins a 5 g/t de platinoids i especialment en les mostres amb abundants minerals de Te-Bi-S.

Les característiques estructurals, mineralògiques i químiques descrites poden ser utilitzades com a criteris d'exploració d'aquest tipus de mineralitzacions. La relació isotòpica de C i O en els carbonats és útil en la detecció del pas de fluids per una roca regional, especialment en skarns anb pobre desenvolupament de calcosilicats. La modelització d'aquesta interacció pot ajudar a destriar entre skarns estèrils (devolatilització) i mineralitzats (intercanvi), criteri suggestiu que cal comprovar en altres indrets.

- ALTRES DIPÒSITS

S'han trobat diversos filons d'arsenopirita massissa amb pirrotina, calcopirita i cassiterita, associats a les fractures de direcció NW-SE i d'edat probable tardi-herciniana. L'interès econòmic rau en llurs continguts de Sn (10000 g/t) i anomalia en Au (1 g/t). Els filons estan encaixats en la granodiorita prop del contacte amb el pre-Caradoc, mentre que les mateixes fractures solament contenen calcopirita o una alteració a filosilicats amb poc Au (0.01 g/t) cap a l'interior de la intrusió.

Sense relació aparent amb fractures, en les granodiorites poden existir també volums decamètrics amb una important albitització i disseminacions de pirrotina, arsenopirita, calcopirita i estannita. Aquest conjunt de mineralitzacions poden indicar la circulació de les solucions mineralitzants a través de la roca granítica, i deberien ser objecte de futurs estudis.