Formación de Pórfidos de Cu y Fluidos Magmáticos
Descubre los intrincados procesos de formación de depósitos de pórfido de cobre (Cu), originados a partir de fluidos hidrotermales magmáticos liberados en la zona apical de plutones subvolcánicos.
Exsolución Volátil y Alteración Hidrotermal
Explora la exsolución de volátiles en la parte superior de los intrusivos y su relación con la transición frágil-dúctil a ~400°C. Comprende cómo la deposición de mena se ve influenciada por la alta solubilidad inicial de metales base en fluidos calientes y salinos, la reducción de solubilidad por enfriamiento de 600° a 300°C, y la desproporción de SO2 que genera H2S para la precipitación de sulfuros. Aprende sobre las reacciones hidro líticas con la roca de caja que forman sericita (alteración fílica) y arcilla (alteración argílica), absorbiendo ácidos y promoviendo la precipitación de sulfuros.
Escala de Formación de Yacimientos y Ambiente Epitermal
Analiza los procesos a gran escala, a nivel de sistema y a nivel de depósito que controlan la magnitud de la formación de mena, incluyendo la necesidad de un alto volumen y flujo de magma, el papel de una zona MASH en la corteza inferior, y el establecimiento de una cámara magmática duradera en la corteza media-superior. Sumérgete en el ambiente epitermal, contrastándolo con los sistemas de pórfido, y explora ejemplos como sistemas geotermales, minas de azufre, y fumarolas.
Depósitos de pórfido de cobre
Este documento crucial revela los mecanismos esenciales detrás de la formación de los valiosos depósitos de pórfido de cobre. Desde la exsolución de fluidos magmáticos ricos en metales hasta la alteración hidrotermal que facilita la precipitación de sulfuros, se detallan los procesos fisicoquímicos clave. Se subraya la importancia de la escala de los procesos magmáticos y la evolución de los sistemas hidrotermales, conectando las profundidades de la corteza con la superficie. Palabras clave: pórfido de cobre, fluidos magmáticos, exsolución volátil, alteración hidrotermal, precipitación de sulfuros, zona MASH, cámara magmática, ambiente epitermal, Andes Centrales, mineralización.
Contenido:
1. Procesos de Formación de Pórfido de Cu
- Fluidos Hidrotermales Magmáticos:
- Los depósitos de pórfido de Cu se forman a partir de fluidos hidrotermales magmáticos exsueltos en la zona apical de plutones subvolcánicos.
- Esta idea está respaldada por Hedenquist et al. (1996).
- Exsolución Volátil en la Parte Superior del Intrusion (Carapace):
- Etapa temprana: Exsolución de volátiles, referenciado a Burnham (1979).
- Etapas posteriores: Desarrollo de brechas y stockwork debido al gran +ΔV a medida que los volátiles se exsuelven.
- Relación con la transición frágil-dúctil alrededor de ~400°C, referenciado a Fournier (1999).
- El diagrama de fases NaCI-H2O muestra la separación de un fluido magmático típico exsuelto inicialmente bajo condiciones supercríticas, © Richards (2003).
2. Deposición de Mena
- Procesos Clave:
- Alta solubilidad inicial de metales base en fluidos calientes y salinos.
- La reducción de la solubilidad al enfriarse de 600° a 300°C.
- Desproporción de SO2 con el enfriamiento, generando H2S y ácido.
- El H2S reacciona con los metales disueltos para precipitar minerales de sulfuro: 4 SO2 + 4 H2O → H2S + 3 H2SO4; CuCI° + H2SQ → Cu2S + 2HCI.
- Reacciones con la Roca de Caja:
- Las reacciones hidrolíticas con la roca de caja que forman sericita (alteración fílica) y arcilla (alteración argílica) absorben ácidos y promueven una mayor precipitación de sulfuros, © Richards (2003).
- Se observan vetillas A tempranas con bordes de biotita cortadas por vetas B posteriores, © Richards (2003).
- Las vetas B de Qz-Cp-Mo cortan la alteración potásica (biotita), © Richards (2003).
- Texturas de Stockwork:
- Stockworks de vetillas D con halos de alteración fílica sobreimprimiendo la alteración potásica (feldespato K), © Richards (2003).
- Ejemplos de Silver Bell, Arizona y Kuh-e-Panj, centro de Irán.
- Alteración Hidrotermal:
- Alteración Potásica:
- Biotita secundaria y feldespato K en intrusiones porfídicas de Chuquicamata y Lomas Bayas, © Richards (2003).
- Alteración Fílica (Sericítica):
- Alteración sericítica en intrusiones porfídicas de Escondida y Porgera, © Richards (2003).
- Alteración Argílica Avanzada:
- Alteración argílica avanzada en las partes superiores de PCD en Chimborazo, Chile, © Richards (2003).
- Fotografía de alunita, © Richards (2003).
- Alteración Potásica:
3. El Ambiente Epitermal
- Sistema Geotermal:
- Se compara con un lago de cráter a escala aproximada de 100 m, Hedenquist et al. (1996) Approximate scale.
- Incluye aguas termales con fluido ácido.
- Sistema Volcánico-Hidrotermal:
- Conexión con los pórfidos de Cu (Mo, Au) a una escala de ~1 km, Hedenquist et al. (1996) Approximate.
- Presenta fluido magmático salino, flujo de líquido, y ascenso de vapor.
- Temperaturas de 500°-900°C con presencia de SO2, HCI, CO2 en el entorno de los pórfidos de Cu.
- Temperaturas de 200°-300°C con presencia de CO2, HCI, S en el ambiente epitermal.
- Asociado a oro de alta sulfuración (Au, Cu).
- Ejemplos Epitermales:
- Mina Julia, mina de azufre, NW Argentina.
- Fumarolas de sulfato, Corrida de Cori, NW Argentina, © Richards (2003).
- Espirales de fumarolas de yeso rodeadas de bombas volcánicas (negras).
- Vetas de anhidrita alimentando fumarolas fósiles.
- Clastos de cuarzo hidrotermal en ignimbrita que contienen inclusiones fluidas de alta T y alta salinidad, © Richards (2003).
4. Procesos que Afectan la Escala de Formación de Yacimientos
- Procesos a Gran Escala:
- Necesidad de un alto volumen (≥100 km³) y flujo de magma llegando a la corteza superior, lo que implica una zona MASH bien desarrollada en la corteza inferior.
- Esto sugiere un período de subducción en estado estacionario (~10 m.a.) con un régimen de esfuerzo ampliamente compresional en la placa superior.
- Las estructuras preexistentes en la corteza sirven para enfocar el ascenso de magma y el emplazamiento a niveles someros.
- El cizallamiento: Los magmas ascienden boyantemente por zonas de dilatación transpresionales sobre cámaras magmáticas someras; potencial para la formación de PCD.
- Procesos a Nivel de Sistema:
- Establecimiento de una cámara magmática grande y de larga duración (recargada) en la corteza media-superior (≥100 km³).
- La recarga por magmas menos evolucionados y fértiles puede ser un factor clave para aumentar la formación de mena.
- Inicio de la exsolución de volátiles en profundidad (>5 km) dentro de esta gran cámara magmática en convección.
- Partición eficiente de metales y azufre en la fase volátil.
- Convección eficiente de volátiles hacia las regiones apicales de la cámara magmática, ya sea como una fase volátil discreta o una pluma de magma burbujeante.
- Procesos a Nivel de Depósito:
- Liberación enfocada de volátiles en la parte superior del intrusivo (carapace), quizás en pulsos repetidos, © Richards (2003).
- Falta de ventilación explosiva que podría descargar fluidos mineralizantes directamente a la superficie, © Richards (2003).
- Enriquecimiento supergénico: La economía de muchos grandes yacimientos está controlada por procesos de enriquecimiento supergénico, © Richards (2003).
- La historia de levantamiento, erosión y meteorización puede ser de importancia crítica, © Richards (2003).
Autor y fecha de publicación:
- Autor: Jeremy P. Richards
- Fecha de publicación: 2003 (basado en la fecha del SEG International Exchange Lecturer y los derechos de autor en el documento).
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