Magmatismo, Fluidos y la Génesis de Depósitos Minerales
Desvelando los Secretos de las Alteraciones Hidrotermales
Este fascinante documento, titulado originalmente «CURSO ALTERACIONES HIDROTERMALES PARTE 1.pdf», nos introduce de lleno en el complejo y crucial mundo de las alteraciones hidrotermales, procesos endógenos fundamentales en la formación de valiosos depósitos minerales. Desde una perspectiva geológica profunda, explora la intrincada relación entre el magmatismo y la mineralización, detallando cómo la evolución de la corteza terrestre influye directamente en la génesis de estos depósitos. Se profundiza en la naturaleza y composición de los fluidos mineralizantes e hidrotermales, destacando su origen magmático, meteórico, marino o metamórfico, y su rol esencial como transportadores de metales.
Fluidos Hidrotermales: Los Arquitectos de la Alteración
Comprender la alteración hidrotermal, definida como el cambio en la composición mineralógica, química y textural de una roca huésped por la interacción con estos fluidos calientes, es clave. Se analizan exhaustivamente los factores que controlan la alteración, como la temperatura, el pH, la composición del fluido y de la roca huésped, el tiempo de interacción y la permeabilidad. Además, se describen los diversos procesos de alteración, incluyendo depositación directa, reemplazo y lixiviación. Este recurso es esencial para geólogos, estudiantes y cualquier persona interesada en la metalogénesis y la exploración de recursos minerales.
Contenido Detallado:
Formación de Depósitos Minerales
- Evolución de la Corteza y su Relación con la Formación de Depósitos Minerales:
- Presenta un esquema tectónico magmático global, mostrando la asociación entre diferentes tipos de magmatismo (toleítico, alcalino, calcoalcalino) y entornos tectónicos como dorsales meso oceánicas, arcos insulares, rifts intracontinentales, zonas orogénicas, zonas cratónicas y zonas de subducción.
- Describe la propagación de yacimientos en relación con diferentes profundidades (superficial, hipabisal, abisal, ultraabisal) y procesos endógenos como la desegregación, defoliados, diatrémicos, pegmatíticos, metasomáticos, neumatolíticos, diferenciados y telescopiados, así como ambientes subvolcánicos.
Magmática y su Relación con Fluidos Hidrotermales
- Procesos Endógenos de Formación Magmática y su Relación con Fluidos Hidrotermales:
- Ilustra la liberación de fluidos hidrotermales en diferentes etapas de la cristalización magmática, incluyendo la cristalización temprana y la cristalización primaria, así como durante la 2da. Ebullición.
- Establece una secuencia de fases: magmática, tardimagmática e hidrotermal, vinculándolas con procesos pegmatíticos, neumatolíticos, metasomáticos y de alteraciones hidrotermales.
- Definiciones Fundamentales:
- Define fluidos mineralizantes como aquellos asociados a la generación de depósitos minerales, con posibles orígenes magmático-hidrotermal, superficial o meteórico, marino o metamórfico.
- Define fluidos hidrotermales como fluidos calientes, dominados por agua, a veces ácidos, capaces de transportar metales y alterar la roca de caja.
- Define alteración hidrotermal como el cambio en la composición mineralógica, química y textural de una roca huésped debido a la interacción con soluciones hidrotermales.
Propiedades de los Fluidos Hidrotermales
- Composición y Propiedades de los Fluidos Hidrotermales:
- Indica que son emanaciones calientes asociadas principalmente a intrusiones félsicas.
- Detalla su composición típica: 50% – 90% agua, 3% a 50% en peso de sales, y la presencia de CO2, CO, NH4, NH3, H2S, Cl, F, HCO3, SO4 y SiO2.
- Describe a los fluidos hidrotermales como soluciones multicomponentes electrolíticas donde los cloruros alcalinos son los solutos principales y los metales se encuentran en forma de iones complejos.
- Menciona que el electrolito dominante es típicamente el cloruro de sodio (NaCl), a veces con cloruro de potasio (KCl) y cloruro de calcio (CaCl2), formando complejos clorurados.
- Señala que los fluidos de origen magmático pueden presentar salinidades altas, superiores al 50% en peso de NaCl equivalente.
- Indica que el pH y la oxidación están interrelacionados, y que los fluidos iniciales suelen tener bajo potencial de oxidación y pH cercano a neutro.
- Identifica los ligantes más importantes en fluidos hidrotermales: Cl-, HS-, NH3, OH- y CH3COO-, destacando la abundancia del Cl- como formador de complejos.
- Resalta el agua como un excelente solvente a alta temperatura y presión.
- Explica cómo la temperatura causa la expansión del agua y el aumento de entropía, mientras que la presión la comprime, afectando la densidad y las propiedades dieléctricas del agua.
- Indica que al aumentar la temperatura, la viscosidad del agua decrece y la constante dieléctrica disminuye, favoreciendo la formación de pares iónicos y la estabilidad de complejos metálicos.
Metales en Soluciones Hidrotermales
- Concentraciones de Metales en Soluciones Hidrotermales:
- Subraya la importancia de considerar la concentración mínima de metales para su transporte y depositación efectiva.
- Menciona métodos para estimar estas concentraciones, basados en inclusiones fluidas, fluidos geotermales y cálculos termodinámicos.
- Inclusiones Fluidas:
- Describe las inclusiones primarias como aquellas atrapadas durante el crecimiento del mineral huésped, proporcionando información sobre las condiciones de transporte y depositación.
- Menciona las inclusiones secundarias, que pueden originarse después de la depositación.
- Presenta ejemplos de fluidos mineralizantes asociados a diferentes tipos de alteración (potásica, propilítica, fílica, fílica-propilítica, fílica potásica) en relación con rocas como diorita y fluidos magmáticos y meteóricos.
- Describe mecanismos de depositación como la transformación de fases minerales, crecimiento de nuevos minerales, disolución y precipitación, y reacciones de intercambio iónico.
Factores que Controlan la Alteración Hidrotermal
- Factores que Controlan la Alteración Hidrotermal:
- Enfatiza el rol de la composición del fluido hidrotermal (incluyendo el pH), la temperatura, la razón agua/roca.
- Destaca la importancia de la composición de la roca huésped y su susceptibilidad a la alteración.
- Menciona el tiempo de interacción.
- Indica que mayor temperatura genera mayor efecto en la mineralogía original.
- Señala que menor pH (fluido más ácido) tiene mayor efecto.
- Explica el efecto indirecto de la presión en procesos secundarios como la ebullición de fluidos, el fracturamiento hidráulico y las erupciones hidrotermales.
- Subraya la importancia de la permeabilidad de la roca para la invasión de fluidos hidrotermales.
- Indica que mayor volumen y tiempo de circulación de aguas calientes resultan en modificaciones mineralógicas más completas.
- Define intensidad de la alteración y los términos pervasividad y extensividad.
- Menciona que las características físicas de la roca (porosidad, permeabilidad, grado de fracturamiento) también influyen en la alteración.
- Resume los factores clave: temperatura (Δtº), composición del fluido (pH), permeabilidad de la roca, duración de la interacción agua/roca, composición de la roca y presión.
Procesos de Alteración Hidrotermal
- Procesos de Alteración Hidrotermal:
- Describe la depositación directa de minerales en zonas de debilidad de la roca.
- Explica el reemplazo de minerales inestables por nuevos minerales estables mediante infiltración y difusión.
- Define la lixiviación como la extracción de componentes químicos de las rocas por los fluidos hidrotermales.
- Distribución Espacial de las Alteraciones Hidrotermales:
- Depende de la distancia a la conducción de los fluidos, la composición de los fluidos (y sus variaciones de temperatura y presión), y la litología.
- El transporte de materiales puede ocurrir por infiltración o difusión.
- Estilos de Alteración:
- Describe la alteración pervasiva (no selectiva, destrucción total de la textura original, característica de depósitos diseminados).
- Define la alteración pervasiva selectiva (reemplazo de minerales específicos, se reconoce la textura original, común en halos a lo largo de estructuras).
- Menciona vetas y venillas controladas por la alteración (incluyendo stockwork).
- Describe la alteración vug-filling (generación de espacios vacíos rellenados posteriormente con minerales).
- Identificación de los Ensambles Mineralógicos de Alteración:
- Los minerales de alteración pueden formarse en rocas de grano fino, destruyendo la textura original y formando mosaicos o agregados.
- Pueden presentarse sobreimpresiones de diferentes fases de alteración.
- Se observan zonas de alteración gradacionales en zonas de contacto.
- Procedimiento para la Identificación de Alteraciones Hidrotermales:
- Incluye procedimientos de campo (conocimiento litológico, cuantificación y descripción de alteraciones).
- Y procedimientos de laboratorio (equipos ópticos y avanzados).
Clasificación de las Alteraciones Hidrotermales
- Clasificación de las Alteraciones Hidrotermales:
- Alteración Potásica: feldespato potásico y/o biotita, con cuarzo, magnetita, sericita, clorita; T° 400-800°C, pH neutro-ácido.
- Alteración Propilítica: clorita-epidota (± albita, calcita, pirita, magnetita); halo gradacional y distal de potásica; T° 200-250°C, pH neutro a alcalino.
- Albitización: asociado a propilítica de alta T°, reemplazo selectivo de plagioclasas con actinolita.
- Alteración Cuarzo-Sericita (Fílica): cuarzo y sericita (± clorita, illita, pirita); T° 100-250°C, pH 5-6.
- Alteración Argílica Moderada: arcillas (± cuarzo); T° 150-300°C, pH 3-4.
- Alteración Argílica Avanzada: cuarzo residual (vuggy silica) (± alunita, jarosita, caolín, pirita); amplio rango de T°, pH 1-3.5.
- Alteración Carbonatada: calcita, dolomita (± sericita, pirita, albita); amplio rango de T° y pH.
- Alteración Calcosilicatada: silicatos de Ca y Mg (dependiendo de la roca huésped); pH neutro a alcalino, distintos rangos de T°.
- Presenta diagramas de pH y temperatura para los distintos tipos de alteración.
- Muestra tablas de minerales primarios y productos de alteración en rocas volcánicas, incluyendo feldespatos alcalinos y plagioclasas.
- Describe cambios mineralógicos específicos durante la alteración, como la biotita alterándose a clorita y luego a caolinita, o a sericita en ambientes potásicos.
Autor y Fecha de Publicación:
- Autor: Dr. Ms.Sc. FERNANDO NÚÑEZ CHÁVEZ
- Fecha de Publicación: UNSA
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