Inclusiones fluidas
Adéntrate en el fascinante mundo de las inclusiones fluidas, diminutas trampas de líquido, gas, o mezclas de ambos, preservadas en el interior de los minerales durante su formación. Estas inclusiones, con tamaños que varían desde micras hasta raramente centímetros, son valiosos remanentes de los fluidos mineralizadores que dieron origen a los depósitos hidrotermales.
Muestras de fluidos ancestrales
Descubre cómo el estudio de estas muestras de fluidos ancestrales permite a los geólogos determinar la temperatura de atrapamiento (geotermometría), la presión de atrapamiento (geobarometría), la composición general del fluido hidrotermal, y su densidad. A través de técnicas ópticas y sofisticados análisis como la criometría para determinar la salinidad, y el uso de platinas de calentamiento y enfriamiento, estas microscópicas burbujas revelan información crucial sobre los procesos geológicos que modelaron nuestro planeta y formaron valiosos recursos minerales.
Contenido:
¿Qué son las Inclusiones Fluidas?
- ¿Qué son las Inclusiones Fluidas?
- Son pequeñas porciones de líquido, gas, o una mezcla de ambos, atrapadas en imperfecciones de los minerales durante su crecimiento.
- Sus tamaños varían generalmente entre 3 a 20 m, aunque pueden encontrarse inclusiones mucho más grandes.
- Contienen un remanente del fluido que depositó minerales hidrotermales.
- Los volúmenes de las inclusiones son diminutos, representando generalmente menos del 1% del volumen total del mineral que las contiene.
Forma y Ocurrencia de las Inclusiones
- Forma y Ocurrencia de las Inclusiones:
- Pueden presentar formas irregulares, ovaladas, esféricas, o incluso tubulares alargadas y con bordes rectilíneos como cubos, prismas y pirámides (cristal negativo), reflejando la estructura cristalina del mineral anfitrión.
- Ocurren individualmente, en grupos característicos, en zonas, o en masas a lo largo de superficies o planos dentro del cristal.
- Características Físicas de las Inclusiones:
- A temperatura ambiente, se pueden encontrar inclusiones con todos los estados físicos (sólido, líquido, gaseoso), dependiendo de sus condiciones de formación.
- Se producen tanto en minerales traslúcidos (ej., cuarzo, calcita, esfalerita) como en minerales opacos (ej., calcopirita, pirita, magnetita), aunque solo se pueden estudiar ópticamente en los traslúcidos.
- Recientemente, se han podido estudiar inclusiones en minerales opacos utilizando rayos infrarrojos con limitaciones.
Muestras de Fluidos Mineralizadores
- Importancia como Muestras de Fluidos Mineralizadores:
- El estudio de las inclusiones fluidas proporciona antecedentes sobre la temperatura de atrapamiento (geotermometría), presión de atrapamiento (geobarometría), composición general del fluido hidrotermal, y densidad del fluido.
- Son el único remanente de los fluidos que formaron depósitos minerales de origen hidrotermal.
- Supuestos Básicos en el Estudio de Inclusiones Fluidas:
- Se asume que la inclusión atrapa originalmente un fluido hidrotermal homogéneo.
- Aunque hoy puedan contener varias fases, al momento del atrapamiento era un solo fluido a alta temperatura.
- La masa y el volumen del sistema se consideran constantes después del atrapamiento (sistema cerrado).
- Minerales Hijos:
- Dentro de las inclusiones pueden cristalizar fases sólidas o minerales hijos al disminuir la temperatura.
- Los minerales hijos comunes incluyen halita, silvita, magnetita, anhidrita, calcopirita, pirita y otras sales.
- Se identifican por sus características ópticas o cristalográficas o por técnicas de microanálisis.
Temperatura de Atrapamiento
- Determinación de la Temperatura de Atrapamiento:
- Calentando la inclusión en el laboratorio hasta que todas las fases se mezclen en una sola (temperatura de homogenización).
- Esta temperatura es la temperatura mínima de atrapamiento.
- La presión al momento del atrapamiento influye en la diferencia entre la temperatura de atrapamiento real y la temperatura de homogenización.
- En fluidos en ebullición al momento del atrapamiento, coexistirán inclusiones ricas en líquido y en vapor que homogenizarán a la misma temperatura.
- Determinación de la Presión de Atrapamiento:
- Si se determina la temperatura de homogenización de inclusiones indicativas de ebullición y se conoce la salinidad del fluido, se puede estimar la presión de atrapamiento.
- En condiciones de presión hidrostática, la presión se relaciona con la profundidad y la densidad del fluido.
Salinidad del fluido
- Determinación de la Composición y Salinidad del Fluido:
- La temperatura de fusión de soluciones salinas congeladas varía según la salinidad, lo que permite determinar la salinidad relativa mediante criometría.
- La inclusión se congela y luego se observa la temperatura a la que comienza a derretirse y la temperatura a la que desaparece el último cristal de hielo.
- La temperatura de fusión permite determinar la salinidad del fluido en % peso NaCl equivalente utilizando curvas experimentales.
- Se asume un sistema simple de H2O + NaCl para la determinación indirecta de la salinidad, aunque las inclusiones pueden contener otras sales.
- Existen fórmulas empíricas (como la de Potter, 1977) para calcular la salinidad a partir de la temperatura de fusión.
- En inclusiones saturadas con fases sólidas de sales, la temperatura a la que se disuelve el último cristal de sal al calentar la inclusión permite determinar la salinidad.
- Si coexisten halita y silvita, se utilizan curvas de solubilidad en diagramas ternarios para inferir la salinidad.
Laboratorio de Inclusiones Fluidas
- Laboratorio de Inclusiones Fluidas:
- Equipado con platinas de calentamiento/enfriamiento (ej., Linkam THMS 500) con rangos de temperatura amplios (-196 a +500°C) montadas en microscopios con luz transmitida.
- Las platinas permiten controlar las razones de enfriamiento/calentamiento con alta exactitud.
- Tipos de Inclusiones:
- Primarias: Atrapadas durante el crecimiento del cristal a partir de un fluido hidrotermal. Se encuentran en zonas de crecimiento, asociadas con inclusiones sólidas o aisladas dentro de cristales.
- Secundarias: Atrapadas después del crecimiento del cristal al sellarse planos de fracturas. Se presentan en planos definidos y no proporcionan información sobre las condiciones de formación del cristal original.
- Pseudosecundarias: Formadas durante el crecimiento del cristal en planos de crecimiento o microfracturas.
Clasificación de Inclusiones Fluidas
- Clasificación de Inclusiones Fluidas:
- Tipo I: Líquidas con pequeña burbuja de vapor, sin minerales hijos, fluido subsaturado, rico en H2O (<26% NaCl eq.), homogenizan a líquido.
- Tipo II: Líquidas con una gran burbuja de vapor, sin minerales hijos, fluido original rico en vapor, homogenizan a vapor.
- Tipo III: Polifase (líquido+vapor+sólidos), contienen uno o más minerales hijos (>26% NaCl eq.). Pueden ser subsaturadas o saturadas al atrapamiento.
- Tipo IV: Dos líquidos (H2O y CO2), minerales hijos y burbuja de vapor + CO2 (doble burbuja).
- Tipo V: CO2 líquido con agua y burbuja de vapor, sin minerales hijos, fluido subsaturado en sales y muy rico en CO2.
Autor y Fecha de Publicación:
- Profesor: Dr. Victor Maksaev
- Semestre de Primavera: 2007
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