ALTERACION HIDROTERMAL
Geol. Daniel Prieto Gómez
Definición n
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(Bates and Jackson, 1980) define alteración como: “Cualquier cambio en la composición mineralógica de una roca producido por medios químicos o mecánicos, especialmente por la acción de soluciones hidrotermales”. Alteración Hidrotermal: Cambios mineralógicos, texturales y químicos de una roca producidas ante la presencia o circulación de soluciones hidrotermales.
Definición.
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Resultado: minerales estables en condiciones HidrotermalesHidrotermales-Roca Alterada
Procesos de alteración hidrotermal La alteración hidrotermal puede involucrar: n n
Crecimiento de nuevos cristales Disolución y precipitación de nuevos minerales n n
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Transformación de fases minerales n
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Lixiviación Depositación Reemplazo o metasomatismo
Reacciones de intercambio iónico n n
(intercambio catiónico o cambio de base) Ej. Mg2+ por Ca2+ o Na+ por K+
Cationes metálicos por H+ , que es un caso especial de intercambio iónico Hidrólisis
Factores controladores n n n n n n
Temperatura y ∆tº entre roca y fluido invasor Composición del fluido (pH) Razón agua/roca y duración de la interacción agua – roca Permeabilidad Composición de la roca (química del protolito) Presión; factor indirecto que controla procesos secundarios n n n
- profundidad de ebullición - fracturamiento hidráulico - erupción hidrotermal
Cambios típicos n n n n n
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Químicos (roca y fluido) Densidad (+ o -) Porosidad (+ o -) Permeabilidad (+ o -) Susceptibilidad magnética (usualmente -, pero +) Resistividad (-, pero sulfuros +)
Tipos de alteración.
Modelo básico de alteraciones en sistemas porfiriticos
Reacciones mas típicas en alteración hidrotermal
Tipos de alteración n
Potasica: Principales: Muscovita, biotita y feldfeld-K Comunes: magnetita/hematita, anhidrita, y carbonatos de hierro, py, chpy, molibnta NO ARCILLAS. Las menas se hallan en la transición de zona Potasica a filica, se encuentra en el centro de los sistemas y en profundidad.
Ej. Alteración Potasica – porfidos, diques
Deposito de Cu Granisle, distrito Babine, British Columbia
n n n
1) Porfido con mgt, venas de QzQz-mgt (Alt.(Alt.-K) 2) dike porfiritico intramineral que trunca 1), presenta margen chilled. 3) vena posterior de Brnta, Chpy que corta los dos eventos anteriores.
Ej. Alteración Potasica – porfidos, diques
Deposito de Mo Kitsualt, distrito Alice Arm, British Columbia
n n n n
1) 2) 3) 4)
Venas de Qz Qz--Moldta que terminan en el contacto con un dique intramineral. intramineral. Dique intramineral. intramineral. Vena cortando el dique primario, y el intramineral. intramineral. Vena de Qz Qz--metales base que corta los eventos anteriores.
Ej. Alteración Potasica – porfidos, diques
Deposito de Cu Granisle, distrito Babine, British Columbia
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1) Brecha intramineral intrusiva con fragmentos de Chpy.. Chpy 2) Fragmentos de venas de Qz y Chpy
Tipos de alteración. n n n
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Sericitica (Filica (Filica): ): Dominancia de sericita. sericita. La alteración cuarzocuarzo-sericita ocurre en un rango de pH 5 a 6 a temperaturas sobre los 250° 250°C. A temperaturas más bajas se da illita (200° (200°-250° 250°C) o illita--smectita (100 illita (100°°-200 200°°C). A temperaturas sobre los 450° 450°C, corindón aparece en asociación con sericita y andalusita. andalusita. En ambientes ricos en Na, Na, paragonita puede aparecer como la mica dominante. La mica rica en vanadio (Roescolita) Roescolita) y la rica en cromo ((Fuchsita Fuchsita)) ocurren localmente en rocas máficas. máficas.
Ej. Alteración Sericitica – porfidos, diques
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Venas en Stockwork de cuarzo, pirita, calcopirita en pórfido
Ej. Alteración Sericitica – porfidos, diques n
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Alteración sericitica débil
Venas de Qz con Chpy, Chpy, y Molibdeno cortando brechas seciritizadas
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Zona cementada con carbonato de Fe.
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Toba litificada con alteración sericitica
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Alteración clorítica con sulfuros
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Venas de Pirita cortando alteración sericitica
Alteración de BiotitaBiotita-CuarzoCuarzo-sericita
Tipos de alteración. n n
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Propilitica: caracterizada principalmente por la asociación cloritaclorita-epidota con o sin albita, calcita, pirita, con minerales accesorios como cuarzocuarzo-magnetita magnetita--illita illita.. La alteración propilítica ocurre por lo general como halo gradacional y distal de una alteración potásica, gradando desde actinolitaactinolita-biotita en el contacto de la zona potásica a actinolitaactinolita-epidota en la zona propilítica. En zonas más distales se observan asociaciones de epidotaepidota-clorita clorita--albita albita-carbonatos gradando a zonas progresivamente más ricas en clorita y zeolitas hidratadas formadas a bajas condiciones de temperatura. Esta característica zonal y gradacional es reflejo de una gradiente termal decreciente desde el núcleo termal hacia afuera. Esta alteración se forma a condiciones de pH neutro a alcalino a rangos de temperatura bajo (200° (200°-250° 250°C). La presencia de actinolita (280° (280°-300° 300°C) puede ser indicador de la zona de alteración propilítica interior.
Ej. Alteración Propilitica – porfidos, diques
n n
Epidota asociada con albita y clorita. Andesita con alteración propilítica.
Tipo de Alteración. n
Albitización : normalmente asociado con alteración propilítica de alta temperatura, ocurre por lo general como reemplazo selectivo de plagioclasas junto con actinolita. En sistemas porfídicos es interpretado como una alteración temprana y profunda durante etapas tardías de cristalización de un magma.
Alteración de plagioclasas cálcica a albita
Tipo de Alteración. n n n
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Alteración argílica moderada: Caracterizada principalmente por arcillas (caolín) y mayor o menor cuarzo. La alteración argílica moderada ocurre en rangos de pH entre 4 y 5 y puede coco-existir con la alunita en un rango transicional de pH entre 3 y 4. La caolinita se forma a temperaturas bajo 300° 300°C, típicamente en el rango <150 <150°°200°°C. Sobre los 300° 200 300°C la fase estable es pirofilita.
Alteración argílica avanzada: Caracterizada principalmente por cuarzo residual (cuarzo oqueroso o ""vuggy vuggy sílica sílica") ") con o sin presencia de alunita, alunita, jarosita, jarosita, caolín, pirofilita y pirita. La alteración argílica avanzada ocurre dentro de un amplio rango de temperatura pero a condiciones de pH entre 1 y 3.5. A alta temperatura (sobre 350° 350°C) puede ocurrir con andalusita además de cuarzo. Bajo pH 2 domina el cuarzo, mientras que alunita ocurre a pH sobre 2. La alunita puede originarse en variados tipos de ambientes, como producto de alteración por condensación de gases ricos en H2S, como producto de alteración supérgena,, como producto de cristalización magmática/hidrotermal, supérgena magmática/hidrotermal, o a lo largo de vetas y brechas hidrotermales de origen magmático. magmático.
Ej. Alteración Argilica – porfidos, diques
Malaquita con alteración argilica
Ej. Alteración Argilica – porfidos, diques
Tipo de Alteración. n
Alteración tipo greissen: greissen: caracterizado por muscovita de grano grueso, feldespato y cuarzo, con o sin topacio y/o turmalina. Esta alteración ocurre principalmente asociado a fases pneumatolíticas en rocas graníticas, a temperaturas sobre 250° 250°C.
Resumen alteraciones
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Asociaciones minerales y alteraciones hidrotermales Minerales de alteración común en sistemas hidrotermales (tomado de Corbett y Leach Leach,, 1998).
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Relaciones presiónpresióntemperatura de reacciones de equilibrio de deshidratación y transformaciones polimórficas (tomado de Burt y Rose, 1979).
Vista conceptual de relaciones entre fluido hidrotermal primario, fuente de metameta-les, canalización de fluido, roca huesped y "trampa de mena". La fuente de metales incluye al fluido primario y la roca en el camino de flujo (tomado de Reed, 1997).
ALGUNAS CARACTERISTICAS DE ALTERACIONES Y DEPOSITOS EPITERMALES AURIFEROS. (Richard Sillitoe)
Epitermal LS. n
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Vetas de 1 a 3 mts con abundante estéril entre ellas (aisladas). Alteración: Argilica, abundantes bandas de Sílice y Adularía, Sílice (centro), Sericita, Illita (Halo alteración). El ancho del halo depende de permeabilidad de la roca, pueden verse bandas de Qz, Caolin (reemplazamiento de Adularia)
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LS: La vena expulsa H2S que al mezclarse con el H2O genera acido sulfúrico, lo que disuelve la roca que la cubre. Puede hallarse Hg en la zona alterada ya que es transportado como gas desde la vena en algunas ocasiones.
n n
La veta esta zonada en vertical por cambio de Tº, ley hipogena, (Alunita+cristobalita). Baritina (asociado): cuando se halla indica fluido reducido con H2Sy no presenta Py, Chpy, pero si Aspy, Pirrt, La adularia reemplaza feldespatos libera Ba, y al subir forma Baritina que al mezclarse con aguas meteoricas puede sobreimponer una caolinizacion.
Epitermal HS - Porfidos n
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Stock en varios pulsos, lugar de paso de los fluidos entre cámara madre y volcán. Los fluidos se separan fases: salmuera (Alt. K) y volátil. La fase volátil sube con ácidos que se mezclan con aguas meteóricas dando fluidos con pH bajos y corrosivos generando Litocaps. Como hay reemplazamiento no se habla de veta, si no de legde (zona de reemplazamiento)
Epitermal HS. n
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Vuggy Qz: Sílice residual, el fluido acido disuelve minerales de la Andesita, y por la permeabilidad hidrotermal (desarrollada por el fluido) puede haber un enriquecimiento de minerales. La zonación se desarrolla por cambios en el pH y en la Tº.
Epitermal HS. n
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Por la disminución de Tº que influye en el pH se pasa de una zona de Qz-Alunita a una de Vuggy-Qz, se halla enargita, y algo de Au. Se ha demostrado como el volátil trae Au, As, que por enfriamiento forman el litocap. Se habla también de vapor comprimido que se puede expulsar hasta a 800ºC, entonces si se quieren precipitar metales se necesita agua para bajar Tº
Epitermal HS. n
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Para explorar hay que tener cuidado con grandes bloques de Sílice (litocap o caliza silicificada?), el vuggy suele ser granular, es recomendable buscar sílice masiva (circundante del vuggy-Qz). Cuidarse de no confundir con jasperoide que es típico de sediment hosted.
Epitermal - IS n n n
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Mas sulfuros 10-20 %. No suele haber adularía. No hay laminación como en las venas de baja sulfuracion. Se hallan carbonatos de Mn, CaMnCO3 (Manganocrosita), MnCO3 (Rodocrosita) que al alterarse dan óxidos de Mn negros que tiñen fácilmente.
¿Como describir una roca alterada? Siempre hay que preguntarse: n n n n n
La roca sufrió alteración? Cual fue la naturaleza de esa alteración? Fue alteración hidrotermal? Como denominamos la roca alterada? Cual fue la roca original?
¿La roca fue alterada? n
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Buscar diferencias dentro de la misma unidad… cambios de textura, color, paragenesis. Presencia de halos alrededor de venas, fallas, intrusiones y rocas mineralizadas. Nidos de sulfuros. Endurecimiento (silice) o fracturamiento (rocas volcánicas con vidrio). Arcillas deformadas, o presencia abundante de estas.
¿Naturaleza de la alteración? n n n n
Descripciones sistemáticas de las paragenesis. Texturas de alteración. Preservación de relictos y texturas. Relaciones y patrones de distribución y sobreimposicion
¿Fue alterada hidrotermalmente? n
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La alteración hidrotermal puede discriminarse entre metamorfismo y diagenesis. Esto implica procesos regionales que producen rocas volcánicas débilmente alteradas con preservación de algunas texturas.
¿Como llamamos a la roca alterada? n
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La roca de debil a moderadamente alterada, donde pueden reconocerse minerales primarios, y texturas originales dan los nombres precursores (ej: brecha pumacea cuarzoporfiritica). En las rocas altamente alteradas donde solo se reconocen algunos minerales primarios, se da el nombre de la alteración (ej: esquisto de cuarzoaugen, o roca de clorita masiva), esta designacion es similar a las rocas metamorficas de bajo grado.
¿Cuál fue la roca original? n
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Los afloramientos y muestras de mano de rocas volcánicas antiguas raramente dan idea clara de sus modelos de erupción y emplazamiento. Para ver la textura original hay que alejarse de las zonas alteradas, buscar las texturas relicticas, estas texturas se observan bien en sección delgada o en secciones pulidas paralelas a la foliación tectónica. Hay algunas nuevas texturas de devitrificacion e hidratación, junto a algunas componentes y estructuras originales. Tamaño y distribución de los cristales primarios de minerales formadores
Productos de alteración
Minerales clave de alteración
Una pequeña escala
Texturas de alteración
EJEMPLO DE TEXTURA DE ALTERACION
Riolita alterada pervasivamente Feld. K + Qz
Clastos de pumita en una brecha pumacea alterado a albita naranja + Qz, esto aumenta la apariencia clastica.
EJEMPLO DE TEXTURA DE ALTERACION Venillas de alteracion de Qz-actpy en una dacita porfiritica.
Brecha volcanica policmitica con clastos de andesita y basaltos con anillos de Qz-Sericitacalcita alterada, los mas grandes muestran nucleo de Qz-sericita-clorita alterada, la matriz ha sido moderadamente y pervasivamente alterada por Qz-sericita-calcita y clorita.
EJEMPLO DE TEXTURA DE ALTERACION Rellenos: capas sucesivas desde el borde hasta el centro de Qz e intercrecimiento de Qz-Py-Chpy, la vena esta alojada en una andesita alterada pervasivamente con sericita-clorita-albita y pirita.
Vuggy Qz: Andesita alterada por caolinita + dickita, donde los fenocristales de feldespato han sido disueltos resultando el vuggy Qz, deposito Pierina Au-Ag Peru.
