CAFAE
presenta
Curso Teóric eórico-Prác o-Práctico tico de
Diciembree 2009 Diciembr 2009
Los procesos geológicos se desarrollan en búsqueda constate de equilibrio físico-químico.
NM
100 km
NM
Roca cristalina
100 km
Fusión parcial en manto superior
Fusión parcial
NM
Fusión arcial en corteza inferior
100 km
Fusión parcial en manto superior
Roca cristalina
Fusión parcial
3
NM
Ascenso por diapirismo 2 Fusión arcial en corteza inferior
1
100 km
Fusión parcial en manto superior
NM
Ascenso por diapirismo
Fusión arcial en corteza inferior
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Fusión parcial en manto superior
NM
Soluciones
Fuente
Fuente
Condicones físico-químicas favorables para la precipitación Espacios abiertos
Espacios abiertos
Soluciones
Soluciones
Fuente
Fuente
Formación de yacimientos hipógenos
Formación de yacimientos supérgenos
Rocas ígneas Rocas
Rocas
Yacimientos minerales
Rocas ígneas Rocas
Formación de minerales
Yacimientos minerales
Rocas
Rocas ígneas Rocas
Soluciones
Yacimientos minerales
Rocas
La naturaleza crea y destruye, destruye y crea, en procesos de miles a millones de años de duración, y el hombre ve procesos.
CONDICIONES DEL AMBIENTE DE FORMACIÓN
INTERPRETACI N DE LAS CONDICIONES DE FORMACIÓN
SINGULARIDADES DE LOS MINERALES
COMPOSICIÓN Y TEXTURA DEL YACIMIENTO
ESTUDIO DESCRIPTIVO
OBSERVACIONES RAZONAMIENTO CONOCIMIENTOS TEÓRICOS
INTERPRETACIÓN
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Curso Teórico-Práctico Alteraciones Hidrotermales
Curso Teórico-Práctico de Alteraciones Hidrotermales 1. Naturaleza de los fluidos hidrotermales Introducción Origen de las soluciones hidrotermales Mecanismos de migración
H. Chirif
2. Alteraciones hidrotermales en sistemas magmáticos L. Cerpa Controles en los procesos de Mineralización El magma y el fluido Mecanismos de transporte Precipitación de fluidos
3. Métodos de estudio de las alteraciones hidrotermales K. Velarde Espectrometría en alteraciones hidrotermales 4. Tipos de alteraciones y zonación por yacimientos M. Mamani & J. Acosta Depósitos epitermales de alta y baja sulfuración Pórfidos de cobre
La práctica sin teoría es como un barco sin timón. Leonardo Da Vinci
OBSERVACIONES RAZONAMIENTO
INTERPRETACIÓN
CONOCIMIENTOS TEÓRICOS
Las rocas nos cuentan secretos de millones de años.
Curso Teórico-Práctico de Alteraciones Hidrotermales
Capítulo 1
Dr. Humberto Chirif DRME – INGEMMET Octubre 2009
Fluidos o soluciones hidrotermales Soluciones acuosas ricas en volátiles y otros componentes contar metales), formadas en el interior de la corteza y con temperaturas variables entre 500 y 100°C.
Origen de las soluciones hidrotermales -
Soluciones juveniles o magmáticas Aguas de deshidratación molecular Aguas connatas liberadas por compactación Aguas meteóricas infiltradas Aguas marinas infiltradas Aguas geotérmicas
Fluidos mineralizantes Fluidos hidrotermales desde los cuales precipitan elementos de interés económico.
Alteraciones hidrotermales
F u os hidrotermales H2O, H2S, HCl, HF, CO2, H2
Fluidos mineralizantes Fluidos hidrotermales desde los cuales precipitan elementos de interés económico.
Alteraciones hidrotermales, yacimientos
F u os mineralizantes H2O, H2S, HCl, HF, CO2, H2, metales
Alteraciones hidrotermales yacimientos
Soluciones mineralizantes
Alteraciones hidrotermales
Soluciones hidrotermales
Alteraciones hidrotermales Transformaciones mineralógicos en la roca caja Destrucción de minerales de la roca caja Precipitación de minerales desde las soluciones
Búsqueda de equilibrio Soluciones hidrotermales (alta P, alta T)
Definición de alteraciones hidrotermales Alteración hidrotermal es el conjunto de cambios mineralógicos y texturales producidos en las rocas por efecto de las soluciones .
Origen de las alteraciones hidrotermales juveniles
Soluciones
Fuente
Primera Ebullición A condiciones de alta presión y temperatura, los magmas poseen una alta solubilidad del agua, la cual decrece con el descenso de temperatura y más fuertemente con el descenso de presión. Magmas máficos poseen mayor solubilidad que magmas félsicos.
Primera Ebullición La pérdida de solubilidad de un magma y la consecuente partición de agua desde la fase magmática es denominada "primera ebullición", fenómeno gradual y de poca injerencia.
Segunda Ebullición (Ebullición Retrograda) Otro proceso de partición de agua más efectivo, es la denominada “segunda ebullición", la cual ocurre durante el enfriamiento adiabático y como producto de exsolución de agua. velocidad de cristalización (últimas fases de la cristalización).
Segunda Ebullición (Ebullición Retrograda) La fase hidrotermal particionada comprenderá una fase vapor y una fase acuosa líquida salina, con altos contenidos de Na y Cl. Bajo condiciones normales de cristalización, , , , , , . incorporados a la fase cristalina como trazas en minerales formadores de roca.
Alteraciones hidrotermales
Alteraciones hidrotermales, yacimientos
H2O, H2S, HCl,
H2O, H2S, HCl,
HF, CO2, H2
HF, CO2, H2, metales
La separación masiva y violenta de una fase hidrotermal será capaz de captar metales antes de que entren a formar parte de minerales formadores de roca. Esto implica que mientras menos cristalizado este un magma, mejor probabilidad de extraer altos contenidos de los metales existentes.
Captación de metales Recordemos que las soluciones hidrotermales contienen H2O, H2S, HCl, HF, CO2 y H2. Y que el H2S y HCl son componentes que se fraccionan o particionan fuertemente en la fase acuosa e exso uc n e magma. En teoría, con un 3% en peso de agua en una fase silicatada fundida, podría ser extraído aproximadamente un 95% del Cu contenido en un magma félsico.
Captación de metales Los sulfuros y otros minerales metalíferos tienen muy baja solubilidad en agua, de modo que debe existir otra forma de transporte de metales en fluidos hidrotermales, y este es como complejos o ones comp e os en os cua es os ca ones metálicos se unen a grupos complejos o ligantes, siendo los más importantes HS-, H2S, Cl- y OH-.
Los complejos que se generan son mayormente sufurados (por ejemplo PbS(HS)-) o clorurados (AgCl2-, PbCl3-). Ambos tipos de iones complejos juegan un rol importante en el transporte de metales Los datos experimentales indican que los temperaturas en fluidos hidrotermales, pero se descomponen al bajar la temperatura, mientras que los complejos sulfurados son estables hasta temperaturas más bajas siempre y cuando exista una alta actividad de H2S y HS-.
Para ilustrar como los iones complejos pueden transportar metales, cabe mencionar que el proceso industrial más utilizado en la recuperación del oro es la lixiviación con cianuro. Este proceso (cianuración) aprovecha que el oro forma un com le o estable a tem eratura ambiente que es el dicianato de oro (Au(CN)2-), anión altamente soluble, lo que permite extraer el oro de una pila o de mineral pulverizado a una solución de la cual luego se precipita el oro, ya sea incorporando zinc en polvo o haciendo pasar la solución por carbón activado.
Migración de las alteraciones hidrotermales Al discurrir las soluciones hidrotermales por los espacios abiertos de las rocas, reaccionan con ellas y forman asociaciones de minerales temperatura.
Al discurrir las soluciones hidrotermales por los espacios abiertos de las rocas, reaccionan con ellas y forman asociaciones de minerales típicas para cada rango composicional y de temperatura.
Al discurrir las soluciones hidrotermales por los espacios abiertos de las rocas, reaccionan con ellas y forman asociaciones de minerales típicas para cada rango composicional y de temperatura.
Los espacios abiertos por donde discurren son poros interconectados o fracturas, preexistentes o formadas por la propia presión de las alteraciones. El reconocimiento de las texturas, tipos de vetillas y direcciones permite comprender la dinámica de la migración de los fluidos.
Tipos de alteraciones - El tipo de alteración varía según la composición de la solución (lo cual es característico para cada tipo de yacimiento) y según la temperatura de la solución fuente).
Tipos de alteraciones - El estudio de las alteraciones hidrotermales es importante porque constituye una guía de exploración de mena y un indicador del carácter de la solución y por ende de la . OBSERVACIONES RAZONAMIENTO CONOCIMIENTOS TEÓRICOS
INTERPRETACIÓN
Tipos de alteración TIPO DE ALTERACIÓN POTÁSICA SILICIFICACIÓN ARG LICA AVANZADA FÍLICA ARGÍLICA PROPILÍTICA
MINERALOGÍA KFP, bt, mt, CLOs, ep; anh, ab sílice ao, a , áspora ser, qz, py kao, mont, qz CLOs, ep, cac, act, py, ab
Tipos de alteraciones por yacimientos Yacimiento Pórfido de cobre
Meotermal
Epitermal-LS
Epitermal-HS
Alteración Potásica Fílica Argílica Propilítica Argílica avanzada
Asociación mineralógia Vetillas qz-KFPT / bt diseminada qz-ser-py kao-(al) CLOs-ep-cac kao-dick-prf-qz
Sericítica Argílica Propilítica Potásica Propilítica Argílica avanzada
qz-ser kao-mont CLOs-ep-cac-py qz-ser-adl / smt CLOs kao-qz-al
Silicificación Propilítica
qz, calcedonia, ópalo CLOs-(ep-cac)
Reacciones de formación de alteraciones hidrotermales Alteración
Potásica
Proceso Formación de feldespato potásico secundario Formación de biotita secundaria
Fílica
Sericitización de feldespatos
Reacción (Ca,Na,K)(Si,Al)4O8 + K + = KAlSi3O8 + (Na+, Ca+2) (Mg,Fe)4Ca2Al(Si,Al)8O22(OH,F)2 + + , +2, + = K(Mg,Fe)3(Al,Fe)Si3O10(OH,F)2 + (Na+,Ca+2) 3 KAlSi3O8 + 2 H+ = KAl3Si3O10(OH)2 + 6 SiO2 + 2 K +
Reacciones de formación de alteraciones hidrotermales Alteración
Proceso
Reacción
Argílica avanzada
Caolinitización de sericita Alunitización de sericita Alunitización de caolinita
4 KAl3Si3O10(OH)2 + 6 H2O + 4 H+ = 3 Al4Si4O10(OH)8 + 4 K + KAl3Si3O10(OH)2 + 4 H+ + 2 (SO4)-2 = KAl3(SO4)2(OH)6 + 6 SiO2 3 Al2Si2O5(OH)4 + 2 K + + 6 H+ + (SO4)-2 = 2 KAl SO OH + 6 SiO + 3 H O K(Mg,Fe)3(Al,Fe)Si3O10(OH,F)2 + H+ = (Mg,Fe)5Al(Si,Al)4O10(OH)8 + SiO2 + K +
Cloritización de Propilítica
Epidotización y albitización de plagioclasa
(Ca,Na,K)(Si,Al)4O8 + SiO2 + H2O + Na+ = Ca2(Al,Fe)3(SiO4)3(OH) + NaAlSi3O8 + H+
Intensidad de la alteración
MUESTRAS TIPICAS DE LA ZONA DE OXIDACION
a y a h c n a C . S
MINERAL SECUNDARIO Enriquecimiento Supergénico
a y a h c n a C . S
