Alteraciones Hidrotermales
E.P.I.G. E.P. I.G. PRIMERA UNIDAD UNIDAD DE APREND APRENDIZAJE IZAJE
CAPITULO I: INTRODUCCIÓN 1.1. GENERALIDADES
La alteración hidrotermal es un proceso muy complejo que involucra cambios mineralógicos qu!micos y te"turales resultado de la interacción de #luidos de aguas calientes con las rocas cincundantes que les permiten el paso bajo ciertas condiciones #isico$qu!micas. La alteración puede ocur ocurri rirr en condi condici cion ones es magm magm%t %tic icas as subs subsól ólid idas as debi debido do a la acció acciónn e in#i in#iltltra raci ción ón de #lui #luido doss supercr!ticos al interior de la masa rocosa. &on una baja presión y temperatura la e"solución de las #ase #asess acuo acuosa sass y gase gaseos osas as const constitituy uyee las las solu soluci cion ones es hidr hidrot oter erma male less y act'a act'ann sobr sobree las las rocas rocas circundantes produciendo cambios como resultado del desequilibrio producido por el H+ y (H- y otros constituyentes constituyentes vol%tiles como el ) &(* y +. En esencia los #luidos hidrotermales atacan qu!micamente a los constituyentes minerales de la roca caja con tendencia a un re$equilibrio #ormando nuevos ensambles mineralógicos que est,n en equilibrio con las nuevas condiciones. Este proceso es una #orma de -etasomatismo. Por ejemplo el cambio de los componentes qu!micos entre los #luidos y la roca caja. in embargo es posible que los #luidos envueltos cambien su composición como resultado de esa interacción con la roca caja. Los principales factores que controlan los procesos de alteración son/ 01 la naturale2a de la roca caja3 *1 la composición de los #luidos3 41 concentración actividad y potencial qu!mico de los #luidos componentes como son H+ &(* (* 5 + * etc. tambi,n tambi,n llamados llamados operadores operadores por 6ose 6ose y )urt 70898 708981 1 Heml Hemley ey y Elli Elliss 708: 708:41 41 ello elloss cree creenn que los los prod product uctos os de alte altera raci ción ón en los los sist sistem emas as epitermales no dependen mucho de la composición de la roca caja siendo m%s importante la permeabilidad temperatura y composición co mposición de los #luidos. Ellos citan por ejemplo que en un rango de temperatura entre *;<= a *:<>& similares ensambles mineralógicos 7&uar2o Albita +eldespato$ 5 Epidota Illita &alcita Pirita1 son #ormados en los basaltos areniscas riolitas y andesitas. Esa asociación 7ensamble1 de minerales de alteración se ha producido en el rango de temperatura de *;<=$* *;<=$*:<= :<=&. &. (tros autores autores sin embarg embargo o dan ,n#asis ,n#asis al rol #undamen #undamental tal determin determinado ado por la naturale2a y composición de la roca caja en los procesos de alteración hidrotermal particularmente en los sistemas por#ir!ticos. La susceptibilidad a la alteración es variable en los minerales primarios de las rocas. El m%s reactivo es el vidrio volc%nico #recuentemente alterado primero a ópalo smectita calcita o 2eolita y luego a minerales de arcilla. En t,rminos generales se puede establecer un orden relativo de susceptibilidad a la alteración de los minerales a saber/ (livino ? magnetita ? hiperstena ? hornblenda ? biotita @ plagioclasa El cuar2o es resistente a la alteración hidrotermal y no es a#ectado hasta temperaturas de 4<<=& pero hay evidencias de recristali2ación del cuar2o a mayores temperaturas. Es relativamente #recue #recuente nte que en rocas rocas altera alteradas das intens intensame amente nte cuya cuya te"tur te"turaa origin original al ha sido sido complet completame amente nte obliterada se preserven cristales de cuar2o primarios. El tran transp spor orte te de mate materi rial ales es invo involu lucr crado adoss en la alte altera raci ción ón de las las roca rocass puede puede ocur ocurri rirr por infitraci!n o por "if#si!n 7transporte por di#usión de especies qu!micas a trav,s de estancados en 0 Ing. -iguel anarico Apa2a
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los poros de las rocas1 o por una combinación de ambos procesos. i la evidencia geológica muestra que los materiales o componentes qu!micos se movieron a gran distancia el medio de transporte dominante probablemente #ue la in#iltración. En sistemas hidrotermales la di#usión e in#iltración ocurren simult%neamente. Los nombres y terminolog!as de rocas alteradas en la historia geológica son con#usos. En el pasado las rocas alteradas eran subdivididas y denominadas en base de sus minerales indicativos particulares y contenidos o de sus ensambles mineralógicos distintivos. Ejemplos de estos usos incluy incluyen en altera alteracio ciones nes clor!t clor!ticas icas hemat! hemat!tic ticas as y seric! seric!tic ticas as basados basados en miner minerale aless indica indicativ tivos os y alteraciones arg!lica greissen y propil!tica basadas en ensamblajes de minerales es decir caolinita$ cuar2o$aluni cuar2o$alunita ta moscovita$c moscovita$cuar2o$ uar2o$topaci topacio$albi o$albita ta y clorita$al clorita$albita$e bita$epidot pidota$carb a$carbonato$ onato$esmec esmectita tita respectivamente. La terminolog!a de rocas alteradas a di#erencia de los procesos de alteración es con#usa porque los nombres de los procesos procesos de alteración alteración se usan generalmente generalmente para nombrar nombrar a los productos productos que son las rocas y cuerpos de rocas que resultan de estos procesos. Los nombres de procesos que se usan ampliamente hoy en art!culos geológicos incluyen silici#icación serpentini2ación silicación 7alteración de sBarn1 etc. En conclusión/ las alteraciones hidrotermales son procesos geológicos producidos en rocas o cuer cuerpo poss de roca rocass por por solu soluci cion ones es hidr hidrot oter erm males ales que que en base base a los los miner ineral ales es orig origin inad ados os metasom%ticamente y caracter!sticos de cada tipo o subtipo toman di#erentes denominaciones en el lenguaje geológico sobre todo económico. 1.$. %AG%A
Es un #luido natural muy complejo que comprende la materia rocosa que se halla en el interior de la Cierra en estado #undido a temperaturas del orden de 9<<>& con presiones elevadas y con contenido de grandes cantidades de agua en cuya composición se encuentran casi todos los elementos qu!micos conocidos. El agua y los compuestos vol%tiles permanecen incorporados a la me2cla #undida debido a las presiones elevadas. El magma es el material parental 7Droca #undidaD1 de donde se derivan las rocas !gneas. Este material se #orma a una pro#undidad considerable de la super#icie de la tierra y si encuentra un DconductoD para llegar a dicha super#icie se puede presentar como #lujo de lava o un volc%n #ormando rocas &'neas e(tr#si)as o )oc*nicas. i no consigue abrirse paso hacia la super#icie y se en#r!a a pro#undidad dentro de la corte2a #orma cuerpos grandes de rocas cristalinas 7batolitos1 constituyendo rocas &'neas intr#si)as o #t!nicas. 6ecapitulando se entiende por magma a un sistema multicomponente de sustancias en estado l!quido sólido y gaseoso. La #ase l!quida es la m%s predominante constituida principalmente por soluciones aluminosilicicatadas acompaadas de iones libres 7cationes1 como Fa &a 5 -g entre otros. La #ase sólida se con#orma de olivinos piro"enos plagioclasas y otros diseminados en el l!quido. La #ase gaseosa est% compuesta principalmente por agua y cantidades menores de &(* H+ H&l (* H*)(4 etc. e acuerdo a contenidos contenidos de %lcalis 7Fa*( 5 *(1 y de s!lice 7i(*1 se clasi#ican los magmas en tres grandes grupos/ Ing. -iguel anarico Apa2a
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01 -agmas Cole!ticos representan principalmente lavas bas%lticas en centros de e"pansión oce%nica o dorsal o en arcos insulares jóvenes. En estos ambientes ocurre #raccionamiento entre basaltos andesitas bas%lticas y en menor proporción riolitas. Estos magmas son generalmente bajos en 5 con un contenido promedio de s!lice del orden de ;4J. acimientos asociados a este tipo de magmatismo son los de cromita platinoides )ushveld ud%#rica. acimientos de pirrotina pentlandita calcopirita udbury (ntario3 yacimientos de magnetita ilmenita 7vanaditina1 Lago tan#ord EEKK3 entre otros. *1 -agmas &alcoalcalinos ocurren en 2onas de subducción en arcos insulares maduros y en los m%rgene m%rgeness contine continenta ntales les con rocas rocas de compos composici ición ón desde desde gabro gabro a granit granitoo 7basal 7basalto to a rioli riolita1 ta1.. En el caso de arcos insulares dominan las rocas volc%nicas principalmente de composición andes!tica 7i(* del orden de ;8J1. Estos magmas son derivados de la #usión parcial de la cua del manto y en menor medida corte2a oce%nica con poca interacción ascendente. En el caso de arcos continentales las rocas tienden a una composición m%s sil!cea andesitas dacitas y riolitas y sus equivalentes intrusivos. on derivados de #usión parcial de la cua del manto y en menor medida corte2a oce%nica con mayor o menor interacción y asimilación de corte2a continental in#eri in#erior or.. acimien cimientos tos asocia asociados dos a este este tipo tipo de magmat magmatism ismoo son pór#i pór#idos dos cupr!#e cupr!#eros ros sBarns sBarns estratoligados epitermales entre otros. 41 -agm -agmas as Alcal lcalin inos os se dan dan en 2ona 2onass de ri#t ri#tin ingg intr intraco acont ntine inent ntal al en las las 2onas 2onas de #all #allas as trans#ormacionales y en los trasarcos magm%ticos de los m%rgenes continentales. e #raccionan en shoshonitas 72onas orog,nicas1 y sienitas 72onas cratónicas1. on rocas bajas en i(* respecto a Fa*( 5 *( alto. A este tipo de magma se asocian rocas peralcalinas en 2onas cratónicas Bimberlitas y lampró#iros 7a los cuales se pueden asociar diamantes1 y carbonatitas. acimientos asociados a este tipo de magmatismo son apatito magnetita oBli +inlandia apatito titanita Lo2overo 6usia3 magnetita apatito actinolita 5iruna uecia3 casiterita ol#ramita Mos Figeria3 y diamantes ud%#rica entre otros. En la composición qu!mica de un magma destacan los silicatos ó"idos sul#uros vapor de agua y otros gases. El ó"ido que predomina es la s!lice al'mina Fa*< 5 *( +e( y +e*<4 y m%s escasamente -g( y &a(. Los magmas se originan tambi,n por la #usión parcial o total de las rocas de la litos#era en determinadas 2onas relacionadas con la tectónica de placas en las 2onas. El magma puede ascender hasta la super#icie por su baja viscosidad a trav,s de #racturas y #isuras dando as! lugar a la actividad volc%nica. Los magmas seg'n la pro#undidad a la que consolida dan origen a las rocas plutónicas hipabisales 7subvolc%nicas1 y las volc%nicas. Estas tres clases de rocas se di#erencian por el tamao de sus cristales cristales y te"tura te"tura derivados derivados de #actores #actores tales como espacio espacio tiempo tiempo composición composición qu!mica qu!mica de modo que la relación entre el tamao del grano de estas rocas y la pro#undidad de consolidación no es lineal. Los magmas por su estado #isicoqu!mico pueden di#erenciarse en tres clases/ A. Ei,a',a es el resultado resultado magm%tico vesicular vesicular de consistenc consistencia ia pastosa pastosa o semisólid semisólida a con los gases en libertad com'nmente separado por el en#riamiento del magma siendo la presión de los gases mucho mayor que la presión e"terna. Ing. -iguel anarico Apa2a
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. Piro,a',a es el magma altamente móvil sobresaturado de gases en #orma de burbuja que
e"iste en pro#undidades intermedias donde la presión de los gases es mayor que la presión e"terna. C. /io,a',a es un magma relativamente inmóvil viscoso que se #orma por debajo de los escudos $ volcanes es de baja saturación de gases la presión e"terna es mayor que la presión de los gases3 por eso ,stos se hallan me2clados con el magma. 1.$.1. Ori'en "e ,a',a
Los procesos de #usión que dan origen a los magmas pueden desarrollarse en di#erentes 2onas del interior de la Cierra. Los magmas que se empla2an en la corte2a de la Cierra se pueden originar dentro del manto ya sea en el manto litos#,rico o en el manto astenos#,rico 7interior de la Cierra13 tambi,n se pueden originar por #usión de la parte in#erior de la misma corte2a. En realidad el desencadenamiento de un proceso de #usión depende de que se re'nan ciertas condiciones #!sicas y qu!micas que lo permitan. Por ejemplo para una misma temperatura el punto en el que se inicia la #usión de los minerales que #orman una roca puede variar debido a la presión. A presiones mayores se requerir% normalmente una mayor temperatura para alcan2ar el punto de #usión inicial de un mineral. (tro #actor que puede hacer variar las condiciones de presión y temperatura a la que se inicia la #usión es el contenido de agua u otros vol%tiles como el &( * en las rocas. Formalmente los procesos de #usión son parciales es decir la roca no se #unde totalmente y solo lo hacen ciertos grupos de minerales. Las rocas est%n constituidas por diversos minerales cada uno de los cuales tiene su punto de #usión. Por esta ra2ón una roca no #unde !ntegramente a una temperatura determinada sino que posee un intervalo de #usión en el cual parte de la roca est% #undida y parte sólida. A la #usión parcial de una roca se le denomina anate"ia. Los magmas se generan por #usión total o parcial de las rocas. &uando la #usión parcial supera el 9J del volumen de la roca ,sta tiende a ascender a trav,s de intersticios y #isuras 7debido a su menor presión1 y por tanto a separarse de la roca #uente concentr%ndose en bolsas de magmas situadas a pro#undidades menores y denominadas c%maras magm%ticas. En la #ormación de un magma intervienen varios #actores/ el aumento de la temperatura la disminución de la presión la adición de un elemento que haga descender el punto de #usión 7agua1 y la in#luencia de otros sólidos presentes. Las rocas se #unden/ a1 Por aumento de la temperatura en la 2ona. Esto puede ocurrir como consecuencia de la #ricción de dos placas litos#,ricas por la llegada de materiales calientes o por una concentración de elementos radiactivos cuya desintegración libera calor. b1 Por la disminución de la presión. El punto de #usión de un mineral aumenta con la presión 7al aumentar la pro#undidad aumenta la presión lo que #avorece la #ormación de estructuras cristalinas m%s compactas y de mayor densidad que requieren de mayores temperaturas para #undir1. Esto e"plica por qu, estas 2onas pro#undas no se encuentran en estado #undido/ la temperatura ser!a su#iciente para producir la #usión en condiciones super#iciales 7presión atmos#,rica1 pero el peso de los materiales suprayacentes origina una presión litost%tica tan alta que las rocas permanecen en estado sólido. Por esa ra2ón una reducción de la presión en una 2ona del interior terrestre 7como consecuencia de una #ractura en las rocas1 puede hacer que la temperatura a la que se encuentra la N Ing. -iguel anarico Apa2a
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roca sea su#iciente para #undir en las nuevas condiciones. As! ocurre en los ri#ts continentales y en las dorsales oce%nicas al adelga2arse la corte2a como consecuencia de la tensión que soportan. c1 Por incorporación de agua. La presencia de agua disminuye el punto de #usión de las rocas 7debido a que los grupos (H$ rompen los enlaces de los silicatos1. Este proceso tiene especial incidencia en las 2onas de subducción. d1 In#luencia de otros sólidos presentes. &uando dos o m%s minerales de di#erente composición se encuentran en contacto la presencia de cada uno produce una disminución en la temperatura de #usión del otro. Esto e"plica por ejemplo por qu, se utili2a sal para #undir el hielo en invierno. La composición del magma est% condicionada por el lugar en que se origina y por el porcentaje de roca que se #unde. Los magmas m%s abundantes y caracter!sticos son tres/ b%sico o bas%ltico %cido o gran!tico e intermedio o andes!tico. -agma bas%ltico o b%sico o m%#ico. Procede de la #usión parcial de las peridotitas 7rocas #ormadas por olivino y piro"enos1 que componen el manto. Ciene un contenido bajo en s!lice 7menos del ;;J1 se encuentra a alta temperatura y presenta una viscosidad baja por lo que es un #undido bastante #luido que habitualmente puede alcan2ar la super#icie terrestre y originar #lujos de lavas. Las rocas que se #orman por solidi#icación de estos magmas son de colores oscuros como por ejemplo el basalto 7roca volc%nica1 que es la roca !gnea m%s abundante o el gabro 7roca plutónica1. La composición del magma producido depender% del porcentaje de peridotita que se #unda. E"isten dos tipos de magmas bas%lticos/ 01 Cole!tico/ rico en s!lice 7hasta el ;
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1.$.$. 0actores #e "eter,inan a )iscosi"a" "e #n ,a',a: La viscosidad de un magma est% determinada principalmente por el contenido de s&ice la te,erat#ra y la concentración de )o*ties/ 0. S&ice: -agmas con una concentración de i($ entre N;$;< J presentan baja viscosidad3 es decir
#luyen con #acilidad 7t!pico de magmas de composición m%#ica1. -agmas con una concentración de i(* de alrededor de 9< J son muy viscosos o #luyen con gran di#icultad 7t!pico de magmas de composición #,lsica1. Esto se debe a que la mayor cantidad de s!lice promueve reacciones de polimeri2ación que hacen al magma m%s viscoso. *. Te,erat#ra: Kn aumento de la temperatura conduce generalmente a una disminución de la viscosidad de un magma3 es decir una mayor #luide2. 4. 2o*ties: Kn aumento del contenido de Agua 7gases disueltos1 produce una disminución de la viscosidad de un magma. Kn aumento en el contenido de &(* produce un incremento de la viscosidad de un magma. En general un aumento notable de esta #racción conduce por lo general a erupciones e"plosivas. 1.$.3. Proceso "e for,aci!n "e rocas &'neas: Crata de e"plicar como se #orma una serie de rocas
de di#erente composición de un 'nico magma original. La distribución de la #recuencia de concentración de i(* en las rocas !gneas presenta dos m%"imos/ a1 ;*;J de i(* corresponde a )asaltos y Andesitas que constituyen apro"imadamente el 8
Kn magma como ya se dijo es un #undido de composición #undamentalmente silicatada en el que e"isten cristales y en algunos casos #ragmentos de rocas en suspensión as! como una porción m%s o menos importante de gases y vapores disueltos. La #racción sólida de un magma procede O Ing. -iguel anarico Apa2a
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esencialmente del propio #undido puesto que una parte del mismo cristali2a al variar las condiciones de P y C durante su ascenso a 2onas m%s super#iciales. La s!lice es el ó"ido predominante estando su porcentaje comprendido entre el 4; y el 9;J. El Al*(4 es el siguiente ó"ido en abundancia3 en la mayor parte de las rocas !gneas su concentración oscila entre 0*J y 0:J. Los ó"idos de hierro 7+e( +e*(41 -g( y &a( llegan a representar en conjunto entre el *
e denomina magmatismo a toda serie de procesos geológicos relacionados con la actividad del magma producida en las masas de rocas del interior de la corte2a terrestre hasta su en#riamiento debido a las condiciones de temperatura y presión #avorables cristali2ando los minerales del magma seg'n un orden conocido como Series "e Reacciones "e o6en en el cual se estableció dos tipos de reacciones/ contin#a 7 "iscontin#a. Los procesos de #usión que dan origen a los magmas pueden desarrollarse en di#erentes 2onas del interior de la Cierra. Los magmas que se empla2an en la corte2a terrestre se pueden originar dentro del manto ya sea en el manto litos#,rico o en el manto astenos#,rico3 tambi,n se pueden originar por #usión 7anate"ia1 de la parte in#erior de la misma corte2a. En realidad el desencadenamiento de un proceso de #usión depende de que se re'nan ciertas condiciones #!sicas y qu!micas que lo permitan. Por ejemplo para una misma temperatura el punto en el que se inicia la #usión de los materiales que #orman una roca puede variar debido a la presión. A presiones mayores se requerir% normalmente una mayor temperatura para alcan2ar el punto de #usión inicial de un mineral. (tro #actor que puede hacer variar las condiciones de presión y temperatura a la que se inicia la #usión es el contenido de agua u otros vol%tiles como el &(* en las rocas. Formalmente los proceso de #usión son parciales es decir la roca no se #unde totalmente y solo lo hacen ciertos grupos de minerales. El magma es considerado tambi,n como una me2cla multi#ase de alta temperatura 7dependiendo de su composición y evolución desde menos de 9<<=& hasta m%s de 0;<<=&1 de sólidos 7cristales y #ragmentos de roca1 l!quido 7en su mayor!a silicatos1 y gas 7rico en H ( & y &l1 #ormado por la #usión parcial o total de una #uente parental 7principalmente la parte superior del manto y la base de la corte2a terrestre1. 1.8. E2OLUCIÓN %AG%9TICA
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Codas las rocas !gneas se derivan de un magma bas%ltico primario el cual al evolucionar se va convirtiendo cada ve2 en un magma %cido o sil!cico hasta llegar al granito. icho de otro modo la composición del magma primario #inalmente se modi#ica para producir una gran variedad de rocas desde el gabro hasta el granito. La evolución magm%tica es debido a 4 mecanismos o procesos que se pueden distinguir como/ i#erenciación magm%tica &ristali2ación #raccionada y Asimilación y -e2cla de magmas. a1 i#erenciación magm%tica la evolución se reali2a a partir del propio magma homog,neo que se descompone en #racciones desiguales. b1 &ristali2ación #raccionada es el de mayor importancia a la hora de establecer la composición mineralógica de un magma. En esencia este proceso consiste en la separación de los sucesivos minerales que cristali2an en un magma por gravedad #lotación o #lujo. Esta separación impide que se produ2ca la reacción de equilibrio entre los cristales #ormados y el #undido por lo que ,ste ir% cambiando progresivamente su composición empobreci,ndose en los minerales de silicatos del ambiente magm%tico. En un magma se produce una precipitación de cristales por e#ecto de la gravedad y. c1 Asimilación y la me2cla de magmas en los que la evolución magm%tica y los minerales que se #orman son el resultado de la contaminación del magma con rocas u otros #undidos de composición di#erente en 2onas de contacto intrusivo. 1.. DI0ERENCIACIÓN %AG%9TICA
Los principales mecanismos propuestos son/ A; 0racciona,iento or cristai
on agregados naturales compuestos de uno o m%s minerales y a veces tambi,n de sustancias no cristalinas con proporciones diversas cuyas masas sólidas resultantes constituyen una unidad de la corte2a terrestre. As! el granito que est% #ormado por cuar2o #eldespatos y mica es una roca poli mineral mientras que la cali2a compuesta de calcita y la lutita de arcillas son rocas monominerales. La ciencia denominada Petroo'&a tiene como objetivo describir y clasi#icar a las rocas su interpretación geneticoevolutiva y el estudio termodin%mico de los procesos que las han llevado hasta adquirir su aspecto actual. Ing. -iguel anarico Apa2a
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El estudio de las rocas se basa en m,todos propios de la mineralog!a de la geolog!a de la qu!mica y de la #!sica y requieren ante todo la identi#icación precisa de los componentes es decir de los minerales presentes. En el estudio de las rocas adem%s de su composición es de importancia #undamental el conocimiento de las relaciones que e"isten entre los distintos componentes desde la escala microscópica a la geológica. La te"tura de una roca est% #ormada por el conjunto de las caracter!sticas derivadas de las dimensiones de los componentes de su mor#olog!a y del modo en el que entran en contacto entre s!. La estructura constituye el conjunto de las caracter!sticas de una roca a escala geológica y describe principalmente los aspectos derivados de las de#ormaciones e"perimentadas por la corte2a terrestre. 1.=. CICLO GEOLÓGICO
on los procesos que se e#ect'an o se reali2an sobre la Cierra especialmente sobre la super#icie comprende la solidi#icación del magma 7magmatismo13 erosión transporte y sedimentación de las rocas pree"istentes 7erosión y gliptog,nesis13 cementación y consolidación de materiales sedimentarios 7diag,nesis13 #ormación de rocas sedimentarias #ormación de rocas metamór#icas 7metamor#ismo1 a partir de las rocas pree"istentes3 #usión de las rocas 7anate"ia1 y cristali2ación de los magmas para dar lugar a las rocas !gneas. 1.=.1. Cristai
Fo todos los minerales empie2an a cristali2ar al mismo tiempo ni van a mantenerse invariables una ve2 #ormados. Por el contrario pueden modi#icar su composición o pueden disolverse volvi,ndose a combinar sus componentes para dar lugar a nuevos minerales. Este proceso de cambio se llama reacción. La mayor parte de los magmas se originan por #usión de rocas del manto superior por lo que se puede considerar que en su composición en sentido general predominan el silicio y el o"!geno con distintas proporciones de Al +e -g &a 5 Fa y otros componentes menores. La secuencia de cristali2ación que tiende a seguir el magma es predecible en #unción del orden de aparición de los principales minerales. in embargo las proporciones de ,stos en la roca var!an. La secuencia de cristali2ación b%sica #ue reconocida por Forman L. )oen y se conoce como series de reacciones de )oen. En la parte superior de la serie se sit'an los primeros minerales en cristali2ar a alta temperatura como el olivino el piro"eno o la plagioclasa c%lcica. Los que cristali2an al #inal cuando la temperatura es menor se sit'an en la parte in#erior como el #eldespato pot%sico la moscovita o el cuar2o. 1.>. CO%POSICIÓN ?U@%ICA DE LAS ROCAS @GNEAS SUS %AG%AS
El an%lisis de las rocas pro#undas permite darnos una idea acerca de la composición qu!mica del magma 7Cabla 0.01 con e"cepción de los elementos vol%tiles que se pierden durante la cristali2ación. &larB y Rashington calcularon la composición media de las rocas plutónicas con el siguiente resultado/ Ta4a 1.1. Co,osici!n #&,ica "e as rocas &'neas Ó(i"os PorcentaBe Ó(i"os
i(*
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;80N
5*(
PorcentaBe
404
8
Alteraciones Hidrotermales Al*(4 &a( Fa*( +e( -g(
E.P.I.G. 0;4N ;<: 4:N 4:< 4N8
+e*(4
H*( Ci(* (tros
4<: 00; 0<; <4< cSu
&omo es natural se debe tener en cuenta que estos valores son el promedio de varios miles de an%lisis adem%s estos valores no representan la composición de los magmas primarios ni tampoco la composición de un magma particular debido a que se ha omitido los componentes minoritarios como son los vol%tiles conocidos en todos los magmas. Fo obstante estos valores indican que los elementos predominantes son los siguientes/ ( i Al +e -g &a Fa 5. 1.. CO%POSICIÓN %INERALÓGICA DE LAS ROCAS @GNEAS
Las rocas !gneas est%n #ormadas principalmente por 9 grupos minerales los cuales constituyen Q el 88J de las rocas !gneas 7especies minerales ?0<<<1/ &uar2o +eldespatos +eldespatoides (livino Piro"enos An#!boles y -icas. &omo accesorios principales/ -agnetita Apatito Ilmenita y &ircón. Estudios estad!sticos de Q 9<< descripciones petrogr%#icas dieron el siguiente promedio/ C#a"ro 1.1: %ineraes for,a"ores "e rocas &'neas %inera en eso
&uar2o +eldespatos Piro"enos y An#!boles -icas -inerales de Ci Apatito (tros
0* ;8; 0O: 4: 0; <O ;:
C#a"ro 1.$: Casificaci!n "e as Rocas @'neas se'n a concentraci!n "e SiO$ Tio "e Roca Concentraci!n "e SiO$ F en eso; Tcidas o +,lsicas OO J 7granitos 9* J granodioritas O9 Intermedias Entre ;* y OO J 7Andesitas ;9 J1 )%sicas o -,#icas Entre N; y ;* J 7)asalto N8 J1 Kltram%#icas de N; J 7peridotitas N0 J1 1..1: Co,orta,iento "e ee,entos ,a7oritarios en as rocas &'neas
istribución de la #recuencia de concentración de ó"idos mayoritarios en las rocas !gneas. A$O3: Presenta una distribución normal entre 0< y *< J. )ajo Aluminio 7U 0
0<
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0eO 7 0e$O3: istribuciones similares 7asim,tricas1 la suma no e"cede el 0;J. %'O: istribución asim,trica. La mayor!a de las rocas !gneas tienen bajo contenido de magnesio
solo en las ultram%#icas 7(l P"1 puede alcan2ar valores ? al *
Los minerales denominados granates constituyen un grupo que incluye una serie de subespecies que cristali2an en el sistema isom,trico. Presentan una gran variedad de composición qu!mica y la estricta dependencia entre las propiedades #!sicas y la composición constituye el mejor ejemplo de un grupo isoestructural. La clasi#icación del grupo de Granates comprende tres grupos desiguales. a1 Granates alum!nicos b1 Granates #,rricos c1 Granates crómicos. Ta4a 1.$. Casificaci!n "e 'ranates S#4esecie Co,osici!n ?#&,ica
Coor caracter&stico
Ta4a 1.3. %ineraes nor,ati)os GRUPO SALICO
GRUPO 0%ICO
Piropo 7i(N14Al*-g4 6ojo oscuro a negro Almandino 7i(N14Al*+e4 6ojo castao Espesartita 7i(N14Al*-n4 &astao a rojo Grosularita 7i(N14Al*&a4 )lanco verde amarillo pardo canela rojo p%lido Andradita 7i(N14+e*&a4 )lanco verde amarillo pardo canela rojo p%lido Kvarovita 7i(N14&r *&a4 Verde esnmeralda 1.1$. %INERALES NOR%ATI2OS e conoce como F(6-A a ciertos minerales obtenidos por an%lisis qu!micos de un juego de minerales patrón. La Forma se divide en dos grupos/ saico 7 fJ,ico.
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Alteraciones Hidrotermales %inera
&uar2o &orindón (rtosa Albita Anortita Leucita Fe#elina 5atio#ilita
E.P.I.G. 0!r,#a #&,ica
i(* Al*(4 5Ali4(: FaAli4(: &aAl*i*(: 5Ali*(O 7Ali(N17Fa51 5Ali(N
%inera
Rollastonita Enstatita +errosilita iópsida Hiperstena +orsterita +ayalita Acmita -agnetita Hematita Ilmenita Apatito Pirita &alcita
0!r,#a #&,ica
&ai(4 -gi(4 +ei(4 &a-gi*(O 7-g+e1i(4 -g*i(N +e*i(N Fa+ei*(O +e4(N +e*(4 +eCi(4 7P(N14&a;7+&l(H1 +e* &a&(4
1.13. DISTRIUCIÓN DE ELE%ENTOS EN LAS ROCAS @GNEAS %INERALES.
Las rocas !gneas en general son #ormadas por el en#riamiento y solidi#icación de material #undido 7magma1 bajo condiciones muy especiales de temperatura presión y composición qu!mica en un ambiente geológico dado. Por otro lado los magmas en general deben su origen y diversi#icación a di#erentes mecanismos que pueden ser primarios debido a la #usión parcial o total de rocas y materiales de di#erente composición o secundarios ya que el magma original su#re procesos de di#erenciación y cristali2ación #raccionada as! como contaminación o me2cla con otro magma de composición di#erente para dar origen al magma en cuestión. e los procesos mencionados uno de los m%s importantes para el origen y la diversi#icación de las rocas !gneas es el de cristali2ación #raccionada que involucra la separación de #ases sólidas en el magma 7series de reacción de )oen1. Este proceso comien2a con un magma original de composición bas%ltica en el cual a medida que se en#r!a los minerales que cristali2an temprano se depositan y #orman c'mulos de rocas. Por lo tanto la me2cla magm%tica remanente cambia su composición ya que ha perdido aquellos elementos que han sido incorporados a los minerales de #ormación temprana. Por este proceso eventualmente el magma puede pasar a trav,s de una cristai
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como rubidio y cesio los que no son incorporados en los minerales #ormados tempranamente en cantidades signi#icativas. En el ambiente geoqu!mico primario e"isten ocho elementos mayores/ ("!geno ilicio Aluminio +ierro &alcio odio Potasio y -agnesio Estos elementos se encuentran presentes en la corte2a terrestre en cantidades superiores al 0J y comprenden casi el 88J de la &orte2a Cerrestre. Por otro lado el titanio hidrógeno #ós#oro y manganeso se consideran elementos menores los cuales se presentan en cantidades entre <.0 y 0J. Codos los elementos restantes que juntos constituyen menos del <.;J de la &orte2a Cerrestre se presentan en cantidades menores a <.0J a los cuales en geoqu!mica son llamados elementos tra2a e incluyen a casi todos los elementos importantes que #orman a los minerales de mena y a los elementos de inter,s en e"ploración geoqu!mica. 1.15. DEPOSICIÓN DE %INERALES
La deposición de minerale es la #ase hidrotermal de la 'ltima #ase de la di#erenciación magm%tica. En esta #ase juega papel importante el vapor de agua que se encuentra a elevada temperatura de car%cter %cida por la s!lice que lleva en disolución movili2an diversos compuestos minerales en #orma iónica o coloidal que al descender la temperatura o por diversas reacciones con el medio donde se depositan #orman #ilones o vetas aprovechando las #isuras. Estos yacimientos atraviesan todo tipo de rocas plutónicas volc%nicas sedimentarias o metamór#icas. A veces las soluciones hidrotermales pueden penetrar en las rocas encajonantes siempre que ,stas lo permitan por su alta porosidad teniendo lugar una serie de reacciones qu!micas entre los componentes de la solución y la roca encajonante #ormando nuevos minerales que pueden reempla2ar parcial o totalmente a los minerales que constitu!an a las rocas lo que da lugar a los yacimientos diseminados o de reempla2amiento. 01 De!sito ,inera.- e de#ine como la acumulación o concentraciones de sustancias minerales met%licas y no met%licas. *1 aci,iento ,inera.- Es la concentración o acumulación de elementos o sustancias minerales 'tiles en la corte2a terrestre de manera tal que pueden ser e"plotadas económicamente. 41 %ineraes ri,arios.- enominados tambi,n como hipógenos son aquellos que se han #ormado originariamente a partir del magma y los encontramos dentro de la masa magm%tica consolidada o en su peri#eria. N1 %ineraes sec#n"arios.- enominados tambi,n como superg,nicos son el resultado de la alteración de los minerales primarios en 2onas super#iciales de la corte2a terrestre que da lugar a la #ormación de nuevos minerales que se encuentran en equilibrio con el nuevo ambiente geológico. 1.18.- ALTERACIÓN /IDROTER%AL
Es el nombre m%s espec!#ico para procesos metasom%ticos causados por soluciones de agua caliente de cualquier origen y que incluye transportación qu!mica y produce cambios mineralógicos qu!micos o te"turales en una roca pree"istente. Ambos ganga y depósitos minerales son Ing. -iguel anarico Apa2a
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considerados como #acciones de alteración de rocas encajonantes. Algunas rocas alteradas hidrotermalmente constituyen todo o parte de un cuerpo minerali2ado y son conocidos como sustitución mineral. La alteración puede incluir procesos epigen,ticos o singen,ticos considerados ambos como alteración de roca encajonante. Los procesos singen,ticos incluyen as! mismo el relleno mineral de cavidades abiertas 7miarol!tica o #isuras1 en rocas !gneas anteriores al tiempo de su completa cristali2ación y la alteración de sedimentos marinos anteriores a su liti#icación. En las 2onas o %reas de alteración hay presencia de un conjunto de minerales que caracteri2an a determinado proceso de alteración hidrotermal. En varios casos esto no es usual si todas las #ases de mineral en la roca alterada est%n en equilibrio. Las rocas encajonantes pueden ser alteradas e"tensamente o alteradas poco3 es decir vol'menes grandes o pequeos de rocas pueden ser alterados. El volumen de rocas encajonantes alteradas es descrito tambi,n como cubierta halo o como alteración salbanda cuando es de ancho reducido. Esta 2ona es considerada tambi,n como un modelo de distribución espacial de 2onas circundantes a depósitos minerales. Hay en general una simetr!a de 2onas de alteración sobre todos los lados de un depósito mineral. Las 2onas de alteración son producidas por gradientes geoqu!micas y geotermales en las rocas encajonantes de #acciones que sirven como conductos para soluciones hidrotermales por in#iltración. Los tipos de alteración y las sucesiones de 2onas de alteración muestran una regularidad en sus asociaciones con depósitos minerales3 por lo tanto varias rocas alteradas y 2onas son '#&as para depósitos minerales. Los procesos de alteración pueden consistir en la eliminación o remoción o acción disolvente del agua 7li"iviación1 de un mineral susceptible y el consiguiente incremento en porosidad y permeabilidad de la roca. 1.18.1. %etaso,atis,o.- e entiende por metasomatismo el proceso de reempla2o de los minerales
de una roca por otros a trav,s de reacciones que tambi,n incluyen el reempla2o de componentes qu!micos 7a di#erencia de la concepción Wisoqu!micaX que implica el metamor#ismo en t,rminos teóricos1. El metasomatismo se produce por e#ecto de #luidos neumatol!ticos o hidrotermales. En el caso de yacimientos tipo sBarn dichos depósitos no podr!an #ormarse sin un e#ecto metasom%tico superpuesto al metamor#ismo de contacto e#ecto que aporte los metales y metaloides que constituyen la minerali2ación económica. 1.18.$. A#to,etaso,atis,o.- &onocido tambi,n como alteración deut,rica es un #enómeno com'n
en plutones meso2onales y epi2onales #lujo de lavas gruesas y #lujos pirócl%sticos de depósitos de composición intermedia o sil!cica y muy raramente m%#ica o ultram%#ica. La alteración es originada por #luidos acuosos y silicatos diluidos que son enriquecidos en varios componentes magm%ticos incluyendo i(* Fa 5. Li ) +e H + &l y la tra2a de elementos incompatibles n R &u Yn Pb )e K y Ch. El autometasomatismo es com'n en las vecindades de los depósitos de &u n R )e K Ch y Li. Estas 2onas son llamadas rocas alteradas hidrotermalmente por geólogos económicos y mineros. Los Ing. -iguel anarico Apa2a
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productos de autometasomatismo usualmente ocupan capas 2onas irregulares cavidades miarol!ticas bolsas en las bóvedas o partes apicales de los plutones gran!ticos. 1.1. TRANSPORTE PRECIPITACIÓN DE ELE%ENTOS ?U@%ICOS
La movilidad de elementos qu!micos es la capacidad que tiene un elemento de ser transportado de un ambiente geológico a otro. Algunos elementos muestran alto grado de movilidad durante la dispersión en ambientes particulares 7Cabla 0.N13 por ejemplo los gases son los que muestran un alto grado de movilidad. Ta4a 1.5. %o)ii"a" reati)a "e ee,entos #&,icos co,#nes Ee,entos
&obre
Kranio -olibdeno Plomo Yinc F!quel &obalto Hierro -anganeso Cungsteno Estao Plata (ro
Aci"o: / K88
Altamente soluble en pH muy bajo Insoluble soluble debajo de pH 4 Insoluble
Ne#tra: /88-=H
Acaino: /M=H
Ligeramente soluble a Insoluble insoluble Ligeramente soluble -uy soluble Insoluble
-uy soluble como -o(Ne"cepto en ambientes ricos en &a Insoluble Insoluble Ligeramente soluble a insoluble -uy soluble -oderadamente soluble Ligeramente soluble a insoluble oluble. Limitado Ligeramente soluble a Insoluble por precipitación de insoluble limonita oluble. Limitado oluble oluble por precipitación de limonita Insoluble e"cepto Ligeramente soluble Insoluble * * como +e como +e * oluble como -n Ligeramente soluble Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble
+undamentalmente la respuesta de un elemento a los procesos de dispersión est% gobernada por su movilidad que depende de las propiedades mec%nicas de la #ase móvil en #actores tales como la viscosidad de los magmas y soluciones para la #ormación de los cristales el tamao #orma y densidad de los granos cl%sticos que son transportados por las corrientes de agua. La relación entre la movilidad y la di#erenciación qu!mica es bastante m%s complicada. En este caso los #actores principales son los cambios en la relativa estabilidad de los diversos #luidos coe"istentes 7móviles1 y las #ases cristalinas 7inmóviles1 que resultan de los cambios en las condiciones del ambiente. Ing. -iguel anarico Apa2a
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El concepto de movilidad di#erencial est% en cualquier discusión de o"idación y enriquecimiento superg,nico de los depósitos de sul#uros. El Au resiste a las soluciones y permanece en el gossan la galena se descomponen lentamente y produce relativamente cerusita insoluble por eso el Pb tiende a permanecer en el gossan. Los sul#uros de &u Yn y Ag se descomponen y migran a niveles m%s bajos para #ormar depósitos o"idados y superg,nicos. Es conocido que muchas especies qu!micas son m%s o menos estables o m%s o menos móviles dependiendo de las condiciones de o(i"aci!n-re"#cci!n del ambiente. Kno de los mejores ejemplos est% dado por el ión +e+$ el cual es móvil y estable en cierto nivel de ambiente de reducción pero reacciona r%pidamente en ambiente o"idante para #ormar +e+3 que precipita de agua como +e7(H14 en pH mayor de 4. (tro ejemplo cuando se hace la prospección de un yacimiento de pór#ido de &u que contiene -o bajo condiciones o"idantes de pH menor de N el &u es el elemento m%s importante en la prospección por que tiene una movilidad moderada 75"@ 0$0<1 mientras que el -o es inmóvil 75" @ <01. En cambio bajo condiciones o"idantes donde el pH es mayor de ; o ligeramente b%sico el -o es muy móvil 75"@ 0<1 y el &u es ligeramente móvil 75" @ <01. En este 'ltimo caso el -o tiene dispersión m%s amplia y proporciona un blanco m%s grande. Por otro lado los elementos qu!micos se dividen en migrantes en la #ase 'aseosa y en migrantes en la #ase ac#osa. Los primeros migran principalmente en #orma de compuestos gaseosos y vol%tiles3 los otros migran disueltos en las soluciones acuosas 7o"!geno o hidrógeno en #orma de sales3 carbonato en #orma de &a 7H&(41*3 nitrógeno en #orma de nitratos y sales de amonio. Los elementos del *do. grupo como regla no migran o migran muy d,bilmente en #orma de compuestos gaseosos haci,ndolo pre#erentemente en #orma de iones mol,culas no 7Cabla 0.41. 1.1=. ALTERACIONES %INERALÓGICAS ?U@%ICAS
En las 2onas de contacto de las rocas invadidas son #recuentes alteraciones m%s notables que el simple metamor#ismo de contacto o la decoloración. Estos cambios son producidos de #orma m%s o menos amplia mediante la in#luencia de vapor de agua y gases la mayor parte de los cuales se in#iltran desde el magma pero algunos de ellos pod!an e"istir en la roca encajonante con anterioridad a la intrusión. Hasta la s!lice y otras substancias no vol%tiles son consideradas capaces de escapar en solución del magma toman parte en reacciones qu!micas cementan las part!culas de la roca y #orman #ilones y vetas en los espacios libres. e #orman nuevos minerales 7metasomatismo1 por la cristali2ación de substancias derivadas del magma por el desmoronamiento y recristali2ación de los minerales originarios y por la combinación de nuevos y viejos constituyentes. &uar2o mica granate andalucita estaurolita vesubianita y turmalina son algunos de las especies comunes que pueden desarrollarse de este modo. La variedad de nuevos minerales es mayor si la roca original 7protolito1 era impura pues entonces e"isten all! muchas m%s substancias a partir de las cuales se pueden hacer combinaciones di#erentes.
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CAPITULO II: GEO?UI%ICA CRISTALO?U@%ICA $.1. GEO?U@%ICA
La geoqu!mica es la ciencia que estudia la distribución de los elementos qu!micos en la Cierra su dispersión y migración a trav,s del ciclo geológico y los principios que rigen tal distribución y migración. La geoqu!mica es importante para la ubicación de nuevas %reas de e"ploración y es aplicable en el muestreo de rocas para determinar la presencia de distintos tipos de elementos los cuales nos podr%n orientar a per#oraciones diamantinas esto de acuerdo a los planos geoqu!micos elaborados seg'n muestreo sistem%tico. En t,rminos generales los elementos qu!micos que componen los minerales pueden agruparse en dos tipos/ 09 Ing. -iguel anarico Apa2a
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A. Co,onentes inertes.- on aquellos que no pueden pasar del medio al sistema. La masa
juega el papel principal. eg'n la abundancia y posibilidad de #ormar #ases minerales se pueden di#erenciar los siguientes tipos de componentes inertes/ Cra2as. Fo #orman #ases propias o si las #orman son muy escasas y poco #recuentes. Isomor#os. Pueden sustituirse unos a otros en las estructuras de los minerales bien por ra2ones cristaloqu!micas 7p. ej. Fi en olivino1 o por introducirse en de#ectos cristalinos. Indi#erentes o accesorios. e pueden separar como #ases independientes pero siempre en cantidades muy pequeas por ejemplo Yr en circón 7i(NYr1. E"cedentes. +orman parte sustancial de la parag,nesis de la roca estando en e"ceso y #ormando #ases propias bien por s! mismos o por unión con un componente móvil. eterminantes o virtuales. on aquellos que determinan las #ases minerales que van a aparecer en el sistema por ejemplo para un granito ser!an i(* Al*(4 5 *( Fa*( &a(. . Co,onentes ,o)ies.$ Pueden pasar del medio al sistema. El potencial qu!mico juega el papel #undamental. Hay dos mecanismos b%sicos de paso de un componente móvil/ i#usión 7migración en estado sólido1 In#iltración 7a trav,s de un medio acuoso3 los componentes emigran con la solución1. Es el mecanismo m%s #recuente. En la g,nesis mineral deben considerarse tres aspectos #undamentales/ 01 La manera de originarse crecer y cambiar de h%bitos y propiedades de los minerales. -ineralog!a de ilicatos Ambientes *1 Los mecanismos #!sico$qu!micos de #ormación 7cristali2ación reempla2amiento recristali2ación en estado sólido cambios polimór#icos envejecimiento de coloides etc.1. 41 Los procesos geológicos que intervienen en la #ormación de los minerales. Los procesos geológicos de #ormación de minerales tienen lugar en ambientes geológicos determinados y que por las caracter!sticas propias de cada ambiente gen,tico da lugar a la #ormación de determinados minerales que en otro ambiente y con otras condiciones no se #ormar!an. En ocasiones bajo distintos ambientes gen,ticos se van a #ormar los mismos minerales pero su composición y sobre todo sus asociaciones van a permitir di#erenciar claramente el ambiente en el que se originó. Los ambientes geológicos de #ormación pueden agruparse en/ magm%tico sedimentario metamór#ico y metasom%tico $.1.1. A,4ientes "e 0or,acion "e %ineraes.- La variedad de cualquier asociación mineral est%
bastante restringida en comparación con todas las posibles combinaciones entre los elementos. Este reducido n'mero de minerales que se pueden hallar en los di#erentes tipos de rocas de la corte2a y el manto superior viene determinado por dos causas principales/ La distribución de los elementos qu!micos en la Cierra y su abundancia que son re#lejo de las abundancias cósmicas de los mismos. Las reacciones que ocurren entre los minerales cuando se encuentran en condiciones de equilibrio heterog,neo. Ing. -iguel anarico Apa2a
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Kn mineral no e"iste por s! mismo sino que su aparición implica un origen que puede ser in#erido a partir del propio mineral de su composición y de las variaciones en ella o puede deducirse en base a su asociación con otros minerales. En este punto es importante advertir la di#erencia entre los conceptos de asociacion mineral y ara'enesis mineral. Kna asociacion mineral se re#iere a todos aquellos minerales que aparecen juntos en una roca3 esto es son minerales relacionados sólo espacialmente. &on el t,rmino paragenesis mineral se designa al conjunto de minerales que aparecen juntos en una roca pero #ormados por el mismo proceso gen,tico durante una misma etapa. Es decir son minerales temporal y gen,ticamente asociados. Coda parag,nesis constituye una asociación mineral pero una asociación mineral puede englobar m%s de una parag,nesis. Los elementos en la corte2a solamente son ocho que #orman el 8:.OJ en peso de toda la corte2a. En t,rminos de porcentajes atómicos nueve de cada die2 iones son (*$ iN o Al4. Adem%s el (*$ por s! solo representa casi el 8NJ del volumen de la corte2a terrestre. Esto nos indicar!a que el mayor volumen de la corte2a terrestre va a corresponder a minerales con o"!geno en su estructura y en particular a silicatos. $.1.$. Ano,a&a 'eo#&,ica.- Es una desviación respecto a la norma. En geoqu!mica es una
variación de la distribución mineralógica normal correspondiente a un %rea o a un ambiente geoqu!mico. Las anomal!as se e"presan por medio de n'meros que se pueden separar de un grupo m%s amplio de n'meros constituyendo as! el #ondo geoqu!mica. Para ser detectada una anomal!a tiene que desviar claramente de este #ondo. Asimismo una anomal!a generalmente tiene valores que e"ceden los valores de #ondo regional. $.1.3. Disersi!n 'eo#&,ica.- Es la capacidad de migración de un elemento desde su origen hasta
su nuevo ambiente a trav,s de di#erentes procesos que pueden ser #isicoqu!micos y mec%nicos. Es el movimiento #isicoqu!mico que su#ren los elementos al pasar de un ambiente qu!mico a otro esto se re#iere a los procesos de transporte ySo #raccionamiento de elementos. La dispersión geoqu!mica puede ser primaria si est% asociada a #enómenos minerali2antes primarios y puede ser secundaria cuando est% relacionada a la precipitación de elementos ocasionados por soluciones que causan alteración hidrotermal o por la alteración super#icial de un mineral por erosión de un cuerpo por transporte a trav,s de los cauces de los r!os etc. 76ivera H. *<<01. $.$. CRISTALO?U@%ICA.- Llamada tambi,n qu!mica de los minerales es la ciencia que
relaciona la composición qu!mica la estructura interna y las propiedades #!sicas en las sustancias cristalinas. Los minerales son sustancias cristalinas en las que los %tomos de los elementos qu!micos que las componen est%n ubicados en los nodos de la red tridimensional en orden lógico y se mantienen en posición de equilibrio por las #uer2as de atracción y repulsión mutua las que est%n condicionadas por las cargas del n'cleo la composición electrónica de los %tomos los cuales son caracter!sticas 'nicas para cada uno de los di#erentes elementos qu!micos. Ing. -iguel anarico Apa2a
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$.3. ARRERAS GEO?U@%ICAS.- )arrera geoqu!mica se re#iere a un cambio abrupto en las
condiciones #!sico$qu!micas en el medio por el cual se despla2an los elementos durante su migración. Estos cambios abruptos causan la precipitación de ciertos elementos en solución lo que en condiciones ideales puede resultar en la #ormación de un nuevo depósito mineral o en el enriquecimiento de un deposito mineral ya #ormado 7ambiente secundario1. Las barreras geoqu!micas importantes y de inter,s en e"ploración geoqu!mica son/ temperatura presión 7descompresión1 pH 7acide2$alcalinidad1 Eh 7o"idación$reducción1 presencia de sul#atos ySo carbonatos adsorción evaporación y elementos mec%nicos 7cambios en la velocidad de #lujos de agua1. a; Te,erat#ra.- Esta es muy importante para la migración en los procesos endógenos. La importancia de ,sta barrera en los procesos e"ógenos es insigni#icante. 4; Desco,resi!n.- En los procesos endógenos un decrecimiento abrupto en la presión dentro del sistema juega un gran papel en los procesos de #ormación de minerales. Este es menos signi#icativo en los procesos e"ógenos. c; Aci"e< Acaini"a".- Los cambios en el r,gimen de acide2 y alcalinidad de una solución durante los procesos endógenos es algunas veces un #actor decisivo en la separación de muchos componentes en la #ase sólida y en la concentración de sustancias de mena. Esto es de menos signi#icado en los procesos e"ógenos3 sin embargo las barreras alcalinas son las responsables para la precipitación de #ierro n!quel y otros metales en solución cuando la solución entra en contacto con las cali2as en el l!mite con el hori2onte de suelos %cidos y en niveles pro#undos ricos en materiales calc%reos. "; O(i"aci!n Re"#cci!n.- Canto en los procesos endógenos como e"ógenos un repentino cambio en los ambientes de o"idación reducción en las rutas de migración tiene un e#ecto decisivo en la precipitación de algunos metales. O(i"aci!n: Ciene lugar como aguas juveniles o continentales con bajo contenido de o"!geno viene en contacto con aguas super#iciales ricas en o"!geno. Es muy importante en la precipitación de los ó"idos de #ierro y manganeso en las aguas super#iciales. Re"#cci!n or *ci"o s#f&"rico: &ausa la precipitación de la gran mayor!a de metales en #orma de sul#uros. S#fatos 7 Car4onatos: (curre en la interacción inicial de las aguas con sul#atos y carbonatos con otro tipo de aguas ricas en calcio. A"sorci!n.- e considera una barrera geoqu!mica t!picamente e"ógena. Esta es de gran importancia en la precipitación de elementos tra2a de aguas super#iciales continentales. El t,rmino 'e7 se aplica a un suelo moteado a causa de la parcial o"idación y reducción de sus constituyentes en compuestos de #ierro #,rrico debido a las condiciones intermitentes de saturación de agua. $.5. ACGROUND.- El bacBground es de#inido como el rango normal 7no un solo valor1 de
concentración de un elemento o elementos en un %rea e"cluyendo las muestras minerali2adas. (bviamente las condiciones anómalas #ueron ya reconocidas siendo necesario el establecer los valores del bacBground contra los cuales estos pueden ser comparados. Los valores del bacBground pueden ser determinados para cada elemento para cada %rea y para cada tipo de roca suelo *< Ing. -iguel anarico Apa2a
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sedimento y agua. Los valores de bacBground para cada elemento podr!an variar signi#icativamente entre los tipos de roca por esta ra2ón es de e"trema importancia el conocimiento de la geolog!a del %rea especialmente de los tipos de roca para la interpretación de datos geoqu!micos. Para determinar los valores del bacBground en un %rea se requiere de relativamente un gran n'mero de muestras de materiales que son anali2adas geoqu!micamente. Estos materiales pueden ser de suelos sedimentos de arroyo rocas agua y otros pero obviamente las muestras minerali2adas deben ser e"cluidas o consideradas separadamente. Aunque el rango de valores obtenidos por el an%lisis de un gran n'mero de muestras puede ser grande los valores de mayor #recuencia tienden a estar concentrados en un rango relativamente pequeo por lo que este rango restringido de valores o valor modal es generalmente considerado como la abundancia normal o valor particular del bacBground del elemento en el material muestreado 7roca sedimento de arroyo suelo agua etc.1 del %rea en estudio. $.8. PAT/0INDERS O ELE%ENTOS [email protected] Kn path#inder se de#ine como aquel elemento 7o
gas1 relativamente móvil que est% en asociación estrecha con el elemento que est% siendo buscado pero que puede ser encontrado m%s #%cilmente debido a que #orma un amplio halo o porque puede ser detectado m%s #%cilmente por m,todos anal!ticos. E"isten dos ra2ones b%sicas para elegir el uso de los path#inder en una e"ploración geoqu!mica/ 01 son m%s móviles que el elemento buscado de tal manera que #orman un halo m%s e"tenso y amplio por ejemplo el uso de mercurio o ars,nico como path#inder para oro. *1 los m,todos anal!ticos utili2ados para los path#inder son m%s simples menos caros y m%s sensibles que los m,todos utili2ados para anali2ar el elemento del cuerpo mineral. Kn buen ejemplo es el uso de los elementos #%cilmente anali2ables como el cobre n!quel o cromo como path#inder para el platino. La selección de un path#inder requiere que el elemento o elementos usados ocurran en el ambiente primario en estrecha asociación con el elemento que est% siendo buscado o que sea derivado de ,l por descomposición radioactiva tal como el uso del radón como path#inder para el uranio. Es tambi,n esencial que e"ista una relación directa e interpretable entre la distribución geoqu!mica del path#inder y la minerali2ación. En algunos casos el elemento atfin"er #e"e estar en a 'an'a "e #n "e!sito en otros casos puede haber penetrado en la estructura de la mena mineral 7sustituyendo a ciertos elementos1. En el caso de menas polimet%licas incluso alguno de los elementos mena puede ser el path#inder para el yacimiento. Los path#inders son particularmente 'tiles en la b'squeda de depósitos minerales ocultos porque generalmente #orman grandes halos. Los path#inders son usados en los ambientes primario y secundario. $.. DISTRIUCIÓN DE ELE%ENTOS TRAA.- El elemento con mayor valor en la corte2a
es el titanio 7;9<< p.p.m <.;9J1. Cambi,n se puede notar que muchos elementos de importancia para el hombre y necesarios en la industria y que sus nombres nos resultan #amiliares son e"tremadamente raros mientras que otros elementos los cuales no nos son nada #amiliares son en Ing. -iguel anarico Apa2a
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#orma inesperada relativamente abundantes. Por ejemplo el Hg -o b )i y Au son m%s raros que el cerio 7&e1 disprosio 7y1 ha#nio 7H#1 escandio 7c1 y galio 7Ga1. La ra2ón por la que estos elementos nos sean #amiliares o no es que los elementos mencionados como m%s raros se encuentran en la composición qu!mica de todos los minerales #%cilmente reconocibles y bajo condiciones #avorables estos elementos raros son concentrados en #orma de vetas y otros tipos de depósitos que pueden ser minados. Los otros elementos aunque m%s abundantes raramente #orman minerales individuales encontr%ndose Q"isersos en las estructuras cristalinas de otros minerales esto es sustituyendo a ciertos elementos por ejemplo el galio sustituye al aluminio el ha#nio al circonio el rubidio al potasio el renio al molibdeno. En el caso del escandio este se encuentra principalmente sustituyendo al -g o +e4 en las estructuras de algunos cristales aunque raramente se llegan a #ormar pequeas cantidades de mineral de escandio particularmente en pegmatitas como es el mineral thortveitita 7c*i*(91. Los elementos tra2a 7U<0J1 contenidos en los minerales #ormadores de rocas son el origen de los valores de bacBground encontrados en suelos residuales #ormados a partir de rocas !gneas o metamór#icas as! como el bacBground de las rocas mismas. Es importante sealar que ciertos elementos aunque llegan a entrar en las estructuras cristalinas de los silicatos #ormadores de rocas durante la cristali2ación del magma 7Li )e Fb Ca n K Ch R Yr y tierras raras1 tienden mas bien a ser concentrados en los #luidos residuales ricos en agua y otros componentes 7H# H&l y &(*1. Estos elementos aunque son encontrados en pequeas cantidades en los minerales #ormadores de rocas son caracter!sticos en las pegmatitas. En las rocas !gneas la distribución de elementos mayores 7?0J1 est% controlada por la estabilidad de minerales individuales la que a su ve2 est% gobernada por condiciones de temperatura y presión y por la disponibilidad de elementos en el magma residual. el mismo modo en que el contenido de elementos mayores y menores 7?<0J U0J1 se concentran en un magma a medida que se lleva a cabo la cristali2ación lo mismo sucede con el contenido de elementos tra2a 7U<0J1. e mencionó que ciertos elementos tra2a son capaces de penetrar en las estructuras de minerales #ormadores de rocas. i esto ocurre esos elementos son entonces removidos del magma y de esta #orma se elimina la posibilidad de que sean concentrados en depósitos minerales en el ambiente primario. (tros elementos tra2a tales como aquellos que ocurren com'nmente en pegmatitas y en ciertos depósitos hidrotermales aunque son encontrados en pequeas cantidades en minerales #ormadores de rocas com'nmente permanecen móviles hasta que alcan2an un medio en el cual son capaces de cristali2ar como minerales estables ocasionalmente en cantidades económicamente signi#icativas. $.=. DISPERSIÓN /ALOS PRI%ARIOS.- -uchos depósitos minerales de origen !gneo o
hidrotermal se caracteri2an por la presencia de una 2ona central tal como una veta en la cual los minerales o elementos de valor pueden estar concentrados en porcentajes económicos. El grado de concentración de los elementos de valor presentes en dicha 2ona central del depósito puede ser de tres tipos/ ** Ing. -iguel anarico Apa2a
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En un rango alto/ &omo en el caso de depósitos de barita 7baritina1 #luorita o manganeso. • En un rango de bajo porcentaje/ &omo en el caso de depósitos de plomo y 2inc. • En un rango de partes por millón 7p.p.m.1/ &omo en el caso de oro y platino. Alrededor de dicha 2ona central del depósito en la mayor!a de los casos e"iste una disminución progresiva en el contenido de elementos de valor en la roca que la encajona hasta que el contenido de dicho elemento alcan2a el del valor normal de la roca encajonante y es clasi#icada como bacBground del terreno. El %rea que rodea a la 2ona central del depósito en la cual el contenido de elementos de inter,s disminuye hacia los valores de bacBground del terreno es llamada ao o a#reoa ri,aria. Los halos primarios representan los patrones de distribución de los elementos que #ueron depositados como resultado de una dispersión primaria estos es la distribución o redistribución de dichos elementos tuvo lugar en el ambiente primario lo que implica/ que la dispersión de elementos #ue originada por procesos del interior de la tierra. que el halo #ue #ormado al mismo tiempo o casi al mismo tiempo que la 2ona central del yacimiento. El halo puede variar considerablemente en tamao y #orma con respecto a la mor#olog!a y tamao del cuerpo mineral empla2ado. Algunos halos primarios pueden ser detectados a distancia de cientos de metros mientras que otros no tienen mas que algunos cent!metros de ancho. Los halos primarios pueden asumir una variedad in#inita de #ormas debido a lo variable del movimiento de los #luidos en las rocas. Algunos de los #actores principales que determinan el tamao y la #orma de un halo primario son/ • &ondiciones de movilidad de los elementos en solución • Volatilidad de los elementos • Cendencia a #ormar minerales e"traos • +actores #!sicos tal como viscosidad y presión del magma • Cendencia de los #luidos a reaccionar con la roca hu,sped 7como cali2as1. • -icro#racturas en las rocas $.>. TIPOS DE /ALOS PRI%ARIOS.- Los halos primarios han sido clasi#icados considerando el tiempo de empla2amiento y la geometr!a desarrollada por el halo. A. &on respecto al tiempo de empla2amiento se reconocen dos tipos/ 0. /aos ri,arios sin'enJticos #ormados esencialmente en #orma contempor%nea con la roca encajonante por ejemplo halos asociados a pegmatitas o segregaciones ultram%#icas. *. /aos ri,arios ei'enJticos #ormados despu,s que la roca ha cristali2ado y resultan por la introducción de soluciones minerali2antes a lo largo de #racturas #allas y super#icies de debilidad en donde son empla2adas esas soluciones. ). &on respecto a las caracter!sticas geom,tricas desarrolladas los halos primarios son clasi#icados seg'n HaBes 7089;1 en/ 0. -odelos regionales , resultado de una amplia impregnación 7hasta varios Bilómetros1 de una gran masa rocosa por soluciones hidrotermales u otros #luidos que emanaron de 2onas pro#undas. •
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*. -odelos de #iltración , presentan sistemas de conductos de soluciones bien de#inidos que corresponden a rasgos estructurales por donde se han movili2ado las soluciones. 4. -odelos de roca encajonante , en estos la roca adyacente a los conductos por las que circularon las soluciones ha sido modi#icada por actividad i"roter,a 7alteraciones hidrotermales1 El modelo de #iltración generalmente implica que la migración del o los elementos sean a lo largo de conductos con#ormados por #allas #racturas micro#racturas y otros “caminos” conductores del cuerpo mineral y el halo de #iltración es desarrollado en las rocas sobreyacentes durante o poco tiempo despu,s del empla2amiento del depósito. Los halos de #iltración var!an ampliamente en tamao y #orma. &om'nmente son angostos sobre estructuras verticales pero pueden ser anchos ovalados o circulares sobre troncos #uertemente #racturados. Estos halos han sido identi#icados en #allas y sistemas de #racturas a m%s de 0;< metros de los depósitos minerales y pueden ser detectados en la mayor!a de los di#erentes m,todos de muestreo geoqu!mico particularmente en las muestras de suelos rocas y agua. Estos halos son especialmente importantes porque su presencia en rocas de la super#icie del terreno o#rece muchas e"pectativas en la b'squeda de algunos tipos de menas en depósitos ocultos. entro de los halos de #iltración e"iste un tipo que o#rece aun m%s esperan2as para el descubrimiento de depósitos ocultos y son los halos de #iltración gaseosos ya que ciertos elementos como el mercurio emanan de las soluciones hidrotermales y se mueven a trav,s de espacios porosos en rocas y en suelos en #orma de gases migrando mas lejos que otros elementos como resultado de su e"trema movilidad y volatilidad. $.. %INERALES INSOLULES.- on aquellos minerales residuales #ormados en el ambiente
secundarios en donde una gran variedad de ellos se han #ormado en la 2ona de intemperismo tales como los ó"idos de #ierro y manganeso arcillas sul#atos carbonatos cloruros 7querargirita1 silicatos 7crisocola1 y metales nativos 7mercurio plata oro1. Los minerales que se #orman en cualquier caso espec!#ico dependen de los elementos presentes y de la solubilidad de los compuestos met%licos #ormados. Kn especial inter,s en la prospección geoqu!mica lo presentan los ó"idos de #ierro particularmente las #ormas hidratadas debido a que son abundantes #%cilmente reconocibles y tienen la habilidad de adsorber o de coprecipitar con tra2as de metales. Formalmente los ó"idos de #ierro hidratados son encontrados como capas o pequeas masas en el %rea de o"idación de sul#uros denominados 'ossans 7casquetes de o"idación coberteras o sombreros de #ierro o material limon!tico residual1. R. &. Peters hace una di#erencia entre gossan y casquete de o"idación. El gossan es la acumulación celular de material limon!tico derivado de la li"iviación de vetas y depósitos masivos de sul#uros mientras que el casquete de o"idación es la porción superior li"iviada y coloreada de limonita principalmente desarrollado en cuerpos de sul#uros diseminados como son los pór#idos cupr!#eros. $.1H. SOLUCIONES /IDROTER%ALES.$ on soluciones acuosas calientes naturales de
cualquier origen. La mayor!a de los investigadores consideran que el solvente es el agua con las sales minerales y los gases disueltos en ella3 as! el %cido carbónico en condiciones de gran *N Ing. -iguel anarico Apa2a
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pro#undidad de la corte2a terrestre tambi,n puede ser l!quido y servir de solvente del cual pueden depositarse menas. Las soluciones hidrotermales pueden tener distintos or!genes entre los principales/ a1 agua contenida en solución en un magma y liberada en el curso de su cristali2ación b1 agua contenida en sedimentos que se separa en el curso de la diag,nesis y liti#icación de la secuencia c1 agua liberada en el curso del metamor#ismo de rocas d1 aguas subterr%neas calentadas por e#ecto de un alto gradiente geot,rmico debido a un cuerpo magm%tico en cristali2ación al desarrollo de un ri#t etc. Las soluciones hidrotermales salinas tienen un especial potencial para li"iviar metales de las rocas as! como para transportarlos debido a su capacidad para #ormar iones met%licos complejos con los aniones que contienen 7p.ej. complejos clorurados1. La etapa hidrotermal constituye la 'ltima #ase de la cristali2ación de un magma despu,s de la cristali2ación principal la etapa pegmat!tica y la neumatol!tica. $.11. ALTERACIÓN ?U@%ICA.- Proceso de modi#icación de los minerales y rocas dando lugar a
la #ormación de nuevos minerales por cambios en su composición qu!mica y en su estructura cristalina generalmente se #orman los ó"idos sul#atos carbonatos etc. $.1$. 9TO%O RADIO ATÓ%ICO RADIO IÓNICO $.1$.1. 9to,o.- Estructura que #orma la unidad b%sica de cualquier elemento. Es la menor unidad
de materia que puede intervenir en una combinación qu!mica. Es la unidad en toda estructura cristalina. $.1$.$. Ra"io at!,ico.- e de#ine como la mitad de la distancia entre los centros de dos %tomos de un mismo elemento por ejemplo el Fa tiene 0:O Z $.1$.3. Ra"io i!nico.- e de#ine como la distancia entre los centros de un catión y un anión por ejemplo el Fa tiene <89 [ por radio del ión en la halita. El radio de un ión no es constante y var!a con la carga puesto que depende de su estructura atómica3 est% en relación con la posición que ocupa el elemento en la Cabla Periódica. Las reglas siguientes tienen car%cter general/ a;. En los elementos del mismo grupo de la Cabla Periódica el radio iónico aumenta a medida que aumenta el n'mero atómico de los elementos. N )e * 0* -g * *< &a * 4: r * ;O )a * <4; [ <OO [ <88 [ 00*[ 04N [ Este incremento es natural pues dichos elementos aumentan el n'mero electrónico alrededor del n'cleo y por lo tanto aumenta el radio iónico. 4;. En los iones positivos 7catión1 de la misma estructura electrónica el radio iónico disminuye al aumentar la carga. Fa -g* Al4 iN P; O <89[ <OO[ <;0[ <N*[ <4;[ <4<[ Esta disminución se debe a que cuando dichos elementos pierden electrones los n'cleos ejercen una mayor atracción sobre los electrones restantes disminuyendo por consiguiente el radio atómico. c;. En los elementos que presentan diversas valencias es decir que #orman iones con distintas cargas al ión de mayor carga corresponde un radio m%s pequeo. *; Ing. -iguel anarico Apa2a
Alteraciones Hidrotermales -n* <:<[
-n4 <OO[
E.P.I.G. -nN <O<[
-n9 <N9[
&l0$ 0:0[
&l0 0<9[
&l; <4<[
&l9 <*9[
$.13. POTENCIAL IÓNICO.- Este par%metro indica la relación entre el radio iónico de un
elemento y su valencia positiva 7vale decir +e* O etc.1. 6epresentando los distintos elementos con su respectiva valencia y radio iónico en un diagrama de dos ejes ellos se agrupan en distintos campos que se corresponden con sus propiedades qu!micas en solución/ *.04.0. Alto radio iónico baja valencia 7como Fa 5 &a* -g* +e*1. Estos iones no se hidroli2an en soluciones acuosas. *.04.*. 6adio iónico y valencia intermedios 7Al4 +e41. Estos iones e"perimentan hidrólisis precipitando los respectivos hidró"idos. *.04.4. Pequeo radio iónico3 alta valencia 7como &N P; y O1. Fo son solubles como iones simples pero s! como iones complejos con o"!geno/ &(4*$ P(N4$ (N*$. $.15. ENERG@A DE IONIACIÓN.- Llamada tambi,n Potencia "e Ioni
como la energ!a m!nima que se requiere para quitar un electrón de un %tomo en estado gaseoso. El PI generalmente aumenta a trav,s de un per!odo y disminuye al descender en un grupo3 tiende a variar la #orma e"actamente opuesta al radio atómico y esto no es coincidencia cuanto m%s cerca del n'cleo est%n los electrones m%s energ!a se necesita para desprenderlos. A trav,s de un per!odo los radios atómicos disminuyen y los potenciales de ioni2ación aumentan cuando descendemos en un grupo el radio atómico aumenta y disminuye el de ioni2ación. $.18. IONES %ET9LICOS CO%PLEOS.- En las soluciones hidrotermales sul#uradas los
metales pesados 7&u Yn Fi &d Ag Au Hg etc.1 no se encuentran disueltos en #orma iónica simple 7lo que no es #actible por el baj!simo producto de solubilidad de sus sul#uros1 sino #ormando iones complejos con elementos no$met%licos o metaloides. Por ejemplo el Au se disuelve bajo la #orma de Au7&F1*$7ión dicianuroaurato1 Hg bajo la #orma de Hg*$ etc. mientras &u Yn Pb y otros metales se disuelven #ormando iones complejos clorurados. Estos iones complejos son tanto m%s estables cuanto m%s pesado es el elemento met%lico. u precipitación ocurre cuando se desestabili2an por cambios bruscos de C P o composición qu!mica. Por ejemplo en el caso del Au7&F1*$ su pH ideal es ligeramente %cido 7alrededor de pH ;.;1. i el pH disminuye entonces/ H$ H @ H*3 si aumenta H$ (H$ @ *$ H*(. Por lo tanto al disminuir la concentración de H$ el complejo se desestabili2a y precipita Au. La li"iviación cianurada de oro en la cual el metal es disuelto en #orma de Au7&F1*$ constituye una aplicación industrial del mismo mecanismo. En general e"iste concordancia entre los patrones de 2onación de minerales en un yacimiento complejo y la estabilidad de los iones complejos que #orman los respectivos metales. Ver adem%s/ hidrometalurgia hidrotermal 2onación.
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$.1. A0INIDAD ELECTRÓNICA.- (tra propiedad de los %tomos que in#luyen en su
comportamiento qu!mico es su capacidad para aceptar uno o m%s electrones es decir es el cambio de energ!a que ocurre cuando un %tomo en estado gaseoso acepta un electrón para #ormar un anión. $.1=. ELECTRONEGATI2IDAD.- Es la capacidad de un %tomo para atraer hacia s! los electrones
de un enlace qu!mico. Los elementos con electronegatividad alta tienen m%s tendencia para atraer electrones que los elementos de electronegatividad baja. La electronegatividad aumenta de i2quierda a derecha a trav,s de un per!odo de la Cabla Periódica coincidiendo con el car%cter no$met%lico de los elementos. En cada grupo la electronegatividad disminuye al aumentar el n'mero atómico y el car%cter met%lico. Los %tomos de los elementos con grandes di#erencias de electronegatividad tienden a #ormar enlaces iónicos como los que e"isten en el Fa&l y &a( por que el %tomo del elemento menos electronegativo cede sus electrones al %tomo del elemento m%s electronegativo3 un enlace iónico generalmente une a un %tomo de un elemento metal con un %tomo de un elemento no$met%lico. Los %tomos de elementos con electronegatividad similares tienden a #ormar entre ellos enlaces covalentes polares. Las reacciones de interca,4io i!nico son importantes en los procesos de alteración hidrotermal. Por ejemplo el intercambio de -g* por &a* 7intercambio catiónico1. Las reacciones de intercambio iónico tambi,n se conocen como ca,4io "e 4ase y corresponden a una reacción por la cual cationes adsorbidos en la super#icie de un sólido tal como un mineral de arcilla o 2eolita son reempla2ados por cationes en la solución circundante. El intercambio de cationes &a* y Fa de plagioclasas por 5 para originar #eldespato pot%sico corresponde a este tipo de reacción y caracteri2a a la ateraci!n ot*sica. El intercambio de cationes met%licos de los minerales de una roca por H corresponde a un caso especial conocido como i"r!isis y es muy importante en la mayor!a de los tipos de alteración hidrotermal. $.1>. ALTERACIÓN /IDROTER%AL.$ Las soluciones hidrotermales 7vale decir de aguas
calientes1 tienen variados or!genes. Munto con su capacidad para transportar metales de inter,s económico interact'an con las rocas alterando su mineralog!a y composición qu!mica. u inter,s en geolog!a económica se deriva de su asociación con determinados tipos de minerali2ación. Por ejemplo la alteración ot*sica se relaciona con la principal minerali2ación hipógena 7hipog,nica1 de los pór#idos cupr!#eros. En general los tipos de alteración hidrotermal se pueden agrupar en dos principales/ 01 Alteraciones por metasomatismo de elementos alcalinos o alcalino$t,rreos/ alteración pot%sica alteración calco$sódica y alteración propil!tica. *1 Alteraciones por metasomatismo del catión H 7hidrogeniones1 alteración #!lica alteración arg!lica y alteración arg!lica avan2ada. El estudio de la alteración hidrotermal desempea un papel central en la e"ploración de yacimientos metal!#eros. $.1. 0ACTORES ?U@%ICOS ETERNOS.- Las propiedades qu!micas de las aguas que m%s in#luencian a las di#erentes reacciones qu!micas son el / y el E.
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a;. El / es la medida de su acide2 o alcalinidad en una escala que var!a de ( 7acide21 hasta 0N
7alcalino1 siendo el valor pH 9 para soluciones neutras. El pH en aguas naturales var!a entre N; y :;. El agua de lluvia tiene reacción %cida 7;<1 por e#ecto del &(* atmos#,rico. -ayor acide2 se produce por la descomposición de la pirita en %cido sul#'rico por los %cidos h'micos en suelos ricos en materia org%nica. En las salmueras muy salinas el pH var!a entre 8< a 0<<. El pH es muy importante en la solubilidad de muchos cationes3 &a* y -g* son pr%cticamente insolubles en ambientes alcalinos pero son acarreados en medio %cidos. 4;. El E es la medida del potencial de o"idación 7p,rdida de electrones de un catión o captura de electrón por un anión1 o potencial de reducción 7captura de electrón por un catión o p,rdida de electrón de un anión1. En las reacciones en que participan el H y el (H$ el potencial de o"idación disminuye al incrementar el pH de modo tal que la o"idación es m%s #%cil en soluciones alcalinas que en las soluciones %cidas. El pH y el Eh tienen una in#luencia sobre la solubilidad de los minerales y el campo de la estabilidad de los minerales de sus iones o compuestos por ejemplo la s!lice tiene una constante de solubilidad de pH entre valores de apro"imadamente * y 8 pero cuando el pH e"cede de 8 la solubilidad se incrementa gradualmente. El ópalo es cerca de *< veces m%s soluble que el cuar2o pero en un pH mayor de 8 tanto el cuar2o y el ópalo act'an similarmente con respecto a la velocidad de solución. La calcita y la aragonita son solubles en valores pH %cidos y muestran disminución de su solubilidad con el incremento del pH hasta que se precipitan y son esencialmente insolubles en pH apro"imado de :83 en este caso tambi,n hay un e#ecto cristalogr%#ico porque la aragonita es 0OJ m%s soluble que la calcita la al'mina es siempre soluble entre valores de pH de N a 0. El +e7(H14 es insoluble en pH mayor de 4 pero muy soluble en ambiente con una acide2 de pH menor de 4. El +e7(H1* es insoluble en pH mayores de 8N pero muy soluble en valores menores de 8N.&on respecto al Eh el ión +e* es móvil y estable en cierto nivel de ambiente de reducción pero reacciona r%pidamente en ambientes o"idantes para #ormar +e4 el cual precipita en presencia de agua como +e7(H14 en pH mayor de 4. c;. /i"rataci!n.- Adición de di#erentes cantidades de mol,culas de H*(. +e*<4 nH*< \ +e*<4.nH*< ";.O(i"aci!n.- Penetración del o"!geno en las grietas de la red cristalina. Las grietas son producidas por e#ectos de la hidratación. 01. *+e* NH&(4 ] (* \ +e*<4 N&(* *H*( *1. +e*(4 H*(\ *+e(7(H1. e;. /i"r!isis.- &onsiste en las reacciones de los iones H y (H$ del agua con los iones de los
minerales en este caso los silicatos se disuelven #ormando productos secundarios 7minerales accidentales1. La hidrólisis ser% tanto m%s #uerte cuanto mayor es la concentración de iones de H es decir cuanto m%s %cida sea la solución. /+ + O/- /$O
(rtosa Ing. -iguel anarico Apa2a
&aolinita
&uar2o *:
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*5A0i4(: *H*< &(* \ Al*i*(;7(H1N 5 *&(* Ni(* La estabilidad de #eldespatos micas y arcillas en proceso de alteración hidrotermal es com'nmente controlada por hidrólisis en el cual 5 Fa &a* y otros cationes se trans#ieren de minerales a la solución y el H se incorpora en las #ases sólidas remanentes. Esto ha sido denominado ,etaso,atis,o "e i"r!'eno 7Hemley and Mones 08ON1. Las reacciones de hidrólisis son muy importantes en los rocesos de alteración hidrotermal y algunos tipos de alteraciones son el resultado de distinto grado de hidrólisis de los minerales constituyentes de las rocas. EBe,o/ Alteración hidrotermal de plagioclasa \ s^ ericita \ ^arcillas \^ cuar2o. En t,rminos qu!micos esto se puede representar por las reacciones siguientes/ Andesina ericita &uar2o + * 01. <.9; Fa*&aAlNi:(*N $/ 5 \ 5Al4i4(0<7(H1* 0.; Fa <.9; &a 3SiO$ ericita 7mica pot%sica1 &aolinita *1. 5Al4i4(0<7(H1* /+ 0.; H*( \0.; Al*i*(;7(H1N 5 &aolinita &uar2o 41. <.; Al*i*(;7(H1N 3/+ \ SiO$ *.; H*( Al4 Andesina &aolinita &uar2o + N1. Fa*&aAlNi:(*N 5/ *H*( \ * Al*i*(;7(H1N 5SiO$ *Fa &a* ericita Piro#ilita &uar2o + ;1. 5Al4i4(0<7(H1* / 4i(* \ 0.; Al*iN(0<7(H1N 5SiO$ *Fa &a* Albita -ontmorillonita$Fa &uar2o + O1. 0.09 FaAli4(: / <.; Fa<.44Al*.44i4.O9(0<7(H1* 1.=SiO$ Fa -ontmorillonita &aolinita &uar2o + 91. 4 Fa<.44Al*.44i4.O9(0<7(H1* / 4.; H*( \ 4.; Al*i*(;7(H1N 5SiO$ + Na+ ericita Alunita &uar2o + *_ :1. 5Al4i4(0<7(H1* N/ *( \ 5Al47(N1*7(H1O 3SiO$ Tcido sul#'rico Codas estas reacciones implican un empobrecimiento de /+ en el #luido hidrotermal consecuentemente un aumento del pH de la solución hidrotermal. Este #enómeno puede neutrali2ar #luidos %cidos y la neutrali2ación puede resultar en 2onaciones de distintos minerales hidrotermales en torno a conductos hidrotermales. &abe destacar que en la mayor!a de las reacciones de hidrólisis producen como subproducto i(* y esta es la ra2ón porqu, el cuar2o es omnipresente en rocas alteradas. En situaciones de #luidos muy %cidos como el ejempli#icado en la 'ltima reacción se pueden hidroli2ar incluso micas aluminosas dando origen al sul#ato de Al 7alunita1 y cuar2o. Aunque las reacciones de hidrólisis modi#ican el pH del #luido hidrotermal al alterar los minerales de las rocas la presencia de ciertos minerales interactuando con soluciones salinas pueden Ing. -iguel anarico Apa2a
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mantener ciertos rangos de pH mientras no se consuman totalmente3 estos se conocen como minerales 4#ffer 7amortiguador o tope1. Las series de minerales bu##er hacen que las variaciones de pH sean escalonadas y ser%n importantes para la solubilidad y precipitación de metales. $.$H. SUSTITUCIÓN DE LOS ELE%ENTOS.- Estas reglas se aplican tanto a los elementos
mayoritarios como a los minoritarios y a las distintas maneras en la que los elementos minoritarios se distribuyen entre las #ases l!quidas o sólidas de tal manera que puedan ser camu#lados capturados o admitidos en relación con los mayoritarios. A. Ca,#faBe.- El elemento minoritario no #orma sus propios minerales pero es ocultado o escondido 7camu#lado1 por los cristales del elemento mayoritario. Es el caso de los iones del Yr N 7<:
producir rocas m%s o menos uni#ormes en grandes e"tensiones de terreno modi#icando o no la composición qu!mica global de una roca que puede permanecer constante o cambiar. &omo procesos geoqu!micos del metamor#ismo se pueden considerar a/ $.$1.1. %eta,orfis,o Iso#&,ico.- Las reacciones tienen lugar entre los minerales de las rocas sin que las soluciones circulantes aporten mayormente elementos al sistema3 en este caso las soluciones cumplen las #unciones de estimular y acelerar las reacciones qu!micas de tal manera que la composición qu!mica global de las rocas no es a#ectada. Por ejemplo/ Rollastonita i(* &a&(4 \ &ai(4 &(* $.$1.$. %eta,orfis,o Ao#&,ico.- Las soluciones circulantes reaccionan con los minerales de las rocas y modi#ican la composición qu!mica global de la roca aportando nuevos elementos qu!micos que dan lugar a la #ormación de nuevos minerales3 a este metamor#ismo aloqu!mico se le denomina ,etaso,atis,o. Ejemplo la #ormación del #eldespato albita 7FaAli4(:1 en rocas mic%ceas con aporte de Fa3 o tambi,n la silici#icación de rocas en especial carbonatadas por crecimiento del cuar2o. Ceniendo en consideración la migración de elementos qu!micos las 2onas de metamor#ismo regional han sido interpretadas como/ a1 el resultado del metamor#ismo isoqu!mico con di#usión de material limitado a unos pocos mm y b1 el resultado del metamor#ismo regional con trans#erencia de gran volumen de material. A parte del agua y otros vol%tiles el metamor#ismo adyacente a las intrusiones !gneas es generalmente isoqu!mico con reajuste mineralógico asociado con el incremento de temperatura. En Ing. -iguel anarico Apa2a
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algunos casos los constituyentes del magma han invadido a las rocas adyacentes a la intrusión 7metamor#ismo pneumatol!tico1 con la #ormación de minerales conteniendo ) + &l y Fa. La reacción entre el magma y las cali2as produce sVarns compuestos de silicatos de &a conjuntamente con minerales de +e Pb Yn &u 7sul#uros1 y tungsteno los cuales pueden constituir concentraciones de valores económicos. e han propuesto muchos mecanismos para e"plicar la migración del material en ambientes metamór#icos tales como/ 0. La di#usión sólida de iones para e"plicar las variaciones en la composición qu!mica de las rocas metamór#icas con la pro#undidad. *. El proceso de concreción conlleva el desarrollo de minerales individuales que involucra enriquecimiento en constituyentes estables e inversamente a ella es la e"tracción y redeposición de muchas sustancias solubles 7secreción1. Las evidencias indican que la #usión 7anate"ia1 es un mecanismo en la #ormación de migmatitas y gran!ticos. Asimismo la actividad metamór#ica sobre grandes %reas est% asociada con el #lujo de calor en la corte2a3 la movilidad qu!mica puede ser e"presada como movimiento del material ascendente y lateral en constituyentes vol%tiles es aceptado universalmente. $.$$. %ETA%OR0IS%O CON ADICIÓN DE SUSTANCIAS $.$$.1. %etaso,atis,o.- Este proceso se produce en cali2as y en rocas silicatadas3 hace variar la
composición qu!mica global de la roca a#ectada. Los lugares en los cuales se producen los reempla2amientos metasom%ticos dependen del camino de circulación de las soluciones la mayor parte de las veces esta circulación se veri#ica en las hendiduras y en el l!mite entre capas porosas y no permeables. Las distintas sustancias que pueden adicionarse a la roca hu,sped son/ $.$$.$. A"ici!n "e *cai.- La m%s corriente es la adición del Fa a partir del magma como sienita sódica y granito sódico ricos en Fa. (tros #enómenos son la albiti2ación o sea la #ormación de la albita por introducción de Fa y la egirini2ación por adición de Fa a los silicatos #erromagnesianos. La #eldespati2ación por adición de 5 a partir de magma gran!ticos ricos en moscovita tambi,n puede adicionarse el 5 a los silicatos #erromagnesianos dando biotita. La #ormación de greissen 7roca metamór#ica #ormada a partir del granito1 suele ser acompaada de #uerte #ormación de mica l!tica 2innaldita. $.$$.3. A"ici!n "e f#or 7 4oro.- La adición de + se mani#iesta en la trans#ormación de #eldespato en un agregado #ibroso de cristales de topacio. Es corriente la #ormación de #luorita a partir de las cali2as y m%s raramente en las rocas sil!ceas metamor#i2adas. La adición de ) da lugar a la #ormación de turmalina. Este #enómeno se llama turmalini2ación se produce a e"pensas del #eldespato de la moscovita o de la sericita de la roca. La adición de + y ) suele acompaar al de estaWo y 6ofra,io3 la mayor parte de los yacimientos de estos metales son acompaados de rocas turmalin!#eras topacio o #luorita. $.$$.5. A"ici!n "e s&ice ierro 7 ,a'nesio.- La e"istencia de la adición de s!lice se comprueba con la trans#ormación de las cali2as en diópsido 7i*(O&a-g1 el contenido de &a en ollastonita. La adición de hierro se comprueba con la e"istencia de depósitos de magnetita en las pro"imidades Ing. -iguel anarico Apa2a
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de las rocas pobres en +e. La adición de -g se comprueba en la trans#ormación de las rocas cuarc!ticas en otra que contiene cordierita 7i;(0:-g*AlN1 y anto#ilita `i:(**7-g+e197(H* 1. $.$3. PRINCIPIOS ?UE GOIERNAN LA DISTRIUCIÓN DE LOS ELE%ENOS
Para estudiar la distribución de los elementos en las #ases sólidas durante la cristali2ación de un magma con un buen grado de con#iabilidad es necesario establecer puntos re#erentes a los porcentajes de concentración de elementos mayores 7? 0J1 elementos menores 7U 0J pero ? <0J1 elementos tra2as 7U <0J1 y sus variaciones 7l!mites1 en rocas !gneas de muchas clases que pueden cristali2ar durante el en#riamiento de un magma. $.$3.1. Re'as "e Go"sc,i"t.- obre las bases de los estudios de equilibrio qu!mico cristalogra#!a petrolog!a y an%lisis Goldschmidt propuso sus cl%sicas reglas generales para e"plicar la distribución de los elementos3 estas reglas son especialmente aica4es a los minerales de las rocas !gneas con sus enlaces dominantemente iónicos implicando los #actores que controlan tales distribuciones. 6egla de la diadocia precisa las condiciones en las cuales dos iones pueden reempla2arse 7diadocia1 el uno al otro en un edi#icio cristalino. Le7 1.- Para que dos iones puedan reempla2arse el uno al otro en un cristal su radio iónico no debe di#erenciarse m%s de un 0;J. As! el -g* 7<O;[1 y el +e* 7<9;[1 se sustituyen #%cilmente en un buen n'mero de minerales 7peridoto piro"eno an#!boles1. e la misma manera &a* 7<88[1 y el Fal 7<8:[ 1 se reempla2an en todas las proporciones en la serie de plagioclasas mientras que por el contrario Fa y 5 7044[ 1 no pueden hacerlo en el seno del grupo de los #eldespatos alcalinos por este 'ltimo ejemplo se ve que las sustituciones dependen m%s del radio de los iones que por su lugar en la Cabla Periódica. Le7 $.- &uando hay dos iones disponibles para entrar en la red cristalina de un mineral a #ormarse y ellos tienen la misma valencia 7carga el,ctrica1 y esencialmente el mismo radio iónico ambos pueden entrar a la red cristalina con igual #acilidad. Es el caso de -g* 7<O;[1 y el +e* 7<9;[1 que #orman los silicatos #erromagnesianos. Le7 3.- &uando hay dos iones del mismo radio iónico pero con di#erente carga el,ctrica el ión con la carga m%s grande pre#erentemente entrar% a la red cristalina. En la cristali2ación de las plagioclasas y la primera #ase sólida que cristali2a de un magma b%sico podr!a contener m%s &a y menos Fa que en el magma. Fo obstante el radio iónico del Fa 7<8:[1 y del &a 7<88[1 es casi igual la carga el,ctrica del &a 7*1 es m%s grande que la del Fa 701 y debido a esto el &a entra en la red cristalina del mineral pre#erentemente y por eso las primeras #ases de plagioclasas provenientes de la cristali2ación de un magma est%n enriquecidas en &a. Kn elemento puede ser sustituido por otro de di#erente carga pero sólo cuando hay una sustitución doble de tal manera que la neutralidad el,ctrica se mantenga. En el caso de las plagioclasas por cada ión de &a 7*1 que intercambia por uno de Fa 701 hay una sustitución de un ión de Al 741 por uno de i 7N1. Le7 5.- &uando hay dos iones con la misma carga pero con di#erente radio iónico el ión m%s pequeo pre#erentemente entra en la red cristalina de un mineral #ormado. En la cristali2ación del olivino de un magma b%sico se encuentra que la primera #ase sólida del olivino est% enriquecida en -g 7#orsterita1 debido a que el -g y el +e tienen la misma carga 7*1 y el -g 7<O;[1 tiene un radio Ing. -iguel anarico Apa2a
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iónico m%s pequeo que el +e 7<9O[1. En el caso de los #eldespatos el Fa 7<8:[1 y el 5 7044[1 el ión Fa entra primero para #ormar la albita y luego el 5 para #ormar la ortosa debido a que tiene mayor radio. $.$3.$. Re'as "e Rin'6oo".- E"plica la distribución y sustitución de los elementos teniendo en
consideración que los enlaces m%s #uertes generalmente dominar!an en la competencia por un lugar en la red cristalina de un mineral. Le7 1.- &uando dos iones poseen radios y cargas similares el ión que tiene la electronegatividad m%s pequea se incorpora pre#erentemente. As! el &u no reempla2a al Fa en la plagioclasa y el &u* no reempla2a al +e* en los minerales #erromagnesianos sustituciones que no se dan en la naturale2a ya que el &u #orma aniones m%s covalentes que el Fa. Los elementos de mayor electronegatividad originan compuestos con menor dure2a y punto de #usión es decir ceden menos energ!a a la unión. Le7 $.- Para un catión y dos di#erentes aniones el enlace con el anión m%s grande es m%s covalente 7o menos iónico1. Le7 3.- Para dos iones con apro"imadamente iguales tamaos pero con di#erentes cargas el,ctricas el ión con la carga m%s grande #orma un enlace covalente 7o menos iónico1. $.$5. TIPOS DE ENLACE ?U@%ICO
Los agregados de %tomos iguales que constituyen las sustancias elementales o elementos qu!micos y los agregados de %tomos di#erentes que son los compuestos qu!micos o la unión de %tomos mol,culas o iones constituye el llamado enlace qu!mico. La con#iguración electrónica e"terna de los %tomos conocida como con#iguración de valencia desempea un papel determinante en los di#erentes mecanismos de enlace puesto que el enlace est% relacionado con la distribución de los electrones reconocidos. Los iones de cargas opuestas pueden ligarse entre s! por las #uer2as electrost%ticas de sus cargas para #ormar el enlace iónico. i por el contrario se comparten electrones de valencia de %tomos di#erentes recibe el nombre de enlace covalente etc. $.$5.1. Enace i!nico o eectrost*tico.- Es la atracción entre iones con signo el,ctrico opuesto que se veri#ica mediante la trans#erencia parcial o completa de los electrones de valencia de un ión a otro siendo dichas part!culas de di#erente electronegatividad. Este enlace se encuentra entre aniones y cationes cuyas electronegatividades son muy di#erentes y ocurre #recuentemente sobre el :
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constituyen el enlace met%lico. Los elementos met%licos presentan bajos potenciales de ioni2ación por lo que pueden ceder electrones con #acilidad y de esta #orma dar lugar a la producción de cationes. $.$5.3. Enace co)aente.- Llamado tambi,n enlace homopolar los %tomos no est%n ioni2ados sino que comparten electrones $dos por ligadura$ que giran en un orbital com'n haciendo a este enlace m%s #uerte de todos los enlaces qu!micos. Esta ligadura es la que une por ejemplo a las mol,culas diatómicas de los gases 7F* (* H*1. En el hidrógeno cada %tomo aporta un electrón para #ormar un par que ocupa un orbital. La coparticipación de electrones sirve para unir no sólo a %tomos de un mismo elemento sino que numerosas mol,culas combinadas son tambi,n covalentes H&l FH4. &HN. etc. El enlace covalente posee gran energ!a y es di#!cil romper los cristales #ormados por mol,culas unidas internamente por covalencia son e"traordinariamente duros e insolubles como el diamante el carburo silicio y otros. $.$5.5. Enace )an "er Xaas.- &onocido por su debilidad como en0ace de ca,o resi"#a es encontrado en los cristales de elementos inertes #ija mol,culas neutras y unidades estructurales sin carga mediante d,biles cargas residuales de su super#icie. Es el tipo m%s d,bil de los enlaces qu!micos. Este enlace se encuentra sólo en compuestos org%nicos y gases hall%ndose pocas veces en los minerales cuando se halla en ellos de#inen generalmente una 2ona de e"#oliación #%cil y de poca dure2a un ejemplo es el gra#ito #ormado por hojas de %tomos de carbono unidos por enlace covalente hojas que se unen entre si por #uer2as de Van der Raals. $.$5.8. Enace "e i"r!'eno.- Kn caso particular de polaridad que origina una #uer2a de enlace se produce cuando el hidrógeno entra en covalencia con el o"!geno o con el a2u#re. El enalce de hidrógeno es com'n en los hidró"idos en los cuales el grupo 7(H1$ no se comporta estrictamente como un grupo aniónico es#,rico y al quedar los electrones de valencia despla2ados en dirección del o"!geno el rot!n / se convierte en un polo positivo d,bil capa2 de atraer los electrones no intercambiables de un %tomo de o"!geno vecino. Este enlace se presentan tambi,n en muchos silicatos de capas como las micas y los minerales arcillosos debido a que ,stos contienen grupos de hidro"ilos. $.$5.. Enaces ,i(tos.- Los cristales donde intervienen un tipo 'nico de ligaduras se denominan homod,smicos 7halita diamante1 heterod,smicos son los que tienen m%s de un tipo de ligadura esto ocurre en los carbonatos sul#atos donde los cationes & y se unen en covalencia al o"!geno para #ormar un grupo molecular 7aniones &(4*$ (N*$1 que se ligan iónicamente a otro catión &a* Fal ete.1.
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CAP@TULO III: ROCAS ALTERADAS /IDROTER%AL%ENTE 3.1. DESCRIPCIÓN DE LAS ROCAS ALTERADAS A. Protoito. - Es una roca original que e"iste antes de ser a#ectada por cualquier proceso de
alteración o que no ha sido alterada hidrotermalmente o no ha su#rido procesos de alteración. Los protolitos pueden ser de cualquier litolog!a3 por ejemplo. Pi2arra cali2a tu#o riol!tico basalto granito micaesquisto etc. . Ensa,4e ,inera.- Es un conjunto de minerales que caracteri2an a determinado proceso de alteración hidrotermal 7tipo de alteración1. En varios casos esto no es usual si todas las #ases de mineral en la roca alterada est%n en equilibrio. Las rocas encajonantes pueden ser alteradas e"tensamente o alteradas poco3 es decir vol'menes grandes o pequeos de rocas pueden ser alterados. C . ona "e ateraci!n.- Es el volumen de rocas encajonantes alteradas3 es descrito tambi,n como cubierta halo o como alteración salbanda cuando es de ancho reducido. Esta 2ona es considerada tambi,n como un modelo de distribución espacial de 2onas circundantes a depósitos minerales. Hay en general una simetr!a de 2onas de alteración sobre todos los lados de un depósito mineral. Las 2onas de alteración son producidas por gradientes geoqu!micas y geotermales en las rocas encajonantes de #acciones que sirven como conductos para soluciones hidrotermales por in#iltración. Los tipos de alteración y las sucesiones de 2onas de alteración muestran una regularidad en sus asociaciones con depósitos minerales3 por lo tanto varias rocas alteradas y 2onas son gu!as para depósitos minerales. Los procesos de alteración pueden consistir en la eliminación o remoción o acción disolvente del agua 7li"iviación1 de un mineral susceptible y el consiguiente incremento en porosidad y permeabilidad de la roca. 3.$. IDENTI0ICACIÓN DE %INERALES DE ALTERRACIÓN
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La identi#icación en una muestra de mano y una sección delgada petrogr%#ica de rocas alteradas hidroterma0mente es m%s di#!cil que la identi#icación de minerales en rocas metamór#icas y rocas !gneas no alteradas. Las ra2ones incluyen/ A. -uchos de los productos minerales recientemente #ormados por alteración son e"tremadamente de grano #ino y son di#!ciles de identi#icar e"cepto bajo una alta ampliación. ). Ce"turas de rocas originales son destruidas en cantidades variables. Las te"turas #ormadas recientemente son comunes y consisten de mosaicos de grano #ino o agregados entrela2ados de productos de alteración. &. Varias muestras alteradas hidrotermalmente son recolectadas de a#loramientos que tienen varias cantidades de alteración superg,nica 7intemperi2ada1 que est%n sobreyaciendo o superpuestas sobre la alteración hidrotermal 7hipog,nica1. . La alteración no puede haber alcan2ado equilibrio y puede ser de baja e"tensión. Esto resultar% en la presencia de dos ensambles de minerales/ uno del ensamble de reacción original 7o protolito13 el segundo del producto de ensamble propiamente dicho 7o alteración1. E. Kn tipo de alteración puede ser superpuesto encima de otra alteración. i el tipo joven es de baja e"tensión entonces los dos ensambles ser%n presentados juntos. +. &ontactos de tipos de alteración con alg'n otro o con el protolito son com'nmente gradacionales di#usos o ambiguos por ejemplo los cambios entre tipos de roca puede depender en la primera apariencia de un mineral de grano #ino diseminado o en la disolución o remoción de un mineral original para salir a #ormar drusas o cavidades pequeas. En varios casos esto puede no ser posible para delinear la posición e"acta de un contacto. Adem%s contactos de tipos de alteración pueden ser colindantes con contactos de pre$alteración entre protolitos. 3.3. PROCEDI%IENTOS PARA IDENTI0ICACIÓN DE TIPOS DE ALTERACIÓN
Asumiendo que el geólogo es requerido para presentar un in#orme sobre la alteración de rocas encajonantes en un proyecto minero o mina que son parte de un distrito minero. Las bases de las observaciones geológicas pueden variar desde a#loramientos m'ltiples o muestras de per#oración a una recolección pequea de muestras de per#oración diamantina. El geólogo debe primeramente adquirir conocimiento de la amplitud del distrito y de su geolog!a local inicialmente en in#ormes publicados y no publicados. In#ormación acerca de litolog!a geolog!a estructural y depósitos minerales pueden acortar el tiempo que se tiene para ser empleado en el trabajo de campo del distrito amplio. Kn manual convencional de mapas lista de minerales y abreviaturas de rocas pueden ser requeridos. 3.3.1. Los roce"i,ientos "e ca,o.- obre la propiedad o mina el geólogo puede observar cuidadosamente la distribución geológica #ormas y relaciones de cada unidad de roca no alterada e"puesta. Adem%s variaciones de color estructura te"tura mineralog!a e inclusiones de cada litolog!a pueden ser observadas. La atención ahora puede ser provechosa al observar rocas alteradas si es posible reconocer podr!a ser hecho de cada protolito dentro de sus alteraciones d,biles y para alteraciones equivalentes intensivamente. Ing. -iguel anarico Apa2a
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Los estilos de alteración 7penetrante control de vetas etc.1 podr!an ser distinguidos en ambos/ a#loramientos y muestras de mano. Variaciones o cambios observados en estructura y te"tura de rocas alteradas son com'nmente asociados con los de los protolitos. &ambios en el n'mero y tamaos de drusas y espacios porosos podr!an ser observados por que varias rocas alteradas son m%s porosas y tienen un volumen de densidad baja que sus protolitos. En una muestra de mano se identi#ican minerales constituyentes de los protolitos y los ensambles de minerales estables y si es posible los productos minerales de intemperismo de las alteraciones hidrotermales. Por otra parte los e#ectos de la descalci#icación de a#loramientos #ilonianos de carbonato por un decrecimiento en la reactividad de muestras alteradas con H&l diluido por cuanto la presencia de la calcita puede #%cilmente ser detectada por su reacción con H&l diluido. Ktili2ando una l%mpara ultravioleta para detectar la presencia de minerales #luorescentes y equipos o instrumentos adecuados para detectar minerales radioactivos son trabajos que se pueden reali2ar #%cilmente. &uando los principales minerales constituyentes de alteración son identi#icados luego los tipos de alteración pueden ser tentativamente identi#icados en base de los minerales presentes con la ayuda de la lista de minerales disponibles para ello. Las distribuciones de 2onas de tipos de alteración si ellos e"isten deben ser identi#icados anotando las asociaciones de 2onas de alteración o salbandas con di#erentes clases de vetas y venas. Identi#icar la secuencia paragen,tica 7tiempo1 de vetas y 2onas de alteración por observación de relaciones as! como identi#icar estas vetas y alteraciones que son contempor%neas con minerali2aciones y aquellas que son pre o post mineral. Las alteraciones selectivamente penetrantes y penetrantes pueden tener relaciones de superposición. 6elaciones complejas son comunes en rocas alteradas de ah! que observaciones cuidadosas son necesarias. Coda la in#ormación debe ser registrada en mapas de a#loramientos y de geomor#olog!a aunque en bosquejos. Adem%s croquis detallados o anotados y secciones con acompaamiento de #otogra#!as son necesarios en la mayor!a de las investigaciones. Cambi,n son necesarios muestras de alteración visibles de di#erentes intensidades y e"tensiones. Las ubicaciones de puntos de muestreo deber%n anotarse en mapas y libreta de campo. 4.4.*. Los roce"i,ientos en e a4oratorio.- En el laboratorio petrogr%#ico se deben usar minerales y secciones delgadas parcialmente manchadas por #eldespatos y minerales de carbonato. Identi#icar todos los minerales y qu, minerales pertenecen a los componentes del protol!tico y a ensambles de alteración. (bservar las relaciones mutuas de los minerales observar los minerales que comprenden e integran el ensamblaje estable y los minerales que son parcialmente reempla2ados. &on#irmar identi#icaciones tentativas de minerales de grano #ino 7arcillas y micas blancas en particular1 por t,cnicas de di#racción de rayos . Estudios de c%todos luminiscentes de carbonato y minerales de #eldespatos alcalinos son 'tiles en el reconocimiento de di#erentes generaciones de alteración y reliquias adem%s de te"turas reempla2adas. 3.5. LAS PROPIEDADES ÓPTICAS DE PRODUCTOS DE ALTERACIÓN DE GRANO 0INO CO%YN A. Sericita o mica blanca es de un color verde p%lido a incoloro tiene realce o relieve positivo con
cuar2o. Hay birre#ringencia moderada con los blancos y amarillos de primer orden en secciones de 49 Ing. -iguel anarico Apa2a
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espesor normal qui2% los a2ules de primer orden o los amarillos y verdes en secciones de espesor mayor. . Para'onita irofiita taco 7 fo'oita tienen propiedades ópticas que son muy similares a la sericita. Estos minerales son di#!ciles para identi#icar por estudios de microscopio y deben ser identi#icados por las t,cnicas de di#racción de rayos . C. Es,ectita es incoloro a turbio 7polvoriento1 aunque la saponita 7silicato de -g y Al hidratado1 es marrón o marrón amarillo y la nontronita 7silicato de +e hidratado1 es verde o verde amarillo. La mayor!a de las muestras tienen un realce 7relieve1 negativo con el cuar2o. La birre#ringencia es moderada con los colores naranjas o amarillos de primer orden y es entonces m%s grande que de la caolinita. D. Iita interestratifica"a con es,ectita-iita tambi,n parece a sericita bajo el microscopio. Ellos son mayormente incoloros3 sus birre#ringencias son moderadas y es similar a las esmectitas. La !llita interestrati#icada con arcillas de esmectita$illita debe ser identi#icada por di#racción de rayos . E. Caoinita es incoloro a turbio tiene realce o relieve positivo bajo con el cuar2o. Ciene un %ngulo de e"tinción muy bajo de 0= a 4>3 baja birre#ringencia pequeos granos 7mayor!a de las caolinitas son de grano #ino1 aparecen para ser isotrópico. 0. iotita verde es relativamente com'n en las rocas alteradas por lo que parece a la c0orita pero tiene alta birre#ringencia. La clorita tiene baja birre#ringencia muy anómala y unos u otros a2ules ultra grises oscuros o verdes. 3.5. DESCRICIPCIÓN CUANTI0ICADA /IDROTER%AL%ENTE
DE
ROCAS
ALTERADAS
La descripción de rocas alteradas adem%s de di#erentes descripciones petrogr%#icas ha sido poco estandari2ada y cuanti#icadas. Kn m,todo de cuanti#icar los datos de rocas alteradas es por el uso de conteo de puntos petrogr%#icos de modelos de mineral e integrando los datos sobre la distancia de la veta cuerpo minerali2ado contacto con el #rente de alteración. Kn r%pido y muy 'til m,todo que puede ser usado en las muestras de mano muestras de per#oración per#oración corta 7cateo1 y las secciones delgadas petrogr%#icas es sugerido por Guilber y ParB 7no publicado1 quienes proponen usar los siguientes s!mbolos para caracteri2ar los tipos de alteración hidrotermal. Tio "e ateraci!n
eric!tica 7#!lica1 Propil!tica Arg!lica Arg!lica avan2ada Pot%sica &lor!tica ilici#icación Greissen Barn
S&,4oo
P A AA 5 & G 5
Luego los alcances o e"tensiones de la alteración es estimado sobre la escala de 0 7el m%s bajo1 a Ing. -iguel anarico Apa2a
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0< 7el m%s alto1 y el estilo de alteración es estimado en t,rminos de penetrante de 0 7vetas y venas controladas1 a 0< 7alterado penetrante completamente1. Kna descripción t!pica podr!a luego aparecer como/ $4$0 donde signi#ica alteración seric!tica y 4$0 signi#ica 4
La alteración de rocas encajonantes incluye aquellos cambios qu!micos y mineralógicos causados por soluciones circulantes 7in#iltrantes1 ySo di#usiones dentro de las rocas hu,spedes de los cuerpos minerali2ados. nicamente la alteración que se debe a las soluciones hidrotermales 7agua calentada1 es considerada para casos de alteración hidrotermal. Esta alteración ocurre mediante la trans#ormación de #ase crecimiento de nuevos minerales precipitación y disoluciones de minerales y reacciones de cambio iónico o de base. Aunque el tipo de roca original tiene in#luencia sobre la mineralog!a secundaria su e#ecto es menos que los que se deben a la permeabilidad temperatura y composición de los #luidos 7Hem0ey y Ellis 08:41. La alteración hidrotermal es un t,rmino general que abarca la mineralog!a te"tura y es responsable qu!mico de rocas a un cambio termal y el ambiente qu!mico en la presencia de agua caliente evaporación o gas. Las limitaciones de estos t,rminos son que est%n pobremente de#inidos e"istiendo una completa transición a trav,s del soterramiento metamór#ico 7Yen 089N1. Cerrenos de metamor#ismo soterrados de bajo grado pueden ser caracteri2ados por metamor#ismo isoqu!mico y ratios bajos de agua$roca que en sistemas geotermales o hidrotermales 7Hemley y Ellis 08:41. 3.=. APLICACIÓN DEL ROL DE LA 0ASE
Goldschmidt en 0800 puntuali2ó primeramente que el 6ol de la +ase de Gibbs podr!a ser aplicado a rocas metamór#icas en las que las #ases de los minerales estaban en equilibrio. El mismo concepto puede ser aplicado a las rocas alteradas hidrotermalmente. El rol de la #ase es/ P+2C+$
En donde/
P @ n'mero de #ases de minerales. V @ varian2a o el n'mero de grados de libertad tal como son/ presión temperatura y concentración de cada #ase. & @ n'mero de componentes que es el m%s pequeo n'mero de constituyentes qu!micos que debe ser especi#icado en orden para e"presar la composición de cada #ase en el sistema. Goldschmidt ra2onó que cualquier roca metamór#ica com'n debe ser estable sobre un rango de C y P de otra manera esto no podr!a producirse usualmente. En roca o ensamble semejante la varian2a es por lo menos *. &onsecuentemente P es igual o menor que & que es el m%"imo n'mero de #ases de minerales en igual equilibrio de n'mero de componentes. i el agua e"istió en los poros de las Ing. -iguel anarico Apa2a
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rocas en el momento de la reconstrucción esto m%"imo podr!a ser 7& @ 01 porque agua es considerada como un componente 7monario1. Los componentes pueden ocurrir en una simple #ase u ocurrir en dos o m%s #ases. A #in de de#inir o distinguir un determinado ensamblaje metamór#ico de minerales nosotros debemos considerar esos componentes que ocurren en dos o m%s #ases. Aquellos son componentes cr!ticos. Fo necesitamos considerar como componentes cr!ticos aquellos que son tan abundantes ellos siempre ocurren como #ases bajo condiciones de equilibrio. Por ejemplo la s!lice est% siempre en e"ceso porque est% presente el cuar2o. Asimismo el H*< como una solución acuosa o vapor es tambi,n una #ase. Los componentes cr!ticos son aquellos que pueden ocurrir como dos o m%s #ases de mineral dentro del rango estable de C y P del ensamblaje de alteración bajo consideración. &uando componentes cr!ticos son limitados a 4 o menos los ensamblajes 7#acies de mineral1 pueden ser mostrados en un diagrama triangular en donde los tres componentes cr!ticos ocupan los %pices del tri%ngulo. La mayor!a de los ensamblajes de alteración hidrotermal pueden ser descritos en t,rminos de dos semejantes diagramas/ A&+ y A5+. En ocasiones cuando se discutan sistemas m%#icos o ultram%#icos un diagrama A+- puede ser usado. 3.>. DIAGRA%AS AC0 A0 A0%
Los diagramas A&+ A5+ y A+- son diagramas de proporción molecular triangular 7+ig.4.01 generalmente utili2ados en metamor#ismo y alteración petrológica. Los polos son designados como el que sigue/ A es Al*(4 y otros componentes de una roca que se comportan similarmente en su qu!mica para al'mina3 esto incluye boro hierro #,rrico etc. C es &a(. es 5 *( y componentes similares qu!micamente como Fa*( Li*(. 0 es +e( -g( -n(. iagramas semejantes est%n basados en composiciones qu!micas de volumen y cada diagrama es aplicado a una presión espec!#ica y rango de temperatura. La condición es que la presión total es igual a la presión hidrost%tica es asumida. Adem%s la condición es que e"iste e"ceso de s!lice en la #orma de cuar2o calcedonia u ópalo es tambi,n asumida. En estos diagramas conocidos tambi,n como de -eyer y Hemley se di#erencian los diagramas #ases comunes equilibrios qu!micos entre las #ases de minerales no es asumida. Algunos ensamblajes de alteración son mejor mostrados en diagramas A+- donde el componente WAX permanece el mismo como en los diagramas A&+ y A5+ el componente W+X es +e( -n( y W-X es -g(. A Al*(4 +e*(4 )*(4
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A Al*(4 +e*(4
C
%
&a(
5 *(
-g( N<
Alteraciones Hidrotermales Fa*( Li*(
E.P.I.G. Fa*( Li*(
0
0
+e( -g( -n(
+e( -g( -n(
0i'#ra 3.1. Dia'ra,as "e roorci!n ,oec#ar trian'#ar
0i'#ra 3.$. Dia'ra,as "e tri*,'#o "o4e "e %e7er 7 /a,e7
0i'#ra 3.3. Dia'ra,as "e tri*n'#o "o4e "e %e7er 7 /e,e7
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La alunita puede originarse en variados tipos variados tipos de ambientes como producto de alteración por condensación de gases ricos en H* como producto de alteración sup,rgena como producto de cristali2ación magm%ticaShidrotermal o a lo largo de vetas y brechas hidrotermales de origen magm%tico.
CAPITULO CAPITU LO I2: ALTERACI ALTERACIÓN ÓN /IDROTER%AL /IDROTER %AL 5.1. INTRODUCCIÓN
La alteración hidrotermal es el cambio mineralógico qu!mico y te"tural de las rocas encajonantes circundantes a las estructuras minerali2adas. Es conocida tambi,n corno metamor#ismo hidrotermal por tratarse de la recristali2ación que aparece con la in#luencia de soluciones hidrotermales que vienen del interior de la Cierra. Espec!#icamente cuando las recristali2aciones se limitan a una pequea %rea se conoce como ateraci!n i"roter,a. La solución hidrotermal es una solución acuosa acuo sa caliente natural de cualquier origen. Kna solución hidrotermal tiene una capacidad especial para transportar metales en #orma de iones complejos los que deposita cuando su#re un desequilibrio #!sico 7cambios en C o P1 o qu!mico. Elementos constituyentes de los minerales que se separan del l!quido magm%tico y enriqueci,ndose en aquellos elementos que no han entrado en trado a #ormar parte de las #ases sólidas ya cristali2adas. El mecanismo por el que esto ocurre se esquemati2a en la denominada serie de )oen. La serie de reacción de o6en est% #ormada por dos ramas. Las plagioclasas a la derecha #orman la serie de reacción cont&n#a ya que la composición va variando a medida que disminuye la temperatura pero dando dando lugar lugar a minera minerales les estruc estructur turalm alment entee semeja semejante ntes. s. urant urantee la crista cristalili2aci 2ación ón los crista cristales les #ormados reaccionan continuamente con el #undido variando su composición hacia el t,rmino m%s rico en Fa 7albita1 seg'n desciende la C. La rama i2quierda est% #ormada por una variedad de tipos minerales que di#ieren tanto composicional como estructuralmente. Estos minerales #orman la serie "iscont&n#a. As! no e"iste solución sólida entre an#!bol y biotita por ejemplo a di#erencia de lo que ocurr!a en la serie cont!nua con las plagioclasas. Las reacciones entre los cristales y el #undido tienen lugar sólo durante ciertas #ases de la secuencia de en#riamiento. Los minerales de ambas series cristali2an a altas C3 los minerales de la parte p arte in#erior a temperaturas m%s bajas. b ajas.
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+igura N.0. &ristali2ación magm%tica seg'n )oen &onsideremos ahora cómo act'an estas series de reacción. i partimos de un magma bas%ltico su en#riamiento dar% lugar inicialmente a la cristali2ación de una plagioclasa c%lcica ySo olivino y qui2%s a un mineral tipo espinela 7cromita1. )ajo una cristali2ación en equilibrio la plagioclasa c%lcica reaccionar% con el #undido y se har% m%s sódica3 adem%s en alg'n punto de la secuencia de cristali2ación los cristales de olivino reaccionar%n con el l!quido magm%tico y ser%n eliminados en #avor de un piro"eno rico en -g. i la cristali2ación en equilibrio se mantiene y estas reacciones ocurren el #undido probablemente completar!a su cristali2ación con la #ormación de m%s plagioclasa 7algo m%s sódica1 y piro"eno 7qui2%s algo m%s rico en &a1. La disminución de s!lice en el magma no permitir% la #ormación de minerales m%s ricos en s!lice 7los de la parte in#erior de la serie1 como an#!boles o biotita. i por el contario a los primeros cristales de plagioclasas c%lcicas y olivino #ormados se les impide mediante alg'n mecanismo reaccionar con el #undido la composición del l!quido residual va a variar enormemente. La no reacción de los minerales pobres en s!lice permitir% que el #undido restante se enrique2ca en este componente. Por su parte la cristali2ación y no reacción de la plagioclasa c%lcica dar% como resultado un enriquecimiento relativo en el contenido en Fa del #undido. e hecho cualquier elemento que no est, presente en las #ases cristali2adas estar% necesariamente enriquecido en la restante porción del magma. El #undido di#erenciado residual continuar% cristali2ando #orm%ndose minerales situados m%s bajo en la serie de reacción 7p. ej. una plagioclasa m%s sódica1. i contin'a la no reacción o la reacción incompleta con la separación de las #ases anhidras cristali2adas el contenido en agua se incrementar% hasta el punto en el que comiencen a precipitar #ases hidratadas. As! se #ormar%n an#!boles y micas. i estas #ases no reaccionan se #ormar%n #inalmente #eldespato pot%sico y moscovita y el e"ceso de s!lice libre cristali2ar% como cuar2o. Ing. -iguel anarico Apa2a
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En resumen la tendencia de los l!quidos magm%ticos es hacia un enriquecimiento progresivo en s!lice y %lcalis y un empobrecimiento paralelo en -g +e y &a. Este progresivo enriquecimiento en s!lice es el responsable de la polimeri2ación de los tetraedros 7i(N1N$ dando lugar a la aparición sucesiva de estructuras cada ve2 m%s complejas 7tetraedros aislados cadenas simples dobles l%mina l%minass bidime bidimensi nsiona onales les y arma2on arma2ones es tridim tridimens ension ionale ales1 s1 asoci% asoci%ndos ndosee a cation cationes es de tamao tamao creciente/ -g +e &a 5 etc. Por tanto las consecuencias de las series de reacción son las siguientes/ La estructura de los silicatos va siendo progresivamente m%s compleja. El grado de sustitución de i por Al es creciente en la serie discontin'a y decreciente en la serie cont!nua. i se produce la sustitución de i por Al los tetraedros se hacen menos estables por no estar completamente neutros lo que conduce a uniones entre los tetraedros dando estructuras m%s complejas. Los 'ltimos t,rminos en las serie discontin'a se caracteri2an por la entrada de grupos 7(H1 $ y otros elementos vol%tiles y presentan estructuras m%s abiertas La alteración hidrotermal es la conversión de una asociación de minerales a otra m%s estable 7ensamble mineralógico1 apropiada a las condiciones de temperatura presión y composición de los #luidos hidrotermales. La alteración hidrotermal es importante para la evaluación de un yacimiento met%lico ya que sirve como gu!a g u!a mineralógica y para indicar el car%cter de las soluciones asociadas. La alteración termal puede ocurrir antes durante o despu,s de la deposición de los minerales met%licos. Las soluciones hidrotermales 7vale decir de aguas calientes1 tienen variados or!genes. Munto con su capacidad para transportar metales de inter,s económico interact'an con las rocas alterando su mineralog!a y composición qu!mica. u inter,s en geolog!a económica se deriva de su asociación con determinados tipos de minerali2ación. Por ejemplo la alteración pot%sica se relaciona con la principal minerali2ación hipógena 7hipog,nica1 de los pór#idos cupr!#eros. En general los tipos de alteración hidrotermal se pueden agrupar en dos principales/ 01 Alteraciones por metasomatismo de elementos alcalinos o alcalino$t,rreos/ alteración pot%sica alteración calco$sódica y alteración propil!tica. *1 Alteraciones por metasomatismo de hidrogeniones 7H1/ alteración #!lica alteración arg!lica arg!lica y alteració alteraciónn arg!lica arg!lica avan2ada. El estudio estudio de la alteración alteración hidrotermal hidrotermal desempea desempea un papel central en la e"ploración de yacimientos metal!#eros. La alteración hidrotermal puede disponerse conc,ntricamente de acuerdo a los modelos de/ Loell y Guilbert 7de adentro hacia a#uera1/ pot%sica \ #ilica \ argilica \ propil!tica. -odelo -odelo caract caracter! er!sti stico co de los ambien ambientes tes de tipo tipo Andin Andino o con intrus intrusion iones es granodi granodior! or!tic ticas as asociadas. Hollister 7de adentro hacia a#uera1/ pot%sica \ propil!tica. Este modelo es t!pico de rocas encajonantes m%#icas generalmente en conte"tos tipo arcos de islas con intrusiones dior!ticas asociadas. La alteración hidrotermal desde el punto de vista gen,tico se clasi#ica en dos grandes eventos/ 0. Evento Evento progrado 7alterac 7alteraciones iones pot%sica pot%sica y propil!tica1 propil!tica1.. *. Evento retrógrado 7alteraciones #!lica #!lica arg!lica arg!lica arg!lica arg!lica intermedia arg!lica avan2ada1. Ing. -iguel anarico Apa2a
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La roca encajonante en contacto con vapor #luido usualmente solución acuosa caliente y gas su#re cambios mineralógicos te"turales y qu!micas. El resultado de la Alteración Hidrotermal puede originar un conjunto de minerales m%s estables en condiciones hidrotermales involucrando/ &recimiento de nuevos minerales. isolución y precipitación de nuevos minerales 7li"iviación deposición1. Crans#ormación de #ases minerales 7reempla2o o metasomatismo1. 6eacciones de intercambio iónico 7intercambio catiónico o cambio de base1. Ejemplo -g$+ por &a$+ ó Fa+ por 5 +. En t,rminos qu!micos esto se puede representar por las reacciones siguientes/ Andesina ericita &uar2o A; <.9;Fa*&aAlNi:(*N *H 5 @ 5Al4i4(0<7(H1* 0.;Fa <.9;&a* 4i(* ericita 7mica pot%sica1 &aolinita ; 5Al4i4(0<7(H1* H 0.;H*( @ 0.;Al*i*(;7(H1N 5 &aolinita &uar2o C; <.;Al*i*(;7(H1N 4H @ i(* *.;H*( Al4 5.$. 0ASE /IDROTER%AL
La #ase hidrotermal ocurre a temperaturas entre ;<<=& 0<<=& 7Figgli 08*81. En esta #ase ocurre una #uerte hidrólisis en el l!quido residual y un equilibrio entre el material cristalino las disoluciones acuosas y el gas. Adem%s en esta #ase se depositan oro cobre plomo$2inc$cobre hierro uranio bario bismuto cobalto antimonio etc. La minerali2ación se empla2a a una distancia grande y muy grande respecto de la #uente magm%tica. Al #inal del proceso de cristali2ación magm%tica se #orman las soluciones hidrotermales. Las soluciones hidrotermales son emanaciones calientes generadas y asociadas principalmente a intrusiones #,lsicas dentro de la corte2a terrestre. La #ase hidrotermal se puede subdividir en/ C#a"ro 5.1. S#4"i)isi!n "e a 0ase /i"roter,a 0ase
Te,erat#ra en ZC
5atatermal -esotermal Epitermal
N<< 4<< 4<< *<< *<< $ 0<<
El magma tiene varios roles posibles en los sistemas hidrotermales3 puede ser la #uente del agua de los metales y otros componentes en solución y provee el calor que hace circular los #luidos en celdas convectivas en torno a la masa !gnea caliente. La alteración hidrotermal ocurre a trav,s de la trans#ormación de #ases minerales y reacciones de intercambio iónico entre los minerales constituyentes de una roca y el #luido caliente que circuló por la misma. Aunque la composición litológica inicial tiene una in#luencia en la mineralog!a secundaria Ing. -iguel anarico Apa2a
N;
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7hidrotermal1 su e#ecto es menor que el debido a la permeabilidad temperatura y composición del #luido. En e#ecto la temperatura del #luido y el pH del mismo son los #actores m%s relevantes en la asociación mineralógica resultante de los procesos de alteración hidrotermal m%s que la litolog!a. Por ejemplo la asociación mineralógica/ cuar2o albita #eldespato$5 clorita epidota #,rrica illita calcita y pirita se han encontrado en basaltos areniscas riolitas y andesitas. Esa asociación de minerales de alteración 7ensamble mineralógico1 se ha producido en el rango de temperatura de *;<= $ *:<=&. La susceptibilidad a la alteración es variable en los minerales primarios de las rocas. El m%s reactivo es el vidrio volc%nico #recuentemente alterado a ópalo esmectita calcita o 2eolita y luego a minerales de arcillas. En t,rminos generales se puede establecer un orden relativo de susceptibilidades a la alteración de los minerales a saber/ (livino \ magnetita \ hiperstena \ hornblenda \ biotita @ plagioclasa. El cuar2o es resistente a la alteración hidrotermal y no es a#ectado hasta temperatura de 4<<=& pero hay evidencias de recristali2ación del cuar2o a mayores temperaturas. Es relativamente #recuente que en rocas alteradas intensamente cuya te"tura original ha sido completamente obliterada se preserven cristales de cuar2o primario. La alteración hidrotermal es un tipo de metamor#ismo que involucra la recristali2ación de la roca a nuevos minerales m%s estables bajo las condiciones hidrotermales. La caracter!stica distintiva de la alteración hidrotermal es la importancia del #luido hidrotermal en trans#erir constituyentes y calor. En e#ecto la alteración hidrotermal involucra la circulación de vol'menes relativamente grandes de #luidos calientes atravesando las rocas permeables debido a la presencia de #isuras o poros interconectados. El #luido tiende a estar considerablemente #uera de equilibrio termodin%mico con las rocas adyacentes y esto genera las modi#icaciones en la composición mineralógica original de las rocas puesto que componentes en solución y de los minerales sólidos se intercambian para lograr un equilibrio termodin%mico. El transporte de materiales involucrados en la alteración de las rocas puede ocurrir por infitraci!n o por "if#si!n 7transporte por di#usión de especies qu!micas a trav,s de #luidos estancados en los poros de las rocas1 o por una combinación de ambos procesos. i la evidencia geológica muestra que los materiales o componentes qu!micos se movieron a gran distancia el medio de transporte dominante probablemente #ue la in#iltración. En sistemas hidrotermales la di#usión e in#iltración ocurren simult%neamente. La descripción y clasi#icación 7o tipos1 de las alteraciones hidrotermales se e"presan en #unción al reconocimiento de los ensambles mineralógicos y principalmente a los cambios qu!micos. 5.3. ALTERACIÓN /IPÓGENA
Es la alteración asociada a la actividad tardimagm%tica hidrotermal. Los di#erentes tipos de alteración hidrotermal hipógena se describen de manera amplia y detallada en p%ginas subsiguientes. 5.5. ALTERACIÓN SUPRGENA
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La alteración sup,rgena es un proceso de reequilibrio de la mineralog!a hipógena 7hidrotermal1 a las condiciones o"idantes cerca de la super#icie terrestre 7sobre el nivel de las aguas #re%ticas1. La mayor!a de las asociaciones de minerales silicatados carbonatados y sul#urados son inestables en estas condiciones y se descomponen o intemperi2an para originar una nueva mineralog!a estable de esas condiciones. En Cintaya es muy #recuente este tipo de alteración y se observa en las partes altas de los tajos actuales como producto tenemos/ 01 Alteración sup,rgena en 2onas de sVarn en"osVarn/ Arcillas ó"idos de &u 7malaquita crisocola tenorita y cuprita1 y limonitas 7goethita y hematita1 *1 Alteración sup,rgena en 2onas de intr#si)os/ Arcillas de montmorillonita muy dele2nables asociadas a limonitas 7goethita y hematita1. 41 Alteración sup,rgena en 2onas de rocas car4onata"as 7cali2as1/ En estas el intemperismo es d,bil con presencia limitada de arcillas y limonitas 7goethita1 5.8. GOSSAN
&on este nombre de gossan 7M.A. Lope2 Garc!a1 tambi,n llamados monteras de hierro se denominan los a#loramientos de rocas que originalmente conten!an sul#uros y que han sido sometidas a un proceso de alteración superg,nica. La caracter!stica m%s llamativa de los gossan es su aspecto de colores roji2os como consecuencia de la trans#ormación de los sul#uros originales principalmente los ricos en hierro en compuestos o"idados. Los gossan son el resultado de la alteración #!sica y qu!mica de las rocas como consecuencia de la acción de los agentes como la lluvia el viento la acción solar o las aguas subterr%neas. Estos procesos producen la alteración de los sul#uros disolución y precipitación de otros minerales y una li"iviación importante en las rocas. Históricamente los gossan debido al contraste de sus colores han servido como gu!a de e"ploración de di#erentes minerali2aciones. En ,pocas romanas el objetivo eran las concentraciones de metales preciosos como oro y plata en los niveles m%s pro#undos de las 2onas o"idadas. En la miner!a moderna la presencia de los gossans ha sido la gu!a m%s importante para el descubrimiento de concentraciones de sul#uros met%licos. En la actualidad una parte importante de los estudios sobre los gossans est%n encaminados a prever las consecuencias para el medio ambiente de estos procesos #!sico$qu!micos debido al medio %cido que se origina por la alteración de las rocas. Estos procesos naturales son los mismos que los que se producen como consecuencia de la acción humana de las e"plotaciones mineras. 5.. PROCESOS SUPRGENOS
La alteración sup,rgena es un proceso de reequilibrio de la mineralog!a hipógena 7hidrotermal1 a las condiciones o(i"antes cerca de la super#icie terrestre 7sobre el nivel de las aguas subterr%neas1. La mayor!a de las asociaciones de minerales sul#urados son inestables en estas condiciones y se descomponen 7meteori2an1 para originar una nueva mineralog!a estable en condiciones de meteori2ación. El proceso de alteración sup,rgena de depósitos minerales hidrotermales involucra la liberación de cationes met%licos y aniones sul#ato mediante la o(i"aci!n "e s#f#ros hipógenos 7li"iviación1. Los sul#atos de &u y Ag as! generados son solubles y son transportados hacia abajo por aguas N9 Ing. -iguel anarico Apa2a
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meteóricas percolantes. Los cationes descienden en solución y pueden ser redepositados por reacción con iones carbonato silicato sul#ato o sul#uro. El &u y Ag pueden #ormar minerales o"idados que permanecen en la 2ona o"idada pero tambi,n pueden ser precipitados debajo del nivel de aguas subterr%neas por los sul#uros hipógenos y #ormar sul#uros ,*s ricos en &u o Ag respectivamente siendo este proceso m%s e#iciente para el &u que para la Ag 7enriquecimiento secundario1. La "en#"aci!n 7erosión1 es un proceso geológico continuo en las %reas terrestres elevadas por sobre el nivel del mar o por sobre el nivel de base local de erosión3 esto implica que en %reas cordilleranas los depósitos minerales de origen hidrotermal eventualmente ser%n sometidos a las condiciones o"idantes cercanas a la super#icie terrestre. Los yacimientos epitermales que se #orman cerca de la super#icie son #%cilmente objeto de procesos sup,rgenos. Adem%s los sistemas de tipo pór#ido 7#ormados a niveles algo m%s pro#undos1 tambi,n son a#ectados por procesos sup,rgenos al ser e"humados por la denudación. Los procesos sup,rgenos modi#ican signi#icativamente la mineralog!a de los cuerpos minerali2ados de origen hidrotermal y a#ectan su metalurgia e"tractiva. Adem%s pueden producir importantes enri#eci,ientos sec#n"arios ya sea de &u Ag o Au. La mayor parte de los pór#idos cupr!#eros no son económicos a menos que hayan desarrollado enriquecimiento secundario o sup,rgeno. in embargo los procesos sup,rgenos tambi,n pueden resultar en la dispersión de los elementos met%licos o su redepositación como "e!sitos e(!ticos a cierta distancia del depósito hipógeno original. Kn per#il sup,rgeno ideal puede ser modi#icado por sucesivos ciclos de alteración sup,rgena y por condiciones locales. En principio la 2ona de o"idación alcan2a al nivel de aguas subterr%neas y su posición in#erior ha sido controlada en muchos depósitos por las posiciones del nivel de aguas subterr%neas en el pasado. &onsecuentemente es #unción de la evolución geomor#ológica de una región. En la
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puesto que si e"isten minerales que reaccionen y neutralicen la solución 7Ej. calcita o #eldespato pot%sico1 precipitar%n minerales o"idados de &u o Ag en la 2ona de o"idación pero si por el contrario la mineralog!a no es reactiva la mayor parte del contenido met%lico puede ser transportado por debajo del nivel de aguas subterr%neas donde precipitar% como sul#uros sup,rgenos de &u o Ag al reaccionar con los sul#uros hipógenos. )ajo el nivel de aguas subterr%neas el o"!geno est% pr%cticamente ausente y all! los sul#atos met%licos en solución reaccionan con los sul#uros hipógenos para #ormar sul#uros sup,rgenos. Por lo general esta 2ona es de mayor ley que la 2ona hipógena y la o"idada en depósitos de &u y de Ag. El Au en cambio se enriquece en la 2ona o"idada donde su enriquecimiento es principalmente resi"#a por la destrucción de los sul#uros asociados pero tambi,n por procesos qu!micos 7complejos solubles1 en presencia de aniones de &l y )r. El oro nativo es la 'nica #orma mineralógica que se presenta el oro sup,rgeno y es de menor tendencia a enriquecerse en 2onas de sul#uros secundarios. 5.=. ORIGEN DE LAS SOLUCIONES /IDROTER%ALES
El agua componenete #undamental de las soluciones hidrotermales tiene el siguiente origen/ 01 Aguas meteóricas/ incluye aguas super#iciales y subterr%neas 7acu!#eros o aguas subterr%neas1. *1 Aguas marinas/ agua de los oc,anos. 41 Aguas connatas o de #ormación/ aguas que quedan atrapadas en los intersticios o poros de secuencia de rocas y aguas meteóricas de penetración pro#unda. N1 Aguas metamór#icas/ aguas liberadas por cambios mineralógicos de minerales hidratados. ;1 Aguas magm%ticas/ Aguas primarias derivadas de procesos !gneos que dan origen a rocas intrusivas y volc%nicas. 5.>. 0ACTORES ?UE CONTROLAN A LA ALTERACIÓN /IDROTER%AL DE LAS ROCAS.
a1 Cemperatura y la di#erencia de temperatura entre la roca y el #luido que la invade/ mientras m%s caliente el #luido mayor ser% el e#ecto sobre la mineralog!a original. b1 &omposición del #luido/ sobre todo el pH del #luido hidrotermal/ mientras m%s bajo el pH 7#luido m%s %cido1 mayor ser% el e#ecto sobre los minerales originales. c1 Permeabilidad de la roca/ una roca compacta y sin permeabilidad no podr% ser invadida por #luidos hidrotermales para causar e#ectos de alteración. in embargo los #luidos pueden producir #racturamiento hidr%ulico de las rocas o disolución de minerales generando permeabilidad secundaria en ellas. d1 uración de la interacción aguaSroca 7Sr1 y variaciones de la ra2ón aguaSroca/ mientras mayor volumen de aguas calientes circulen por las rocas y por mayor tiempo las modi#icaciones mineralógicas ser%n m%s completas. e1 &omposición de la roca/ la proporción de minerales es relevante para grados menos intensos de alteración dado que los distintos minerales tienen distinta susceptibilidad a ser alterados pero en alteraciones intensas la mineralog!a resultante es esencialmente independiente del tipo de roca original. Ing. -iguel anarico Apa2a
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#1 Presión/ este es un e#ecto indirecto pero controla procesos secundarios como la pro#undidad de ebullición de #luidos #racturamiento hidr%ulico 7generación de brechas hidrotermales1 y erupción o e"plosiones hidrotermales. Los dos #actores iniciales temperatura y composición del #luido hidrotermal son los m%s importantes para la mineralog!a hidrotermal resultante de un proceso de alteración. Esto es relevante porque las asociaciones de minerales hidrotermales nos dan indicios de las condiciones en que se #ormaron depósitos minerales de origen hidrotermal. La intensidad de la alteración corresponde a un t,rmino objetivo que se re#iere a la e"tensión en que una roca ha sido alterada mientras que el grado de alteración es un t,rmino subjetivo que requiere una interpretación basada en la mineralog!a de alteración. La alteración hidrotermal y minerali2ación son el resultado de un proceso irreversible de intercambio qu!mico entre una solución acuosa y roca adyacente. 5.. PROCESOS /IDROTER%ALES 5..1. Deosici!n "irecta: muchos minerales se depositan directamente a partir de soluciones
hidrotermales. Para poder hacerlo es obvio que la roca debe tener conductos o pasajes para que el #luido pueda moverse dentro de ellas. 5..$. Ree,a
;<
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El reempla2o li"iviación y deposición de minerales tambi,n causa cambios qu!micos cuya e"tensión y naturale2a var!a mucho pero los cuales son obviamente #unción de la mineralog!a. El comportamiento t!pico de los elementos mayores durante la alteración hidrotermal en rocas volc%nicas reaccionando con un #luido caliente. C#a"ro 5.$: Co,orta,iento t&ico "e ee,entos ,a7ores "#rante a Ateraci!n /i"roter,a Ee,ento ,a7or
Ca,4io
i(* Ci(* Al*(4 +e*(4 y +e(
Agregado Fo cambia Agregado y removido Agregado y removido
-n( -g( &a(
Fo cambia 6emovido Agregado y removido
Fa*( 5 *( &(* (4 H*( P*(; &l +
%inera i"roter,a en e #e se incorora
&uar2o cristobalita silicatos Es#ena leuco"eno -uchos silicatos algunos ó"idos &lorita pirita pirrotita siderita epidota hematita
&lorita biotita &alcita epidota prehnita anhidrita montmorillonita es#ena #luorita 2eolitas ollastonita Agregado y removido Albita Agregado Adularia illita alunita biotita Agregado &alcita siderita Agregado Anhidrita alunita pirita pirrotita baritina Agregado Codas la arcillas epidota prehnita 2eolitas di%poro piro#ilita an#!boles Fo cambia o agregado Apatito 6emovido Halita Agregado o no cambia +luorita
Alteración Hidrotermal es el nombre m%s espec!#ico para procesos metasom%ticos causados por soluciones de agua caliente de cualquier origen y que incluye transportación qu!mica y produce cambios mineralógicos qu!micos o te"turales en una roca pree"istente. Ambos ganga y depósitos minerales son considerados como #acciones de alteración de rocas encajonantes. Algunas rocas alteradas hidrotermalmente constituyen todo o parte de un cuerpo minerali2ado y son conocidos como sustitución mineral. La alteración puede incluir procesos epigen,ticos o singen,ticos considerados ambos como alteración de roca encajonante. Los procesos singen,ticos incluyen as! mismo el relleno mineral de cavidades abiertas 7miarol!tica o #isuras1 en rocas !gneas anteriores al tiempo de su completa cristali2ación y la alteración de sedimentos marinos anteriores a su liti#icación. El grado de saturación de una solución se incrementa a consecuencia de los siguientes procesos/ Por incremento de la concentración de H*. Por incremento de pH. Por disminución del contenido de cloruros. Ing. -iguel anarico Apa2a
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Por disminución de la temperatura. El e#ecto de #iltración tambi,n incrementa la concentración de las sustancias disueltas en las soluciones al percolarse a trav,s de las rocas semipermeables. &uando las soluciones se #iltran a trav,s de barreras densas se depositan los elementos de #%cil precipitación 7n &u etc.1 en las primeras barreras luego los elementos de di#!cil precipitación 7Pb Hg etc.1 Los cambios de temperatura se mani#iestan en las sustancias al en#riarse satur%ndose y precipit%ndose. El rol de la precipitación de las sustancias minerales no es decisiva ya que #luct'a en un amplio rango de temperatura. Los cambios de presión pueden causar ebullición en la solución un incremento en concentración del material disuelto y su precipitación. La alteración hidrotermal produce un amplio rango de mineralog!a abundancia mineral y te"tura en distintas rocas.
5.1H. CLASES DE ALTERACIÓN /IDROTER%AL 5.1H.1. Ateraci!n )isi4e.- Es la alteración distinguible por el ojo humano a causa de di#erencias en
contenido mineral color tono te"tura tamao de grano etc. entre muestras de roca alterada y no alterada. 5.1H.$. Ateraci!n cr&tica.- e denomina as! cuando la alteración puede ser reconocida sólo a trav,s de secciones delgadas petrogr%#icas por an%lisis qu!mico o por t,cnicas instrumentales. La alteración cr!ptica incluye variaciones en concentraciones menores o elementos tra2a en #ugas o escapes halos y variaciones de isótopos estables en rocas encajonantes como la presencia de minerales diseminados de grano #ino y variaciones en la densidad y tipos de inclusiones #luidas. 5.11. INTENSIDAD DE ALTERACIÓN La intensi"a" de la alteración corresponde a un t,rmino objetivo que se re#iere a la e"tensión en que una roca ha sido alterada mientras que el 'ra"o de alteración es un t,rmino subjetivo que
requiere una interpretación basada en la mineralog!a de alteración. Cambi,n se re#iere al tipo o muy raramente a tipos de ensamblaje de alteración cr!ptica presentes en una roca alterada. Kna ata 7o #uerte1 intensidad de alteración incluye sustitución de mayor n'mero de minerales originales en el protolito de donde el resultado es una roca alterada con composiciones qu!micas y mineralógicas di#erentes. Los protolitos de litolog!as di#erentes tienden a quedar bien homogenei2ados en sus composiciones mineralógicas y qu!micas. Las litolog!as de los protolitos pueden ser di#!ciles o imposibles para reconocer despu,s de alteración intensiva alta. Kna alteración de intensidad 4aBa 7o d,bil1 a#ecta sólo unos pocos minerales originales 7minerales susceptibles1 en el protolito. Las litolog!as de los protolitos donde se han producido alteración de intensidad baja pueden ser reconocidas. 5.1$. ETENSIÓN DE ALTERACIÓN
E"tensión de alteración es la cantidad de alteración de un mineral susceptible o ensamblaje mineral a un ensamblaje intensivo espec!#ico 7Guilber y ParB 08:;1. La e"tensión es controlada por ar*,etros/ tiempo radios de reacción y contenido de calor. La cantidad de alteración es estimada como un porcentaje de volumen visualmente de secciones delgadas petrogr%#icas y muestras de mano o instrumentalmente por t,cnicas de di#racción de rayos semicuantitativas e im%genes Ing. -iguel anarico Apa2a
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e"ploradores multiespectrales. Por el uso de la estimación visual con t,cnicas petrogr%#icas ordinarias la e"tensión de alteración puede ser estimada en un0
La alteración de rocas encajonantes puede presentarse en un n'mero de estilos di#erentes o #ormas di#erentes. Los estilos incluyen los siguientes nombres y de#iniciones/ 5.13.1. Ateraci!n enetrante.- (curre cuando los productos minerales de alteración sustituyen no selectivamente minerales depositados m%s tempranamente y est%n presentes por todas partes de un volumen grande de roca. El t,rmino es similar en signi#icado a in#n"aci!n. La te"tura de la roca original puede ser completa o parcialmente destruida3 pero algunos restos de te"turas especialmente por#ir!ticas pueden ser preservados. Esta alteración es conocida tambi,n como alteración er)asi)a ya que se re#iere a aquella en que una roca est% completamente alterada en todo su volumen. N.04.*. Ateraci!n enetrante seecti)a,ente.- escribe aquellos productos minerales de alteración que sustituyen minerales espec!#icos en un volumen grande de roca. Este estilo de alteración preserva o usualmente real2a la te"tura de la roca original. El t,rmino es similar en signi#icado a "ise,ina"o. 5.13.3. Ateraci!n contro "e )etas 7 )enas.- (curre cuando los protolitos minerales est%n presentes sólo como en rellenos de #racturas o como salbandas limitadas de productos de alteración alrededor semejante a vetas y venas. Esta alteración es conocida tambi,n como oco er)asi)a por estar limitada a las vecindades de las #racturas por donde circuló el #luido y e"istiendo partes masivas de las rocas sin alterar. Las vetas y venas en rocas a#ectadas por procesos metasom%ticos pertenecen a dos tipos contrastantes/ vetas de se're'aci!n y vetas de infitraci!n. Algunas veces pueden ser intermedias entre los dos tipos. Las vetas de segregación se desarrollan como pequeas #racturas rellenadas de #luidos en las que los minerales son depositados por di#usión de material soluble derivado de rocas encajonantes locales. Las vetas en general tendr%n anchos restringidos a unos 0< cm o mm y longitudes que promedian unos pocos metros. En tanto que las vetas de segregación est%n rellenadas con minerales de alteración de vetas controladas algo de lo cual puede ser mineral o mena. Las vetas de in#iltración 7a veces llamado #ilones1 tienden a ser mucho m%s anchas como de 0
-uchas rocas alteradas hidrotermalmente tienen restos de te"turas de sus protolitos. Progresivamente la alteración intensiva causar% ,o"ificaci!n 7 "estr#cci!n de las te"turas originales y su sustitución por te"turas nuevas. Algunos 7restos1 m%s tarde ser% #aner!ticas grano grueso y visibles a ojo desnudo3 ellos ser%n id,nticos a aquellas te"turas caracter!sticas de rocas metamór#icas. Varias de las nuevas te"turas ser%n a#an!ticas grano #ino y visible sólo por medio de un microscopio o una lupa de *<. Ing. -iguel anarico Apa2a
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Alteraciones Hidrotermales
E.P.I.G.
Las te"turas a#an!ticas son caracter!sticas de rocas encajonantes que est%n argili2adas o sericiti2adas. Ce"tura de rocas metamór#icas tal como granobl%stica y poiBilobl%stica no son poco comunes como las te"turas de recristali2ación en rocas alteradas hidrotermalmente. C,rminos te"turales usados por petrologistas metamór#icos pueden ser utili2ados para describir m%s de las te"turas de alteración hidrotermal3 as! por ejemplo tenemos a las siguientes/ Ce"tura blastopor#ir!tica es una te"tura por#ir!tica heredada o resto de dicha te"tura. Ce"tura por#irobl%stica es cuando los granos grandes est%n incrustados en una matri2 de grano m%s #ino. Ce"tura poiBilobl%stica es cuando los megacristales contienen pequeas y numerosas incrustaciones orientadas. Ce"tura granobl%stica consiste de un mosaico de granos anhedrales equidimensionales. Ce"tura cristalobl%stica consiste de burbujas o ampollas parecidas como linderos de grandes granos donde cada grano tiene la #orma de un octaedro. Es una te"tura #undamental de las rocas metamór#icas debido a la recristali2ación en el estado sólido. e denomina te"tura mega a aquella de origen incierto que contiene relativamente grano grande de cualquier #orma en una matri2 de grano m%s #ino. (tras te"turas metamór#icas debidas a la alteración hidrotermal son esquistosidad gn,isica catacl%stica por#irocl%stica suturada milon!tica mortero o me2cla y augen. 5.18. PRODUCTOS T@PICOS DE REE%PLAO POR ALTERACIÓN
Aunque como se indicó anteriormente dependiendo de la intensidad de la alteración la mineralog!a #inal hidrotermal puede no ser in#luenciada por la composición mineralógica inicial de la roca. La composición de algunos minerales proporciona los componentes para ciertos minerales hidrotermales a saber/ C#a"ro 5.3. %ineraes ri,arios 7 ,ineraes sec#n"arias correson"ientes %inera Ori'ina
Vidrio volc%nico
Pro"#ctos "e ree,a
Yeolitas 7Ej. mordenita laumontita1 cristobalita cuar2o calcita arcillas 7Ej. montmorillonita1 -agnetita$ilmenita$titanomagnetita Pirita leuco"eno es#ena pirrotina hematita Piro"eno$an#!bol$olivino$calcita$ &lorita illita cuar2o pirita anhidrita biotita Plagioclasa c%lcica biotita &alcita albita adularia cuar2o anhidrita Plagioclasa c%lcica &alcita albita adularia cuar2o anhidrita clorita illita caol!n montmorillonita epidota (rtoclasa$sanidina Adularia 5.1. PROCESOS DEIDOS A LA ALTERACIÓN /IDROTER%AL
Por deposición directa el cuar2o calcita y anhidrita #orman #%cilmente venillas y relleno de huecos en las rocas pero tambi,n se ha observado localmente clorita illita adularia pirita pirrotita hematita #luorita laumontita mordenita prehnita y epidota que deben haberse depositado directamente de un #luido hidrotermal. La velocidad del reempla2o es muy variable y depende de la permeabilidad de la roca. En ciertas condiciones como por ejemplo donde se condensa vapor acidi#icado por o"idación de H* la ;N Ing. -iguel anarico Apa2a
Alteraciones Hidrotermales
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solución %cida resultante 7por la presencia de H*(N1 ataca las rocas disolviendo minerales primarios pero sin reempla2ar los huecos resultantes que se producen. Esto puede en casos e"tremos resultar en una masa de cuar2o residual. La alteración hidrotermal y minerali2ación concomitante son el resultado de un proceso irreversible de interca,4io #&,ico entre una solución acuosa y rocas adyacentes. &iertos minerales son e"tra!dos selectivamente de las rocas de caja y son agregados al #luido y otros componentes 7incluyendo metales de mena1 son selectivamente incorporados por las rocas 7o #orman una cubierta sobre ellas1 y son removidos del #luido hidrotermal. El resultado de este proceso depende de las condiciones #!sicas en la inter#ase #luido$roca y en las cantidades relativas de #luido y roca involucrados en el proceso de intercambio qu!mico 7ra2ón aguaSroca/ Sr1. olo la roca alterada es el resultado visible del proceso porque el #luido es removido del sistema a e"cepción de posibles inclusiones #luidas en los minerales precipitados. Algunos tipos de alteración involucran solo una trans#erencia en un sentido del #luido a la roca o viceversa como son/ Procesos #&,icos
Ganancia o Jr"i"a "e
Hidratación deshidratación H*( &arbonatación decarbonatación &(* ("idación reducción (* ul#uración reducción * Estos procesos est%n controlados por/ presión #ugacidad concentración actividad o potencial qu!mico de los componentes involucrados. La precipitación o disolución de un mineral tambi,n es un proceso en un sentido y el par%metro controlador es la solubilidad. 5.1=. CLASI0ICACIÓN DE TIPOS DE ALTERACIÓN /IDROTER%AL
La alteración hidrotermal produce un amplio rango de mineralog!a abundancia mineral y te"turas en distintas rocas. Esto hace que sea complicado tener un criterio uni#orme para la clasi#icación de tipos de alteración. Los autores de mapeos y de estudios de alteración generalmente han simpli#icado sus observaciones clasi#icando las rocas alteradas en grupos. El m,todo m%s simple es mediante la utili2ación del mineral m%s abundante y m%s obvio en la roca alterada de donde derivan denominaciones que se indican en el cuadro siguiente/ C#a"ro 5.5. Tios "e ateraci!n i"roter,a i!'ena Deno,inaci!n Presencia "o,inante "e
ilici#icación ericiti2ación Ar gili2ación &loriti2ación Epidoti2ación Actinoli2ación Albiti2ación &aolini2ación Yeoliti2ación Aluniti2ación
Ing. -iguel anarico Apa2a
s!lice o cuar2o sericita minerales de arcilla &lorita Epidota Actinolita Albita &aol!n Yeolita Alunita
;;
Alteraciones Hidrotermales
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Listveniti2ación
serpentina
Aunque esta nomenclatura simple se emplea com'nmente en realidad los minerales de alteración no se presentan individualmente sino que #orman ciertos grupos o asociaciones de minerales de alteración denominados ensambles de minerales. (tra apro"imación al problema de clasi#icar alteraciones hidrotermales es basarse en los cambios qu!micos dominantes durante la alteración. Kn ejemplo de esto son los t,rminos/ metasomatismo de hidrógeno metasomatismo pot%sico o metasomatismo de #luor. in embargo esta clasi#icación no es muy pr%ctica debido a que son varios los elementos que son introducidos o removidos de las rocas en distintas proporciones lo que complica este tipo de clasi#icación en detalle. Es m%s pr%ctico clasi#icar las alteraciones hidrotermales por la asociaci!n "e ,ineraes 7ensamble mineralógico1 de alteración presentes en las rocas. Kna asociación de minerales de alteración re#leja las condiciones de temperatura presión composición qu!mica del #luido hidrotermal mineralog!a de la roca original y el tiempo que tomó para lograr un equilibrio termodin%mico entre la roca y el #luido. e requiere una observación detallada de los minerales y sus te"turas para identi#icar la correcta asociación de minerales. Por otra parte e"iste una variedad de t,rminos para designar tipos de alteración basados en este criterio que han usado di#erentes autores. Ejemplo alteración arg!lica intermedia y avan2ada propil!tica biotita$ortoclasa. Ver Cabla N.0. Fo siempre los t,rminos para tipos de alteración han sido utili2ados con un criterio uni#orme por distintos autores. Por ejemplo el t,rmino alteración #!lica #ue originalmente propuesto por )urnham 708O*1 para incluir alteraciones que produ2can #ilosilicatos tanto alteraciones seric!ticas como biot!ticas. in embargo Loel y Guilbert 7089<1 y otros autores en adelante han usado el t,rmino alteración #!lica para rocas con alteración seric!tica o cuar2o$seric!tica. Ta4a 5.1: TIPOS SUTIPOS E INTENSIDADES DE ALTERACIÓN DE ROCA ENCAONANTE %ETASO%ATIS%O
Para Intensidad/ @ ,bil3 - @ -oderada3 + @ +uerte. ALTERACIÓN DE ROCA ENCAONANTE TIPOS
SUBTIPOS
%ETASO%ATIS%O VARIEDADES
INTENSIDA D
ilicato de 5 ilicato de Fa ilicato de Li
+eldespato de 5 o biot!tico Adularia +en!tica Alb!tico epitermal +en!tica eut,rico Greisen Epitermal
ilicato de FHN il!cico Ing. -iguel anarico Apa2a
5
0
Fa0 Li0 FHN0 i(*
+ + + + + + + + + ;O
Alteraciones Hidrotermales Barn Greisen +luorita Curmalina &lor!tico Hemat!tico Arg!lica avan2ada Alun!tico eric!tico Arg!lica intermedia Propil!tica Yeol!tica &arbonato erpentin!tico
Barn c%lcico Barn magnesiano
&lorita )iot!tico &ordierita$anto#ilita &aolinita +il!tica Andalucita Ill!tica +il!tica )iot!tica
erpentinita 6odingita
Calco y carbonato de talco &arbonato $ sericita )iot!tico &ordierita$anto#ilita
E.P.I.G. +e* Al4
+ + Li0 )4 + + + + 4 4 +e ) + * * -g +e + * * 0 -g +e 5 - + - + +e4 + H0 + + + 0 *$ H (N + 0 H + H0 - + H0 +e* - + H0 0 *$ H &(4 0 0 0 H Fa 5 &a* + *$ &(4 &(4*$ &(4*$ &(4*$ 5 0
+ - +
5.1>. PRINCIPALES TIPOS DE ALTERACIÓN /IDROTER%AL /IPÓGENA
e entiende como proceso de alteración hidrotermal al intercambio qu!mico ocurrido durante una interacción #luido hidrotermal$roca. Alteración hidrotermal provoca cambios qu!micos y mineralógicos en la roca a#ectada. En estricto rigor una alteración hidrotermal puede ser considerada como un proceso de metasomatismo d%ndose trans#ormación qu!mica y mineralógica de la roca original en un sistema termodin%mico abierto. Las caracter!sticas mineralógicas qu!micas y mor#ológicas de alteración entregan in#ormación acerca de las condiciones termodin%micas del #luido hidrotermal que las generó. En la naturale2a se reconocen variados tipos de alteración hidrotermal caracteri2ados por asociaciones de minerales espec!#icos. Los distintos tipos de alteración e intensidad son dependientes de #actores tales como composición del #luido hidrotermal composición de la roca hu,sped temperatura pH Eh ra2ón aguaSroca y tiempo de interacción entre otros. e conocen los siguientes tipos de alteración hidrotermal hipógena 7seg'n 6ose y )urt 08981/ 5.1>.1. Ateraci!n ot*sica F=HH -18HZC;.- Es el resultado del metasomatismo pot%sico en rocas aluminosilicatadas. A veces est%n acompaados de una li"iviación de &a y Fa. Es tambi,n la Ing. -iguel anarico Apa2a
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alteración de plagioclasas y minerales m%#icos a #eldespato pot%sico ySo biotita. Esta alteración se caracteri2a por no tener implicancia en la hidrólisis y ocurre en condiciones de pH neutro o alcalino. El ensamble mineralógico es/ ortosa$cuar2o$biotita$magnetita3 biotita$actinolita$cuar2o$magnetita. &omo minerales accesorios presenta/ sericita anhidrita apatito albita rutilo hematita turmalina y carbonatos. &olor de muestra de mano/ rosado rojo p%lido blanco o verde claro rojo naranja. Esta alteración presenta como subtipos/ iot&tico 7ortoclasa$microclina$cuar2o #logopita$biotita$ clorita1 A"#aria 7adularia$cuar2o/ calcedonia u ópalo1 y 0en&tica 7ortosa roja$cuar2o ahumado$ hematita$#logopita1.
0i'#ra 5.1. Ensa,4aBes "e ,inera "e s#4tio ortocasa-4iotita "e ateraci!n Pot*sica.
0i'#ra 5.$. Ensa,4aBes "e ,inera "e s#4tio fen&tica "e ateraci!n Pot*sica.
Ing. -iguel anarico Apa2a
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5.1>.$. Sericiti
li"iviación de Fa &a y -g y el desarrollo de un metasomatismo pot%sico. Esta alteración ocurre en rocas de composición %cida intermedia reempla2ando #eldespatos especialmente plagioclasas y biotita. La sericita se encuentra #ormando venillas y su asociación caracter!stica 7ensamble mineralógico1 es/ cuar2o$sericita$pirita 7P1. Presenta minerales accesorios como caolinita illita biotita y secundarios apatito turmalina rutilo y leuco"eno. Formalmente los minerales m%#icos tambi,n est%n completamente destruidos en este tipo de alteración. &olor de muestra de mano/ blanco gris medio a p%lido amarillo p%lido manchado rojo o pardo. (curren en depósitos de -o$&u Pb$Ag$Au y +e$&u$Yn$P. Cambi,n en depósitos #ilonianos de ol#ramita calcopirita y casiterita. Kn esquema de la alteración P se muestra a continuación/ H (H$ 5 & [
Plagioclasa Agentes complejos
[
Fa \
&a
-ica blanca &alcita &uar2o +e \ Pirita -o \ -olibdenita &u +e \ &alcopirita
0i'#ra 5.3. Ensa,4aBes "e ,inera "e s#4tio i&tica "e ateraci!n seric&tica. 5.1>.3. Proi&tica F5HH-1HHZC;.- e caracteri2a por el desarrollo de nuevos minerales de &a y -g
en rocas m%#icas a intermedias. El H*( &(* y pueden agregarse a la roca. El ensamble mineralógico es clorita$epidota$calcita y com'nmente se presentan tambi,n albita calcita y pirita. Esta alteración es similar a las #acies metamór#icas de los esquistos verdes se caracteri2a por Ing. -iguel anarico Apa2a
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presentar una amplia 2ona de alteración de apariencia verdosa. (curre relativamente a temperaturas bajas y principalmente en rocas e#usivas m%#icas. Este tipo de alteración representa un grado bajo de hidrólisis de los minerales de las rocas y por lo mismo su posición en 2onas alteradas tiende a ser marginal. e le encuentra en depósitos de Pb$ Yn$&u Pb$Ag Ag$Au Hg$b y -o3 sobre todo en depósitos de molibdenita y pór#idos de cobre depósitos de Hg Ag$Au epitermal. &olor de muestra de mano/ blanco gris a2ulado jaspeado negro rosado rojiso verdoso.
0i'#ra 5.5. Ensa,4aBes "e ,inera "e ateraci!n roi&tica. 5.1>.5. Ar'&ica F5HH-1HHZC;.- e caracteri2a por la #ormación de minerales arcillosos bajo un
intenso metamor#ismo de H productos de la alteración de #eldespatos y minerales m%#icos 7hornblenda biotita1 esto ocurre bajo condiciones %cidas y por li"iviación de todos los cationes alcalinos. Este tipo de alteración es com'n en los sistemas por#ir!ticos. 5.1>.5.1. Ar'&ica inter,e"ia: Presenta importantes cantidades de cuar2o illita clotita caolinita hematita smectita o arcillas amor#as principalmente reempla2ando a plagioclasas. Hay una signi#icativa li"iviación de &a Fa y -g de las rocas. La alteración arg!lica intermedia representa un grado m%s alto de hidrólisis relativo a la alteración propil!tica. (curre a temperaturas menores a 0<<=& pH N y ;3 puede coe"istir con la alunita en un rango transicional de pH entre 4 y N. La caolinita se #orma a temperaturas in#eriores a 4<<=& t'ipicamente en el rango U0;<= $ *<<=&. obre los 4<<=& la #ase estable es ala piro#ilita. Esta alteración es denominada tambi,n como arg!lica moderada. e presenta en depósitos de molibdenita y pór#ido de cobre depósitos #ilonianos de &u$ Yn$Pb$Ag. &olor de muestra de mano/ verde p%lido blanqueado. +igura N.;. 5.1>.5.$. Ar'&ica a)an
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ocurrir con andalucita adem%s de cuar2o. )ajo pH * domina el cuar2o mientras que alunita ocurre a pH sobre *. Esta alteración es com'n en depósitos de Ag$Au sul#atos %cidos epitermales3 depósitos estibina uranio cinabrio epitermales3 depósitos de pór#idos de &u en mon2onita3 en depósitos #ilonianos de ol#ramita$casitrerita. &olor de muestra de mano/ blanco gris p%lido o amarillo a2ul o rojo. +igura N.O.
0i'#ra 5.8. Ensa,4aBes "e ,inera "e s#4tio "e ateraci!n ar'&ica inter,e"ia.
0i'#ra 5.. Ensa,4aBes "e ,inera "e s#4tio caoinita "e ateraci!n ar'&ica a)an.8. A4iti
alcalinas en los procesos hidrotermal y epitermal. El ensamble est% constituido por albita$cuar2o$ sericita$clorita. El nombre ao'ranito es usado con cierta restricción para plutones gran!ticos albiti2ados. O0 Ing. -iguel anarico Apa2a
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El sodio proviene de la descomposición de la plagioclasa c%lcica. e encuentra asociada principalmente a la epidota y com'nmente est% acompaada de ó"idos de hierro. e presenta en depósito de Ag$Au epitermales de tipo sericita$adularia. Los sul#uros no son abundantes en este tipo de alteración. &olor de muestra de mano/ blanco gris rosado. 5.1>.. Caoini
caolinita$dicBita$nacrita. Las grandes masas de caol!n ocurren durante procesos sup,rgenos en la 2ona de o"idación de los depósitos sul#urados se presentan acompaados de alunita jarosita halloysita. (curre en depósitos de &u Pb$Yn b Hg y +luorita. 5.1>.=. Coriti
cuar2o clorita biotita cuar2o clorita turmalina y cuar2o clorita carbonatos. Las cloritas reempla2an a los minerales #erromagnesianos y en menor grado a la #lagioclasa de las rocas !gneas gneis esquistos pi2arras lutitas y areniscas. on considerados como grupo de la clorita minerales que se #orman en condiciones de pH neutro a levemente alcalino. En condiciones #r!as se #orman 2eolita$clorita$carbonato y epidota seguida de an#!boles secundarios 7actinolita1 se desarrollan progresivamente a mayores temperaturas. Las 2eolitas hidratadas 7natrolita chaba2ita mesolita mordenita stilvita heulandita1 predominan en condiciones #r!as 70;<=$*<<=&1 mientras que las menos hidratadas como la laumontita y airaBita 7*<<=$4<<=&1 se presentan progresivamente en niveles m%s pro#undos y calientes del sistema hidrotermal. La epidota se presenta como granos incipientes pobremente cristalinos alrededor de 0:<=$*<<=& y como #ases bien cristali2adas a temperaturas mayores 7?**<=$*;<=&1. La actinolita es estable en sistemas hidrotermales a temperaturas ?*:<=$4<<=&.
0i'#ra 5.=. Ensa,4aBes "e ,inera "e ateraci!n cor&tica.
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Esta alteración generalmente se encuentra acompaada de otras alteraciones como sericiti2ación y propiliti2ación. e presenta en depósitos de sul#uro masivo galena$es#alerita$calcopirita3 vetas de calcopirita y casiterita3 depósito de uranio. &olor de muestra de mano/ verde oscuro a p%lido negro. 5.1>.>. eoiti
con contenidos intermedios a bajos de s!lice denominada laumontita. Asociada a la laumontita ocurre cuar2o sericita clorita y albita3 como minerales accesorios se presentan el #eldespato pot%sico pirita anhidrita dolomita anBerita y m%s raramente calcita y airaBita. e les encuentra en depósitos Pb $ Yn $ &u Ag y aguas termales. 5.1>.. A#niti
ópalo alunita$cuar2o. El primer ensamble ocurre en ambientes %cidos asociados a las series sul#atadas. us minerales principales son alunita y ópalo acompaados por halloysita gibbsita yeso y pirita. e le encuentra en los depósitos de Au$Ag. El segundo ensamble ocurre en ambientes %cidos asociados a series silicatadas. e le encuentra en depósitos de Yn$&u$Pb. e han reconocido N ambientes de #ormación de alunita 76ye et al. 08841 en base a datos isotópicos de y (. Las condiciones de #ormación de la alunita tambi,n puede in#erirse por la #orma cristalina por el marco geológico y parag,nesis mineralógica. 1. A#nita caenta"a por vapor se desarrolla en ambientes super#iciales por la o"idación de #luidos con gas H* el cual deriva de un sistema hidrotermal en ebullición en pro#undidad. La alunita depositada de esta agua calentada por vapor es usualmente de grano muy #ino en cristales pseudo$ c'bicos. La alunita calentada por vapor puede encontrarse hasta pro#undidades de 0 a 0.; 5m en sistemas en los cuales aguas sul#atadas %cidas descienden en un sistema hidrotermal que se desvanece. $. A#nita s#Jr'ena se desarrolla a partir de la producción de %cido sul#'rico por meteori2ación de sul#uros. Esta e"hibe un h%bito pseudo$acicular pobremente cristalino. 7generalmente se asocia a otros minerales sup,rgenos como hematita y jarosita1. 3. A#nita ,a',*tica se deriva de #luidos de #uente dominantemente magm%tica y #orma cristales bien #ormados de grano grueso con #orma tabular que rellenan #racturas cementan brechas y depósitos en huecos li"iviados como pseudomor#os de #enocristales o clastos l!ticos. La alunita #ormada a mayor temperatura donde puede estar entrecrecida con muscovita cristalina ySo andalusita puede estar presente como grandes cristales irregulares que encierran poiBil!ticamente cuar2o y otras #ases o como cristales euhedrales pseudorómbicos. 5. A#nita "e )eta]4reca ,a',*tica se presenta en vetas y brechas que se ha in#erido como depositado directamente de #luidos ricos en vol%tiles los cuales ascienden desde una masa #undida en cristali2ación. En este ambiente la alunita puede estar presente como cristales prism%ticos radiales. 5.1>.1H.- List)eniti
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hidrotermales carbonatadas conteniendo el H* que remueven los %lcalis de la roca reempla2ada generando carbonatos de +e y -g sericita y pirita en lugar de los silicatos y #eldespatos. e les encuentra en los depósitos de Au Au$As Yn$Pb$&u$Ag &o$Fi$)i$Ag$K K + y Hg$b. 5.1>.11. Doo,iti.1$. /e,ati.13. Siicificaci!n FHH-1HHZC;.- Es caracteri2ada por la destrucción total de la mineralog!a
original. La roca queda convertida en una masa sil!cea. 6epresenta el mayor grado de hidrólisis posible. Este es uno de los tipos m%s comunes y mejor conocidos de alteración hidrotermal representada por una #ina diseminación de s!lice en la roca encajonante. Los rellenos hidrotermales de espacios abiertos por cuar2o Wno sonX una silici#icación. Aunque la s!lice puede reempla2ar virtualmente a todos los tipos de rocas la silici#icación de rocas de carbonato es tal ve2 la m%s com'n. La silici#icación es com'n en depósitos de pór#idos de cobre y en muchas brechas tu#%ceas. En los depósitos #ilonianos su ancho de alteración var!a de <0 m a *< m3 se observa adyacente a la caja de la veta particularmente en vetas hidrotermales 7por Ing. -iguel anarico Apa2a
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Alteraciones Hidrotermales
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ejemplo en -ina El &o#re$Parat!a1. En la mayor!a de estos yacimientos la silici#icación se observa con mayor #recuencia dentro de las vetas en clastos brechosos de la roca encajonate este aspecto es m%s com'n. &olor de muestra de mano/ incoloro blanco gris oscuro a claro negro rosado y verde. El ensamble mineralógico est% representado por calcedonia$cuar2o$ópalo sil!cio. e presenta en depósitos #ilonianos de Au Ag y Au epitermal estibina y cinabrio epitermal pór#idos de -olibdenita casiterita. &olor de muestra de mano/ incoloro blanco gris oscuro a claro rosado y verde. 5.1>.15. Siicataci!n F85-58HZC;.- &onocida tambi,n como silicación. e produce por
reempla2amiento de las rocas carbonatadas por minerales silicatados generalmente a trav,s de la adición de s!lice como en la siguiente reacción/ &a-g7&(41* *i(* @ 7&a-g1i*(O *&(* &a&(4 i(* @ &ai(4 &(* La silicación resulta en rocas de sBarn en las cuales la adición de grandes cantidades de s!lice produce una variedad de minerales calcosilicatados. Los sBarns est%n desarrollados en el contacto entre plutones y la roca encajonante invadida 7carbonatos rocas silicatadas ricas en &a1 ocupando la 2ona peri#,rica del pór#ido muchas veces a manera de lentes. Ensambles mineralógicos granate$piro"enos$an#!boles$micas$epidota$clorita$ollastonita$calcita$ hematita$magnetita. &olor de muestra de mano/ verde rojo amarillo pardo. e presenta en depósitos de sBarn de n Pb$Yn Au -o &u scheelita magnetita. 5.1>.18. T#r,aini
magm%tica3 es com'nmente acompaado por alteración de silicato de 5 o s!lice en #orma de diques brechosas as! como en depósitos de sul#uros masivos de Au$As$&u n$&u$Pb &u en estrati#ormes de Au n R o K. En general las turmalinas ricas en +e tiene a#inidad con depósitos de greissen de n$R mientras que las turmalinas ricas en -g son encontrados con depósitos de sul#uros masivos y depósitos estrato ligados de R. La turmalini2ación penetrante o penetrante selectivamente usualmente ocurre asociada con depósitos de n$ R y conductos de brecha. En muchos casos las rocas madre que rodean a los domos de granito greiseni2ado tienen turmalina diseminada los cuales tienden a ser perpendicularmente abundantes en 2onas de #racturamiento. Los ensambles dominados por cuar2o$ turmalina$ortosa$clorita #orman penetrantes reempla2os as! como venas de corte transversal y venillas. e presenta en #ilones de ol#ramita y casiterita en brechas de calcopirita depósitos masivos de es#alerita$calcopirita galena$es#alerita. Las turmalinas estrati#ormes est%n asociadas con depósito de n R K Au. Los minerales caracter!sticos de alteración son cuar2o$turmalina$ortosa$clorita. &olor de muestra de mano/ negro rojo y negro manchado negro y rosado a blanco y negro. Ing. -iguel anarico Apa2a
O;
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0i'#ra 5.>. Ensa,4aBes "e ,inera "e t#r,aini.1. Serentini
Los minerales de serpentina son #ormados por la alteración del olivino y piro"eno debido a la introducción del H*( y &(*. La hidratación simple es la m%s probable reacción que no cambia de volumen y traslado de -g( y i(*. erpentina ;-g*i(N H*( @ 7iN(0<1-gO7(H1: N-g( i( (tros procesos accesorios importantes de la serpentini2ación son los procesos metasom%ticos tales como albiti2ación y la #ormación de peculiares rocas conocidas como ro"in'itas 7subtipo de alteración serpentin!tica1 que ocurren como diques. Las rodingitas son #ormadas por ensambles de silicato c%lcico 7granate clinopiro"eno tremolita$actinolita epidota1 y junto con albitas ocurren a lo largo de contactos entre serpentinas y rocas madres. En algunos casos la rodingita y las serpentinas carbonatadas pueden estar asociadas con minerali2ación de Au Ag y &o. Esta alteración ocurre en depósitos #ilonianos de Au depósitos de sul#uros masivos. Ensamble de mineral/ serpentina$talco$magnetita$cromita &olor de muestra de mano/ verde p%lido a oscuro negro amarillo verde amarillento. 5.1>.1=. Piriti
Aparece acompaando generalmente a las alteraciones sil!cica y seric!tica de la #!lica lo cual hace que la alteración pir!tica permane2ca raramente sola. Kna e"cepción a este estado es cuando la pirita es depositada por la sul#uri2ación de #ilones de mineral de hierro pree"istentes en las rocas circundantes a depósitos de sul#uro masivo durante un evento metamór#ico. La epidota se presenta como granos incipientes pobremente cristalinos alrededor de 0:<=$*<<=& y como #ases bien cristali2adas a temperaturas mayores 7?**<=$*;<=&1. La actinolita es estable en sistemas hidrotermales a temperaturas ?*:<=$4<<=&. Ing. -iguel anarico Apa2a
OO
Alteraciones Hidrotermales
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5.1>.1>.-GreiseniH-3HHZC;.- Est% caracteri2ada por la asociación/ moscovita$#eldespato$
cuar2o$topacio$turmalina. e asocia a #acies neumatol!ticas de rocas gran!ticas y ocurre generalmente en las porciones apicales o c'pulas de batolitos gran!ticos. -uchos greissen son los productos de una combinación de metasomatismo de Li y +. Esta alteración incluye la desestabili2ación y destrucción de #eldespatos y biotita con la #ormación de un ensamble cuar2o$ moscovita. La silici#icación puede acompaar a la alteración greissen durante y despu,s evidenciado por un abarrotamiento de cuar2o en la roca alterada a greissen. Este t,rmino es usado como nombre de mineral en el siglo VI para rocas de cuar2o$mica. e re#iere a un ensamble de grano grueso de cuar2o$moscovita con variaciones en las cantidades de topacio turmalina #luorita ó"idos 7casiterita hematita1 ollastonita scheelita y sul#uros de +e &u -o )i y sul#osales de &u$)i$Pb. i bien la alteración a greissen es com'n en sistemas por#ir!ticos continentales el ambiente m%s #avorable es un stocB de granito o capas empla2adas dentro de una secuencia rocosa aren%cea$argil%cea y asociada con minerali2ación de n y R. En estas situaciones la alteración a greissen usualmente precedida por un metasomatismo sódico 7albita1 durante el cual los iones de H son producidos durante el proceso de greiseni2ación. Esto incluye la desestabili2ación y destrucción de #eldespatos y biotitas con la #ormación de un ensamble cuar2o$moscovita. La silici#icación puede acompaar a la alteración a greissen durante y despu,s evidenciado por un abarrotamiento de cuar2o en la roca alterada a greissen. &olor de muestra de mano/ gris medio a p%lido. e presenta en depósitos de casiterita ol#ramita y depósitos relacionados a granito$berilo carbonatos de +e clorita ricos en +e y an#!boles ricos en +e.
0i'#ra 5.. Ensa,4aBes "e ,inera "e 'reiseni
Greiseni2ación/ cuar2o y moscovita Ing. -iguel anarico Apa2a
De!sitos "e ,ineraes ,et*icos
)e n n$R )e$R -o R Li
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Alteraciones Hidrotermales Pot%sica/ cuar2o$#eldespato$5$biotita$magnetita ilici#icación/ cuar2o secundario ericiti2ación/ cuar2o$sericita Argili2ación/ cuar2o$caolin &aolini2ación/ caolin$dicBita$nacrita Propiliti2ación/ clorita$epidota$calcita$pirita &loriti2ación/ cuar2o$clorita Yeoliti2ación/ cuar2o$laumontita Aluniti2ación/ alunita$ópalo Aluniti2ación/ alunita$cuar2o Listveniti2ación/ cuar2o$anBerita olmiti2ación/ dolomite$calcita Curmalini2ación/ cuar2o$turmalina Hemati2ación/ hematite$siderita
E.P.I.G. n$R R$-o R$&u$Yn -o$&u -o$&u Al &u$As Ag$&u &u$Pb Ag b -o$&u Pb$Ag$Au +e$&u$Yn$Pb +e Hg Ag$Au K Hg$b Pb$Yn$b &u Pb$Yn h Hg #luorite Pb$Yn$&u Pb$Ag Ag$Au Hg$b -o &u$+e Pb$Yn$&u$n Au y &r Pb$Yn$Ag$&u Ag$Au Yn$&u$Pb Au Au$As Yn$)e$&u$Ag &o$Fi$Ag$K K + Hg$b Pb. Pb$Yn +e y Hg Au$As$&u n$&u$Pb &u K
5.1. OTRAS ALTERACIONES /IDROTER%ALES 5.1.1. Gr#o "e a S&ice.- on los 'nicos minerales estables en #orma signi#icativa en #luidos de
pH bajo 7U *3 to##regen 08:91. • !lice opalina cristobalita y tridimita ocurren en ambiente super#icial de un sistema hidrotermal t!picamente a temperaturas menores de 0<<=&. • &uar2o es el mineral principal a mayores temperaturas. A pH m%s alto se #orma s!lice amor#a y a temperaturas menores a 0<<=&. El cuar2o est% siempre presente pr%cticamente a ? 0<<=& pero se puede #ormar s!lice amor#a de un #luido a *<<=& si este se en#r!a r%pidamente. • &alcedonia generalmente se #orma en el rango 0<<=$*<<=&. 5.1.$. Gr#o "e a A#nita.- Kn #luido con un pH ligeramente superior a * #orma alunita en un amplio rango de temperatura 7to##regen 08:91. Esta se presenta con andalucita a altas temperaturas 7?4;<= $ N<<=&1 y con corindón a temperaturas a'n mayores 7?N<<= $ ;<<=&1. e han conocido a ambientes de #ormación de alunita 76ey et al. 08841 en base a datos isotrópicos de y (. Las condiciones de #ormación de la alunita tambi,n pueden in#erirse por la #orma cristalina por el marco geológico y parag,nesis mineralógica. N.08.*.0. Alunita caenta"a por vapor se desarrolla en ambientes super#iciales por la o"idación de #luidos con gas H* N.08.*.*. Alunita s#Jr'ena se desarrolla a partir de la producción de %cido sul#'rico por meteori2ación de sul#uros. N.08.*.4. Alunita ,a',*tica se deriva de #luidos de #uente dominantemente magm%tica y #orma cristales bien #ormados de grano con h%bito tabular que rellenan #racturas cementan brechas y depósitos en huecos li"iviados como pseudomor#os de #enocristales o clastos l!ticos. N.08.*.N. Alunita de )etas]4reca magm%tica in#erida que se han depositado directamente de #luidos ricos en vol%tiles los cuales ascienden desde una masa #undida en cristali2ación. Ing. -iguel anarico Apa2a
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Alteraciones Hidrotermales
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Estos cuatro ambientes de #ormación de la alunita ya han sido descritos anteriormente de manera amplia. 5.1.3. Gr#o "e Cao&n.$ Estos minerales derivan de la acción de #luidos de pH moderadamente
bajo 7apro". pH N1 y coe"isten con alunita en un rango de pH transicional 7pH 4$N1. La halloysita 7arcilla del grupo del caol!n1 se presenta principalmente como producto de alteración sup,rgena aunque hay evidencias que se #orma en condiciones hidrotermales de muy baja temperatura. En los sistemas geotermales #ilipinos se ha identi#icado una 2onación de caol!n hidrotermal. La caoinita se #orma a pro#undidades someras en condiciones de baja temperatura 7U0;<$*<<=&1 y la irofiita se #orma a pro#undidades mayores y a mayor temperatura. En un rango intermedio entre ambos se #orma "icVita. Localmente se encuentra di%sporo con alunita ySo minerales del grupo del caol!n com'nmente en 2onas de intensa silici#icación donde ,ste se #orma a e"pensas de piro#ilita por la reacción/ &uar2o di%sporo ↔ piro#ilita 7Hemley et al. 08:<1 Ni(* *Al(7(H1 ↔ 7iN(0<1Al*7(H1* 5.1.5. Gr#o "e a Iita .$ En #luidos con un pH N$O dominan los minerales del grupo de la illita y
coe"isten con el grupo del caol!n en pH del #luido N$; dependiendo de la temperatura y salinidad del #luido. Las relaciones pro#undidadStemperatura del grupo de la illita est%n bien documentadas tanto de cuencas sedimentarias como de campos geotermales activos. A baja temperatura se presenta es,ectita 7U0<<=$0;<=&1 illita$esmectita interlaminada a alrededor de 0<<=$*<<=& iita a apro"imadamente *<<=$*;<=& y ,osco)ita ?*;<=&. La sericita es una moscovita de grano #ino que puede contener alguna illita y es transicional entre la illita y moscovita bien cristali2ada. El contenido de esmectita dentro de las arcillas interlaminadas de illita$esmectita decrece progresivamente al aumentar la temperatura sobre el rango 0<<=$*<<=&. La cristalinidad de la illita y sericita aumentan con el aumento de la temperatura y pueden monitorearse con an%lisis de 6 7di#racción de rayos para la identi#icación de componentes cristalinos o #ases1. Al aumentar la temperatura hay un cambio progresivo desde una mica desordenada a una moscovita bien cristali2ada. En algunos sistemas se presentan paragonita 7cuando la plagioclasa es albita1. La mica de vanadio roscoelita y la mica de cromo #uchsita se presentan cuando los #luidos han migrado a trav,s de rocas m%#icas. 5.1.8. Gr#o "e a Corita.- En condiciones levemente %cidas a neutras de pH los minerales clorita$carbonatos son dominantes coe"istiendo con el grupo de la illita en ambientes cuyo pH es ;$ O. &lorita$illita interlaminada ocurre a baja temperatura gradando a clorita a mayor temperatura. 5.1.. Gr#o "e os Caco-siicatos.$ Estos minerales se #orman en condiciones de pH neutro a levemente alcalino. En condiciones #r!as se #orma 2eolitas$clorita$carbonato y epidota seguida de an#!bolas secundarias 7principalmente actinolita1 se desarrollan progresivamente a mayores temperaturas. Las 2eolitas son particularmente sensitivas a la temperatura. Yeolitas hidratadas 7natrolita chaba2ita mesolita mordenita stilbita heulandita1 predominan en condiciones #r!as 70;<$ *<<=&1 mientras que las menos hidratadas como la laumontita y airaBita 7*<<$4<<=&1 se presentan progresivamente en niveles m%s pro#undos y calientes del sistema hidrotermal. En algunos sistemas se encuentra prehnita ySo pumpellita a temperaturas de *;<$4<<=& asociadas a veces con epidota. O8 Ing. -iguel anarico Apa2a
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5.1.=. Asociaciones "e otros ,ineraes La ei"ota se presenta como granos incipientes pobremente cristalinos alrededor de 0:<$*<<=& y
como #ases bien cristali2adas a temperaturas mayores 7?**<$*;<=&1. La actinolita es estable en sistemas hidrotermales a temperaturas ?*:<$4<<=&. Los fe"esatos est%n asociados tanto con clorita como con minerales calco$silicatados. Los #eldespatos secundarios son generalmente estables en condiciones de pH neutro o alcalino. La a4ita se presenta cuando los #luidos tienen una alta ra2ón FaS 5 y #eldespato pot%sico a bajas ra2ones FaS 5 . Adularia se presenta como especie de #eldespato secundario de baja temperatura en sistemas epitermales mientras la ortoclasa en alta temperatura dentro de ambiente de tipo pór#ido 7?4;< a ;;<=&1. La adularia se presenta en condiciones permeables de alto #lujo de #luido y la albita bajo permeabilidad baja. Los car4onatos se encuentran en un amplio rango de pH y de temperatura y se asocian con caol!n illita clorita y #ases calco$silicatadas. Kna 2onación de minerales carbonatados que se correlaciona con el aumento de pH se encuentra en muchos sistemas hidrotermales. &arbonatos de +e$-n 7siderita rodocrosita1 coe"isten con caol!n y arcillas del grupo de la illita mientras que carbonatos de &a$-n$-g$+e me2clados 7rodocrosita$anBerita$dolomita1 coe"isten con arcillas del grupo de la illita y clor!ticas y los carbonatos de &a$-g 7calcita $dolomita1 coe"isten con clorita$ minerales calco$silicatados. Esta 2onación se interpreta como el re#lejo de la decreciente movilidad del +e -n y -g al aumentar progresivamente el pH del #luido. Los carbonatos se presentan t!picamente en todos los niveles de sistemas hidrotermales desde la super#icie hasta ambientes de tipo pór#ido o sBarn. Los s#fatos se encuentran en amplios rangos de temperatura y reg!menes de pH en sistemas hidrotermales. -ientras la alunita 7sul#ato de aluminio1 se #orma en condiciones de bajo pH 7U4$N1 la anhidrita 7sul#ato de calcio1 se #orma a pH m%s alto y temperatura ?0<<$0;<=& y el yeso en ambientes m%s #r!os. La jarosita es com'n como mineral sup,rgeno pero tambi,n se presenta en ambiente %cidos someros en sistemas geot,rmicos activos. E"isten adem%s varias #ases minerales conteniendo elementos halógenos 7Ej. boro en turmalina y #l'or cloro y #ós#oro en apatitos1 los cuales indican que los #luidos tuvieron una importante componente vol%til magm%tica. Estos minerales com'nmente se asocian con sericitaSmica #ormada a alta temperatura y moderadamente a bajo pH. 5.$H. ALTERACIÓN DE AGUAS %ARINAS
Es aplicada a rocas com'nmente a basaltos y tu#os dac!ticos en el lecho del mar que son alteradas por agua de mar #iltrada lateralmente o hacia abajo. Los ensambles de minerales en estas rocas son dominados por carbonatos 2eolitas albitas epidotas y actinolitas. Los tipos de rocas resultantes son clasi#icados bajo una variedad de tipos de nombres/ 2eol!tico alb!tico clor!tico etc. que corresponde al mineral dominante o ensamblaje mineral. 5.$1. ALTERACIÓN SARN
Esta alteración corresponde a la trans#ormación de rocas carbonatadas 7cali2as dolom!as1 a minerales calcosilicatados en 2onas adyacentes a intrusivos. e caracteri2a por la presencia de Ing. -iguel anarico Apa2a
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'ranates 7andradita y grosularias1 ollastonita epidota diópsido idocrasa clorita actinolita. En
los casos que los carbonatos son magn,sicos 7dolomitas1 la asociación incluye/ #orsterita serpentina talco tremolita clorita. Barn es un t,rmino de origen sueco para designar rocas calc%reas metamor#i2adas pero su uso se ha generali2ado para depósitos minerales relacionados a #enómenos de metamor#ismo de contacto y metasomatismo ligados a intrusiones que cortan secuencias de rocas carbonatadas. Es un tipo especial de alteración en la que la litolog!a original es determinante en la asociación mineral resultante. Los sBarns son yacimientos metal!#eros 7+e &u Au Yn R etc.1 #ormados en la aureola de contacto de secuencias pel!tico$carbonatadas y volc%nicas intruidas por granitoides. -%s propiamente designa su ganga constituida por granate piro"eno y an#!bola. Ta4a 5.3: %INERALES PRI%ARIOS CO%UNES SUS PRODUCTOS DE ALTERACIÓN /IDROTER%AL CO%UNES %ineraes ri,arios %ineraes "e ateraci!n
+eldespato de potasio
Arcillas caolinitas piro#ilitas andalucita sericita arcillas ill!ticas. +eldespato de plagioclasa &alcita albita sausurita arcillas esmect!ticas. Vidrios volc%nicos 7#,lsicos1 Cridimita cristobalita #eldespato alcalino hematita arcillas esmect!ticas 2eolitas. Vidrios volc%nicos 7m%#icos1 Paragonita clorita 2eolitas serpentina arcillas esmect!ticas. &alcita escalsi#icado anquerita. olomita olomiti2ado anquerita. -agnetita Pirita pirrotita. &romita +uchsita mariposita pirita. Ilmenita 6utilo. Hematita Pirita. (livino 7rico en hierro1 Pirita magnetita gedrita grunerita. (livino 7rico en magnesio1 -agnesita talco clorita serpentina anto#ilita o cummingtonita cordierita. (rtopiro"eno -agnesita talco serpentina esmectita hornblenda y sus productos de alteración anto#ilita o cummingtonita. &linopiro"eno Esmectita actinolita hornblenda y sus productos de alteración serpentina anto#ilita o cummingtonita. Hornblenda Actinolita clorita biotita y sus productos de alteración. )iotita &lorita moscovita illita o caolinita calcita turmalina. &lorita epidota 2oisita. )iotita olivino 7pardo pardo p%lido verde p%lido1. 6utilo es#eno o titanita. Leuco"eno. Pirita calcopirita o bornita. &lorita ericita arcillas esmect!ticas. Apatito &alcita. Granate &lorita. 5.$$. PROCESO ?U@%ICO RELACIONADO CON EL %ETASO%ATIS%O DEL ION /IDRÓGENO
El metasomatismo del Ion Hidrógeno y la reacción de intercambio de base es considerado para/ 90 Ing. -iguel anarico Apa2a
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a1 rocas con #eldespatos dominantes b1 rocas de composición m%#ica y c1 rocas ricas en calcio y carbonatos. La #ormación de sericita por ejemplo puede ser e"presada de la siguiente manera/ A1. 45Ali4(: *H @ 5Al4i4(0<7(H1* *5 Oi(* -icroclina -ica 5 &uar2o )1. <.9;Fa*&aAlNi:(*N *H 5 @ 5Al4i4(0<7(H1* 0.;Fa <.9;&a* 4i(* Andesina ericita (tras reacciones son/ I1. 5Al4i4(0<7(H1* H 0.;H*( @ 0.;Al*i*(;7(H1N 5 -ica$5 5aolinita II1. 5Al4i4(0<7(H1* H 4i(* @ 0.;Al*iN(0<7(H1* 5 -ica$5 Piro#ilita
5.$3. REACCIONES DE /IDRÓLISIS
La estabilidad de #eldespatos micas y arcillas en procesos de alteración hidrotermal es com'nmente controlada por hidrólisis en la cual 5 Fa &a* y otros cationes se trans#ieren de minerales a la solución y el H se incorpora en las #ases sólidas remanentes. Esto ha sido denominado metasomatismo de hidrógeno 7Hemley and Mones 08ON1. La hidrólisis es una reacción de descomposición que involucra la participación de agua. En geolog!a corresponde a la reacción entre minerales silicatados ya sea con agua pura o con una solución acuosa en la cual los iones H y (H$ son consumidos selectivamente. / + + O/ /$O ^
Las reacciones de hidrólisis son muy importantes en los procesos de alteración hidrotermal y algunos tipos de alteraciones son el resultado de distinto grado de hidrólisis de los minerales constituyentes de las rocas. Ejemplo/ Alteración hidrotermal de plagioclasa \ sericita \ a^ rcillas \ cuar2o En t,rminos qu!micos esto se puede representar por las reacciones siguientes/ Andesina ericita &uar2o <.9;Fa*&aAlNi:(*N *H 5 @ 5Al4i4(0<7(H1* 0.; Fa <.9; &a* 4i(* ericita 7mica pot%sica1 &aolinita 5Al4i4(0<7(H1* H 0.; H*( @ 0.; Al*i*(;7(H1N 5
&aolinita &uar2o <.;Al*i*(;7(H1N 4H @ i(* *.; H*( Al4
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Otros eBe,os "e i"r!isis: A1
)1
&1
1
E1
Andesina &aolinita &uar2o Fa*&aAlNi:(*N NH *H*( @ * Al*i*(;7(H1N Ni(* *Fa &a* ericita P iro#ilita &uar2o 5Al4i4(0<7(H1* H 4i(* @ 0.; Al*iN(0<7(H1N Ni(* *Fa &a* Albita -ontmorillonita$Fa &uar2o 0.09 FaAli4(: H @ <.; Fa<.44Al*.44i4.O9(0<7(H1* 0.O9i(* Fa -ontmorillonita &aolinita &uar2o 4 Fa<.44Al*.44i4.O9(0<7(H1* H 4.; H*( @ 4.; Al*i*(;7(H1N Ni(* Fa ericita Alunita &uar2o 5Al4i4(0<7(H1* NH *(*$ @ 7(N1*5Al47(H1O 4i(* Tcido ul#'rico
Codas estas reacciones implican un empobrecimiento de H en el #luido hidrotermal consecuentemente un aumento del pH de la solución hidrotermal. Este #enómeno puede neutrali2ar #luidos %cidos y la neutrali2ación puede resultar en 2onaciones de distintos minerales hidrotermales en torno a conductos hidrotermales. &abe destacar que en la mayor!a de las reacciones de hidrólisis producen como subproducto i(* y ,sta es la ra2ón porque el cuar2o es omnipresente en rocas alteradas. En situaciones de #luidos muy %cidos como el ejempli#icado en la 'ltima reacción se pueden hidroli2ar incluso micas aluminosas dando origen al sul#ato de Al 7alunita1 y cuar2o. La alteración hidrotermal y minerali2ación concomitante son el resultado de un proceso irreversible de intercambio qu!mico entre una solución acuosa y rocas adyacentes. &iertos minerales son e"tra!dos selectivamente de las rocas de caja y son agregados al #luido y otros componentes 7incluyendo metales de mena1 son selectivamente incorporados por las rocas 7o #orman una cubierta sobre ellas1 y son removidos del #luido hidrotermal. El resultado de este proceso depende de las condiciones #!sicas en la inter#ase #luido$roca y en las cantidades relativas de #luido y roca involucrados en el proceso de intercambio qu!mico 7ra2ón aguaSroca Sr1. olo la roca alterada es el resultado visible del proceso porque el #luido es removido del sistema a e"cepción de posibles inclusiones #luidas en los minerales precipitados. Las reacciones de intercambio iónico son importantes en los procesos de alteración. Ej. el intercambio de -g* por &a* 7intercambio catiónico1. Las reacciones de intercambio iónico tambi,n se conocen como cambio de base y corresponden a una reacción por la cual cationes adsorbidos en la super#icie de un sólido tal como un mineral de arcilla o 2eolita son reempla2ados por cationes en la solución circundante. El intercambio de cationes &a* y Fa de plagioclasas por 5 para originar #eldespato pot%sico corresponde a este tipo de reacción y caracteri2a a la alteración pot%sica. El intercambio de cationes met%licos de los minerales de una roca por H corresponde a un caso especial conocido como hidrólisis y es muy importante en la mayor!a de los tipos de alteración hidrotermal. Ing. -iguel anarico Apa2a
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La alteración hidrotermal produce cambios en las propiedades de las rocas alterando su densidad 7aumento o disminución1 porosidad permeabilidad 7aumento o disminución1 susceptibilidad magn,tica 7usualmente disminuye pero puede aumentar cuando se deposita magnetita hidrotermal1 y resistividad 7usualmente decrece porque los sul#uros met%licos permiten el paso de corrientes el,ctricas pero masas sil!ceas producto de alteración pueden ser m%s resistivas1. imult%neamente con esos cambios #!sicos pueden ocurrir eventos relacionados o sin relación como #allamiento y #ormación de diaclasasS#racturas que a#ectan el proceso de alteración. El reempla2o li"iviación y depositación de minerales tambi,n causa cambios qu!micos cuya e"tensión y naturale2a var!a mucho pero los cuales son obviamente #unción de la mineralog!a.
SEGUNDA UNIDAD DE APRENDIZAJE
CAP@TULO 2: ALTERACIÓN DE SILICACIÓN EN SARN 8.1. INTRODUCCIÓN
Ing. -iguel anarico Apa2a
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El nombre Barn tiene origen en los siglos VIII y I en las minas de hierro de uecia &entral y era aplicado a rocas hu,sped ricas en granate$piro"eno$epidota de los cuerpos minerales de magnetita$hematita. La g,nesis del sBarn involucra principalmente un metamor#ismo y metasomatismo de contacto isoqu!mico provocado por emanaciones de un cuerpo plutónico en proceso de en#riamiento. 6ecordando tambi,n que la silici#icación se produce en rocas de sBarn debido a la adición de grandes cantidades de s!lice produciendo una amplia variedad de minerales calcosilictados. os subtipos de alteración de sBarn son reconocidos/ un subtipo c%lcico y un subtipo magnesiano que ser%n e"plicados de manera separada. Los yacimientos de sBarns económicos pueden subdividirse tambi,n de acuerdo al contenido del metal predominante3 por ejemplo R +e &u -o Ag Au K n etc. Este procedimiento vendr!a a ser algo parecido a la clasi#icación de yacimientos de pór#idos de &u -o n depósitos que comparten varias caracter!sticas de alteración y geoqu!mica pero son a'n as! #%ciles de identi#icar. Para poder e"plorar los yacimientos en sBarn económicamente viables es necesario comprender cu%les son las caracter!sticas t!picas de cada grupo de sBarn y cu%les son las di#erencias entre ellas. Los sBarns pueden subdividirse de acuerdo a distintos criterios en/ E(osVarn 7 En"osVarn son t,rminos comunes utili2ados para indicar un protolito sedimentario e !gneo respectivamente. El sBarn c%lcico y magn,sico o magnesiano puede ser usado para describir la composición predominante del protolito y los minerales sBarn que resulten de ,stos. ichos t,rminos pueden combinarse como en el caso de un e"osBarn magn,sico que contiene sBarn #orsterita$diópsido #ormado de dolomita3 corneana de calcio$silicato es un t,rmino descriptivo utili2ado #recuentemente para las rocas de calcio$silicato de grano relativamente #ino que resultan del metamor#ismo de unidades de carbonato impuros tales como cali2as limosas o lutitas calc%reas. Los sBarns de reacción se pueden #ormar mediante el metamor#ismo isoqu!mico de las capas delgadas de lutita intercaladas con unidades de carbonato donde la trans#erencia metasom%tica de componentes entre las litolog!as adyacentes puede ocurrir a pequea escala 7tal ve2 en cm.1. Barnoide es un t,rmino descriptivo para las rocas de calco$silicato que son de grano relativamente #ino de bajo contenido de hierro y que re#lejan por lo menos en parte el control composicional del protolito. Gen,ticamente sBarnoide viene a ser el intermedio entre corneanas puramente metamór#icas de grano #ino y sBarn puramente metasom%ticos de grano grueso. La #ormación de un yacimiento en sBarn es un proceso din%mico tal como lo reconocieron los investigadores pioneros de sBarn 7Lindaren 080:3 )arrell 08<93 Goldschmidt 08003 Kmpleby 08043 5nop# 080:1. En la mayor!a de yacimientos en sBarn e"tensos e"iste una transición del metamor#ismo tempranoSdistal que resulta en corneana sBarn de reacción y sBarnoide a un metasomatismo tard!oSpro"imal que resulta en un sBarn de grano grueso y con contenido mineral. 8.$. %INERALOG@A DEL SARN
La identi#icación y clasi#icación de los yacimientos en sBarn se basan en su mineralog!a. Aunque muchos minerales de sBarn son generalmente minerales que #orman rocas algunos son menos abundantes y la mayor!a tienen variaciones de composición que pueden o#recer in#ormación importante acerca del marco geológico de #ormación. Algunos minerales tales como cuar2o y 9; Ing. -iguel anarico Apa2a
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calcita est%n presentes en casi todos los tipos de sBarn. (tros tales como la humita periclasa #logopita talco serpentina y brucita son t!picos de sBarn magn,sicos pero no se encuentran en la mayor!a de los dem%s tipos de sBarn. -inerales como el granate piro"eno y an#!boles que ocurren en todos los tipos de sBarn y demuestran una variabilidad de composición marcada son los m%s indicados para los procesos de clasi#icación y e"ploración. Los an#!boles en los sBarns de Au R y n son progresivamente m%s aluminosos 7actinolita$hastingsita$hornblenda13 los an#!boles en sBarn de &u -o y +e presentan un contenido progresivamente m%s alto de hierro en las series tremolita$ actinolita3 y los an#!boles en los sBarns de Yn se caracteri2an por un alto contenido de -n y un bajo contenido de &a a la ve2 variando desde actinolita a danemorita. Los Barns son yacimientos metal!#eros 7+e &u Au Yn R etc.1 #ormados en la aureola de contacto de secuencias pel!tico$carbonatadas y volc%nicas intruidas por granitoides. -%s propiamente designa su ganga constituida por granate piro"eno y an#!bola. &omo ya se ha dicho los silicatos van a ser esencialmente c%lcicos o c%lcico$magn,sicos en ocasiones con vol%tiles en su estructura y en muchos casos hidratados. Puesto que el aporte de estos elementos 7&a y -g1 va a depender de la litolog!a de la roca de caja se pueden distinguir/ -inerales de sBarns calc%reos. En ellos la roca de caja es una cali2a o un m%rmol cali2o. Entre los principales minerales de este tipo de sBarns se van a encontrar/ granates c%lcicos y piro"enos. (tros minerales presentes y a veces con gran desarrollo van a ser la ollastonita algunos an#!boles vesubiana epidota etc. -inerales de sBarns magn,sicos. e #orman cuando la roca de caja es dolom!tica. on menos #recuentes que los sBarns calc%reos. Los principales minerales tipomor#os de este tipo de sBarns son el diópsido el olivino magn,sico #logopita talco serpentina etc. Los minerales que aparecen en un sBarn no se #orman todos al mismo tiempo sino que se originan en una serie de #ases o etapas mineralogen,ticas sucesivas consideradas como evolución de un sBarn. 1.- Etaa iso#i,ica: Barn
blanco 7silicatos pobres en +e1 -etamor#ismo de contacto sin participación de #luidos $ Etapa est,ril 7económico1. E"isten minerales industriales como ollastonita. $.- SVarn "e ata T o sVarn ani"ro:
e inicia a O<<$9<<=& al e"olver el magma el agua disuelta en #orma de vapor acuoso. L!quido rico en i Al +e etc. +ormación de e(osVarn y en"osVarn. E"iste 2onación metasom%tica/ Granate Piro"eno Rollastonita +orsterita Espinela etc.
3.- SVarn "e 4aBa T fase sec#n"aria o aosVarn F58H-3HHZC;: -inerales
de los sBarn de alta C son reempla2ados por silicatos hidratados 7an#!boles epidota +tos1 y carbonatos. Precipitan sul#uros. Etapa claramente postmagm%tica. Ing. -iguel anarico Apa2a
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+luidos
de procedencia #re%tica pro#unda puestos en circulación convectiva por la anomal!a t,rmica ligada al plutón. 5.- Etaa fina: Puede e"istir con car%cter local. e inicia hacia los 3HHZC minerales mic%ceos +e$ biotita rica en + clorita. 8.3. REACCIÓN DE SARN
Las rocas carbonatadas son particularmente e#icientes en la concentración de metales donde un #luido ac!dico rico en metales reacciona con carbonato generando una alteración calco$silicatada acompaada en muchos casos de importante minerali2ación de mena. Einauidi et al. 708:01 y -einert 7088*1 proveen una detallada descripción de las amplias caracter!sticas de los depósitos tipo sBarn y 6ose y )urt 708981 describen caracter!sticas geoqu!micas y reacciones signi#icativas relacionadas a 2onación de sBarns y relación entre minerales calco$silicatados y mena. La e#iciencia de carbonatos como concentrador de metales resulta de la capacidad de neutrali2ación de #luidos %cidos y alta solubilidad en soluciones %cidas provocando aumento de porosidad en la cual puede precipitar mena adicional. Las reacciones #undamentales conciernen adición de silice a carbonatos de &a y -g generando minerales calco$silicatados y consumo de H por carbonatos provocando precipitación de sul#uros. Limitantes termoqu!micas e"cluyen la posibilidad de modelamiento num,rico de sBarns pero los sistemas Pb$Yn de relativa baja temperatura pueden ser estudiados en #orma apro"imada. -odelamiento de la reacción entre un #luido ac!dico rico en metales base con dolomita y calcita es e"aminado en el siguiente ejemplo. La reacción de dolomita ilustra una neutrali2ación de #luido %cido acompaada de desilici#icación del #luido con ra2ones crecientes aguaSroca en la medida que la siguiente serie de silicatos de -g$&a se #orman con ra2ones decrecientes de silice a cationes base/ talco tremolita antigorita. Estas reacciones sucesivas consumen H y s!lice y generan %cido carbónico. La reacción de calcita con el mismo #luido genera una asociación de epidota y granate andrad!tico en ve2 de talco tremolita y antigorita. En ambas reacciones pH creciente provoca precipitación de sul#uros los cuales son los minerales producto dominantes e"cepto a ra2ones aguaSroca baja. A pesar de las concentraciones mucho m%s bajas de &u* y +e* con respecto a Yn* calcopirita precipita a las ra2ones aguaSroca m%s altas y pH m%s %cidos seguido por es#alerita y posteriormente galena indicando que el &u debiera encontrarse m%s cercano a su #uente que el Yn y Pb dentro de una secuencia de 2onación de metales. 8.5. ALTERACIÓN PROGRADA FSVarn En"osVarn;
(curre como producto del metasomatismo de contacto del intrusivo mon2on!tico hacia las cali2as. La alteración prograda del sBarn se relaciona con la alteración pot%sica de la mon2onita y est% 2onada con respecto al n'cleo pot%sico3 los granates var!an de m%s andrad!ticos a m%s grosular!ticos desde el contacto hacia #uera3 los piro"enos var!an desde diópsido 7&a-gi*(O1 a hedenbergita 7&a+ei*(O1 desde el contacto hacia #uera. La ra2ón granateSpiro"eno disminuye desde el contacto hacia #uera.
Ing. -iguel anarico Apa2a
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En Cintaya la mineralog!a de la ganga est% representada por el sBarn y endosBarn de calcosilicatos 7granate y piro"enos1 y magnetita3 la mena de sul#uros primarios presenta calcopirita y bornita y la pirita es muy escasa en el yacimiento. 8.8. ALTERACIÓN RETRÓGRADA
El en#riamiento del plutón y circulación de aguas de temperatura m%s baja posiblemente meteóricas o"igenadas producen alteración retrógrada de los minerales calcosilicatados metamór#icos y metasom%ticos. En esta etapa se #orman nuevos minerales hidratados de temperatura m%s baja a partir de los minerales anhidros #ormados previamente. Incluyen/ epidota actinolita clorita y otras #ases minerales hidratadas t!picamente con control estructural y sobreimpuestos a la secuencia de progrado 7#allas contactos estratigr%#icos o intrusivos1. En algunos casos la minerali2ación se e"tiende tambi,n a esta etapa de retrógrado. Por su parte la alteración retrógrada es m%s e"tensa a niveles m%s someros 7ya sea un sBarn m%s somero o partes superiores de un sistema de tipo sBarn1 puesto que est% controlada por la circulación de #luidos y la participación de aguas meteóricas en la #ase tard!a del sistema. 8.. SARN C9LCICO
Es un subtipo conocido tambi,n como Tactita es #ormado por procesos pirometasom%tico metasom%tico de contacto y por metamor#ismo !gneo. Esta alteración es de abundancia com'n. +ig.;.0. A. &aracter!sticas del a#loramiento/ +ormas de alteración/ visible • • Estilo de alteración/ rellenando espacios abiertos control de vetas penetrante selectivamente y penetrante. Pasa hacia el interior a endosBarn rico en granate3 pasa hacia el e"terior a m%rmol. • &olor y estructura/ verde pardo rojo amarillo. Granobl%stica 7grano grueso a mediano1. . &aracter!sticas de muestras de mano/
Ensambles de minerales/ granates piro"enos an#!boles micas epidota clorita ollastonita idocrasa. minerales de calcita hematita magnesita scheelita sul#uros. • &olor y estructura/ verde rojo amarillo pardo. Granobl%stica vetas relleno de bolsas. •
C. &aracter!sticas de secciones delgadas petrogr%#icas/
0. -inerales comunes y accesorios/ a1 Estado metamór#ico/ ollastonita tremolita escapolita a"inita. b1 Estado metasom%tico de primer grado/ grosularia$andradita espardita almandina diópsido$ hedembergita idocrasa epidota calcita scheelita cuar2o hematita especular magnetita pirrotita bornita calcopirita molibdenita es#alerita galena. c1 Estado metasom%tico hidrotermal y grado posterior/ actinolita epidota clino2oisita clorita ilvaita hornblenda calcita moscovita biotita turmalina #luorita cuar2o oro nativo electrum bismutinita casiterita magnetita hematita pirrotita pirita marcasita. *. Ensambles de minerales/ 9: Ing. -iguel anarico Apa2a
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Granate piro"eno scheelita 7sBarn R1 Granate diópsido cuar2o magnetita hematita 7sBarn Au$&u1 Granate piro"eno ollastonita an#!bol actinlita danemorita 7sBarn Au$+e1. Piro"eno granate bustamita ilvaita rodonita danemorita 7sBarn Pb$Yn1. Idocrasa magnetita #luorita granate piro"eno 7sBarn n1. 4. Ce"tur "turaa: granobl%stica relleno de bolsas y vetas.
D. Asociación de depósitos minerales/
a1. Cipos de depósitos/ depósitos de sBarn de n Pb Yn Au -o &u scheelita magnetita. &uerpos minerali2ados es parte de los e"osBarn. b1. Posición espacial con otras alteraciones/ E"osBarn reempla2a rocas del lugar sobre los contactos de plutones. EndosBarn sustituye los plutones. -%rmol es sobre los m%rgenes e"teriores. Esquistos horn#elsados est%n interestrati#icados generalmente. E. (r!genes de los tipos de alteración/ Protolito com'n limitado a rocas sedimentarias carbonatadas o rocas !gneas ricas en calcio. Los #luidos son de salinidad alta$moderada 0< a N;J de H*( Fa&l en la misma proporción. )ajo contenido de &(*. Ambientes poco pro#undos en ebullición. +luidos magm%ticos en estados de primer grado. -agm%ticos m%s aguas meteóricas en estados posteriores. Cemperaturas Cemperaturas de #luidos/ • Estado de primer grado/ O;<=& a N<<=&. • Estados posteriores/ N;<=& a 4<<=&. • Estado hidrotermal/ 4<<=& a 0<<=&.
0i'#ra 8.1. %ineraes "e ensa,4aBe "e s#4tio sVarn c*cico. 8.=. SARN %AGNESIANO
ubtipo conocido como tactita se #orma por procesos pirosom%tico metasom%tico de contacto metamór#ico !gneo de abundancia com'n. +ig.;.*. Ing. -iguel anarico Apa2a
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A. &aract &aracter! er!sti sticas cas del a#loram a#loramien iento/ to/ N. +orm +ormas as de alte altera raci ción ón// vis visib ible le.. ;. Estilo Estilo de alter alteración/ ación/ rellenando rellenando bolsas bolsas control control de vetas. vetas. Penetrante Penetrante o pervas pervasiva. iva. O. &olo &olorr y estr estruc uctu tura ra// verd verde e pard pardo o negr negroo y blan blanco co.. Gran Granob obl% l%st stic ica a gran granos os grue grueso soss a medianos. 9. 6elaci 6elación ón con otros otros tipos tipos de altera alteració ción/ n/ puede puede pasar hacia hacia el interi interior or a 2ona angosta angosta de endosBarn de clorita epidota albita y granate. Cransicional Cransicional con greissen de Li$+. Li$+. ). &aract &aracter! er!sti sticas cas de mues muestra trass de de mano/ mano/ :. Ensam Ensamble bless de mine mineral rales es dividi dividido do en tres tres etapa etapas/ s/ a1. Etapa metamór#ica/ #orsterita espinela. b1. Etapa metasom%tica de primer grado/ diópsido calcita magnetita. c1. Etapa metasom%tic metasom%ticaa hidrotermal hidrotermal y grado posterior/ posterior/ serpentina serpentina #logopita #logopita humita humita moscovita biotita magnetita casiterita. &olor y estructura/ verde oscuro a p%lido gris y pardo adem%s negro y blanco. Penetrante etapa WaX y WbX. &ontrol de vetas en etapa WcX o penetrante selectivamente. &. &aracter!sticas de secciones delgadas/ 0. -inerales comunes y accesorios/ a;. SVarn ,a'netita.
Etapa WaX/ diópsido #orsterita calcita espinela. Etapa WbX/ diópsido calcita magnetita granate. Etapa Etapa WcX/ serpen serpentin tina a talco talco magnet magnetita ita #logopi #logopita ta humita humita borato boratos s pirrot pirrotita ita calcopi calcopirit rita a es#alerita. 4;. SVarn estaWo.
Etapa WaX/ piro"eno #orsterita espinela. Etapa WbX/ #logopita magnetita boratos idocrasa andradita. EtapaWcX/ #logopita moscovita casiterita biotita #luorita magnetita turmalina arsenopirita pirrotita galena es#alerita estannita. *. Ce"tura/ masiva granular estrato o capa retorcida. . Asociaciones de depósitos minerales/ a1. Cipos de depósitos/ depósitos de sBarn de estao y magnetita3 depósito de sBarn de Au &u y com'nmente menos molibdenita3 depósitos de n y +e3 depósitos de sBarn de Au y usualmente menos de &u y -o3 depósitos de sBarn de Yn$Pb y muy raramente de R. b1. Posición espacial con otras alteraciones/ esquistos interestrati#icados est%n horn#elsados. EndosBarn EndosBarn angosta angosta de albita$clor albita$clorita$e ita$epidota pidota$grana $granate te 7sBarn 7sBarn magnetita1 magnetita1 o endosBarn endosBarn greissen greissen 7sBarn estao1 puede estar presente sobre contactos granitoides. E. (r!genes de los tipos de alteración/ Protolito com'n restringido a rocas ricas en magnesio rocas sedimentarias carbonatadas. Los #luidos son de salinidad alta$moderada 0< a N;J de H*( Fa&l en igual proporción. )ajo Ing. -iguel anarico Apa2a
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contenido de &(*. Ambientes poco pro#undos en ebullición. +luidos magm%ticos en etapas de primer grado. -agm%ticos m%s aguas meteóricas en etapas posteriores. Cemperaturas Cemperaturas de #luidos/ Etapa de primer grado/ O;<=& a N<<=&. Etapa de grado posterior/ N;<=& a 4<<=&. Etapa hidrotermal/ 4<<=& a 0<<=&.
0i'#ra 8.$. %ineraes "e ensa,4aBe "e s#4tio sVarn ,a'nesiano.
En los los depó depósi sito toss hidr hidrot oter erma male less y en aque aquellllos os de tipo tipo por# por#!r !ric ico o las las micas micas y otro otross #ilosilicatos son producto de procesos de alteración hidrotermal y con#orman #ajas de alteración cuyos diseos son ampliamente reconocidos 7Macobs y Parry 08981. El estudio de estos diseos as! como las asociaciones de #ilosilicatos y sus composiciones ha llevado a reali2ar predicciones 'tiles sobre los par%metros qu!micos de los #luidos hidrotermales. En el caso de los minerales del grupo de las cloritas se ha reconocido la relación entre su composición y las caracter!sticas qu!micas y mineralógicas de la roca original. on 'tiles adem%s por indicar las condiciones de los sistemas hidrotermales 7alcalinidad$ acide2 #ugacidad de o"!geno y a2u#re1. CAPITULO 2I: DEPÓSITOS %INERALES .1. DEPÓSITOS %INERALES %ET9LICOS
epósito epósito mineral mineral es una una concentr concentración ación natural natural de una o m%s especies especies mineral minerales es producida producida por procesos sedimentarios !gneos o metamór#icos. Cales depósitos son primarios si todav!a conservan sus caracteres originales y relaciones con las rocas adyacentes o encajonantes y secundarios si han su#rido alteración total o parcial qu!mica o mec%nica despu,s de su origen. esde el punto de vista Ing. -iguel anarico Apa2a
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geoeconómico en la mayor!a de los casos un depósito mineral requiere de estudios geológicos de detalle para ser considerado como yacimiento mineral. %inera. Es una sustancia de origen natural con estructura interna ordenada y composición qu!mica de#inada dentro de un rango. Los minerales pueden ser de uso pr%ctico para la humanidad y como recursos minerales se dividen en tres grandes #amilias los met%licos los no$met%licos y los energ,ticos. -et%licos. .$. ACI%IENTOS %INERALES %ET9LICOS
Es una acumul acumulación ación o concentr concentración ación de una una o m%s substancias substancias minerales minerales 'tiles 'tiles en en la la corte2a corte2a terrestre de manera tal que pueden ser e"plotadas económicamente. Los elementos que entran en la #ormación de los minerales de los yacimientos provienen de las rocas de la corte2a terrestre del magma cuando son singen,ticos o son originados por soluciones hidrotermales en el caso de los epigen,ticos. Codo Codo yacimiento metal!#ero est% caracteri2ado por la presencia de minerales de mena y de ganga seg'n sea el mineral de valor económico o considerados no rentables respectivamente. Los yacimi yacimient entos os miner minerale aless son el product productoo de proces procesos os geológ geológico icoss concent concentrad radore oress ya sea endógenos o e"ógenos a los cuales se asocia #raccionamiento geoqu!mico. Entre estos procesos destacan los magm%ticos magm%ticos hidrotermales hidrotermales volcanog,nicos e"halativos sedimentario e"halativos metamór#icos y sedimentarios. Para la generación de un yacimiento mineral se requiere de un origen de los elementos y de una serie de procesos que condu2can a la concent concentrac ración ión de ellos. ellos. Estos Estos proces procesos os pueden pueden ser bastan bastante te variad variados os para para distin distintos tos tipos tipos de yacimientos la comprensión de ellos es de vital importancia para la determinación de criterios de e"ploración. Los yacimientos de origen magm%tico ya sea directo o distal comprenden la mayor!a de los depósitos minerales met%licos. La composición de magmas juega tambi,n un rol importante sobre el tipo de minerali2ación asociada donde la composición de magmas es #unción en gran medida del ambiente tectónico en el cual es generado. .3. DEPÓSITOS /IDROTER%ALES
on los yacimientos #ormados por aguas termales ascendentes cargadas con emanaciones !gneas y son los m%s pertinentes a la consolidación de 2onas. Este grupo est% dividido por Lindgren en tres subgrupos como son/ .3.1. De!sitos eiter,aes #ormados a poca pro#undidad y bajo condiciones de temperatura 7;< $ *<<>&1 y presión moderada3 ejemplos de minerales/ oro nativo marcasita pirita cinabrio y estibina3 como ganga cuar2o ópalo calcedonia calcita aragonito #luorita y baritina. .3.$. De!sitos ,esoter,aes #ormados a pro#undidades medias a altas presiones y temperaturas 7*<< $ 4<<>&1. Las principales menas son pirita calcopirita arsenopirita galena blenda tetraedrita y oro nativo. El cuar2o es el principal mineral de ganga pero son tambi,n comunes los carbonatos como calcita anquerita siderita y rodocrosita. .3.3. De!sitos ioter,aes #ormados a gran pro#undidad a altas presiones y temperaturas 74<< $;<<>&1. eg'n su parag,nesis como principales minerales caracter!sticos tenemos a los #ilones de casiterita ol#ramita y molibdenita #ilones de cuar2o y oro #ilones de turmalina y galena. Ing. -iguel anarico Apa2a
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=.5.- %ODELOS DE DEPÓSITOS
Kn modelo consiste en el intento de describir y e"plicar el comportamiento de un proceso 7natural1 en t,rminos de par%metros medibles en su estado #inal. En el caso de geolog!a lo que se observa y estudia es el resultado #inal. Por lo tanto un modelo puede ser visto como una #unción # 7"n1 donde "i"n representan par%metros como temperatura presión litolog!a #uente de agua permeabilidad Eh pH#(* #* ambiente tectónico etc. iendo la cantidad de par%metros involucrados e"tremadamente grande y de compleja medición muchas veces producto de interpretaciones subjetivas el desarrollo de un modelo geológico de depósito es sujeto a una enorme gama de incertidumbres sin mencionar la variabilidad de los sistemas naturales que hacen de cada caso estudiado un caso particular. .5. /IDROTER%ALIS%O
En la naturale2a la gran mayor!a de depositos minerales met%licos est%n de una u otra #orma ligados a procesos hidrotermales. La #uente composición y caracter!sticas termodin%micas de un #luido hidrotermal pueden ser bastante variables y dependen en gran medida de las caracter!sticas de su #uente de la distancia de transporte y su modi#icación durante este y de las propiedades de la roca huesped. Los e#ectos del hidrotermalismo quedan evidenciados en asociaciones de minerales de alteración y de mena de los cuales se puede interpretar dentro de par%metros termodin%micos restringidos las condiciones de un #luido hidrotermal en el pasado. Para una interpretación de este tipo es necesaria la clar claraa iden identiti#i #icac cació iónn de asoc asocia iaci cione oness de mine minera rale less de alte altera raci ción ón y mena mena y la secue secuenc ncia ia paragen,tica entre ellas. Kn buen conocimiento de las asociaciones compatiblesSincompatibles adem%s de relaciones de contactoScorte son muchas veces clave para una buena interpretación paragen,tica necesario para la comprensión de la evolución de un #luido hidrotermal en un sistema hidrotermal dado. La evolución termodin%mica de un #luido hidrotermal juega un rol directo sobre la capacidad capacidad de transporte transporteSpreci Sprecipitaci pitación ón de metales metales por ende un rol #undamental #undamental en la #ormación #ormación de un yacimiento. Para una comprensión b%sica de cualquier tipo de yacimiento de origen hidrotermal es entonces necesario un entendimiento de los procesos de hidrotermalismo tanto en terminos de condiciones term termodi odin%m n%mic icas as asoci asociad adas as como como en term termin inos os de asoc asocia iaci cion ones es de mine minera rale less de alte alterac ració iónn y minerali2ación producto de una interacción agua$roca. Los conocimientos b%sicos que intentan preveer y actuali2ar se pueden agrupar en cuatro aspectos #undamentales del hidrotermalismo siendo estos / 0. +uente de #luidos #luidos hidrotermal hidrotermales es y metales metales *. Altera Alteració ciónn hidrot hidroterm ermal al 4. Estabili Estabilidad dad de sul#uros sul#uros y N. Cranspor Cransporte te y Precipita Precipitación ción de metales. metales. La interrelación e"istente entre estos cuatro tópicos y su comprensión dentro del conte"to de un modelo de alg'n tipo de yacimiento dado son una gran herramienta para el geólogo económico. .8. 0UENTE DE 0LUIDOS /IDROTER%ALES %ETALES %ETALES
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En la mayor!a de depósitos de origen hidrotermal se sabe hoy en d!a que los #luidos hidrotermales participantes son en su mayor!a de origen magm%tico 7ej. Giggenbach 08891 y que son los que contienen metales a ser depositados seg'n las condiciones termodin%micas de ,ste. La pregunta obvia entonces es en qu, momento y por qu, se separa o #racciona una #ase hidrotermal de una #ase magm%tica y como y por qu, es capa2 de secuestrar metales desde el magma. A condiciones de alta presión y temperatura un magma posee una alta solubilidad del agua solubilidad que decrece con el descenso de temperatura y m%s #uertemente con el descenso de presión. -agmas m%#icos poseen mayor solubilidad que magmas #,lsicos. La p,rdida de solubilidad de un magma y la consecuente partición de agua desde la #ase magm%tica es denominada Dprimera ebulliciónD #enómeno gradual y de poca injerencia. (tro proceso de partición de agua m%s e#ectivo que la p,rdida de solubilidad es la denominada Dsegunda ebulliciónD la cual ocurre durante la cristali2ación de un magma producto de e"solución de agua 7se le denomina segunda ebullición porque ocurre durante en#riamiento adiab%tico1. Este proceso ser% m%s r%pido y violento a mayor velocidad de cristali2ación. La #ase hidrotermal particionada comprender% una #ase vapor y una #ase de hidro$salmuera salina con altos contenidos de Fa y &l. )ajo condiciones normales de cristali2ación metales como el &u Yn Pb Au Ag etc. son incorporados a la #ase cristalina como tra2as en minerales #ormadores de roca 7ya sea como microinclusiones de sul#uros magm%ticos o en la red cristalina de estos3 )orroB et al. 0888 y Hendry et al. 08:; respectivamente1 d%ndole a rocas intrusivas rangos de valores geoqu!micos DbacBgroundD t!picos para estas rocas a nivel global. ólo la separación masiva y violenta de una #ase hidrotermal ser% capa2 de secuestrar metales antes de que entren a #ormar parte de minerales #ormadores de roca. Esto implica que mientras menos cristali2ado este un magma antes de que comience cristali2ación masiva y r%pida mejor probabilidad de e"traer altos contenidos de metal e"isten. La convergencia de par%metros geológicos tectónicos y termodin%micos durante el empla2amiento de magmas ser% de gran relevancia en la optimi2ación de procesos hidrotermales capaces de secuestrar metales desde un magma. Presión temperatura velocidad y tipo de empla2amiento velocidad de critali2ación porcentaje de cristali2ación tipo de volcanismo asociado entre otros ser%n #actores incidentes sobre la optimi2ación de segunda ebullición en un magma. etalles de estos procesos pueden ser vistos en re#erencias en )urnham y (hmoto 708:<1 y &andela 7088N1. .. ALTERACIÓN /IDROTER%AL
Los minerales que se #orman en un ambiente hidrotermal son el resultado de la precipitación de soluciones acuosas calientes. e considera un #luido hidrotermal cuando el agua ya tiene unos ;<> &. La alteración hidrotermal ocurre entre los ;< a ;<<> &. A una C> cr!tica del H*( 749N>& para H*( pura1 se habla de #ase acuosa. E"isten muchas situaciones din%micas geológicas por las cuales las aguas #r!as se calientan/ 01 El agua atrapada en poros de acumulación de sedimentos y en capas de minerales hidratados o hidró"ilos comien2an a calentarse en la etapa de enterramiento. *1 El agua subterr%nea #r!a puede calentarse en cierta pro#undidad por la vecindad de un cuerpo de magma o por el en#riamiento lento de cuerpos magm%ticos. Ing. -iguel anarico Apa2a
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41 Las soluciones hidrotermales tambi,n pueden generarse por la deshidratación de minerales hidratados durante el metamor#ismo. &erca de la super#icie el agua subterr%nea es activa en el proceso de solución transporte y depositación de minerales. En la evolución de la cristali2ación de un magma se separa una #ase acuosa ya que no toda el H*( toma lugar en la #ormación de minerales hidratados como an#!bola y mica. Al #inal de la etapa los #luidos se pueden disipar a trav,s de la roca magm%tica y locali2arse en cavidades. La #ase acuosa que envuelve a los sistemas magm%ticos contiene elementos que corrientemente no son aceptados en los minerales magm%ticos estos ee,entos no co,ati4es son Ag A4 )4 )a* )e* )i4 &u &u* Hg* Li -oN Pb* *$ b4 KN RO Yn* y algunas tierras raras. Estos elementos ya sea por su radio iónico o por su carga no son #%cilmente aceptados en minerales tales como cuar2o #eldespatos biotita an#!bola olivino y piro"enos. Por esta ra2ón estos elementos terminan concentr%ndose en pegmatitas y en soluciones hidrotermales. Para precipitar sul#uros desde una solución hidrotermal debe estar el a2u#re presente en la solución. El a2u#re ocurre en una serie de especies solubles incluyendo *$ H (N *$ y H(N$. EL a2u#re proviene de los magmas y una prueba de que los magmas contienen a2u#re son las #umarolas asociadas a los volcanes con contenido de a2u#re nativo en los alrededores de los ori#icios. La cristali2ación de sul#uros 7calcopirita bornita pirita pirrotina etc1 a partir de un magma es una indicación directa del contenido de a2u#re en ,l. Asimismo se entiende como proceso de alteración hidrotermal al intercambio qu!mico ocurrido durante una interacción #luido hidrotermal$roca. Esta interacción conlleva cambios qu!micos y mineralógicos en la roca a#ectada producto de desequilibrio termodin%mico entre ambas #ases. En estricto rigor una alteración hidrotermal puede ser considerada como un proceso de metasomatismo d%ndose trans#ormación qu!mica y mineralógica de la roca original en un sistema termodin%mico abierto. La alteración hidrotermal es el producto de un proceso donde las caracter!sticas mineralógicas qu!micas y mor#ológicas de ,sta entregan in#ormación acerca de las condiciones termodin%micas del #luido hidrotermal que las generó. En la naturale2a se reconocen variados tipos de alteración hidrotermal caracteri2ados por asociaciones de minerales espec!#icos. Los distintos tipos de alteración e intensidad son dependientes de #actores tales como composición del #luido hidrotermal composición de la roca hu,sped temperatura pH Eh ra2ón aguaSroca y tiempo de interacción entre otros. e presenta a continuación un breve resumen de los tipos de alteración m%s comunes y sus respectivas asociaciones mineralógicas basado en &orbett y Leach 7088:1 6eed 708891 Citley 7088*1 6ose y )urt 708981 y -eyer y Hemley 708O91/ 0. Alteración pot%sica/ caracteri2ada principalmente por #eldespato pot%sico ySo biotita con minerales accesorios como cuar2o magnetita sericita clorita. La alteración pot%sica temprana suele presentar una te"tura tipo horn#el con biotita de alteración de similar composión a biotita primaria principalmente por e#ectos de reempla2o metasom%tico de hornblenda primaria. )iotita tard!a en vetillas es m%s rica en -g. La alteración pot%sica de alta temperatura 7N<<> a :<<>&1 se caracteri2a por una alteración selectiva y penetrativa. )iotita en vetillas ocurre principalmente en el rango 4;<>$N<<>& y #eldespato pot%sico en vetillas en el rango 4<<>$ :; Ing. -iguel anarico Apa2a
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4;<>&. )iotita y #elsdespato est%n comunmente asociados con cuar2o magnetita ySo pirita #ormados a condiciones de pH neutro a alcalino. *. Alteración propil!tica/ caracteri2ada principalmente por la asociación clorita$epidota con o sin albita calcita pirita con minerales accesorios como cuar2o$magnetita$illita. La alteración propil!tica ocurre por lo general como halo gradacional y distal de una alteración pot%sica gradando desde actinolita$biotita en el contacto de la 2ona pot%sica a actinolita$epidota en la 2ona propil!tica. En 2onas m%s distales se observan asociaciones de epidota$clorita$albita$ carbonatos gradando a 2onas progresivamente m%s ricas en clorita y 2eolitas hidratadas #ormadas a bajas condiciones de temperatura. Esta alteración se #orma a condiciones de pH neutro a alcalino a rangos de temperatura bajo 7*<<>$*;<>&1. La presencia de actinolita 7*:<>$ 4<<>&1 puede ser indicador de la 2ona de alteración propil!tica interior. &abe destacar que esta alteración corresponde a una asociación de minerales que se da en rocas a baja temperatura y ra2ón aguaSroca no di#erenci%ndose en gran medida de metamor#ismo de bajo grado. Por otra parte se recomienda restringir el uso de la palabra propil!tica a aquellas asociaciones que contengan albita clorita y epidota en rocas cuya composición total no ha variado enormemente con respecto a la roca original. Esta de#inición la distingue de alteraciones particulares como son la albiti2ación cloriti2ación y epidoti2ación. 4. Albiti2ación/ normalmente asociado con alteración propil!tica de alta temperatura ocurre por lo general como reempla2o selectivo de plagioclasas junto con actinolita. En sistemas por#!dicos es interpretado como una alteración temprana y pro#unda durante etapas tard!as de cristali2ación de un magma. N. Alteración cuar2o$sericita/ caracteri2ada principalmente por cuar2o y sericita con minerales accesorios como clorita illita y pirita. +ilica/ dominancia de sericita. La alteración cuar2o$sericita ocurre en un rango de pH ; a O a temperaturas sobre los *;<>&. A temperaturas m%s bajas se da illita 7*<<>$*;<>&1 o illita$smectita 70<<>$*<<>&1. A temperaturas sobre los N;<>& corindón aparece en asociación con sericita y andalusita. En ambientes ricos en Fa paragonita puede aparecer como la mica dominante. La mica rica en vanadio 76oescolita1 y la rica en cromo 7+uchsita1 ocurren localmente en rocas m%#icas. ;. Alteración arg!lica moderada/ caracteri2ada principalmente por arcillas 7caol!n1 y mayor o menor cuar2o. La alteración arg!lica moderada ocurre en rangos de pH entre N y ; y puede co$ e"istir con la alunita en un rango transicional de pH entre 4 y N. La caolinita se #orma a temperaturas bajo 4<<>& t!picamente en el rango U0;<>$*<<>&. obre los 4<<>& la #ase estable es piro#ilita. O. Alteración arg!lica avan2ada/ caracteri2ada principalmente por cuar2o residual 7cuar2o oqueroso o Dvuggy s!licaD1 con o sin presencia de alunita jarosita caol!n piro#ilita y pirita. La alteración arg!lica avan2ada ocurre dentro de un amplio rango de temperatura pero a condiciones de pH entre 0 y 4.;. A alta temperatura 7sobre 4;<>&1 puede ocurrir con andalusita adem%s de cuar2o. )ajo pH * domina el cuar2o mientras que alunita ocurre a pH sobre *. La alunita puede originarse en variados tipos de ambientes como producto de alteración por condensación de gases ricos en H* como producto de alteración sup,rgena como producto de cristali2ación magm%ticaShidrotermal o a lo largo de vetas y brechas hidrotermales de origen magm%tico. :O Ing. -iguel anarico Apa2a
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9. Alteración carbonatada/ caracteri2ada por calcita dolomita anBerita siderita con mayor o menor sericita pirita ySo albita. Los carbonatos ocurren dentro de un amplio rango de temperatura y pH asociados con caolinita clorita y minerales calco$silicatados. Yonación de carbonatos en #unción de pH incremental es observado en muchos sistemas hidrotermales. &arbonatos de +e$-n 7siderita$rodocrosita1 co$e"isten con caolinita e illita mientras que carbonatos mi"tos de &a$-n$-g$+e 7rodocrosita$anBerita$Butnahorita$dolomita1 ocurren con illita y clorita y carbonatos de &a$-g 7dolomita$calcita1 ocurren con clorita y minerales calco$silicatados. Esta 2onación es interpretada como producto de la mobilidad decreciente de +e -n y -g a pH progresivamente m%s alto. Los carbonatos pueden aparecer en todo tipo de ambiente hidrotermal. :. Alteración calcosilicatada sBarn/ silicatos de &a y -g dependiendo de la roca hu,sped cali2a o dolomita. &ali2a/ granates andradita y grosularita ollastonita epidota diopsido idocrasa clorita actinolita. olomita/ #osterita serpentinita talco tremolita clorita. La alteración calco$silicatada ocurre bajo condiciones de pH neutro a alcalino a distintos rangos de temperatura. La asociación 2eolita$clorita$carbonatos es #ormada a bajas temperaturas y epidota seguido por actinolita ocurren a temperaturas progresivamente mayores. Los minerales de 2eolita son particularmente sensibles a temperatura. Yeolitas hidratadas 7natrolita chaba2ita mesolita mordenita stilbita heulandita1 predominan a condiciones de baja temperatura 7U0;<>$*<<>&1 mientras que 2eolitas menos hidratadas tales como la laumontita 70;<>$*<<>&1 y airaBita 7*<<>$4<<>&1 ocurren a temperaturas y pro#undidades progresivamente mayores en sistemas hidrotermales. En algunos sistemas se observa pumpellitaSprehnita a temperaturas m%s elevadas 7*;<>$4<<>&1 en asociación en algunos casos con epidota. La epidota ocurre como granos pequeos y mal cristali2ados a temperaturas entre 0:<> y **<>& y como #ases bien cristali2adas a temperaturas m%s altas 7?*<<>$*;<>&1. Actinolita es estable a temperaturas ?*:<>$4<<>. En ambientes colindantes a pór#ido ocurre clinopiro"eno 7?4<<>&1 y granate 7?4*;>$4;<>&1. 8. Alteración tipo greissen/ caracteri2ado por muscovita de grano grueso #eldespato y cuar2o con o sin topacio ySo turmalina. Esta alteración ocurre principalmente asociado a #ases pneumatol!ticas en rocas gran!ticas a temperaturas sobre *;<>&. Algunas de estas alteraciones quedan resumidas en diagramas del tipo A5+& 76ose y )urt 08981. Por otra parte &orbett y Leach 7088:1 presentan un diagrama de clasi#icación en #unción de temperatura y pH. E"isten otras #ormas de clasi#icar las alteraciones hidrotermales ya sea por mineral de alteración principal 7ej./ sericiti2ación epidoti2ación1 o por metasomatismo principal 7ej. c%lcico$#errico aluminio$pot%sico1 pero estas son de poco uso. .=. ASOCIACIONES DE ALTERACIÓN REACCIONES TER%ODIN9%ICA DE 0LUIDOS /IDROTER%ALES
El empleo de diagramas binarios o ternarios para la visuali2ación de relaciones de estabilidad entre los minerales de alteración y entre los minerales con una solución acuosa es de uso #recuente. Cales diagramas son 'tiles para la comprensión de las relaciones de estabilidad entre minerales y son directamente aplicables en la interpretación de procesos de alteración en sistemas de pocos :9 Ing. -iguel anarico Apa2a
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componentes. in embargo su utilidad en la interpretación y predicción queda descompuesto en varios sistemas multicomponentes de inter,s para el entendimiento de los procesos de alteración hidrotermal ya que un solo diagrama no es capa2 de representar un sistema multicomponente en #orma adecuada. Kn ejemplo de la complejidad de reacciones de alteración se da en la reacción de basalto submarino con agua de mar a 4<<>&. El pH inicial de agua de mar es neutro a alcalino y el producto de alteración corresponde a una asociación microclina$muscovita. (bservando la reacción de alteración en un diagrama de actividad 5 SH vs i(* 7+ig. N3 6eed 08891 para una composición inicial de acuerdo a la asociación de alteración resultante uno debiera esperar la trayectoria lógica A. in embargo este diagrama no considera los procesos de alteración de otros minerales en el sistema donde el -g* del agua de mar reacciona con la s!lice y al'mina de la roca para precipitar clorita. Esta reacción libera el ion H de acuerdo a la siguiente reacción/ i bien el uso tradicional de diagramas de estabilidad y la simpli#icación de los procesos de alteración hidrotermal no e"plican a cabalidad las reacciones de equilibrio producto de la interacción agua$roca si entregan una gu!a para su entendimiento en t,rmino de los productos de reacciones de alteración. Para esto se resumen a continuación una serie de diagramas recopilados de distintos estudios/ 6eacciones de hidrólisis 7metasomatismo H1 sobre #eldespato 7Hemley and Mones 08ON3 6ose and )urt 08981. En estos trabajos se presentan las reacciones de alteración sobre #eldespato producto de ataque %cido por parte de un #luido hidrotermal. Kn ejemplo el #eldespato$5 al interactuar con una solución %cida reacciona para generar muscovita 7sericita1. i el ambiente es a'n m%s %cido la reacción continua para pasar de muscovita a andalucita piro#!lita o caol!n dependiendo de la temperatura imperante. 6eacciones de intercambio metasom%tico dado por procesos de di#usión iónica intercambi%ndose iones en minerales que aceptan solución sólida e incluso trans#ormando un mineral a otro. Estos procesos quedan representados en diagramas bi o tricomponentes en #unción de la actividad iónica de los iones a intercambiar. Por ejemplo las relaciones de estabilidad en #unción de las actividades de 5 y Fa para la determinación de minerales con albita$#eldespato 5 mica$Fa mica$5 7paragonita$muscovita1 y piro#ilita `IN(0
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minerales principalmente en #unción de diagramas ternarios. -einert 7088*1 entrega detalles adicionales con respecto a las alteraciones de sBarn. .>. ALTERACIÓN /IDROTER%AL RELACIÓN CON PER%EAILIDAD RAÓN AGUA]ROCA
Entendi,ndose el proceso de alteración hidrotermal como el producto de una interacción aguaSroca donde los minerales de alteración son el resultado de cambios qu!micos y mineralógicos en la roca a#ectada se implica necesariamente cambios qu!micos y termodin%micos del #luido hidrotermal que atraviesa la roca. Independientemente de la #uente del #luido hidrotermal este reaccionar% con la roca que atraviesa hasta llegar a una Dtrampa de menaD 76eed 08891. Kna Dtrampa de menaD es un sitio donde la combinación de condiciones estructurales de pearmibilidad qu!micos y #!sicos son los ideales para provocar la precipitación de la carga met%lica a partir de un #luido. El #luido que llega a la Dtrampa de menaD no es el mismo que salió de su #uente de origen primario como por ejemplo una salmuera magm%tica porque la interacción #luido $ roca en el camino cambia la composición del #luido. e esta #orma la roca hu,sped a lo largo del camino de transporte ser% un condicionador de los #luidos hidrotermales. La interacción agua $ roca si bien depende en gran medida de la composición de roca y del #luido de temperatura y presión tambi,n depende de la super#icie o volumen de roca e"puesto al #luido es decir la permeabilidad de una roca ser% un #actor determinante. Este #actor puede ser tambi,n visuali2ado en t,rminos de la ra2ón aguaSroca involucrado en una alteración espec!#ica 76eed 08891. Este concepto puede ser ejemplari2ado con el paso de un #luido por una veta donde se generar% un halo de alteración desde la veta hacia la roca de caja con ra2ones de aguaSroca progresivamente menores. El mismo e#ecto se observar% en la dirección de avance del #luido a trav,s de la veta. Las reacciones calculadas en t,rminos de ra2ón aguaSroca pueden ser aplicados en #orma apro"imada en la interpretación espacial y temporal en sistemas reales como es el caso de halos de alteración en torno y en el avance de una veta. Los halos se producen al perder el #luido su capacidad de alteración al reaccionar progresivamente con la roca. i el aporte de #luido es progresivo en el tiempo los halos de alteración avan2ar%n en la medida que la roca alterada pierde su capacidad de inhabilitar a un #luido 7ej. agua %cida es neutrali2ada1. La secuencia de halos de alteración desde la veta hacia a#uera representa asociaciones que se #orman a ra2ones aguaSroca progresivamente menores. La roca pro"imal est% en contacto con mayor proporción de agua que la roca distal y el agua que avan2a a trav,s de la veta est% progresivamente m%s neutrali2ada. Los conceptos aqu! presentados introducen una nueva variable tiempo o m%s bien duración de la interacción aguaSroca. ..- ONEA%IENTO
Es conocido generalmente como
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temperatura m%s baja y los minerales m%s solubles legos del origen. La temperatura ha sido un #actor importante pero no el 'nico de esta disposición. La distribución por 2onas apunta netamente hacia un centro caliente de minerali2ación y los minerales de generación !gnea constituyen una clara indicación de parentesco con el magma. El 2onamiento se observa a di#erentes escalas por citar/ 1. ona,iento Re'iona.- A nivel regional se tiene una distribución de #ranjas minerali2adas concordantes a la &ordillera de los Andes de oeste a este se tiene #ranjas de hierro cobre$oro plata$ oro$polimet%licos polimet%licos oro$polimet%licos polimet%licos oro. $. ona,iento "e Distrito %inero.- En los distritos mineros del Per' se observa 2onamiento. El 2onamiento puede ser sim,trico como en el distrito minero de -orococha 7Munin1 y en el distrito minero de uiruvilca 7La Libertad1. En el distrito minero de -orococha se observa en el centro del distrito minero la presencia de cobre$plata a mayor temperatura 2in$plomo en la parte intermedia y plomo en la parte e"terna a menor temperatura. En el distrito minero de uiruvilca desde el centro hacia la parte e"terna del distrito se tiene &u$ Ag Yn$&u$Ag Ag$Yn$Pb 7Heyl A. Livingston 08881. En muchos distritos mineros el 2onamiento es asim,trico como en el distrito minero de de Hualgayoc 7&ajamarca1. Aqu! se observan dos centros de minerali2ación de pór#idos3 el pór#ido de cobre$oro$molibdeno de &erro &orona de mayor temperatura3 rodeado asim,tricamente de polimet%licos 7Yn Pb Ag Au1 de menor temperatura. En el distrito minero de Palca 00 7Puno1 de E a F( se tiene un 2onamiento asim,trico de tungsteno cobre$2inc$tungsteno 2inc$cobre$ tunsgteno. 3. ona,iento Loca.- Las estructuras minerali2adas de los yacimientos en el Per' tienen un 2onamiento distribuido seg'n el #lujo minerali2ante. e esbo2a dicho 2onamiento al estudiar la secuencia paragen,tica de una estructura minerali2ada. i se plotea las l!neas del #rente de m%"ima deposición de los elementos met%licos que se e"plotan en la estructura minerali2ada se tendr% el 2onamiento de dicha estructura minerali2ada. En la parte de este trabajo que corresponde a migraciones del #lujo minerali2ante se e"puso varios ejemplos sobre los di#erentes #rentes de deposición #rente inicial de deposición #rente de m%"ima deposición #rente #inal de deposición. En estos ejemplos solo se tomar% los #rentes de m%"ima deposición para determinar el 2onamiento local de la estructura minerali2ada. &on la #inalidad de determinar el 2onamiento local de una estructura minerali2ada se elabora el logaritmo de cocientes met%licos este m,todo permite tener inclusive un esbo2o del 2onamiento contando con muestras de una galer!a o una chimenea 7labores mineras subterr%neas1. El 2onamienmto es un aspecto importante en la e"ploración de un yacimiento mineral por cuanto la distribución met%lica de elementos en una estructura minerali2ada en sentido hori2ontal y vertical es un aspecto que ha preocupado mucho a las personas 7geólogos y mineros1 dedicados a la e"ploración de yacimientos de minerales met%licos. Para resolver este aspecto se considera necesario estudiar muchas veces la distribución mineralógica de elementos met%licos y con mayor #recuencia la distribución de las leyes met%licas llegando a conclusiones sorprendentes. Ing. -iguel anarico Apa2a
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As! dicho 2onamiento muchas veces no obedece al 2onamiento tipo que presentan los te"tos cl%sicos de yacimientos de minerales lleg%ndose a la conclusión que cada yacimiento tiene s# roio 2onamiento el cual tiene que ser necesariamente determinado por el geólogo econófomico. .1H. ROCAS @GNEAS %INERALES ASOCIADOS
La relación gen,tica e"istente entre la mayor parte de los depósitos hipog,nicos y los magmas es ya bien conocida entre ciertas rocas !gneas y tipo de minerali2ación. La mejor comprensión de las asociaciones gen,ticas estimuló las investigaciones sobre el terreno y en el laboratorio cuyo resultado #ue ampliar el grupo de asociaciones reconocidas. e ha comprobado que la cone"ión gen,tica entre los minerales y las rocas volc%nicas es a menudo imposible de establecer por que ambos pueden tener or!genes distintos e indesci#rables a causa de la pro#undidad en que se hallan. Adem%s los minerales e"istentes en rocas eruptivas pueden proceder de intrusiones ocultas. &uando se trata de las intrusiones a'n se hace di#!cil muchas veces establecer una asociación gen,tica cierta3 en ausencia de cone"ión directa la tendencia #recuente es suponer que una intrusiva dada en un distrito metalogen,tico puede ser causa de los minerales presentes. Los minerales pueden estar gen,ticamente relacionados con intrusiones espec!#icas en #ormas de/ a1 concentraciones magm%ticas y b1 emanaciones magm%ticas despedidas del magma durante su consolidación. La relación gen,tica es generalmente evidente en el caso de las concentraciones magm%ticas. in embargo las inyecciones magm%ticas son menos evidentes. Los productos de los #luidos magm%ticos o#recen la mayor di#icultad para establecer una relación gen,tica clara con intrusiones determinadas. Podemos mencionar como importantes asociaciones de rocas !gneas y minerales a los depósitos siguientes/ A. epósitos de concentraciones magm%ticas encerrados en una roca intrusiva determinada3 p. ej. depósitos de cromo en peridotitas. ). Inyecciones magm%ticas en rocas intrusivas determinadas o pró"imas a ellas/ p. ej. depósitos de magnetita en anortosita. &. epósitos con#inados a la peri#eria pero ausentes del interior de una intrusiva espec!#ica3 p. ej. depósitos de cobre por#ir!tico. . istribución 2onal de la minerali2ación con respecto a una intrusiva determinada3 p. ej. los minerales de cobre$plomo$2inc alrededor de intrusión por#ir!tica. .11. PÓR0IDOS
En la corte2a terrestre ciertas rocas presentan cristales incluidos en una matri2 de grano mucho m%s #ino. A estos cristales grandes se les conoce con el nombre de #enocristales y al material de grano #ino con el nombre de pasta. A dichas rocas se las denomina pór#idos. Los +enocristales tienen tamaos variados desde un par de cent!metros o m%s a individuos muy pequeos. La pasta puede estar #ormada tambi,n por material parcialmente grande o puede ser microscópico3 p. ej. pór#ido gran!tico pór#ido dior!tico pór#ido riol!tico. Las variedades por#ir!ticas son con #recuencia las rocas volc%nicas especialmente las sil!cicas. .1$.- %ODELOS DE ONEA%IENTO EN DEPOSITOS %INERALES
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-odelo es una representación ideali2ada y simpli#icada de la realidad que se utili2a para describir o e"plicar un #enómeno #!sico o proceso o para caracteri2ar los rasgos comunes que presenta un conjunto de objetos naturales. Por ejemplo el modelo del interior de la Cierra el modelo del ascenso de cuerpos magm%ticos en la corte2a el modelo de yacimientos cupr!#eros de tipo por#!rico etc. Los modelos acompaan y completan la elaboración de hipótesis. Pueden ser de car%cter conceptual y utili2ar ecuaciones 7generalmente di#erenciales1 en la descripción de sus distintos componentes o bien ser de car%cter emp!rico 7descriptivos m%s que interpretativos1. Los modelos metalog,nicos que describen y e"plican los principales tipos de yacimientos minerales 7en particular los de car%cter metal!#ero1 desempean un papel principal en su estudio y e"ploración. Los modelos emp!ricos consisten en una descripción de los atributos b%sicos de un determinado tipo de yacimiento mineral por ejemplo mor#olog!a litolog!a mineralog!a estructura. Fo importa entender cómo se relacionan estos atributos m%s all% del simple hecho de saber que est%n presentes. Por su parte los modelos conceptuales 7teóricos1 intentan relacionar dichos atributos a trav,s de procesos geológicos y #!sico$ qu!micos. Adicionalmente se puede agregar in#ormación sobre las anomal!as geo#!sicas y geoqu!micas generadas por la presencia del yacimiento tipo. e denominan modelo de bloques a la representación del yacimiento a trav,s de su división en m'ltiples bloques cuyo tamao se relaciona con las caracter!sticas del m,todo de e"plotación a utili2ar. &ada uno de los bloques as! de#inidos contiene la in#ormación geológica mineralógica de leyes etc que es necesaria para la toma de decisiones durante las etapas de plani#icación y e"plotación. La alteración hidrotermal puede disponerse conc,ntricamente de acuerdo a los modelos de/ a1 Lo6e 7 G#i4ert 7de adentro hacia a#uera1/ pot%sica \ #ilica \ argilica \ propil!tica. -odelo caracter!stico de los ambientes de tipo Andino con intrusiones granodior!ticas asociadas b1 /oister 7de adentro hacia a#uera1/ pot%sica \ propil!tica. Este modelo es t!pico de rocas encajadoras m%#icas generalmente en conte"tos tipo arcos de islas con intrusiones dior!ticas asociadas. El modelo de L(RELL GKIL)E6C 7089<1 muestra los di#erentes tipos de alteraciones hidrotermales de la roca de caja y las simetr!as en el sector alterado. Adem%s el modelo contempla con la ubicación de las minerali2aciones de sul#uros m%s importantes.
Las 2onas alteradas se di#erencian por su contenido en minerales secundarios 7que puede ser igual o di#erente de los minerales de origen primario1. Entonces para determinar en terreno y secciones delgadas petrogr%#icas la 2ona de alteración hay que di#erenciar al primero entre minerales primarios y secundarios y despu,s se anali2a la parag,nesis de minerales secundarios. +ig. O.03 +ig. O.* y +ig. O.4 7Ane"o1.
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0i'..1.
0i'..$
0i'..3.
Generalmente Loell Guilbert di#erencian cuatro 2onas de alteración hidrotermal/ a;. ona Pot*sica/ 2ona m%s adentro de la alteración. Las ortoclasas plagioclasas y minerales m%#icos primarios se alteran o cambian por procesos hidrotermales a ortoclasa 75 #eld1 y biotita ortoclasa y c0orita o tal ve2 a ortoclasa y biotita y clorita 7&hl1 algunas veces con sericita anhidrita 7Anh1 cuar2o 71 en stocB orB. El n'cleo de esta 2ona es pobre en mena. Ing. -iguel anarico Apa2a
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4;. ona 0i&tica/ o 2ona seric!tica. El l!mite entre la 2ona pot%sica y la 2ona #il!tica no es bien
de#inido. e trata de una 2ona de transición entre * hasta 4< metros. La biotita primaria y los #eldespatos se descomponen a sericita y ruti0o. Adem%s se conoce la parag,nesis de cuar2o$sericita$ pirita 7P1 con poca clorita illita y piro#ilita 7Py#i1. Los carbonatos y la anhidrita son muy escasos en esta 2ona. c;. ona Ar'&ica: esta 2ona no siempre est% bien desarrollada principalmente corresponde a la #ormación de minerales arcillosos como caolinita montmorillonita y pirita en vetillas pequeas. Los #eldespatos alcalinos no muestran #uertes alteraciones biotita primaria se altera parcialmente a clorita secundaria. ";. ona Proi&tica: es la 2ona m%s a#uera del sistema sin contacto de#inido a la roca caja. Las alteraciones disminuyen paulatinamente hasta desaparecer completamente. Las caracter!sticas de esta 2ona son los minerales clorita pirita calcita y epidota 7Epi1. Las plagioclasas no siempre muestran alteraciones. La biotita y la hornblenda se alteran parcial o totalmente a clorita y carbonatos. En los depósitos por#ir!ticos se presentan en conclusión los siguientes tipos y subtipos de alteraciones hidrotermales/ 0. Alteración silicato de potasio subtipo biotita$ortoclasa. En a#loramiento muy com'n y visible rara ve2 cr!ptica. &olor rosado rojo p%lido rojo salmón blanco verde claro con abundante biotita parda verde. *. Alteración silicato de sodio subtipo alb!tica. En a#loramiento poco com'n visible. &olor blanco gris rosado roji2o verdoso. .13. ASOCIACIONES DE DEPÓSITOS %INERALES
Los depósitos de cobre y molibdeno son representativos de alteraciones hidrotermales por#ir!ticos de sul#uros masivo vulcanog,nicos. Algunas veces se presentan en granitos de estao$tungsteno. Adem%s de &u y -o pueden encontrarse tambi,n n R Au Yn Pb )e K. Los depósitos de &u y -o se originan en protolitos de caracter!sticas #,lsicas intermedias de ocurrencia e#usiva y rocas plutónicas m%#icas granitoides por#ir!ticos rocas !gneas dior!ticas rocas sedimentarias carbonatadas. Los #luidos hidrotermales que producen la alteración son de salinidad alta a moderada. La cantidad del H*( var!a entre N
magm%ticos a lo largo de m%rgenes .continentales convergentes. u ambiente de deposición son stocBs subvolc%nicos contempor%neos con diques brechas a#ines y #allas. Cambi,n se presentan en c'pulas de batolitos. Los procesos de elevación y erosión han sido necesarios para e"poner las rocas subvolc%nicas. Los depósitos asociados a los pór#idos de &u son de vetas y de reempla2amiento de &u$Pb$Yn sBarn de &u sBarn y reempla2amiento de Pb$Yn vetas epitermales de tipo adularia$sericita y depósitos epitermales de tipo %cido$sul#ato. Los pór#idos de &u se #ormaron mayormente durante el -eso2oico y &eno2oico. 8N Ing. -iguel anarico Apa2a
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Las rocas encajonantes #avorables para contener los pór#idos de &u son rocas !gneas por#ir!ticas de composición tonal!tica granodior!tica y mon2ogran!tica empla2adas en rocas volc%nicas y sedimentarias. La minerali2ación se encuentra en las rocas por#ir!ticas y en las rocas encajonantes en #orma de vetillas de stocBorB y diseminaciones. Los sistemas del tipo pór#ido cupr!#ero son sin ninguna duda de origen netamente magm%tico hidrotermal asociados al empla2amiento multi#ase de rocas intrusivas de composición intermedia. En muchos casos puede e"istir un control estructural tanto del empla2amiento de rocas igneas como de la circulación de #luidos hidrotermales y minerali2ación. Ceniendo en cuenta esta relación directa entre magmatismo y la generación de yacimientos del tipo pór#ido cupr!#ero es conveniente entender los procesos gen,ticos desde el momento en que se particiona la #ase hidrotermal desde un magma en cristali2ación en adelante. .15.$. Siste,as "e tio P!rfi"o C#r&fero.- Los depósitos del tipo pór#ido cupr!#ero comprenden yacimientos de gran volumen de minerali2ación primaria de sul#uros de cobre$#ierro y #ierro en general hospedados y directamente asociados a cuerpos intrusivos por#!dicos pero en ning'n caso estrictamente restringido a roca intrusiva. Estos yacimientos est%n asociados a arcos magm%ticos de m%rgenes continentales y a magmatismo calcoalcalino de composición intermedia. La roca hu,sped es t!picamente granodiorita cuar2o$mon2onita y pór#ido andes!tico asociado a sistemas intrusivos multi#as,ticos y com'nmente relacionado con etapas tard!as de la evolución magm%tica. La minerali2ación ocurre en #orma diseminada en vetillas y enjambres de vetillas 7stocBorB1 en columnas de brecha y tambi,n como rellenos. Los cuerpos de pór#ido cupr!#ero tienden a ser grandes 7cientos a miles de metros de diametro1 de #orma conc,ntrica a elongada con contornos regulares a irregulares en planta. En secciones verticales estos yacimientos tienen #orma tubular o de embudo 7muela1 con ejes casi verticales. Formalmente se observa mayor diseminación hori2ontal que vertical hasta O 5m*. Los sistemas del tipo pór#ido cupr!#ero son sin ninguna duda de origen netamente magm%tico hidrotermal asociados al empla2amiento multi#ase de rocas intrusivas de composición intermedia. En muchos casos puede e"istir un control estructural tanto del empla2amiento de rocas !gneas como de la circulación de #luidos hidrotermales y minerali2ación. Ceniendo en cuenta esta relación directa entre magmatismo y la generación de yacimientos del tipo pór#ido cupr!#ero es conveniente entender los procesos gen,ticos desde el momento en que se particiona la #ase hidrotermal desde un magma en cristali2ación en adelante. eparada la #ase hidrotermal est% ascender!a por medio del mismo sistema magm%tico hasta pro#undidades del orden de * a *.; 5m. Canto el ascenso como la acumulaciónSdispersión de #luidos hidrotermales estar%n controlados por condiciones de permeabilidad tanto primaria como secundaria. &abe destacar que en etapas tempranas de intrusión subvolc%nica el contraste de temperatura entre intrusión y roca hu,sped es grande comport%ndose la roca hu,sped inicialmente en #orma #r%gil. En la medida que la roca hu,sped es a#ectada por sucesivas intrusiones la temperatura asciende provocando una anomal!a isot,rmica y despla2%ndose de esta #orma las isotermas hacia super#icie. El l!mite de la isoterma N<<> & marca en buena medida la 2ona de transición entre roca #r%gil y roca d'ctil. e esta #orma la transición #r%gilSd'ctil queda cercana a super#icie. Esta transición constituye tambi,n una barrera impermeable capa2 de contener y 8; Ing. -iguel anarico Apa2a
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acumular #luidos hidrotermales ubic%ndose normalmente en la 2ona apical del sistema intrusivo relacionado. .15.3. P!rfi"os c#r&feros.$ Estos yacimientos est%n asociados a stocBs por#!ricos que pueden
albergar o no la parte principal de la minerali2ación. Los pór#idos cupr!#eros tienen en com'n una serie de rasgos que incluyen/ a1 la magnitud de su minerali2ación 7unos cientos a miles de -t de roca minerali2ada13 b1 su ley primaria relativamente baja 7dado el predominio de los sul#uros pirita y calcopirita1 la cual se sit'a bajo 0J &u3 c1 la presencia de -o u Au 7raramente los dos en contenidos signi#icativos1 acompaando los contenidos de &u3 d1 la capacidad para #ormar importantes 2onas enriquecidas secundariamente con calcosina 7&u*1 #avorecida por la presencia de pirita y siempre que se den condiciones litológicas estructurales y clim%ticas #avorables3 y e1 la distribución en #ajas coincidentes con bordes de subducción de placas oce%nicas. La subducción puede ocurrir bajo corte2a continental 7tipo Andino1 o bajo corte2a oce%nica 7arcos de islas1. En ese ambiente se generan los magmas calcoalcalinos 7series con magnetita de Ishihara1. .15.5. Caracter&sticas "e a ateraci!n i"roter,a.- La minerali2ación y la alteración
hidrotermal tienen una interrelación estrecha. Generalmente se pueden distinguir las siguientes 2onas partiendo del centro a la peri#eria del depósito/ A. ona ot*sica: calcopirita pirita molibdenita3 calcopirita bornita magnetita oro3 cuar2o #eldespato pot%sico biotita anhidrita. . ona fi&tica 7 ar'&ica: pirita calcopirita3 cuar2o sericita caolinita. C. ona roi&tica: clorita epidota calcita3 vetas tard!as de enargita tetraedrita galena es#alerita. La meteori2ación da lugar a carbonatos y silicatos verdes y a2ules de cobre. Los depósitos de sul#uros secundarios contienen calcocina y covelina que reempla2an a la pirita y calcopirita. Los pór#idos de &u se caracteri2an por una 2ona central con los elementos &u -o Au Ag R r y 2onas e"teriores con Pb Yn Au As b -n &o )a. Ver +ig.O.N 7Ane"o1. .15.8. %inerai
principalmente en pirita y calcopirita 7apro". 8
ascender!a por medio del mismo sistema magm%tico hasta pro#undidades del orden de * a *.; 5m. Ing. -iguel anarico Apa2a
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Canto el ascenso como la acumulaciónSdispersión de #luidos hidrotermales estar%n controlados por condiciones de permeabillidad tanto primaria como secundaria. &abe destacar que en etapas tempranas de intrusión subvolc%nica el contraste de temperatura entre intrusión y roca huesped es grande comport%ndose la roca huesped inicialmente en #orma #r%gil. En la medida que la roca huesped es a#ectada por sucesivas intrusiones la temperatura asciende provocando una anomal!a isot,rmica y despla2%ndose de esta #orma las isotermas hacia super#icie. El l!mite de la isoterma N<<> & marca en buena medida la 2ona de transición entre roca #r%gil y roca d'ctil. e esta #orma la transición #r%gilSd'ctil queda cercana a super#icie. Esta transición constituye tambi,n una barrera inpermeable capa2 de contener y acumular #luidos hidrotermales ubicandose normalmente en la 2ona apical del sistema intrusivo relacionado. &omportamiento geológico de roca huesped y acumulación de #luidos hidrotermales Acumulación de presión y brechi2aciónellamiento y repetición de eventos&eldas convectivas de #luidos meteóricos6%pido en#riamiento del sistema.En#riamiento de 2ona de transición &ambios en comportamiento de roca+racturamiento vetillas y vetasAumento de ra2ón agua roca istema se retroalimentaEvolución de sistema pór#ido en #unción de procesos integrados 7comportamiento reológico #racturamiento permeabilidad alteración permeabilidad etc.1 .15.=. E)o#ci!n "e Ateraci!n /i"roter,a.- Etapas sucesivas de alteración a temperaturas
progresivamente menores 7alteración prógrada y retrógrada1 est%n constitu!das por/ -inerali2ación met%lica 7desde N<<> a 4<<> &1. Evolución geológica asociada a en#riamiento. Evolución de #racturamiento. Evolución de permeabilidad. Evolución de ra2ón agua roca. Integración de todos estos par%metros en #unción de evolución din%mica acoplada .18. DEPÓSITOS EPITER%ALES DE TIPO 9CIDO-SUL0ATO .18.1. Generai"a"es.- Los depósitos epitermales de tipo %c!do$sul#ato se presentan asociados a
sistemas de #allas persistentes a lo largo de m%rgenes continentales convergentes. u ambiente de deposición son edi#icios volc%nicos suba,reos 2onas de #racturas circulares de calderas y #racturas relacionadas con la elevación de domos. Est%n asociados a estos depósitos epitermales vetas epitermales de tipo adularia$sericita pór#idos de &u pór#idos de &u$Au as! como vetas y reempla2amientos de &u$Pb$Yn. Las rocas #avorables para albergar estos depósitos epitermales de tipo %cido$sul#ato son stocBs subvolc%nicos as! como domos dac!ticos riodac!ticos y riol!ticos. Estos depósitos se #ormaron mayormente durante el &eno2oico. La minerali2ación est% asociada a sistemas de #allas persistentes o centros de actividades volc%nicas y subvolc%nicos. e presenta en vetas o venillas de stocBorB dentro de brechas hidrotermales. Las vetas son #recuentemente porosas y muestran bandeamientos. La parag,nesis de estos depósitos es/ Au enargita pirita sul#osales de Ag calcopirita bornita telururos de metales preciosos Ing. -iguel anarico Apa2a
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galena es#alerita ol#ramita. Loa depósitos pueden tener una 2ona de o"idación hipógena con calcocina covelina y vetas tard!as de a2u#re. .18.$. Caracter&sticas "e a ateraci!n i"roter,a.- En el centro de los depósitos se observa un
n'cleo de s!lice residual 7vuggy silica1 rodeado por una 2ona con cuar2o alunita. La 2ona e"terior est% compuesta de caolinita montmorillonita. La alteración propil!tica 7clorita calcita1 depende de la e"tensión de la aluniti2ación temprana. La meteori2ación da lugar a abundante limonita jarosita goethita caolinita blanca vetas de alunita de grano #ino y hematita. .1. DEPÓSITOS TIPO SARN
En de#inición los depósitos minerales del tipo Barn son yacimientos de reempla2o metasom%tico caracteri2ados por la presencia de minerales calcosilicatados #aner!ticos de grano grueso de &a +e -g y -n. 6eempla2an selectivamente a rocas carbonatadas y pueden asociarse con minerali2ación met%lica de R &u Yn Pb n +e$&a y menor Au$Ag. .1.1. Caracter&sticas 'eneraes.$ Alteración del tipo reempla2o selectivo por minerales calcosilicatados 7ej. piro"enos diópsido1 espinel hedenbergita johansenita #orsterita ollastonita3 granates andradita grossularita almandino$espesartita3 an#!boles hornblenda tremolita$actinolita3 scheelita smectita 7arcilla1 clorita epidota talco siderita calcita ópalo. La mineralog!a de alteración aparece t!picamente 2onada e"istiendo casi siempre una superposición de alteración prograda por minerales de alteración retrograda. La roca hu,sped es t!picamente calc%rea cali2a dolom!a o rocas sedimentarias cl%sticas calc%reas 7ej. limolita calc%rea1. El tipo de depósito Barn comprende qui2%s la mayor #amilia de tipos de depósitos pudiendo subclasi#icarse estos de diversas #ormas. La subclasi#icación m%s usada es por mena reconoci,ndose entre otros sBarn de n sBarn de R sBarn de &u y sBarns de Yn$Pb. .1=. DEPÓSITOS DE SARN DE C# 7 P4-n .1=.1. Generai"a"es.- Los depósitos de sBarn de &u se presentan en arcos magm%ticos a lo largo
de m%rgenes continentales convergentes. u ambiente de deposición son intrusiones empla2adas en rocas carbonatadas. Los depósitos asociados a los sBarn de &u son los depósitos de sBarn y de reempla2amiento de Pb$Yn y los pór#idos de &u. Las rocas #avorables para albergar los sBarn de &u son stocBs diques y 2onas de brechas de composición granodior!tica a cuar2omon2on!tica empla2ados en rocas carbonatadas. La te"tura de rocas !gneas es gran!tica a por#ir!tica la de las rocas carbonatadas granobl%sticas a horn#,lsica. La minerali2ación se encuentra dentro de rocas carbonatadas las cuales se hallan cerca de rocas intrusivas. La minerali2ación se presenta en cuerpos irregulares ySo tabulares. La te"tura de la minerali2ación es granobl%stica gruesa con sul#uros intersticiales. La parag,nesis de los sBarn de &u es/ calcopirita pirita hematita magnetita bornita pirrotita. Cambi,n pueden estar presentes molibdenita bismutinita es#alerita galena arsenopirita Ing. -iguel anarico Apa2a
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enargita cobaltina tennantita tetraedrita. El Au y la Ag pueden encontrarse como subproductos importantes. .1=.$. Caracter&sticas "e a ateraci!n i"roter,a.- La alteración se presenta en el centro con
diópsida andradita en la 2ona e"terior con ollastonita tremolita y en las 2onas peri#,ricas en #orma de m%rmol. Las rocas !gneas pueden contener epidota piro"eno granates. Kna alteración retrógrada con actinolita clorita y minerales de arcilla puede estar presente. La meteori2ación da lugar a la #ormación de sombreros de hierro con carbonatos y silicatos de cobre. .1=.3. Caracter&sticas 'eo#&,icas.- Los sBarns de &u se caracteri2an por una 2ona central con
los elementos de &u$Au$Ag que va graduando a una 2ona e"terior con Au$Ag y una 2ona peri#,rica de Pb$Yn$Ag. En algunos depósitos se observan anomal!as de &o$As$b$)i. Ver +ig.O.;7Ane"o1. .1>. DEPÓSITOS DE SARN DE REE%PLAA%IENTO DE P4-n .1>.1. Generai"a"es.- Los depósitos de sBarn y de reempla2amiento de Pb$Yn se presentan en
arcos magm%ticos a lo largo de m%rgenes continentales convergentes. u ambiente de deposición son intrusiones subvolc%nicas empla2adas en rocas carbonatadas ySo reempla2amiento en rocas carbonatadas por soluciones que migran de intrusiones subvolc%nicas. Los depósitos asociados a los depósitos de sBarn y de reempla2amiento de Pb$Yn son los sBarn de &u. Las rocas #avorables para contener los depósitos de sBarn y de reempla2amiento de Pb$Yn son rocas sedimentarias principalmente cali2as dolom!as y lutitas intruidas por stocBs y diques de composición dior!tica a granodior!tica. La te"tura de rocas !gneas es por#ir!tica la de las rocas sedimentarias granobl%sticas a horn#,lsica. La minerali2ación est% controlada por #racturas #allas 2onas brechadas capas susceptibles canales de solución o cavernas. Los depósitos pueden encontrarse lejos 7cientos de metros1 del intrusivo. La minerali2ación se presenta en cuerpos irregulares vetas y mantos. La te"tura de la minerali2ación es granobl%stica con sul#uros masivos intersticiales y porosos. La parag,nesis de los depósitos de sBarn y de reempla2amiento de Pb$Yn es/ es#alerita galena calcopirita pirrotita arsenopirita tetraedritaStennantita proustita pirargirita enargita bournonita jamesonita. Los minerales de cuar2o pirita marcasita #luorita y baritina son abundantes. La Ag puede ser un subproducto importante. El Au es raro. .1>.$. Caracter&sticas "e a ateraci!n i"roter,a.- La alteración se presenta con hedenbergita
de -n andradita grosularia espesartita rodonita. Adem%s se observa una alteración retrógrada con actinolita de -n ilvaita de -n clorita rodocrosita. Las cali2as se hallan dolomiti2adas y silici#icadas3 las lutitas y las rocas !gneas se hallan cloriti2adas y argili2adas. +recuentemente se observa piriti2ación. La meteori2ación da lugar a la #ormación de sombreros de hierro y masas de ocre con cerusita anglesita y hemimor#ita.
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.1>.3. Caracter&sticas 'eo#&,icas.- Los depósitos de sBarn y de reempla2amiento se caracteri2an
por anomal!as de Pb Yn -n Ag &u As )a y +. Localmente se observa anomal!as de Au b y )i. .1. DEPÓSITOS DE SARN DE 0e .1.1. Generai"a"es.- Los depósitos de sBarn de +e se presentan en arcos de islas y 2onas de
ri#ting asociadas a m%rgenes continentales convergentes. u ambiente de deposición es generalmente cerca de contactos de intrusivos con rocas carbonatadas cl%sticas calc%reas o volcanocl%sticas calc%reas. Las rocas #avorables para albergar los sBarns de +e son rocas intrusivas b%sicas a intermedias 7gabro diorita granodiorita1 y rocas volc%nicas coet%neas en contacto con cali2as y rocas sedimentarias calc%reas. La te"tura de las rocas intrusivas es gran!tica y la de las rocas sedimentarias es granobl%stica a horn#,lsica. La minerali2ación se encuentra en 2onas #racturadas y dentro de cali2as y rocas sedimentarias calc%reas las cuales se hallan cerca de contactos con rocas intrusivas. La te"tura de la minerali2ación es granobl%stica con minerales met%licos intersticiales. La parag,nesis de los sBarns de +e es/ magnetita calcopirita pirita de cobalto pirita pirrotita. .1.$. Caracter&sticas "e a ateraci!n i"roter,a.- La alteración se presenta con diópsido$
hedenbergita grosularia$andradita epidota. An#!bol clorita ilvaita tard!o puede estar presentes. La meteori2ación da lugar a magnetita en suelos y sedimentos de quebrada. .1.3. Caracter&sticas 'eo#&,icas
Los sBarns de +e se caracteri2an por anomal!as de +e &u &o y Au. Anomal!as #uertes son comunes.
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CAP@TULO 2II ALTERACION /IDROTER%AL EN DEPÓSITOS DE ORIGEN ULTRA%90ICO %90ICO 0LSICO =.1. GENERALIDADES
El magma es un #luido natural generalmente muy caliente #ormado principalmente por una disolución mutua de silicatos con algunos ó"idos sul#uros y agua mantenidos en disolución por presión3 el agua puede reducir la viscosidad del #luido pero el calor es el #actor principal para su #luide2. )unsen sostuvo que e"isten dos clases de magma primario el gran!tico y el bas%ltico y que las rocas !gneas de composición di#erente #ueron me2cla de estos magmas. En vista de la prueba geo#!sica de que los magmas bas%lticos y gran!ticos tienen una oportunidad 'nica para ser generados repetidas veces por todo el mundo por #usión de las capas gran!ticas y bas%lticas de la corte2a y en vista de su abundancia en el tiempo y en el espacio solo se considera aquellas dos grandes #amilias de magmas. Hay varias clases de procesos evolutivos a los cuales pueden re#erirse lo petrólogos como causantes de los productos #inales de la actividad !gnea. A estos se les cita como "iferenciaci!n ,a',*tica asi,iaci!n 7 ,e
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como es el caso de la oligoclasa el olivino y la albita la ortosa y la diópsida y la moscovita y la labradorita. Estas relaciones implican cristali2ación #raccionada. &iertos minerales #erromagnesianos reaccionan con la masa #undida para dar un nuevo mineral con di#erente estructura cristalina y distinta composición3 el olivino por ejemplo puede trans#ormarse en piro"eno 7hiperstena1 o el piro"eno en an#!bol 7hornblenda1. La asimilación es otro #actor que lleva a la diversidad en las rocas !gneas. La reacción entre el magma y la roca encajonante es un #enómeno acompaante normal a la intrusión !gnea. En el curso de esta reacción el magma se contamina por la incorporación del material originalmente presente en la roca encajonante proceso de modi#icación descrito por los petrólogos como asimilación. En general es un proceso complejo de reacción rec!proca entre el magma y la roca invadida ciertos minerales de la roca encajonante pueden #undirse parcial o totalmente y de este modo incorporarse a la #racción l!quida del magma. El producto #inal es una roca !gnea contaminada que en ning'n momento #ue totalmente l!quida y que est% constituida por material aportado parcialmente por el magma original y parcialmente por la roca encajonante3 tales rocas h!bridas son particularmente comunes a lo largo de los bordes comprendidos entre rocas intrusivas e invadidas. Algunas cloritas por ejemplo se originaron de este modo por reacción de un magma gran!tico con rocas encajonantes de gabro. La variación de composición de los #eldespatos y los minerales m%#icos indica marcadamente un origen por di#erenciación magm%tica. Las rocas de composición poco com'n en las que un gran n'mero de #ases de cristali2ación son magm%ticamente incongruentes y representan un estado #also de equilibrio bien pueden ser producto de la me2cla de dos magmas parcialmente cristali2ados. Las riolitas las andesitas las latitas y las andesitas de latita son especialmente comunes. -uchas secuencias comien2an con la riolita y la riodacita pero no hay un orden de#inido de erupción. Los minerales importantes #ormadores de rocas pueden cristali2ar a partir de masas #undidas relativamente secas porque se desarrollan a temperatura elevada en masas #undidas que contienen solo una pequea porción de substancias vol%tiles 7#ugitivos1. urante la consolidación del magma se #orman minerales i"ato'enJtico y los minerales iro'enJticos. i se veri#ica la consolidación en condiciones tales que queden retenidos todos los vol%tiles los primeros minerales que se #orman a partir del magma son generalmente hidatogen,ticos si en cambio se veri#ica la consolidación con r%pido p,rdida de substancias vol%tiles como sucede en un derrame de lava super#icial se e#ectuar% principalmente la cristali2ación de los minerales pirogen,ticos. Los minerales hidatogen,ticos son/ cuar2o ortoclasa microclima todas las plagioclasas ricas en Fa todos los an#!boles todas las micas la mayor!a de los granates turmalina sodalita analcima3 entre los pirogen,ticos se tienen a todas las plagioclasas ricas en &a todos los piro"enos 7e"cepto la egirina1 olivino ne#elina leucita melilita tridimita magnetita ilmenita pirita. =.$. CLASI0ICACIÓN DE LAS ROCAS @GNEAS
La clasi#icación qu!mica es 'til y especial para #ines de clasi#icación de las rocas su m%"imo valor radica en que hace posible la comparación de las series de rocas por medio de datos qu!micos utili2ados para construir los diagramas de variación y tambi,n la discusión apropiada de los tipos de magma. El an%lisis qu!mico deja #uera de consideración las condiciones de la cristali2ación Ing. -iguel anarico Apa2a
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magm%tica pues varios magmas de composición id,ntica pueden dar origen en di#erentes condiciones de la cristali2ación a rocas de te"tura y contenido de minerales enteramente distintos3 por ejemplo el magma de composición sien!tica cristali2ado a pro#undidad produce la sienita compuesta esencialmente de ortoclasa mientras que el mismo magma solidi#icado sobre la super#icie da origen a la traquita constituida caracter!sticamente de sanidina. La composición qu!mica del granito y la riolita o la obsidiana es semejante. Adem%s en di#erentes condiciones de cristali2ación la primera es holocristalina y la 'ltima es de grano #ino o v!treo. La composición qu!mica de una roca !gnea determinada por an%lisis se e"presa en #unción de !(i"os el m%s importante de los cuales es la s&ice aunque muestra grandes variaciones en las rocas !gneas. La s!lice se utili2a con #recuencia como una substancia de re#erencia y todos los dem%s ó"idos se representan como variables dependientes del contenido de s!lice al construir los diagramas de variación. Adem%s el contenido de s!lice ha sido utili2ado como base para la clasi#icación de las rocas !gneas. e acuerdo con esta base las rocas !gneas se clasi#ican como/ =.$.1. 0Jsicas o *ci"as en las que el contenido de s!lice es superior a OOJ. Las rocas que pertenecen a ,stas son/ los granitos las granodioritas las tonalitas las riolitas y las dacitas. Los minerales constituyentes son los #eldespatos alcalinos y plagioclasa sódica principalmente. =.$.$. Inter,e"ias en las que el contenido de s!lice var!a entre ;*J y OOJ. Las rocas que pertenecen a ,stas son/ las dioritas las mon2onitas y las sienitas. Los minerales constituyentes son la plagioclasa sódica y #eldespatos alcalinos/ entre los accesorios la hornblenda la biotita la augita acompaada de la hiperstena y el olivino3 adem%s los minerales accesorios m%s comunes de las sienitas son la hornblenda y la biotita mientras que la augita y el olivino son comunes en la transición a mon2onita. Las rocas volc%nicas intermedias son las andesitas y las traquitas. La andesita es el tipo m%s abundante de rocas volc%nicas. =.$.3. %*ficas o 4*sicas en las que el contenido de s!lice var!a entre N;J y ;*J. Las rocas representativas son/ gabros anortositas y gabros alcalinos las diabasas y los basaltos. El principal elemento mineral constitutivo es la plagioclasa c%lcica los minerales m%#icos t!picos son la augita la hiperstena y el olivino3 raras veces los gabros contienen hornblenda y biotita. Los llamados gabros normales est%n compuestos principalmente por plagioclasa c%lcica y augita por reducción de todos los minerales m%#icos el gabro pasa a anortosita. =.$.5. Utra,*ficas o #tra4*sicas en las que el contenido de s!lice es in#erior a N;J3 generalmente carecen de #eldespatos algunas rocas ultram%#icas de grano grueso contienen una pequea cantidad de plagioclasa c%lcica3 la mayor!a de ellas est%n compuestas principalmente de olivino y minerales que se encuentran como segregaciones irregulares en cuerpos de gabro. Las rocas ultram%#icas de grano grueso que se encuentran en lopolitos de #ormación en capas contienen tambi,n un poco de plagioclasa c%lcica. La mayor!a de ellas se han originado a grandes pro#undidades y el movimiento de las masas ultram%#icas originado por perturbaciones orog,nicas no pudo llegar hasta la super#icie de la Cierra como los volcanes o los derrames de lava. Entre las rocas ultram%#icas podemos citar a las peridotitas 7rocas de grano grueso y ricas en olivino1 las serpentinitas 7compuesta por minerales del grupo de la serpentina1 las dunitas 7contienen olivino magnesiano1 las piro"enitas las hornblenditas y la broncita que son rocas ultram%#icas monominerales. -uchas rocas ultram%#icas se encuentran en las partes m%s bajas de los sills y lopolito gruesos en donde pasan gradualmente hacia arriba a rocas m%#icas. Ing. -iguel anarico Apa2a
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La clasi#icación de rocas volc%nicas se establece en primer lugar atendiendo al contenido de i(* dividi,ndose en/ Kltrab%sicas/ i(* UN;J )%sicas/ i(* N;J al ;*J Intermedias/ i(* ;*J al OOJ Tcidas/ i(* OOJ in embargo esta clasi#icación es demasiado simple y tiene el inconveniente de englobar con un mismo nombre a rocas de signi#icado petrológico y tectónico muy distinto. Para evitar esto se clasi#ican de acuerdo con el contenido en i(* en relación al contenido de minerales alcalinos 7Fa*(5 *(1. =.3. ALTERACIONES /IDROTER%ALES A. Ateraci!n "e ,ineraes ferro,a'nesianos.- &omo ya se ha dicho la composición qu!mica es
un #actor #undamental que in#luye en el mineral de alteración que se va a #ormar. Por ello los silicatos #erromagnesianos van a originar durante las primeras etapas de alteración #ilosilicatos #erromagnesianos. Estos minerales producto de la alteración de los componentes #erromagnesianos de las rocas originales van a ser sobre todo minerales del grupo de la serentina 7a partir de olivino piro"enos y an#!boles1 minerales del grupo de la corita 7a partir de an#!boles y micas especialmente1 y )er,ic#itas 7a partir de micas1. . Ateraci!n "e ,ineraes caros.- Los minerales claros son la #uente directa de los tres grupos m%s importantes de minerales de la arcilla/ illitas esmectitas y caolinitas. e esta #orma los silicatos pot%sicos 7moscovita y #eldespato pot%sico #undamentalmente1 dar%n lugar a illitas. Kna posterior alteración de esta illita producir% la liberación de potasio que quedar% en solución y #avorecer% la #ormación de un mineral como la caolinita cuya estructura est% compuesta e"clusivamente por i y Al. Las plagioclasas van a #ormar esmectitas bien sódicas o bien c%lcicas seg'n el t,rmino de la serie del que se parta. )ajo ciertas condiciones los #eldespatos no van a originar directamente minerales de la arcilla sino que su estructura en arma2ón tridimensional va a originar otra estructura tambi,n de tectosilicato pero m%s abierta. Estas estructuras son las que presentan las 2eolitas. C. %ineraes "e Neofor,aci!n.- En la trans#ormación de los minerales primarios en minerales de la arcilla se produc!a como ya se ha mencionado la liberación de iones que correspond!an esencialmente a metales alcalinos o alcalino$t,rreos. Estos iones en solución pueden por s! mismos junto a la s!lice tambi,n liberada en estos procesos de alteración o mediante su combinación con minerales parcialmente alterados dar lugar a la neo#ormación de silicatos. Cambi,n pueden jugar un papel importante en estos procesos de neo#ormación los iones contenidos en el medio sedimentario 7p.ej. los iones contenidos en las aguas marinas1. Kn ejemplo de estos minerales de neo#ormación son los llamados W#ibrosos de la arcillaX que corresponden al grupo de la sepiolita 7i4(:-g*.*H*(1$palygorsBita `7-gAl1*iN(0<7(H1.NH*( y cuyas estructuras son m%s similares a cadenas que a l%minas. &omo alteraciones hidrotermales que se producen en rocas ultram%#icas m%#icas y #,lsicas se pueden citar a las siguientes/ Ing. -iguel anarico Apa2a
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I. Alteración seric&tica en andesitas a riolitas de estilos penetrante penetrante selectivamente y control de vetas y venas. El a#loramiento de depósitos minerales presentan un color blanquecino gris medio a p%lido amarillo p%lido manchado rojo o pardo. Los ensambles mineralógicos est%n representados por illita intercalada con estratos de arcillas3 esmectita$illita cuar2o pirita. En secciones delgadas el ensamblaje es/ Illita cuar2o pirita Illita illita$esmectita clorita cuar2o. En ambientes de este tipo se presenta el oro acompaado de Ag y Hg en estructuras en mosaico y por#irobl%stica y te"tura granobl%stica. II. Alteración roi&tica en rocas m%#icas a intermedias de estilos penetrante penetrante selectivamente. El a#loramiento de depósitos minerales presentan un color verde p%lido piel de ante o b'#alo gris a2ulado generalmente limonita con manchas de manganeso. Los ensamblajes de mineral est%n representados por clorita albita epidota carbonato esmectita. En secciones delgadas petrogr%#icas el ensamblaje es/ &lorita albita carbonato 2eolita Epidota clorita calcita pirita &alcita caolinita3 clorita epidota. En estos depósitos hay presencia de oro acompaado de Ag y Hg en estructuras y te"turas originales del protolito. III. Alteración serentin&tica en rocas ultram%#icas de estilos penetrante generalmente. El a#loramiento presenta color verde p%lido a oscuro verde a2ulado negro amarillo verde amarillento3 adem%s rojo a pardo p%lido. Los ensamblajes de mineral est%n representados por serpentina talco magnetita cromita. En secciones delgadas petrogr%#icas/ (rtocrisolito talco LisBeardita ortocrisolito clinocrisolito Antigorita magnetita y pirita. El oro que se encuentra se halla en vetas y #ilones en estructura masiva recortada o #oliada y de te"tura en mosaico #ibroso. El subtipo ro"in'ita se produce en gabros diabasa basalto asociados con rocas ultram%#icas serpentini2adas en donde el oro se halla en vetas y #ilones. IV.Alteración car4onato sericita en rocas #,lsicas m%#icas y ultram%#icas de estilos generalmente penetrante raramente penetrante selectivamente y control de vetas. El a#loramiento de depósitos minerales presentan color verde claro a p%lido verde amarillento p%lido gris p%lido o b'#alo. Los ensamblajes de mineral est%n representados por carbonatos siderita #uchsita mariposita. En ecciones delgadas petrogr%#icas/ ericita dolomita #errosa cuar2o albita ericita dolomita cuar2o albita olomita #errosa cuar2o mariposita olomita #errosa cuar2o sericita clorita pirita. Ing. -iguel anarico Apa2a
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El oro se halla en vetas as! como en depósitos de pór#idos acompaado de &u -o. La estructura que presenta es usualmente esquistoso gruesa raramente masiva y te"tura #oliada esquistosa masiva granobl%stica 7mosaico1 o lepidobl%stica 7escamoso1. =.5. REACCIÓN DE AGUAS 9CIDAS CON ROCA /USPED DE CO%POSICIÓN %90ICA A 0LSICA
El estudio de las reacciones de alteración #ue reali2ado con pruebas e"perimentales sobre basalto andesita y dacita todos calco$alcalinos a temperatura de 4<<>& y pH inicial de <.: 76eed 08891. Ataque %cido de una andesita a 4<<>& produce abundancia relativa de minerales #ormados ante una secuencia de reacción de neutrali2ación del #luido %cido producto de su reacción progresiva con la roca. El pH crece de <.: a O.9 gener%ndose una serie de minerales superpuestos a distintos rangos de pH/ 0. &uar2o$baritina$anhidrita$pirita$a2u#re nativo 7pH <.: a 0.;1. *. &uar2o$anhidrita$alunita$piro#ilita 7pH 0.; a 4.O1. 4. &uar2o$anhidrita$pirita$piro#ilita$clorita$hematita$muscovita$paragonita$calcopirita$ electrum 7pH 4.O a N.:1. N. &uar2o$anhidrita$pirita$clorita$hematita$muscovita$paragonita$epidota$albita$ calcopirita$es#alerita$electrum 7pH N.: a ;.41. ;. &uar2o$pirita$clorita$muscovita$epidota$albita$microlina$magnetita$actinolita$calcita$ calcopirita$es#alerita$galena$electrum 7pH ;.4$;.;1. Estos minerales constituyen una serie de alteración que va desde alteración arg!lica avan2ada intensa 7cuar2o$pirita$a2u#re nativo1 a argilica avan2ada 7cuar2o$alunita$piro#ilita1 a sericita 7cuar2o$ muscovita$paragonita$clorita1 a propil!tica 7albita$epidota$microclina$clorita$muscovita1. Feutrali2ación de #luido %cido por reacción con roca hu,sped/ las relaciones de interacción de aguas %cidas con la roca hu,sped consume H en intercambio con cationes de la roca3 el #luido %cido inicial cambia a un #luido b%sico enriquecido en cationes ya que el ataque %cido de minerales #ormadores de roca libera cuar2o Al4 Fa 5 etc. 7Hemley y Mones 08ON1. =.5.1. Ateraci!n "e #na An"esita or Infitraci!n "e #n 0#i"o
Kna #orma de visuali2ar la interdependencia entre asociaciones de alteración y la composición de #luido hidrotermal en una 2ona de #lujo es obtenida en un e"perimento donde un volumen de roca de porosidad inicial conocida es sucesivamente llenado con #luido equilibrado y luego vaciado. En este caso se emplea una andesita con porosidad arbitraria inicial de *;J. El volumen de cada entrada adicional de #luido es ajustado para llenar el espacio progresivo de porosidad. En el e"perimento durante las etapas iniciales se observa un e#ecto de neutrali2ación #uerte sobre un #luido de pH inicial <.:. El pH #inal despu,s de equilibrio es ;.9. En la medida que las asociaciones de alteración y las reacciones rompen bu##ers sucesivos la capacidad de neutrali2ación de la roca baja y la porosidad aumenta signi#icando ra2ones aguaSroca progresivamente mayores. En la etapa #inal la roca pierde toda capacidad de neutrali2ación y su porosidad #inal llega a un N4J con un pH de salida id,ntico al de entrada 7<.:1. La composición inicial del #luido es cambiada como Ing. -iguel anarico Apa2a
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resultado de la interacción agua$roca y la capacidad de transporte de metales est% directamente ligada a condiciones de pH y redo" durante la evolución de la alteración. La concentración de metales en #luidos generadores de mena est%n controlados por/ 701 la concentración de metales y complejos ligantes en el #luido original y 7*1 la solubilidad de minerales de alteración que limitan el transporte de metales. Esta solubilidad determina 741 la cantidad de metales que pueden ser li"iviados de la roca en el camino del #luido antes de que la solubilidad de metales sea limitada por la precipitación de #ases de alteración conteniendo los metales y 7N1 la concentración de metales que pueden ser transportados en equilibrio con los minerales que limitan transporte. Los principales controles sobre los e#ectos 741 y 7N1 son estado 6edo" y pH de la solución. En un sistema hidrotermal din%mico donde metales de mena son li"iviados o precipitados en su trayecto la evolución qu!mica del sistema agua$roca a lo largo del canal de #lujo resultar% en una separación espacial de 2onas de alteración de ra2ones aguaSroca correspondientes y una consecuente evolución temporal del #luido en cualquier punto dado del sistema. El e#ecto total es una separación de metales a lo largo de canales de #lujo en una serie de 2onas de avance. En la medida que el sistema evoluciona el #luido que llega a la trampa de mena evolucionar% a trav,s de una serie de concentraciones y ra2ones cambiantes de metales. Estos e#ectos en conjunto con los e#ectos superimpuestos de temperatura y presión contribuyen a las complejas secuencias paragen,ticas observadas en asociaciones de mena.
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CAPITULO 2III: ALTERACIÓN /IDROER%AL EN A%IENTE %ETA%ÓR0ICO >.1. GENERALIDADES
El metamor#ismo es una modi#icación pro#unda de los rasgos mineralógicos y estructurales de una roca debido al e#ecto de elevadas temperaturas y presiones. e reconoce un metamor#ismo regional progrado generado por una elevación sistem%tica de la temperatura y presión que a#ecta #uertemente la mineralog!a y estructura de las rocas. Este metamor#ismo se origina durante los grandes procesos orog,nicos. Cambi,n e"iste el metamor#ismo de contacto de car%cter t,rmico generado por contacto con cuerpos magm%ticos intrusivos cuyos e#ectos son especialmente mineralógicos. +inalmente hay un metamor#ismo de bajo grado cuyos e#ectos son similares a los de la alteración hidrotermal propil!tica. &on respecto a este 'ltimo aunque en teor!a el metamor#ismo es isoqu!mico 7vale decir no implica intercambios importantes de materia con el medio e"terno1 en la pr%ctica est% acompaado de metasomatismo y se entreme2cla en parte con la alteración hidrotermal. As! por ejemplo en las rocas volc%nicas meso2oicas de &hile es di#!cil distinguir el metamor#ismo de bajo grado de la alteración hidrotermal propil!tica regional 7alteración regional1. Este metamor#ismo de bajo grado #ue originalmente de#inido por . &oombs en Fueva Yelanda el ao 08;N mientras estudiaba la gran secuencia de : ;<< m de grauvacas y tobas en las colinas de Caringatura. -inerales #erromagnesianos 7olivino piro"enos an#!boles1 tales como los gabros basaltos y andesitas bas%lticas. Las rocas m%#icas presentan colores oscuros a di#erencia de las #,lsicas caracteri2adas por colores gris claro. Fo obstante el color es tambi,n #unción de la te"tura y en general te"turas #inas comunican a la roca un color m%s oscuro. La presencia de rocas m%#icas poco alteradas o con alteración hidrotermal pot%sica o propil!tica constituye un #actor #avorable para neutrali2ar el drenaje %cido. El metamor#ismo se puede de#inir como el proceso de trans#ormación mineralógica y estructural de las rocas en estado sólido cuando ,stas se ven sometidas a condiciones #!sicas y qu!micas siendo las #uer2as motivadoras del metamor#ismo el calor la presión y los #luidos o gases qu!micamente activos 7H*( &(*1 distintas de las que prevalecieron en el momento de #ormación de las mismas. e e"cluyen de esta de#inición las trans#ormaciones que tienen lugar en el campo de la meteori2ación y la diag,nesis y lógicamente aquellas trnas#ormaciones que sucede cuando la roca se encuentra ya total o parcialmente #undida. &omo consecuencia de esta de#inición se puede decir que el metamor#ismo comien2a y la diag,nesis termina cuando se #orma la primera asociación mineral que no puede #ormarse en el Ing. -iguel anarico Apa2a
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ambiente sedimentario. (tros autores consideran que el metamor#ismo empie2a cuando se destruye la cone"ión entre los poros de la roca. El metamor#ismo es en esencia un proceso isoqu!mico esto es que transcurre sin aporte e"terno o p,rdida alguna de materia si e"ceptuamos la progresiva e"pulsión del agua intersticial. Por tanto los procesos metamór#icos tienen lugar en un sistema cerrado. A;. En 4ase a factor "e ,eta,orfis,o se puede distinguir/ %eta,orfis,o tJr,ico. La C es el #actor dominante. P. ej./ -etamor#ismo de contacto. Dina,o,eta,orfis,o. La P 7litost%tica ySo dirigida1 es el principal #actor. Ejs./ metamor#ismo catacl%stico 7P dirigida1 y metmor#ismo de enterramiento 7P litost%tica1. %eta,orfis,o "ina,otJr,ico. Intervienen C y P 7generalmente P litost%tica y P dirigida1. ;. En 4ase a a,4iente 'eo!'ico se puenden distinguir/ %eta,orfis,o "e contacto. Ciene lugar en rocas que han su#rido un calentamiento en torno a intrusiones magm%ticas. Es por tanto un metamor#ismo t,rmico est%tico de e"tensión reducida que produce una aureola de rocs metamór#icas carentes de esquistosidad alrededor del cuerpo intrusivo 7corneanas1 que da pre#erentemente en 2onas de intraplaca. El alto gradientre t,rmico decreciente desde el contacto intrusivo hacia la roca encajante inalterada da lugar a 2onas de rocas metamór#icas marcadamente di#erentes en cuanto a sus componentes minerales. Las dimensiones de la aureola de conacto dependen de/ a1 tamao del cuerpo intrusivo y b1 de la di#erencia de C entre la masa !gnea y la roca de caja. %eta,orfis,o "e i,acto. -uy local alrededor de dr%teres de impacto. &ondiciones de P y C e"tremas. %eta,orfis,o catac*stico. En 2onas de ci2alla en la que la P juega el papel #undamental. %eta,orfis,o re'iona. e puede distinguir/ • %eta,orfis,o "e enterra,iento. Ciene lugar en cuencas sedimentarias como resultado de la compactación debida al enterramiento por los sedimentos suprayacentes. Puesto que la C aumenta con la pro#undidad intervienen P y C. Es un metamor#ismo anorog,nico que se da en 2onas de intraplaca y probablemente en cuencas sedimentarias marinas 7geosinclinales1. • %eta,orfis,o "e "orsa oce*nica. e da en las 2onas de dorsal oce%nica en respuesta a la e"tensión del #ondo oce%nico. e produce por el alto #lujo t,rmico y la circulación de #luidos que tiene lugar en las dorsales. • %eta,orfis,o oro'Jnico. Es el tipo m%s #recuente de metamor#ismo. Est% tambi,n relacionado con #enómenos t,rmicos pero ,stos se producen en una e"tensión mucho mayor y como consecuencia de la energ!a t,rmica liberada en los procesos orog,nicos. A di#erencia con el metamor#ismo de contacto el metemor#ismo regional tiene lugar en concomitancia con movimientos penetrativos lo que va a dar origen a estructuras esquistosas en aquellas rocas con minerales de h%bito laminar o #ibroso. Es por tanto un metamor#ismo dinamot,rmico que se origina en m%rgenes Ing. -iguel anarico Apa2a
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convergentes de placa 72onas de colisión continental arcos$isla 2onas de subducción de corte2a oce%nica bajo corte2a continental1. >.1.1. 0actores "e ,eta,orfis,o.- Los #actores que modi#ican la composición mineralógica original de la roca que est% siendo metamor#i2ada son la C la P y la cantidad y composición de la #ase #luida o gaseosa presente. La variación en las condiciones de P ySo C durante el metamor#ismo va a dar lugar a di#erentes reacciones minerales que originar%n la #ormación de una serie de rocas caracteri2adas por unas determinadas asociaciones minerales. Estas asociaciones mineralógicas constituyen lo que se denominan facies ,eta,!rficas que originalmente #ueron de#inidas para rocas de composición bas%ltica. in embargo estas asociaciones van a variar en #unción de la composición original de la roca por lo que una #acies metamór#ica va a tener di#erente mineralog!a seg'n se haya #ormado a partir de una roca b%sica o una carbonatada o una arcillosa por ejemplo. Por ello se tiende a abandonar la división del metamor#ismo en #acies adopt%ndose una subdivisión en 'ra"os que considera esencialmente rangos de temperatura. entro de cada grado metamór#ico pueden establecerse varias 2onas metamór#icas que se basan como los grados en reacciones espec!#icas en rocas corrientes y de composición variable. En las #iguras se muestra la distribución de #acies y grados metamór#icos en #unción de las dos variables b%sicas del metamor#ismo 7C y P1. >.1.$. Deen"encia "e a co,osici!n inicia.- e ha podido llegar a deducir que cómo la mineralog!a de una roca metamór#ica depende tanto de las condiciones de P y C alcan2adas durante el proceso metamór#ico como de la naturale2a qu!mico$mineralógica inicial de la roca. e esta #orma es lógico pensar ya que el metamr#ismo es un proceso isoqu!mico que una roca que inicialmente no contenga +e por ejemplo no va a originar independientemente de las condiciones de C y P a las que sea sometida minerales con +e en su composición. As! en #unción de la composición original del material que se est% metamor#i2ando se pueden considerar cuatro grandes grupos composicionales/ A. Rocas arciosas.- Las rocas metamór#icas derivadas de sedimentos arcillosos se caracteri2an por la abundancia de micas de minerales altamente alum!nicos 7nesosilicatos alum!nicos1 granate estaurolita cloritoide #eldespatos y cuar2o. Esto es consecuencia de los altos contenidos que presentan este tipo de rocas en i(* Al*(4 y 5 *(. . Rocas c#ar
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#erromagnesianos que en estadios m%s altos ir%n convirti,ndose en minerales anhidros de estos grupos 7piro"enos1 o de otros 7plagioclasas1. on clasi#icadas como rocas metamór#icas aquellas que han su#rido cambios considerables en su car%cter mineralógico o que han su#rido modi#icaciones en gran parte su estructura original. Por lo tanto se encuentra una variación gradual completa de rocas metamór#icas procedentes de las rocas sedimentarias e !gneas de las cuales se derivan. Los cambios de temperatura son generalmente m%s e#icaces que los cambios de presión en el #avorecimiento del metamor#ismo. Por ejemplo una argilita tiene probabilidades de ser a#ectada m%s intensamente por una elevación de temperatura que por un aumento de presión. Al descender el punto de #usión de los minerales aumenta su solubilidad. La disolución tiene lugar en los puntos de m%"ima presión dentro de un cristal con la precipitación concurrente en el %rea de m!nima presión dando lugar al mismo tiempo a las tramas #oliadas de las rocas ya metamor#i2adas conocidas como rocas e"#oliadas. La presión hidrost%tica que se produce en todas direcciones es determinada principalmente por la pro#undidad3 conduce a cambio de volumen y da por resultado la #ormación de trama granular. Asimismo la presión tiende a #avorecer el desarrollo de minerales m%s densos y m%s anhidros en las rocas metamór#icas3 as! por ejemplo el silicato de Al producido a gran pro#undidad es la cianita3 la misma sustancia desarrollada por metamor#ismo en los contactos !gneos a pro#undidades moderadas es la andalucita que es menos densa. Los #luidos y gases qu!micamente activos que se percolan a trav,s de la red cristalina e intergranular de una roca desempean un papel importante en el metamor#ismo. El agua es el #luido activo principal ayudado por el dió"ido de carbono los %cidos bórico clorh!drico y #luorh!drico y otras emanaciones de los plutones magm%ticos. Las rocas metamór#icas son aquellas #ormadas a temperaturas comprendidas desde menos de 4<<=& hasta los 9<<>& y a consecuencia del metamor#ismo de contacto y regional como son el ortogn,is paragn,is migmatitas granulitos pi2arras cloritoesquistos derivados de lavas tobas y #ilones b%sicos. >.$. A%IENTE %ETASO%ATICO
&omo ya se ha dicho el metamor#ismo es un proceso esencialmente isoqu!mico que transcurre sin cambios importantes en la composición qu!mica global de la roca. En particular el metamor#ismo de contacto ten!a lugar en rocas situadas en la peri#eria de intrusiones plutónicas cuando ,stas a'n no hab!an culminado su consolidación. Por tanto los e#ectos eran #undamentalmente t,rmicos y de e"tensión local. in embargo un e#ecto adicional de la intrusión de cuerpos plutónicos puede ser la variación composicional de la roca encajante en la 2ona de contacto. Este proceso se conoce como ,etaso,atis,o y a las rocas #ormadas durante ,l se las denomina sVarns.
Los e#ectos del metasomatismo son normalmente m%s acusados en aquellos casos en los que una masa gran!tica intruye en una roca caja carbonatada. in embargo cualquier cuerpo plutónico que intruya en las 'ltimas etapas de su consolidación en la que todav!a son activos procesos hidrotermales o neumatol!ticos independientemente de su composición son susceptibles de producir reempla2amientos metasom%ticos. Estos reempla2amientos son m%s importantes en la roca 000 Ing. -iguel anarico Apa2a
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carbonatada aunque tambi,n tienen cierta e"tensión dentro de la propia masa !gnea. e esta #orma al sBarn #ormado en la roca de caja se le denomina e(osVarn y al situado dentro de la roca intrusiva en"osVarn. Estos procesos metasom%ticos son de reempla2amiento y est%n controlados por la di#usión de los iones y por la naturale2a de los minerales y su estructura. La C tiene un papel decisivo en estos #enómenos de di#usión porque al debilitar las estructuras son mayores las posibilidades de migración de los cationes m%s pequeos y menos móviles. >.$.1. %ecanis,o "e ,o)i,iento "e os iones.- La #ormación de un sBarn implica en todos los casos un complejo intercambio de materia entre dos sistemas geológicos en #uerte desequilibrio composicional y comunicados por un #luido que sirve de veh!culo a los componentes qu!micos en movimiento. La naturale2a endógena del prceso se comprende dado que las variables cin,ticas en juego 7solubilidades de los minerales di#usividades intra e intergranulares etc.1 aumentan considerablemente al hacerlo la pro#undidad en la corte2a terrestre y por tanto la C. E"isten dos tipos principales de mecanismos por los que se produce el despla2amiento de los iones presentes en las soluciones metasom%ticas/ i#usión 7migración al estado sólido1 In#iltración 7a trav,s de un medio acuoso1 Esto da lugar a una serie de 2onas en equilibrio con los iones de la solución. Pero puesto que puede haber distintas velocidades de migración de los iones en #unción de la di#erencia entre sus potenciales qu!micos qu!micos en el medio y en el sistema estas 2onas estar%n en equilibrio con unos determinados iones. urante el proceso metamór#ico suele haber un doble aporte de iones tanto por parte de la roca intrusiva como de la carbonatada. La roca plutónica aportar% #undamentalmente s!lice %lcalis y vol%tiles. La roca carbonatada seg'n su naturale2a aportar% &a 7cali2as1 o &a y -g 7dolom!as1. e todo ello se deduce que la mineralog!a silicatada de un sBarn estar% #ormada mayoritariamente por silicatos c%lcicos o c%lcico$magn,sicos. >.$.$. Tios "e ,ineraes ,etaso,*ticos.- ado que los procesos metasom%ticos ocurren mediante un reempla2amiento sin cambio de volumen en la roca y est%n causados por los iones contenidos en las soluciones hidrotermales procedentes de la roca plutónica a la que se incorporan los elementos que se van disolviendo de la roca caja van a e"istir tres tipos de minerales metasom%ticos/ -inerales relictos. on aquellos que ya estaban presentes en la composición original de la roca tanto del e"osBarn como del endosBarn. on m%s abundantes en las 2onas e"ternas del e"osBarn y en las m%s internas del endosBarn. -inerales de reacción. on los originados a partir de la trans#ormación de minerales pree"istentes debido a la acción de las soluciones metasom%ticas. Estos minerales se #orman por tanto como consecuencia de la reacción de los iones en solución con los iones movili2ados por la disolución de los minerales originales. -inerales de precipitación. on aquellos #ormados a partir de la precipitación directa de los iones en la solución metasom%tica. Los minerales de precipitación ser%n los primeros en aparecer cuando en la roca encajanonte e"iste ya una porosidad inicial. i no e"iste esta porosidad original se producir% la disolución de los Ing. -iguel anarico Apa2a
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minerales relicto #orm%ndose en estos huecos bien minerales de precipitación directa o bien minerales de reacción. En general los silicatos #ormados van a ser minerales no muy ricos en s!lice y con elevados contenidos en -g y &a y con grupos 7(H1 o vol%tiles en su estructura. La reacción entre la roca de caja y el cuerpo intrusivo va a provocar la #ormación de una serie de 2onas caracteri2adas cada una de ellas por la presencia de un mineral mayoritario. esde la roca intrusiva hacia la carbonatada se observa un descenso progresivo en las cantidades de s!lice y al'mina manteni,ndose con pequeas variaciones las de +e* y +e4. El -g y el &a van a ser aportados mayoritariamente por la roca carbonatada y van a mostrar un decrecimiento en sus concentraciones hacia el contacto con la roca !gnea. >.3. ALTERACIONES /IDROTER%ALES /IPÓGENAS
Las alteraciones hidrotermales producidas en ambientes metamór#icos pueden ser recapituladas como/ A;. Ateraci!n Greissen.- &onocida tambi,n como greiseni2ación se re#iere a un ensamble de grano grueso de c#ar
resistencia que presentan a agentes erosivos de donde la alteración a greissen son #ormadores de a#loramientos prominentes. El estilo de alteración es el de penetrante selectivamente a raramente penetrante y mostrando una coloración que va de gris oscuro a parda en estructura granobl%stica de grano grueso a medio y masiva adem%s de vetas y venas. El ensamble de minerales est% compuesto por 2innaldita lepidolita moscovita cuar2o topacio y albita. 004 Ing. -iguel anarico Apa2a
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$. De!sitos ,ineraes.- La greiseni2ación se presenta en depósitos de casiterita ol#ramita y
depósitos relacionados a granitoberilo3 en protolito com'n granitoides y sus rocas metamor#i2adas como son gn,is migmatitas granulitos relacionadas con la intrusión de los plutones gran!ticos. En estructuras de vetas #ilones y cuerpos donde se produjo reempla2amientos de n y )e asociados con alteraciones seric!tica turmalini2ación pot%sica arg!lica avan2ada peri#,rica que grada hacia adentro. ;. T#r,aini
ol#ramita y casiterita en brechas tubulares de calcopirita. En depósitos de sul#uros masivos de es#alerita$calcopirita galena$es#alerita3 depósitos de uranio. Asimismo las turmalinas estrati#ormes est%n asociadas con depósitos de estao tungsteno uranio y oro. &1. Otras ateraciones.- Adem%s de las alteraciones ya descritas entre otras alteraciones hidrotermales producidas en ambientes metamór#icos se pueden citar a aquellas poco #recuentes como la hemat!tica y la clor!tica 7subtipo de la arg!lica avan2ada1. En la alteración e,at&tica la hematita carbonatos de +e 7anBerita siderita1 clorita rica en +e y an#!boles ricos en +e son por lo general productos de la alteración dominantes en un n'mero de importantes tipos de depósitos minerales. Las impregnaciones de hematita diseminaciones y venillas est%n relacionadas con los 'ltimos estadios de la actividad hidrotermal en los sistemas de 00N Ing. -iguel anarico Apa2a
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minerali2ación vinculados a greissen de n$R. La hematita y la clorita son importantes gangas y minerales de alteración asociadas con la minerali2ación que contiene elementos tales como + &u K Au. Particularmente interesante es la asociación +e$+ 7actinolita$#luorita siderita$magnetita$cuar2o$ #luorita$sul#uros1 #ormando usualmente sistemas de minerali2ación relacionados a la #ase %cida. Estos depósitos minerales est%n interpretados como productos distantes del centro de los sistemas hidrotermales relacionados al granito. La caoini
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CAP@TUO I %ODELO DE ALTERACIÓN /IDROTER%AL EN ACI%IENTOS DE CORE .1. INTRODUCCIÓN
Los sistemas hidrotermales relacionados a la actividad magm%tica somera son los principales responsables del gran movimiento de #luidos en la corte2a superior y de grandes convecciones de calor hacia la super#icie terrestre. Asimismo estos #luidos pueden transportar metales para dar origen a los yacimientos hidrotermales considerados como el tipo m%s importante de los depósitos minerales. Esta importancia es #undamentalmente de tipo económico ya que por ejemplo los pór#idos de cobre aportan m%s del ;
+igura 0<.0/ -odelos de acimientos Hidrotermales. La alteración hidrotermal consiste en un reempla2amiento qu!mico de los minerales originales de una roca por nuevos minerales provocado por #luidos hidrotermales que aportan los reactantes qu!micos y al mismo tiempo remueven los productos en la solución acuosa. En los depósitos hidrotermales y en aquellos de tipo por#!rico las micas y otros #ilosilicatos son producto de procesos de alteración hidrotermal y con#orman #ajas de alteración cuyos diseos son ampliamente reconocidos 7Macobs y Parry 08981. El estudio de estos diseos as! como las Ing. -iguel anarico Apa2a
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asociaciones de #ilosilicatos y sus composiciones ha llevado a reali2ar predicciones 'tiles sobre los par%metros qu!micos de los #luidos hidrotermales. En el caso de los minerales del grupo de las cloritas se ha reconocido la relación entre su composición y las caracter!sticas qu!micas y mineralógicas de la roca original. on 'tiles adem%s por indicar las condiciones de los sistemas hidrotermales 7alcalinidad$acide2 #ugacidad de o"!geno y a2u#re1.
+igura 0<.*/ Yonamiento de acimientos de Pór#idos de &obre. Las alteraciones hidrotermales re#lejan la interacción del #luido 7com'nmente dominado por el H*(1 con la roca encajonante a temperaturas que var!an de menos de 0<<=& a m%s de ;<<=&. La alteración en un rasgo ubicuo en y alrededor de los depósitos hidrotermales que #recuentemente se dispone en halos mucho m%s grandes de los depósitos que encierran. En t,rminos generales la distribución y mineralog!a de estas alteraciones se relaciona directamente al ambiente hidrotermal y por consiguiente al tipo de yacimiento mineral. La mineralog!a y en algunos ambientes de composición qu!mica de la alteración aportan evidencias acerca de la pro"imidad de la minerali2ación o en el caso ideal pueden de#inir un vector o vectores hacia el cuerpo minerali2ado o bien pueden indicar determinados gradientes dentro de un sistema hidrotermal. .$. TIPOS DE ALTERACIÓN .$.1. Pot*sica.- us minerales esenciales son muscovita biorita y #eldespato pot%sico en especial
estos dos 'ltimos. &om'nmente se asocian magnetita o hematita anhidrita y carbonatos con hierro mientras que los minerlaes de las arcillas est%n ausentes. El #eldespato pot%sico se presenta en 009 Ing. -iguel anarico Apa2a
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di#erentes ambientes as! bajo la #orma de adularia se asocia a #uentes termales y depósitos epitermales. En cambio como ortosa 7o microclina1 se presenta en yacimentos de cobre diseminado. En este 'ltimo tipo de depósito el #eldespato est% junto a biotita y anhidrita en venillas a trav,s de un reempla2o por di#usión. La ra2ón a2u#reSmetal es moderada siendo la proporción de pirita 4 a 0. Este sul#uro representa el principal mineral hipog,nico y se distribuye a modo de diseminación. La minerali2ación est% integrada adem%s por calcopirita y molibdenita. eg'n el modelo establecido para este tipo de depósito la mena se presenta en la inter#ase entre las 2onas pot%sica y #!lica. La 2ona en consideración es la que se locali2a en la parte central y a mayor pro#undidad.
+igura 0<.4/ Cipos de Alteración Hidrotermal. .$.$. Seric&tica.- us minerales predominantes son sericita cuar2o y pirita. Esta denominación #ue utili2ada para designar en el campo un material 7roca1 mic%ceo de grano #ino y coloración clara que se asocia a distintos yacimientos. Esta alteración tambi,n es descrita como cuar2o$sericita denominada #!lica y rpresenta uno de los tipos m%s di#undidos. La sericiti2ación de los silicatos da como resultado un mosaico de cuar2o y sericita que a veces destruye la te"tura original de la roca. Para di#erenciar esta mica pot%sica de la piro#ilita `7iN(0<1Al*7(H1* paragonita o #logopita se necesita e#ectuar an%lisis composicionales o di#racción de rayos . Esta alteración ha sido encontrado tambi,n en depósitos de cobre diseminado con#ormando un ensamble mineralógico integrado por/ sericita cuar2o pirita hidromica y a veces clorita y rutilo. Grada a pot%sica hacia la 2ona central y a propil!tica o arg!lica hacia el protolito. En general este sector constituye parte del cuerpo minerali2ado en particular la 2ona de pirita. Este sul#uro se presenta como diseminado y #undamentalmente como venillas y representando un estado m%s avan2ado de alteración y es m%s joven que el grupo silicio$pot%sico. La sericita tambi,n se presenta en greisseni2ación junto a cuar2o$topacio$#luorita$apatita$2inaldita$berilo$casiterita etc. &on minerales de n R -o. Ing. -iguel anarico Apa2a
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.$.3. Ar'&ica a)an
piro#ilita #recuentemente sericita y cuar2o y aveces alunita pirita turmalina topacio 2unyita y arcillas amor#as. e presenta como una 2ona interior o adyacente a muchas vetas de metales b%sicos pipes o cobres diseminados 7&erro de Pasco$Per'1. u!micamente representa una e"trema li"iviación hidrol!tica de bases de todas las #ases alum!nicos. Este tipo de alteración ocurre donde se han movili2ado apreciablemente el alumino removi,ndose algo de s!lice hierro potacio sodio calcio y magnesio. .$.5. Ar'&ica inter,e"ia.- Predomina caolinita y montmorillonita aunque algunas arcillas amor#as pueden localmente ser importantes. El #eldespato pot%sico y la biotita parcialmente recristali2ada a clorita est%n a veces presentes. La caolinita es inestable a temperaturas mayores a N<<=& y la montmorillonita probablemente a valores apenas superiores por lo cual el l!mite superior para esta alteración ser!a de N<< a N:<=&. Yonalmente grada a una alteración propil!tica hacia la roca #resca y a seric!tica en dirección de la minerali2ación con predominio de montmorillonita en la #ranja e"terna y de caolinita en el sector interno. entro del grupo de la caolinita se detectan dicBita caolinita haloisita y metahaloisita. En la #ranja e"terna de esta alteración se ha determinado la presencia de clorita magnetita y pirita como producto de alteración de minerales m%#icos y plagioclasas c%lcicas. .$.8. Proi&tica.- Involucra epidoto albita clorita leuco"eno y carbonato 7calcita1 adem%s sericita pirita arsenopirita y ó"idos de hierro y menos #recuentemente 2eolitas o montmorillonita. Esta denominación #ue empleada por primera ve2 para describir la alteración metasom%tica d,bil de las andesitas de &omstocBlode 7Fevada KA1. En algunos trabajos esta alteración ha sido caracteri2ada por las siguientes asociaciones o ensambles/ clorita$calcita$caolinita clorita$calcita$ talco clorita$epidota$calcita clorita$epidota. En las tres primeras es considerable la concentración de &(*. En aquellas %reas donde la alteración hidrotermal se observa una 2onación pasa gradualmente hacia rocas #rescas. Los sul#uros asociados principalmente pirita tienen una relación a2u#reSmetal baja a intermedia. Es un tipo com'n de alteración en depósitos de cuar2o aur!#ero y en otros presentes en rocas intrusivas y volc%nicas b%sicas a intermedias. urante la propiliti2ación se introduce abundante agua pudiendo haber tambi,n adición de &(* As. Algo de s!lice es generalmente e"traida durante el proceso y puede haber tambi,n p,rdida de Fa 5 y alcalinos t,rreos en algunos depósitos. Esta alteración puede penetrar grandes vol'menes de rocas y no estar directamente relacionada con los depósitos minerales epigen,ticos. .$.. Coriti
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#uentes termales. Las 2eolitas son acompaadas por calcita prehnita `H*&a*Al*7i(N14 etc. La ra2ón a2u#reSmetal es baja as! como el cobre nativo calcosina y bornita se asocian a ó"idos de hierro en ve2 de pirita. .$.>. 0e"esati
eterminar el tipo y la distribución de los minerlaes de alteración es parte de la rutina de e"ploración por depósitos de minerales hidrotermales y es 'til en la evaluación de dichos yacimientos y en la construcción de modelos geológicos de depósitos. C!picamente los mapas de alteración est%n basados en observaciones macroscópicas de campo ayudados por algunos estudios petrogr%#icos ySo de digracción de rayos . Estudios de alteración a la escala de yacimiento son limitados o basados en estudios detallados necesariamente restringidos a un n'mero limitado de muestras. Geoqu!mica de rocas es usada en algunos medios para evaluar la alteración pero sólo #unciona bien donde las litolog!as y su petrolog!a son bastante conocidas. La geoqu!mica de roca es di#!cil de aplicar en %reas e"tensas de alteración con arcillas que son di#!ciles de identi#icar durante un programa de e"ploración. Las alteraciones con minerales de grano #ino com'nmente son agrupados como Warg!licasX o W#!licasX 7Chompson 08981. Cales descripciones ignoran la mineralog!a y pierden in#ormación importante re#erente a la naturale2a de la alteración. La importancia del uso de minerales y de esambles de minerlaes #ue reconocida por 6ose y )urt 708981 y autores posteriores pero este en#oque no es siempre aplicado durante una e"ploración. La clasi#icación de alteraciones por mineralog!a implica observaciones de campo que pueden ser ayudados por el espectrómetro RI6. El uso del espectrómetro RI6 en el campo permite que la mineralog!a sea mapeada e interpretada en secciones geológicas. La interpretación resultante puede ser aplicada en tiempo real para guiar la per#oración y puede ser integrada con otro tipo de datos para mejorar los abjetivos modelos geológicos y gu!as regionales. La observación de campo debe ser reali2ada de una manera cuidadosa y sistem%tica. Para determinar la relación entre los minerales es necesario e"aminarlos con mucho cuidado antes de asignarlos a un mismo ensamble mineralógico de alteración o interpretar su relación con otros tipos 0*< Ing. -iguel anarico Apa2a
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de alteración. e debe seguir una serie de etapas para hacer interpretaciones realistas de la alteración hidrotermal por anali2ar. Estos son/ eterminar los minerales presentes mediante observaciones de campo eterminar su distribución en los a#loramientos mediante el estudio de muestras de mano Emplear el an%lisis RI6 cuidadosamente anali2ando varios puntos en cada muestra y usando t,cnicas sistem%ticas de muestreo Ksar los datos anteriores para establecer las relaciones entre los principales minerales encontrados Cra2ar su distribución en un mapa Ksar petrogra#!a en muestras seleccionadas para de#inir mejor las relaciones entre los minerlaes Incrementar el an%lisis con di#racción de rayos 761 si #uese necesario Ksar el microscopio electrónico escaneador 7E-1 con sistemas de energ!a dispersa 7E1 para determinar las variaciones de la composición de minerales individuales y ayudarse con la interpretación de minerlaes de grano #ino 6e#inar y reevaluar continuamente la interpretación e integración de los resultados RI6 con otros datos geológicos geoqu!micos y geo#!sicos. Los an%lisis RI6 ayudan en la e"ploración regional as! como de prospectos. Por ejemplo en 2onas complejas de sistemas intrusivos la alteración mineralógica determinada de rutina durante el mapeo ayuda a de#inir 2onamientos verticales y hori2ontales as! como los ambientes de minerali2ación relacionados con ellos. entro de cada ambiente su alteración y mineralog!a puede de#inirse el 2onamiento local y las direcciones que apuntan hacia la mejor minerali2ación. El espectrómetro RI6 es de mucha ayuda donde la alteración mineral no es #%cil de identi#icar en muestras de mano por el tamao del grano o por intemperismo. A'n donde el mapeo de campo de la alteración de minerales es e#ectivo el espectrómetro RI6 permite su reconocimiento mineralógico las variaciones sutiles de sus composiciones y la mineralog!a los que pueden ser importantes para ubicar cuerpos minerali2ados. Los geólogos que interpretan sensores remotos promovieron el desarrollo inicial de los espectrómetros RI6 port%tiles de campo los que #ueron particularmente 'tiles para la e"ploración minera. La habilidad para obtener #%cilmente en el campo datos de calidad de laboratorio #ue usada para la veri#icación de campo de im%genes Lansat 7Chematic -apper1. Varios espectrómetros de campo son disponibles en el mercado. Estos incluyen al GE6$I6I de Geophysical Environmental 6esearch etc. el de Analytical pectral evices 7A$+ield pec1 y el de Integrated pectronics Pty.Ltd. 7PI-A1. Los instrumentos GE6 y A proporcionan datos con longitudes de onda de la 2ona visible del espectro y de las 2onas cercanas y dentro del in#rarrojo de onda corta. Estos instrumentos son port%tiles de campo pero requieren del uso de iluminación solar. Los primeros trabajos publicados incluyen documentación del instrumento GE6 7-arsh y -cBeon 08:41. El instrumento #ue usado en el estudio de campo con un espectroradiómetro a,reo en el distrito de (atman 7vetas epitermales1 Ari2ona aplicaron el espectroscopio RI6 al mapeeo de alteración.El instrumento PI-A puede obtener resultados de una gran variedad de muestras incluyendo Wchips Ing. -iguel anarico Apa2a
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rocBsX testigos minerales pulveri2ados y l!quidos. Kn an%lisis t!pico demora menos de 4< segundos. Codos los instrumentos requieren de entrenamiento para su uso e#ectivo en la interpretación de resultados y en el manejo del instrumento. La #alta de entrenamiento puede ocasionar daos el mal #uncionamiento o lo que es peor la mala interpretación de los datos obtenidos. Las limitaciones de la t,cnica deben de ser comprendidas para poder usar e#icientemente el instrumento. La integración de los datos espectrogr%#icos con datos geológicos geoqu!micos y geo#!sicos es muy importante y puede ser cr!tica. .5. APLICACIÓN DE I%9GENES SATELITALES
En la actualidad la importancia de im%genes satelitales en trabajos de car%cter regional generalmente es el de utili2ar en la primera #ase del estudio de un depósito mineral ya que las primeras observaciones para una 2ona de inter,s geológico se hace en el laboratorio. Para un eventual cartogra#iado geológico se debe tener en cuenta aspectos como/ las #ormas de relieve patrones de drenaje vegetación in#luencia clim%tica y principalmente el car%cter espectral de las rocas representadas en las im%genes como tonos de grises 7%reas de alteración1. Generalmente se utili2a una imagen satelital que permita observar una m%"ima discriminación de tipos de rocas y da como resultado anomal!as de color en %reas con alteración hidrotermal3 estos colores var!an de rojo a blanco gris%ceo el rojo pertenece a ó"idos de hierro y el blanco a la presencia de arcilla o alunita. Puede haber casos en donde se puede observar 2onas con anomal!as de color en la imagen satelital el cual no necesariamente puede ser una 2ona con alteración hidrotermal entonces se tiene que hacer un trabajo de descarte en el campo con un muestreo y mapeo necesariamente. Algunas rocas que no est%n alteradas y que tienen composición %cida como las riolitas tu#os y otras a veces muestran colores anómalos por el contenido de s!lice y o"idación de sul#uros en super#icie. Este #enómeno geológico 7alteración super#icial o intemperismo1 tiene ocurrencia en %reas con intemperismo qu!mico relacionado a la presencia de cobertura glacial temporal. .8. ALTERACIONES /IDROTER%ALES SUPERPUESTAS
Las alteraciones hidrotermales superpuestas son productos de #luidos de pH neutro y %cido y est%n relacionadas a las minerali2aciones epitermales de metales preciosos. e han llegado a reconocer alteraciones producidas por #luidos de pH neutro sobre las que se sobrepone una alteración de #luidos de pH %cido. Los #luidos de pH neutro generan una alteración arg!lica caracteri2ada principalmente por illita con algunas intercalaciones de illita$montmorillonita y una propil!tica con epidoto calcita y clorita. Los #luidos de pH %cido generan una 2ona de cuar2o poroso u oqueroso 7vuggy silica1 y una alteración arg!lica avan2ada con la asociación mineralógica de di%sporo piro#ilita dicBita illita illita$montmorillonita caolinita y cuar2o. La presencia de minerales que indican temperaturas del orden de *;<=& es atribuida a una actividad magm%tica tard!a en el %rea. En el caso de sistemas de pór#ido cupr!#ero e"puestos a procesos de alteración sup,rgena en ambientes %ridos ocurren procesos de enriquecimiento secundario superpuestos a la minerali2ación y alteración primaria 7C1. 0** Ing. -iguel anarico Apa2a
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El per#il de alteraciónS minerali2ación descendente desde super#icie corresponde a una 2ona li"iviada con abundantes ó"idos e hidró"idos de #ierro arcillas y cuar2o con valores de &u normalmente por debajo del <.0$<.*J. Esta 2ona alcan2a pro#undidades de *< a *; m en algunos casos hasta N<< m. Le sigue en pro#undidad una 2ona o"idada con ó"idos e hidró"idos de #ierro y minerali2ación o"idada de cobre 7crisocola malaquita atacamita antlerita brochantita etc.1 con leyes que pueden superar el 0J. Esta 2ona ocurre normalmente entre los *; a ;< m bastante variable en todo caso. La 2ona m%s pro#unda corresponde a la de enriquecimiento secundario con minerali2ación principalmente de calcosina y covelina con leyes entre 0 y *J &u. Esta 2ona ocurre normalmente bajo los ;< metros alcan2ando espesores en algunos casos de hasta *<< m. Los depósitos que presentan aquellas alteraciones son en #orma de vetas y enjambre de vetas de cuar2o portadoras de Au y Ag relacionadas a distintos tipos de alteración hidrotermal entre las que predominan la silici#icación y en menor proporción las alteraciones arg!lica 7caolinita esmectitas e illita1 seric!tica y propil!tica. En este caso las 2onas alteradas se e"tienden desde unos pocos metros a unas decenas de metros adyacentes a las vetas de cuar2o 7chalamuB et al. 08891. En estos depósitos donde se observan minerali2aciones de metales preciosos que tanto por su locali2ación como por sus caracter!sticas geológicas es importante y necesaria agruparlos en dos o m%s 2onas consignando nombres locales di#erentes. El conocimiento del origen de las alteraciones por #luidos hidrotermales en los yacimientos epitermales es de vital importancia en los trabajos mineros debido a que los mecanismos que las generan est%n relacionados gen,tica y espacialmente con la depositación de metales preciosos. .. %UESTREO
El estudio de las alteraciones hidrotermales se inicia con un levantamiento geológico detallado 7escala 0/0<<<1 y un muestreo sistem%tico de las distintas alteraciones y sus variaciones laterales y verticales y posteriormente una revisión de los #ragmentos de las per#oraciones poco pro#undas reali2adas seleccion%ndose algunos tramos para estudios de laboratorio mediante secciones delgadas petrogr%#icas y mineralógicas y secciones pulidas en muestras que tienen perspectivas para contenido de metales valiosos por ejemplo el Au. Las 2onas de alteración hidrotermal resultan ser blancos atractivos para las empresas mineras que prospectan o e"ploran un distrito metalogen,tico mediante campaas de per#oraciones con el propósito de con#irmar valores anómalos por ejemplo de Au en brechas y 2onas silici#icadas. .=. TIPOS DE %UESTREO
Para la obtención 7e"tracción1 de muestras se utili2a generalmente el muestreo tipo &hannel rocB 7canal de roca1 y &hip rocB 7astillas de roca1. Estos estilos de muestreo son los m%s utili2ados en la mayor!a de los trabajos de prospección geológica para masas silici#icadas. Los criterios de muestreo var!an de acuerdo a los siguientes controles/ 0. Litológico y permeabilidad de las rocas. *. Cipo de alteración. 4. Presencia de ó"idos. N. -inerales gu!a. Ing. -iguel anarico Apa2a
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;. Ce"tura 7generalmente anhedrales en rocas alteradas1. El mapeo geológico y la obtención de muestras o el muestreo propiamente dicho en e"ploraciones es muy trascendental o de importancia geoqu!mica pues de esta actividad depende la ubicación de un nuevo proyecto o yacimiento. Kna t,cnica utili2ada para la descripción de muestras de mano alteradas 7sample hand1 es la siguiente/ 0. e e"iste s!lice o cualquier otro mineral secundario en la muestra. *. u, minerales de alteración m%s abundantes se tienen o e"isten. 4. i la muestra tiene minerales o"idados. N. +inalmente si la muestra presenta sul#uros ySo sul#osales. A. %#estreo Canne rocV.- Este tipo es utili2ado para un muestreo selectivo en estructuras
minerali2adas como brechas hidrotermales$vetas en a#loramientos silici#icados con #racturamiento intenso y en el muestreo de accesos 7al principio1 que se reali2an durante la prospección y e"ploración. +ig.8.0. . %#estreo Ci rocV.- Este tipo de muestreo es para a#loramientos silici#icados masivos principalmente 7tocBorBs1 o sin mucha presencia de #racturamiento. e debe aplicar para el muestreo del a#loramiento un di%metro m!nimo de ;m con puntos de muestreo espaciados equidistantemente. +ig.8.*.
0i'..1: %#estreo or Canne RocV
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0i'..$: %#estreo or Ci RocV
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CAP@TULO PROSPECCIÓN %APEO GEOLÓGICO 1H.1. GENERALIDADES
En el campo de la geolog!a m%s espec!#icamente cuando se trata de estudios geológicos con #ines de locali2ar depósitos de minerales met%licos y no met%licos es impostergable reali2ar trabajos de prospección levantamientos de mapas geológicos de %reas que mani#iestamente e"hiben e#ectos o anomal!as de alteraciones de origen hidrotermal de inter,s geoqu!mica y geoeconómico con el objeto de determinar la ausencia o presencia de minerales de valor económico. Para el trabajo de prospección geológico es necesario disponer de in#ormaciones que nos pueden conducir a la ubicación de depósitos minerales que brinden bondades y seales de la e"istencia de yacimientos metal!#eros in#ormaciones que se pueden obtener mediante el estudio e interpretación de las im%genes satelitales que en los momentos actuales son #%ciles de adquirir aunque son algo costosas3 adem%s es necesario tambi,n contar con planos topogr%#icos y geológicos que vienen a constituir anos 4ase de primera mano imprescindibles para reali2ar trabajos tanto de prospección como de mapeos geológicos. on necesarios identi#icar minerales primarios secundarios as! como las concentraciones de minerales o bacBground y los elementos o minerales indicadores de depósitos de mineral denominados path#inder. Adem%s el proceso de metamor#ismo 7en t,rmino estricto metasomatismo1 mediante el cual los minerales de las rocas se alteran por la acción de las soluciones hidrotermales a alta temperatura. Las alteraciones hidrotermales 7tipos1 son indicadores de la presencia de yacimientos minerales de origen hidrotermal por lo que en una prospección geoeconómica se deben considerar de suma importancia locali2ando con precisiOn %reas alteradas y no alteradas corroboradas mediante estudios petrogr%#icos de muestras de mano. Los minerales m%s comunes de alteración hidrotermal son la pirita la s!lice y la caolinita donde la pirita que representa el a2u#re introducido que se combina con el hierro ya presente en la roca y habitualmente tambi,n con hierro introducido al mismo tiempo que el a2u#re mientras que la s!lice est% representada por cuar2o calcedonia y ópalo principalmente. La silici#icación es el tipo m%s com'n y mejor conocido de alteración hidrotermal est% representada por una #ina diseminación de s!lice en la roca caja3 la caolinita 7tipo argili2ación1 est% caracteri2ada por la #ormación de minerales arcillosos. El reempla2o de minerales de la roca por aquellos minerales de alteración conjuntamente o por separado puede producir una roca alterada tan conspicua que los mismos mineros la recono2can como una gu!a de la mena. Alternativamente la roca alterada puede ser escasamente distinguible a simple vista de su equivalente sin alterar 7protolito1 aunque siempre puede reconocerse con #acilidad en secciones delgadas bajo el microscopio. Kna #ase muy e"tensa de alteración tal como la propiliti2ación asociada con las venas de Au$Ag en ciertos distritos metalogen,ticos puede estar tan e"tendida que sirva simplemente para llamar la atención sobre la posibilidad de e"istencia de mena en el distrito en general. En el otro e"tremo la alteración con#inada a unos pocos metros de las paredes de un #ilón no es apta para ser de mucho valor sobre todo en e"ploraciones e"cepto qui2% donde pueda servir para locali2ar a#loramientos. 1H.$. %INERALIACIÓN
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Es el proceso mediante el cual los minerales son introducidos en las rocas a trav,s de los espacios vac!os 7#racturamiento ySo porosidad secundaria1 dando como resultado la #ormación de yacimientos minerales de rendimiento económico. A;. %inera ri,ario.- Est% constituido por los minerales #ormados conjuntamente con la solidi#icación o consolidación del magma o de las soluciones minera0i2antes estos minerales pueden ser li"iviados o alterados para #ormar nuevos minerales cuando son atacados por #luidos hidrotermales. ;. %inera o(i"a"o.- Est% constituido por los minerales que han su#rido alteración o modi#icaciones en su composición original generalmente son ó"idos carbonatos su0#atos si0icatos etc. y son considerados como minerales epig,nicos. C;.%ineraes "e ateraci!n.- enominados tambi,n como minerales secundarios son aquellos originados por la acción de las soluciones hidrotermales que consisten en el intercambio qu!mico ocurrido durante una interacción hidrotermal$roca que conlleva a cambios qu!micos y minera0ógicos en la roca a#ectada producto de un desequilibrio termodin%mico entre ambas #ases de donde una alteración hidroterma0 es considerada como un proceso de metasomatismo. 1H.3. APLICACIÓN DE LAS TETURAS DE %INERALIACIÓN
El estudio macroscópico se puede reali2ar en la misma estructura minerali2ada en el campo y bajo el microscopio en secciones pulidas de muestras con lu2 re#lejada para ver el orden de cristali2ación que ser% de gran utilidad para elaborar la secuencia paragen,tica de las estructuras minerali2adas. El tipo de te"tura da idea de la temperatura de #ormación de la estructura minerali2ada. El estudio de la te"tura indica el tamao de los granos de mineral la relación de los minerales entre s! con el #in de mostrar el grano de liberación por la molienda en el proceso metal'rgico de concentración de minerales in#ormación muy 'til para el Ingeniero -etalurgista. 1H.5. GEO?U@%ICA
La geoqu!mica es la ciencia que estudia la distribución de los elementos qu!micos en la Cierra y en otros planetas y elabora las leyes que describen dicha distribución y las hipótesis que la e"plican. Puesto que los yacimientos minerales constituyen concentraciones anómalas de elementos minerales o sustancias 7como el carbón o el petróleo1 la detección de las anomal!as super#iciales de estos permite la detección de yacimientos pro#undos ocultos o bien de depósitos super#iciales situados a cierta distancia de las muestras anali2adas. El segundo caso corresponde por ejemplo al de un yacimiento que a#lora en el %rea de nacimiento de un r!o cuyos contenidos met%licos contaminan sus aguas y sedimentos y permiten por lo tanto su detección a distancia. Los m,todos geoqu!micos de e"ploración minera se clasi#ican seg'n el material muestreado y su origen. Cenemos as! a1 geoqu!mica de rocas b1 geoqu!mica de suelos c1 geoqu!mica de aguas y sedimentos 7de la red de drenaje de lagos etc.1 y d1 biogeoqu!mica 7normalmente de plantas1. Kn m,todo asociado que no es propiamente geoqu!mico es la geobot%nica basado en la observación de cambios de color o mor#olog!a en las plantas que pueden ser interpretados en t,rminos de altas concentraciones de metales o metaloides en los suelos. Los notables avances en las t,cnicas anal!ticas instrumentales para metales y metaloides permiten hoy trabajar con an%lisis de decenas de elementos qu!micos en cada muestra a costos 7@ costes1 muy bajos. La e"ploración 7@ prospección1 geoqu!mica ha sido 0*9 Ing. -iguel anarico Apa2a
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notablemente e#ectiva en el descubrimiento de nuevos yacimientos y es utili2ada en todo tipo de e"ploraciones mineras. Cambi,n tiene aplicaciones importantes en la e"ploración de hidrocarburos. Por otra parte similares criterios y procedimientos son utili2ados por la geoqu!mica ambiental que investiga concentraciones anormales deelementos o sustancias que pueden tener e#ectos tó"icos ya sea debidas a procesos naturales o a actividades humanas 7mineras industriales agr!colas etc1. 1H.8. 0LUIDO
El t,rmino se aplica a substancias l!quidas o gaseosas cuya baja coherencia intermolecular permite su #lujo. Los #luidos desempean un papel esencial en la segregación y transporte de los metales en las etapas pegmat!tica neumatol!tica e hidrotermal que siguen a la cristali2ación de los magmas. Cambi,n son esenciales en la #ormación de yacimientos de origen sedimentario y metamór#ico. 1H.. ANO%AL@A GEO?U@%ICA
Kna anomal!a es de#inida como una desviación o separación del valor normal. esde el punto de vista de la e"ploración geoqu!mica se de#ine como un %rea donde las propiedades qu!micas de un material 7roca1 se originan naturalmente indicando la presencia de un depósito mineral en la vecindad o cercan!a. Para ser detectada una anomal!a tiene que desviar claramente los valores del #ondo regional. a;. acV'ro#n".- Es el par%metro conocido como el valor promedio normal que muestra la abundancia o la concentración de un elemento en un material rocoso no minerali2ado. La naturale2a del ambiente por s! mismo puede in#luir la distribución puesto que bajo distintas condiciones unos elementos pueden ser enriquecidos y otros pueden ser empobrecidos. 4;. Patfin"er.- e denomina as! a un elemento indicador usado para prospectar un elemento qu!mico determinado #%cilmente detectab0e el cual puede ser usado como una gu!a para ubicar la presencia de un elemento económicamente m%s deseable. &omo los elementos qu!micos muestran di#erentes grados en movilidad controlada inicialmente por la estabilidad de los minerales que los contienen y posteriormente por el ambiente en el cual ellos est%n migrando. El conocimiento de las asociaciones geoqu!micas lleva al concepto de elementos indicadores por cuanto es di#!cil de detectar debido a problemas anal!ticos adem%s de que su detección es costosa3 asimismo est% ausente en el material que est% siendo muestreado debido a la movilidad di#erencial del elemento buscado3 por ejemplo el Au en cantidad pequea 7ppm1 en depósitos de tal #orma que cualquier patrón de dispersión asociado contendr% muy baja cantidad de Au. Por otro lado el &u As o b pueden estar asociados con depósitos de Au y pueden ocurrir en abundancia por tanto el &u As y b son m%s #%cilmente detectados. La movilidad di#erencial del Pb y Au son los mejores elementos para anali2ar en gossan desarrollados en depósitos complejos de metales base puesto que el &u y Yn son elementos m%s apropiados en los patrones de dispersión hidromór#ica generados en el mismo depósito. Es necesario anotar que la e"istencia de asociaciones minera0ógicas y geoqu!micas permiten el uso de minerales indicadores tal como se hace con los elementos path#inder. Por ejemplo un m,todo de prospección v%lido bien establecido para medios tipos de depósitos de Au ha sido la 0*: Ing. -iguel anarico Apa2a
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b'squeda de vetas de cuar2o3 igualmente el piropo es usado para locali2ar 5imberlitas diamant!#eros. La magnetita en depósitos de sBarn mientras que la pirita marcasita son minerales indicadores de depósitos de sul#uros. c;. Ateraci!n i"roter,a.- Los depósitos met%licos y no met%licos est%n ligados a procesos hidrotermales. La #uente composición y caracter!sticas termodin%micas del #luido hidrotermal pueden ser bastante variables y dependen en gran medida de las caracter!sticas de su #uente de origen de la distancia de transporte y su modi#icación durante la ocurrencia de ,ste y de las propiedades de la roca encajonante. Los e#ectos del proceso de alteración hidrotermal quedan evidenciados en ensambles de minerales de alteración y de mena de los cuales se pueden deducir dentro de par%metros termodin%micos restringidos las condiciones del #luido hidrotermal en el pasado. Para una interpretación de los e#ectos de estos tipos es necesaria la clara identi#icación de asociaciones de minerales de alteración minerales de mena y la secuencia paragen,tica entre ellas. Kna manera de clasi#icar alteraciones en el campo es mediante la utili2ación del mineral m%s abundante en la roca encajonante para lo cual hay que tener en cuenta la asociación de minerales de alteración presentes en el a#loramiento por ejemplo s!lice$alunita s!lice$caolinita caolinita etc. Las asociaciones de minerales de alteración re#lejan las condiciones de temperatura presión composición qu!mica del #luido hidrotermal mineralog!a del protolito 7roca original1 y el tiempo necesario para logar un equilibrio termodin%mico entre el #luido y la roca. Para una interpretación correcta se requiere de una observación detallada de los minerales y sus te"turas que permitir%n identi#icar las asociaciones de minerales de cada tipo de alteración hidrotermal. 1H.=. PROSPECCIÓN GEO?U@%ICA
La prospección geoqu!mica inicia con la aplicación pr%ctica de los principios geoqu!micos esto para la e"ploración de depósitos minerales3 su objetivo espec!#ico es encontrar nuevos depósitos met%licos y no met%licos utili2ando m,todos qu!micos inicialmente en grandes 2onas y posteriormente m%s pequeas y dentro de un blanco de menos de ; 5m* que puede ser de#inido por per#oración diamantina. &omo generali2ación esto demanda t,cnicas cada ve2 m%s detalladas y costosas. Kn objetivo operacional es lograr el m%"imo de probabilidades de descubrir un WblancoX al menor costo posible. Por la enorme variedad de condiciones geológicas no es posible muchas veces de#inir un programa invariable para su aplicación en todas las situaciones pero si es posible de#inir una secuencia generali2ada de prospección. Kn programa de prospección geoqu!mica debe constar de la siguiente metodolog!a/ 1. &onocimiento de la geolog!a regional y local personal e"perimentado en la 2ona de estudio y en bibliogra#!a e"istente. $. (bservaciones geológicas en el campo con ayuda de im%genes satelitales mapas topogr%#icos geológicos y #otogra#!as a,reas que sean 'tiles. 3. Estudio piloto en un %rea 7o %reas1 representativa de la 2ona de inter,s para determinar la dispersión geoqu!mica de los elementos y el mejor tipo de muestreo a ser utili2ado. 5. &olección y descripción en campo de las muestras geoqu!micas y descripción geológica y geomor#ológica de cada lugar del muestreo. Ing. -iguel anarico Apa2a
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8. An%lisis cualitativo y semicuantitativo en el campo especialmente donde el acceso es
di#!cil. . An%lisis cuantitativo en el laboratorio de muestras de mano de acuerdo al menor costo de an%lisis y el #actor tiempo o en el menor tiempo. =. eterminación estad!stica de los valores bacBground regional y local y las llamadas anomal!as. >. Presentación de los resultados en mapas. 8. Interpretación de los datos. 0<. Evaluación del proyecto. 1H.>. CARACTERIACIÓN DE ONAS DE ALTERACIÓN /IDROTER%AL
La caracteri2ación de 2onas de alteración hidrotermal se reali2a mediante el procesamiento digital de im%genes y aplicando la t,cnica de QAn*isis "e Co,onentes Princiaes 7P&A1 a im%genes multibanda con el #in de detectar y caracteri2ar 2onas hidrotermalmente alteradas en un sector conocido mediante las coordenadas KC-. En base a las propiedades espectrales de los minerales de alteración se e#ect'an operaciones entre dos tres y cuatro bandas Landsat. Las im%genes de menor varian2a resultantes de la trans#ormación con las bandas se van delineando 2onas con abundancia de minerales de alteración arg!lica ySo #!lica y 2onas silici#icadas as! como las %reas con asociaciones de ó"idos de hierro. En base a la similitud de los rasgos espectrales se puede llegar a di#erenciar 2onas como por ejemplo/ a1 2onas con predominio de minerales de alteración arg!lica y #!lica 7pi"eles blancos13 b1 2onas de me2clas entre minerales de alteración arg!lica y #!lica con ó"idos de hierro 7pi"eles grises13 c1 2onas silici#icadas 7pi"eles oscuros1. Las distintas clases de 2onas deben ser corroboradas en el terreno y estudiadas con espectrometr!a de ondas in#rarrojas cortas para posteriormente determinar proporciones variables de sericitaSillita jarosita turmalina y alunita jarosita para las clases WaX y WbX y concentraciones anómalas de s!lice y cantidades menores de caolinita relacionadas a una alteración %cida para la clase WcX. La t,cnica P&A es de gran utilidad en e"ploración minera especialmente en 2onas de di#!cil acceso y con escasa in#ormación geológica ya que entre otras ventajas disminuye el riesgo de trabajar sobre #alsas anomal!as. Es de conocimiento tambi,n que los sistemas minerali2ados de origen hidrotermal desarrollan 2onas de alteración que contienen asociaciones minerales originadas por procesos metasom%ticos en la roca de caja como consecuencia de la acción de #luidos hidrotermales magm%ticos ySo meteóricos. La alteración hidrotermal es una parte integrada en los sistemas minerali2ados y su detección temprana mediante t,cnicas de procesamiento de im%genes satelitales multibanda es muy importante en el conte"to de un programa de e"ploración regional debido a que pueden ser vectores hacia las 2onas minerali2adas. Los minerales de alteración de grano #ino tales como alunita caolinita dicBita piro#ilita 2unyita montmorillonita illita sericita s!lice clorita carbonatos etc. tienen rasgos de absorción espectral diagnóstico en la región de las ondas in#rarrojas cortas del espectro Ing. -iguel anarico Apa2a
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electromagn,tico 7entre 0 4<< m y * ;<< m1 en el rango de las bandas C- ; y 9. Los ó"idos de hierro son mejor detectados dentro del espectro visible por las bandas C- 0 * y 4 7Loughlin 08803 Fielsen et al. 088;1. En el trabajo con aplicación de estas t,cnicas de trans#ormación de bandas Cen im%genes de componentes principales permiten delimitar 2onas con concentraciones anómalas en minerales de alteración arcillosa y #!lica s!lice y ó"idos de hierro. +inalmente es necesario reali2ar controles de campo consistentes en el mapeo de super#icie y el estudio de los minerales de alteración mediante espectrometr!a de ondas in#rarrojas cortas. 1H.. %ODELOS DE DEPOSITOS
Kn modelo consiste en el intento de describir y e"plicar el comportamiento de un proceso natural en terminos de par%metros medibles en su estado #inal. En el caso de geolog!a lo que se observa y estudia es el resultado #inal. Por lo tanto un modelo puede ser visto como una #unción # 7"n1 donde "i"n representan par%metros como temperatura presión litolog!a #uente de agua permeabilidad Eh pH &(* (* ambiente tectónico etc. iendo la cantidad de par%metros involucrados e"tremadamente grandes y de compleja medición muchas veces producto de interpretaciones subjetivas el desarrollo de un modelo geológico de depósito es sujeto a una enorme gama de incertidumbres sin mencionar la variablidad de los sistemas naturales que hacen de cada caso estudiado un caso particular. Las variaciones y complicaciones a este modelo por cierto son muchas. El hecho de que estos sistemas est%n asociados a procesos magm%ticos multi#ac,ticos implica que pueden repetirse varios eventos uno sobre otro durante toda la vida magm%tica del sistema intrusivo por cierto de mucho mayor duración que el caso de un pór#ido cupr!#ero 7ej. 0< -a versus <.* a <.; -a respectivamente1. Por otra parte desarrollo de mega brechas hidrotermales por ejemplo diatremas en ambiente volc%nico cambian las condiciones de permeabilidad en la 2ona de transición sirviendo como canales de permeabilidad a los #luidos hidrotermales y permitiendo un ascenso a niveles m%s epi2onales para desarrollo de alteración y minerali2ación. Estos son solo algunos ejemplos de casos particulares pudiendo e"istir toda una gama de otros casos. 1H.1H. CARACTER@STICAS ESPECTRALES DE LOS %INERALES DE ALTERACIÓN /IDROTER%AL
La interacción de #luidos hidrotermales #ormados por proporciones variables de l!quidos magm%ticos y meteóricos con la roca encajonante genera asociaciones de minerales de alteración dispuestos en di#erentes 2onas. Esta distribución est% controlada principalmente por la temperatura y el pH de los #luidos hidrotermales 7&orbett y Leach 088:1. La ocurrencia de minerales o"idados de hierro como hematita goethita y jarosita es com'n en estos sistemas. Los minerales con uniones entre cationes y (H- especialmente Al$(H -g$(H y +e$(H tienen rasgos de absorción caracter!sticos en el rango de las ondas in#rarrojas cortas entre los 0 4<< m y * ;<< m 7Hau## 088N1 son apropiadas para la detección de asociaciones de minerales de alteración arcillosa y #!lica en di#erentes ambientes hidrotermales. Por otra parte los compuestos o"idados de hiero son mejor detectados dentro del espectro visible 7N<< m 9<< m1 y presentan m%"imos de re#lectancia espectral en la región correspondiente a la banda C- 4. 040 Ing. -iguel anarico Apa2a
Alteraciones Hidrotermales 1H.11. RESU%EN DE ALTERACIONES /IDROTER%ALES %9S CO%UNES
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En la mayor!a de depósitos de origen hidrotermal se sabe hoy en d!a que los #luidos hidrotermales participantes son en su mayor!a de origen magm%tico y que son los que contienen metales a ser depositados seg'n las condiciones termodin%micas de ,ste. La pregunta obvia entonces es en que momento y por qu, se separa o #racciona una #ase hidrotermal de una #ase magm%tica. A condiciones de alta presión y temperatura un magma posee una alta solubilidad del agua solubilidad que decrece con el descenso de temperatura y m%s #uertemente con el descenso de presión. -agmas m%#icos poseen mayor solubilidad que magmas #,lsicos. La p,rdida de solubilidad de un magma y la consecuente partición de agua desde la #ase magm%tica es denominada Dprimera ebulliciónD #enómeno gradual y de poca injerencia. e considera un #luido hidrotermal cuando el agua ya tiene unos ;<> &. La alteración hidrotermal ocurre entre los ;< a ;<<> &. A una C> cr!tica del H *( 749N>& para H*( pura1 se habla de #ase acuosa. Los minerales que se #orman en un ambiente hidrotermal son el resultado de la precipitación de soluciones acuosas calientes. E"isten muchas situaciones din%micas geológicas por las cuales las aguas #r!as se calientan/ El agua atrapada en poros de acumulación de sedimentos y en capas de minerales hidratados o hidró"ilos comien2an a calentarse en la etapa de enterramiento. El agua subterr%nea #r!a puede calentarse en cierta pro#undidad por la vecindad de un cuerpo de magma o por el en#riamiento lento de cuerpos magm%ticos. Las soluciones hidrotermales tambi,n pueden generarse por la deshidratación de minerales hidratados durante el metamor#ismo. En la evolución de la cristali2ación de un magma se separa una #ase acuosa ya que no toda el H*( toma lugar en la #ormación de minerales hidratados como an#!bola y mica. Al #inal de la etapa los #luidos se pueden disipar a trav,s de la roca magm%tica y locali2arse en cavidades. La #ase acuosa que envuelve a los sistemas magm%ticos contiene elementos que corrientemente no son aceptados en los minerales magm%ticos estos ee,entos no co,ati4es son Ag A4 )4 )a* )e* )i4 &u &u* Hg* Li -oN Pb* *$ b4 KN RO Yn* y algunas tierras raras. Estos elementos ya sea por su radio iónico o por su carga no son #%cilmente aceptados en minerales tales como cuar2o #eldespatos biotita an#!bola olivino y piro"enos. Por esta ra2ón estos elementos terminan concentr%ndose en pegmatitas y en soluciones hidrotermales. Para precipitar sul#uros desde una solución hidrotermal debe estar el a2u#re presente en la solución. El a2u#re ocurre en una serie de especies solubles incluyendo *$ H* (N *$ y H(N$. EL a2u#re proviene de los magmas y una prueba de que los magmas contienen a2u#re son las #umarolas asociadas a los volcanes con contenido de a2u#re nativo en los alrededores de los ori#icios. La cristali2ación de sul#uros 7calcopirita bornita pirita pirrotina etc1 a partir de un magma es una indicación directa del contenido de a2u#re en ,l. urante una prospección de depósitos minerales met%licos se presentan con #recuencia y en la mayor!a de yacimientos metal!#eros los tipos de alteraciones hidrotermales as! como minerales productos de alteración hidrotermal que se describen someramente a continuación/ 04* Ing. -iguel anarico Apa2a
Alteraciones Hidrotermales
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1H.11.1. Ateraci!n Pot*sica: Es una alteración de origen hipógeno 7hipog,nico1 y de alta
temperatura 7O<<=$ N<<=&1 que da lugar a la #ormación de minerales propios de las 'ltimas etapas de la cristali2ación magm%tica como #eldespato pot%sico 7ortoclasa @ ortosa1 y biotita a e"pensas de plagioclasa y de piro"eno o an#!bol respectivamente. La relación 5 SH es alta. A ella se asocia la principal minerali2ación hipógena de los pór#idos cupr!#eros. Formalmente est% acompaada por el depósito de anhidrita 7&a(N1. 1H.11.$. Ateraci!n Proi&tica: e caracteri2a por minerales como clorita epidota albita calcita y
hematita. En los pór#idos cupr!#eros constituye una alteración contempor%nea a la pot%sica pero e"terna al sistema minerali2ador y contiene solamente pirita. En cambio alberga la minerali2ación principal en yacimientos cupr!#eros tipo manto 7en especial en sus #acies ricas en clorita albita con transición a sericita1. A mayor temperatura 7N;<=$;<<=&1 grada a alteración calco$sódica que acompaa la minerali2ación principal de los yacimientos #err!#eros cret%cicos del norte de &hile y sur del Per'. 1H.11.3. A4iti
calcio de la plagioclasa por sodio. i ese reempla2o ocurre en presencia de +e la albita #ormada puede presentar un color rosado 7que puede llevar a con#undirla con ortoclasa @ ortosa1. Cambi,n se ha encontrado una Walbita negraX resultado de microinclusiones de magnetita. La albiti2ación es un proceso importante de la alteración propil!tica. 1H.11.5. Siicificaci!n: Alteración hidrotermal consistente en la adición de s!lice 7i(*1 a una roca.
La s!lice es un componente com'n de las soluciones hidrotermales. En su mayor parte se origina en la destrucción total de los silicatos por e#ecto de la acide2 por ejemplo/ -gi(4 *H \ -g* H*( i(*. La solubilidad de la s!lice se #acilita si el pH es alcalino/ i( * (H$ \ Hi(4$. Cambi,n se incrementa con la temperatura. El proceso de silici#icación de una roca aumenta su dure2a y resistencia a los es#uer2os a di#erencia de otras #ormas de alteración que tienden a debilitarlas. 1H.11.8. Ateraci!n Ar'&ica: Alteración hidrotermal que destruye los #eldespatos dando lugar a la #ormación de caolinita ySo montmorillonita 7seg'n la mayor o menor intensidad del metasomatismo de H1. En los pór#idos cupr!#eros se desarrolla en una etapa hidrotermal tard!a y de menor temperatura junto con el depósito de pirita. Cambi,n se la denomina alteración arg!lica intermedia. Los minerales de arcilla se #orman tambi,n por e#ecto de la acide2 que genera la o"idación de los minerales sul#urados en especial de la pirita. 1H.11.. Ateraci!n Ar'&ica A)an
cercanos a la super#icie o muy tard!os en la evolución de un pór#ido cupr!#ero. Es propia de yacimientos epitermales de alta #ugacidad de a2u#re y de o"!geno. Implica un elevado metasomatismo de H que destruye completamente los #eldespatos y la sericita dando lugar a la #ormación de alunita 7sul#ato de Al y 51 acompaada por caolinita y s!lice. Ing. -iguel anarico Apa2a
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Esta alteración implica especiales riesgos de generación de drenaje %cido dado que la roca pierde toda posibilidad de neutrali2ar la acide2 7H1 a trav,s de la hidrólisis de sus silicatos. Genera un importante blanqueo de las rocas lo que #acilita la e"ploración de los depósitos en los que est% presente. La alteración arg!lica avan2ada debilita mucho los maci2os rocosos lo cual puede di#icultar su e"plotación y en algunos casos di#iculta las labores de sondeo 7sondajes1. 1H.11.=. Ateraci!n Caco-S!"ica: Es la alteración hidrotermal caracter!stica de los yacimientos
#err!#eros del tipo 5iruna o Volcanic Hosted -agnetite. Incluye una #uerte albiti2ación de las rocas presentes en los niveles basales del sistema 7muy bien e"puesta en el distrito de Great )ear LaBe &anad%1 as! como clinopiro"eno actinolita clorita escapolita y epidota. En los yacimientos del norte de &hile el depósito de la magnetita #ue acompaado por el de actinolita y apatito a unos ;<<=$N;<=& de temperatura. 1H.11.>. Ateraci!n 0&ica: Cambi,n se denomina alteración cuar2o$seric!tica. Es un tipo de
alteración hidrotermal moderada caracteri2ada por ra2ones -etalSH intermedias. En ella los #eldespatos se convierten en una variedad #ina de muscovita mientras se libera i(* que cristali2a como cuar2o. En los pór#idos cupr!#eros se desarrolla en una etapa intermedia de su evolución cuando las aguas meteóricas penetran en el sistema hidrotermal y removili2an parte de su minerali2ación temprana. Es #recuente que sea acompaada por turmalina #ina. En &huquicamata la 2ona #!lica se sit'a pró"ima a la +alla (este y est% acompaada de minerali2ación de &u y -o importante pero rica en sul#osales de As$b. Es una alteración muy com'n en yacimientos tipo chimenea de brecha. u temperatura se sit'a en torno a los ;<<=&. 1H.11.. Greisseni
yacimientos asociados a intrusiones gran!ticas como los de n$R. La mineralog!a del greissen incluye muscovita #eldespato 7de Fa o 51 cuar2o topacio turmalina y #luorita. 1H.11.1H. Li(i)iaci!n: E#ecto de disolución ejercido por una solución sobre los materiales a trav,s
de los cuales circula. La li"iviación desempea un papel muy importante en la #ormación de yacimientos metal!#eros. Por ejemplo los metales contenidos en secuencias sedimentarias pueden ser li"iviados por soluciones salinas durante su diag,nesis y depositados en conte"tos #avorables. (tro tanto hacen las soluciones hidrotermales al atravesar secuencias volc%nicas o sedimentarias. Cambi,n la li"iviación desempea un papel principal en la #ormación de sul#uros secundarios y de depósitos e"óticos de cobre a e"pensas del metal li"iviado desde la 2ona de o"idación. La li"iviación es un proceso #undamental en las operaciones hidrometal'rgicos. 1H.11.11. Gossan: e denomina as! a la cubierta o"idada y li"iviada desarrollada sobre un
yacimiento sul#urado a#lorante meteori2ado. El estudio de los minerales o"idados de hierro presentes 7goethita hematita jarosita1 as! como el de las celdillas residuales dejadas por la o"idación de los minerales sul#urados constituyen criterios diagnósticos valiosos en la evaluación preliminar del yacimiento subyacente. Ing. -iguel anarico Apa2a
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1H.1$. ALTERACIONES %9S 0RECUENTES A. A#nitas: Grupo de minerales caracter!sticos de la alteración arg!lica avan2ada pero que tambi,n
pueden tener origen sup,rgeno 7superg,nico1. La alunita es un sul#ato de alumino y potasio `5Al47(N1*7(H1O y el grupo de las alunitas tiene una composición general de A)47(N1*7(H1O donde A puede ser 5 Fa &a Pb Ag o FHN y ) puede ser Al &u o +e. . Sericita: -uscovita mica blanca en #inos cristales que se produce principalmente por alteración
de #eldespatos. Es un mineral principal de la alteración cuar2o$seric!tica de la 2ona #!lica de los pór#idos cupr!#eros y es especialmente abundante junto con turmalina en aquellos de tipo chimenea de brecha. e distingue por el car%cter sedoso que presenta la roca alterada 7si se la #rota con la mano se observa en ella el brillo de los #inos cristales de sericita1. C. Arcias: Grupo de minerales del grupo composicional de los alumino$silicatos con estructura de
#ilosilicatos. Generalmente se #orman por meteori2ación o alteración hidrotermal de #eldespatos o micas. Las arcillas est%n constituidas por capas de i$( con coordinación tetra,drica 7C1 y capas Al$ ( con coordinación octa,drica 7(1. E"isten dos tipos principales/ el de la caolinita y el de la montmorillonita o esmectita. El primero presenta alternancia de capas C$( las cuales se atraen #uertemente. En el segundo se presenta una con#iguración C(C$C(C siendo d,biles los contactos C$ C. Ello conlleva que las esmectitas presenten una gran super#icie interna que les permite intercambiar cationes as! como incorporar mol,culas de agua y e"pandirse. Ambas caracter!sticas pueden tener graves consecuencias tanto en la li"iviación en pilas de minerales de cobre 7que se di#iculta mucho por la p,rdida de permeabilidad y por la incorporación del cobre a la arcilla1 como en la estabilidad de obras de ingenier!a 7suelos e"pansivos1. in embargo tienen tambi,n aplicaciones 'tiles como en el caso de los barros 7lodos1 utili2ados en sondajes 7sondeos1. Las arcillas son importantes minerales industriales y tienen uso diagnóstico en e"ploración minera. D. Es,ectitas: Arcillas del tipo montmorillonita en las que dos grupos tetra,dricos i$( rodean a
un grupo octa,drico Al$( repiti,ndose inde#inidamente esta estructura. Ello implica que dos capas tetra,dricas quedan en contacto generando un enlace d,bil. En esa posición se producen cambio de bases 7por ejemplo de H por -g o -g*. En la mina 6adomiro Comic 76C3 distrito &huquicamata norte de &hile1 se ha encontrado una esmectita rica en &u. Aparte de este #enómeno que puede di#icultar la li"iviación en pilas de minerales de cobre se agrega la incorporación de H*( que genera una e"pansión del volumen de la arcilla lo cual tambi,n es causa de problemas 7suelos e"pansivos1. E. Acaino TJrreos: Elementos qu!micos del Grupo *A al que pertenecen )e -g &a r )a y 6a.
u reactividad es menor que la de los elementos del Grupo 0A pero de todas maneras considerable. Al igual que los elementos del Grupo 0 #orma cloruros solubles y las inclusiones #luidas salinas de los minerales 7p.ej. cuar2o calcita y otros1 pueden contener cloruros de Fa &a y -g. 0. Ateraci!n Pot*sica: &aracteri2ada principalmente por #eldespato pot%sico ySo biotita con
minerales accesorios como cuar2o magnetita sericita clorita. La alteración pot%sica de alta 04; Ing. -iguel anarico Apa2a
Alteraciones Hidrotermales
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temperatura 7N<<> a :<<>&1 se caracteri2a por una alteración selectiva y penetrante. )iotita en vetillas ocurre principalmente en el rango 4;<>$N<<>&. +eldespato pot%sico en vetillas en el rango 4<<>$4;<>&. )iotita y #elsdespato est%n comunmente asociados con cuar2o magnetita ySo pirita #ormados a condiciones de pH neutro a alcalino. G. Ateraci!n Proi&tica: &aracteri2ada principalmente por la asociación clorita$epidota con o sin
albita calcita pirita con minerales accesorios como cuar2o$magnetita$illita. La alteración propil!tica ocurre por lo general como halo gradacional y distal de una alteración pot%sica gradando desde actinolita$biotita en el contacto de la 2ona pot%sica a actinolita$epidota en la 2ona propil!tica. En 2onas m%s distales se observan asociaciones de epidota$clorita$albita$carbonatos gradando a 2onas progresivamente m%s ricas en clorita y 2eolitas hidratadas #ormadas a bajas condiciones de temperatura. e #orma a condiciones de pH neutro a alcalino a rangos de temperatura bajo 7*<<>$ *;<>&1. /. Ateraci!n C#ar
minerales accesorios como clorita illita y pirita. (curre en un rango de pH ; a O a temperaturas sobre los *;<>&. A temperaturas m%s bajas se da illita 7*<<>$*;<>&1 o illita$smectita 70<<>$*<<>&1. A temperaturas sobre los N;<>& corindón aparece en asociación con sericita y andalusita. En ambientes ricos en Fa paragonita puede aparecer como la mica dominante Hidrotermalismo y +ormación de yacimientos +uente de +luidos Hidrotermales. I. Ateraci!n Ar'&ica %o"era"a/ &aracteri2ada principalmente por arcillas 7caol!n1 y mayor o
menor cuar2o. (curre en rangos de pH entre N y ; y puede coe"istir con la alunita en un rango transicional de pH entre 4 y N. La caolinita se #orma a temperaturas bajo 4<<>& t!picamente en el rangoU0;<>$*<<>&. obre los 4<<>& la #ase estable es piro#ilita. . Ateraci!n Ar'&ica A)an
oqueroso o Wvuggy s!licaX1 con o sin presencia de alunita jarosita caol!n piro#ilita y pirita. (curre dentro de un amplio rango de temperatura pero a condiciones de pH entre 0 y 4.;. A alta temperatura 7sobre 4;<>&1 puede ocurrir con andalusita adem%s de cuar2o. )ajo pH * domina el cuar2o mientras que alunita ocurre a pH sobre *. . Ateraci!n Caco-siicicata"a: &aracteri2ado por silicatos de &a y -g dependiendo de la roca hu,sped cali2a o dolomita. Cai
La alteración calco$silicatada ocurre bajo condiciones de pH neutro a alcalino a distintos rangos de temperatura. La asociación 2eolita$clorita$carbonatos es #ormada a bajas temperaturas y epidota seguido por actinolita ocurren a temperaturas progresivamente mayores ANEOS. A4re)iat#ras
Abreviaturas de los Principales -inerales 7IFGE--EC *<<:1.
Ing. -iguel anarico Apa2a
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