QUE SON LAS ALTERACIONES (GEOLOGÍA) Y QUE MÉTODOS GEOFÍSICOS SE PUEDE EMPLEAR. La alteración hidrotermal es un término general que incluye la respuesta mineralógica, textural y química de las rocas a un cambio ambiental, en térmicos químicos y termales, en la presencia de agua caliente, vapor o gas. La alteración hidrotermal ocurre a través de la transformación de fases minerales, crecimiento de nuevos minerales, disolución de minerales y/o precipitación, y reacciones de intercambio iónico entre los minerales constituyentes de una roca y el fluido caliente que circuló por la misma. La susceptibilidad a la alteración es variable en los minerales primarios de las rocas. El ms reactivo es el vidrio volcnico, frecuentemente alterado primero a ópalo, smectita, calcita o !eolita y luego a minerales de arcilla. En términos generales se puede establecer un orden relativo de susceptibilidad a la alteración de los minerales" #livino $ magnetita $ hiperstena $ hornblenda $ biotita % plagioclasa El cuar!o es resistente a la alteración hidrotermal y no es afectado hasta temperaturas de &''(), pero hay evidencias de recristali!ación del cuar!o a mayores temperaturas. Es relativamente frecuente que en rocas alteradas intensamente cuya textura original ha sido completamente obliterada, se preserven cristales de cuar!o primarios. La textura original de la roca puede ser modificada modificada ligeramente ligeramente o completament completamentee obliterada obliterada por la alteración hidrotermal. La alteración hidrotermal es un tipo de metamorfismo que involucra la recristali!ación de la roca a nuevos minerales ms estables ba*o las condiciones hidrotermales. La caracteritica distintiva de la alteración hidrotermal es la importancia del fluido hidrotermal en transferir constituyentes y calor. El transporte de materiales involucrados en la alteración de las rocas puede ocurrir por infiltración o por difusión +transporte por difusión de especies químicas a través de fluidos estancados en los poros de las rocas o por una combinación de ambos procesos. -eyer y emley +012 clasificaron la alteración hidrotermal en los tipos" propilítica, argílica intermedia, argílica avan!ada, sericítica y potsica
Propilíti!" 3resencia de epidota y/o clorita y ausencia de un apreciable metasomatismo catiónico o lixiviación de alcalis o tierras alcalinas4 5#, )#5 y 6 pueden agregarse a la roca y com7nmente se presentan también albita, calcita y pirita. Este tipo de alteración representa un grado ba*o de hidrólisis de los minerales de las rocas y por lo mismo su posición en !onas alteradas tiende a ser marginal.
Ar#íli! I$t%r&%'i!" 8mportantes cantidades de caolinita, montmorillonita, smectita o arcillas amorfas, principalmente reempla!ando a plagioclasas4 puede haber sericita acompa9ando a las arcillas4 el feldespato potsico de las rocas puede estar fresco o también argili!ado. ay una significativa lixiviación de )a, :a y -g de las rocas. La alteración argílica intermedia representa un grado ms alto de hidrólisis relativo a la alteración propilítica.
S%riíti! o !ro*+%riíti!" ;mbos feldespatos +plagioclasas y feldespato potsico transformados a sericita y cuar!o, con cantidades menores de caolinita. :ormalmente los minerales mficos también estn completamente destruidos en este tipo de alteración.
Ar#íli! !,!$!'!" gran parte de los minerales de las rocas transformados a dic en inglés.
Pot-+i!" ;lteración de plagioclasas y minerales mficos a feldespato potsico y/o biotita. Esta alteración corresponde a un intercambio catiónico +cambio de base con la adición de ? a las rocas. ; diferencia de las anteriores este tipo de alteración no implica hidrólisis y ocurre en condiciones de p neutro o alcalino a altas temperaturas +principalmente en el rango &@'AB@@'A). 3or esta ra!ón, frecuentemente se refiere a la alteración potsica como tardimagmtica y se presenta en la porción central o n7cleo de !onas alteradas ligadas al empla!amiento de plutones intrusivos. El modelo de L#CELL D F8LGEHI +02' muestra los tipos de diferentes alteraciones hidrotermales de la roca de ca*a y las simetrías en el sector alterado. ;dems el modelo contempla con la ubicación de las minerali!aciones de sulfuros ms importantes. Las !onas alteradas se diferencian por su contenido en minerales secundarios. +Jue pueden ser igual o diferente de los minerales de origen primario. Entonces para determinar en terreno y sección transparente la !ona
de alteración hay que diferenciar al primero entre minerales primarios y secundarios y después se anali!a la paragenesis de minerales secundarios.
eneralmente L#CELL D F8LGEHI diferencian cuatro !onas de alteraciones hidrotermales" a Kona 3otsica" La !ona ms a dentro de la alteración. Las ortoclasas, plagioclasas y minerales mficos primarios se cambian por procesos hidrotermales a ortoclasa y biotita, ortoclasa y clorita, o tal ve! a #rtoclasa y biotita y clorita algunas veces con sericita, anhidrita, cuar!o en stoc<or< . El n7cleo de esta !ona puede ser pobre en mena. b Kona filítica o !ona sericítica. El límite entre la !ona potsica y la !ona filica no es bien definida.
6e
trata
de
una
!ona
de
transición
entre
5
hasta
&'
metros.
Giotita primaria y los feldespatos se descomponen a sericita y rutilo. ;dems se conoce la paragenesis de cuar!oBsericitaBpirita con poco clorita, 8llita, rutilo y pirofilita. )arbonatos y anhidrita son muy escasos en esta !ona. c Kona argílica" Kona no siempre bien desarrollada. 3rincipalmente corresponde a la formación de minerales arcillosos, como caolín, montmorillonita y pirita en vetillas peque9as. Los feldespatos alcalinos no muestran fuertes alteraciones, biotita primaria se cambió parcialmente a clorita.
d Kona propilítica" La !ona ms afuera del sistema sin contacto definido a la roca de ca*a. Las alteraciones se disminuyen paulatinamente hasta desaparecen completamente. Las características de esta !ona son los minerales clorita, pirita, calcita y epidota. Las plagioclasas no siempre
muestran alteraciones. Giotita y ornblenda se cambiaron parcialmente o total a clorita y carbonatos. Los métodos geofísicos constituyen una excelente herramienta científica para la exploración de los recursos minerales, ya que permiten de una manera rpida y económica, definir características de las estructuras geológicas minerali!adas de gran importancia para la programación de obras directas. La detección y posterior exploración de los yacimientos minerales exigen el conocimiento de la génesis, forma de empla!amiento de la minerali!ación, geometría y relaciones entre las diversas unidades litológicas involucradas. Estas situaciones pueden discernirse con métodos geofísicos ya que, en general, las rocas han sufrido diversas alteraciones mineralógicas que les confieren propiedades físicas contrastantes +densidad, conductividad eléctrica, susceptibilidad magnética, propiedades elsticas, etc., que permitan la detección a profundidad desde la superficie. La finalidad de la geofísica de exploración, es la de separar !onas que aparecen como estériles de las que presentan posibilidades de contener yacimientos económicamente explotables. Micho de otra forma, la condición necesaria para la detección de un yacimiento por medio de un método geofísico, es que el mineral posea alguna propiedad física que resalte de la roca enca*onaste4 estas propiedades físicas pueden ser, la susceptibilidad magnética, conductividad eléctrica y elasticidad entre otras.
Mto'o+ &!#$tio+ Los minerales magnéticos producen distorsiones en el )ampo -agnético de la Iierra, las cuales pueden utili!arse para la locali!ación de los yacimientos de Nierro +Ne. ;parte de esta aplicación directa, los métodos magnéticos pueden aplicarse también para detectar formaciones minerali!adas como los yacimientos de sulfuros que obtienen -agnetita, 8lmenita o 3irrotita, también se aplica en la b7squeda de yacimientos de -anganeso, )romita y para la detección de accidentes geológicos, tales como fallas, contactos entre diferentes unidades litológicas, intrusiones, trampas estructurales para la b7squeda de hidrocarburos, etc.
Mto'o+ %ltrio+ / %l%tro&!#$tio+ Mto'o '% R%+i+ti,i'!'
Este método se aplica en forma con*unta con el método de 3olari!ación 8nducida y se emplea en levantamientos de 6emi detalle y Metalle. )on este método se mide la resistividad aparente +#posición de las rocas y minerales al paso de la corriente eléctrica, en función de esta característica, es posible inferir la existencia de cuerpos ms resistivos o conductores que las rocas enca*onantes. Este método se aplica en dos grandes variantes como son los So$'%o+ Eltrio+ 0%rti!l%+ + SE0 y C!li!t!+ +también conocidas como perfiles. Los 6EOs se aplican para conocer las resistividades de estratos hori!ontales con el ob*etivo de buscar acuíferos, mantos minerali!ados o estructuras geológicas de interés que presenten formas estratificadas hori!ontales y con poco bu!amiento. Las calicatas se emplean para la detección de cuerpos tipo deiformes o bien cuerpos con cualquier forma, siempre y cuando no se comporten como estratos hori!ontales y que su resistividad sea contrastante con el medio enca*onante.
Mto'o+ '% pol!ri!i1$ i$'i'! (pi) Este método se aplica en levantamientos de 6emidetalle Metalle +;lgunos
IN0ESTIGAR COMO ES LA CONFORMACI2N DEL PLANETA Y QUE PAPEL 3UGO LA GEOFÍSICA EN ELLO. Las rocas que son materiales sólidos, duros e indeformables en superficie, a causas diversas en el interior tienen otro comportamiento, por e*emplo4 en etapas preBgeológicas, la temperatura ha debido ser superior a la actual, lo cual habría facilitado que la materia, entre las distintas !onas, se haya transportado con facilidad, ya que las temperaturas elevadas hacen que los materiales sean mas viscosos, acelerndose notablemente los procesos de diferenciación y concentración de los materiales en función de las densidades, haciendo de esta manera que los materiales en el interior de la tierra se diferencien formando capas concéntricas, las cua les son corte!a manto y n7cleo.
Cort%!" es la capa ms fina e irregular. 6ólida. 6u espesor varía desde @
M!$to" ms uniforme que la )orte!a y mucho ms grueso. 6u límite se sit7a a 50''
posee
importantes
cantidades
de
silicio,
formando
una
roca
característica
denominada peridotita. 6u límite con el :7cleo forma la discontinuidad de utenberg. 3osee dos partes diferenciadas y separadas por la discontinuidad de Hepetti a12'
N4l%o" Es muy denso. )ompuesto bsicamente por hierro, níquel y a!ufre, similar a un tipo de material +roca denominado troilita, encontrado en algunos meteoritos que han caído a la Iierra +siderolitos y cuyas propiedades físicas coinciden con las medidas para esta capa terrestre. El :7cleo externo se encuentra en estado líquido, lo que sabemos porque las Pondas sP desaparecen en él. 6u límite, situado a @''
3ara determinar estas tres capas concéntricas se tuvo que recurrir a los estudios geofísicos siendo el método mas adecuado el método sísmico.
Sí+&i!" de acuerdo con las observaciones sobre la propagación de las ondas sísmicas longitudinales y transversales, originados artificialmente por explosiones subterrneas en puntos determinados4 a cierta profundidad de la superficie terrestre, se ha comprobado q se origina un rayo sísmico no rectilíneo, sino curvado, que sufre refracciones bruscas e incluso reflexiones totales, lo cual quiere decir que el medio de propagación, o sea que el interior de la tierra no es homogéneo, donde las velocidades de propagación de las ondas sísmicas a diferentes profundidades estn en función de las propiedades elsticas y la densidad de los materiales. 6e ha comprobado que las ondas longitudinales se propagan, en las partes ms superficiales de la tierra a velocidades que varían de @.Q a 1.& ?m/seg4 y las ondas transversales lo hacen con velocidades que varían de &.& a &.2 ?m/seg. Estos valores se mantienen hasta profundidades de Q' a 1' ?m en los continentes4 de @ a ' en las !onas ocenicas y aumentan bruscamente a velocidades de R?m/seg las ondas longitudinales y Q.@?m/seg las ondas transversales. 6e establece que este cambio brusco de la naturale!a del medio a estas profundidades, se debe a un cambio de composición de los materiales. Este nivel de cambio brusco se denomina como la discontinuidad sísmica de primer orden denominada -ohorovicic, que limita una débil capa superficial que se denomina )orte!a, cuyo espesor varía considerablemente de unos lugares a otros.
La velocidad de las ondas longitudinales y transversales aumenta de manera continua y rpidamente hasta la profundidad próxima a los 2''B''
E$ l! 'ir%i1$ E*5 '% $ &!p! #%ol1#io %+!l! 6"677777 i'%$ti8i!r l! %'!' '% l!+ ro!+ / l!+ 'i8%r%$t%+ propi%'!'%+ #%o&%-$i!+. Por tr!&o+ 'o$'% 9!/! &!t%ri!l tr!$+port!'o i$'i!r : tipo '% &to'o #%o8í+io +% p%'% %&pl%!r p!r! o$o%r + pot%$i! / otro+ p!r-&%tro+.
