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presenta
Curso Teórico-Práctico de
Alteraciones HidrotermalesAlteraciones Hidrotermales
Diciembre 2009
Los procesos geológicos se desarrollan en búsqueda constate de equilibrio físico-químico.
NM
100 km
NM
Roca cristalina
100 km Fusiónparcial en
mantosuperior
Fusión parcial
NM
Fusiónparcial en
Roca cristalina
100 km
parcial encortezainferior
Fusiónparcial en
mantosuperior
Fusión parcial
NM
Ascenso pordiapirismo
Fusiónparcial en
3
2
100 km
parcial encortezainferior
Fusiónparcial en
mantosuperior
1
NM
Ascenso pordiapirismo
Fusiónparcial en
100 km
parcial encortezainferior
Fusiónparcial en
mantosuperior
NM
Soluciones
FuenteFuente
Formación de yacimientos hipógenos
Soluciones
Espacios abiertos
Fuente
Condicones físico-químicasfavorables para la precipitación
Soluciones
Espacios abiertos
Fuente
Formación de yacimientos supérgenos
Rocasígneas
Rocas metamórficas
Rocas sedimentarias
Yacimientos minerales
metamórficas sedimentarias
Rocasígneas
Rocas metamórficas
Rocas sedimentarias
Formación de
Yacimientos minerales
metamórficas sedimentariasminerales
Rocasígneas
Rocas metamórficas
Rocas sedimentarias
Soluciones acuosas
Yacimientos minerales
metamórficas sedimentariasacuosas
La naturaleza crea y destruye, destruye y crea, en procesos de miles a millones de años de duración, y el hombre ve solo un brevísimo instante de esos solo un brevísimo instante de esos procesos.
CONDICIONES DELAMBIENTE DEFORMACIÓN
SINGULARIDADESDE LOS MINERALES
COMPOSICIÓNY TEXTURA
DEL YACIMIENTO
INTERPRETACIÓN ESTUDIOINTERPRETACIÓNDE LAS CONDICIONES
DE FORMACIÓN
ESTUDIODESCRIPTIVO
OBSERVACIONES
INTERPRETACIÓNRAZONAMIENTO
CONOCIMIENTOSTEÓRICOS
Curso Teórico-Práctico
Alteraciones Hidrotermales
CAFAECAFAECAFAECAFAE
presenta
Alteraciones Hidrotermales
Curso Teórico-Práctico de Alteraciones Hidrotermales
1. Naturaleza de los fluidos hidrotermales H. ChirifIntroducciónOrigen de las soluciones hidrotermalesMecanismos de migración
2. Alteraciones hidrotermales en sistemas magmáticosL. Cerpa
Controles en los procesos de MineralizaciónEl magma y el fluidoMecanismos de transportePrecipitación de fluidos
3. Métodos de estudio de las alteraciones hidrotermalesK. Velarde
Espectrometría en alteraciones hidrotermales
4. Tipos de alteraciones y zonación por yacimientosM. Mamani & J. AcostaM. Mamani & J. Acosta
Depósitos epitermales de alta y baja sulfuraciónPórfidos de cobre
La práctica sin teoría es como un barco sin timón.
Leonardo Da Vinci
OBSERVACIONES
INTERPRETACIÓNRAZONAMIENTO
CONOCIMIENTOSTEÓRICOS
Las rocas nos cuentan secretos de millones de años.
Curso Teórico-Práctico de Alteraciones Hidrotermales
Capítulo 1
IntroducciónIntroducción
Dr. Humberto ChirifDRME – INGEMMET
Octubre 2009
Fluidos o soluciones hidrotermales
Soluciones acuosas ricas en volátiles y otros componentes (entre los que se pueden (entre los que se pueden contar metales), formadas en el interior de la corteza y con temperaturas variables entre 500 y 100°C.
Origen de las soluciones hidrotermales
- Soluciones juveniles o magmáticas- Aguas de deshidratación molecular- Aguas connatas liberadas por compactación- Aguas meteóricas infiltradas- Aguas meteóricas infiltradas- Aguas marinas infiltradas- Aguas geotérmicas
Fluidos mineralizantes
Fluidos hidrotermales desde los cuales precipitan elementos de interés económico.
Alteraciones hidrotermales
Fluidos interés económico.
H2O, H2S, HCl,
HF, CO2, H2
Fluidos hidrotermales
Fluidos mineralizantes
Fluidos hidrotermales desde los cuales precipitan elementos de interés económico.
Alteraciones hidrotermales,yacimientos
Fluidos interés económico.
H2O, H2S, HCl,
HF, CO2, H2, metales
Fluidos mineralizantes
Alteraciones hidrotermales
yacimientos
Solucionesmineralizantes
Alteraciones hidrotermales
Solucioneshidrotermales
Alteraciones hidrotermales
Transformaciones mineralógicos en la roca cajaDestrucción de minerales de la roca caja
Precipitación de minerales desde las soluciones
Búsqueda de equilibrio
Solucioneshidrotermales(alta P, alta T)
Definición de alteraciones hidrotermales
Alteración hidrotermal es el conjunto de cambios mineralógicos y texturales producidos en las rocas por efecto de las soluciones hidrotermales.hidrotermales.
Origen de las alteraciones hidrotermales juveniles
Soluciones
Fuente
Primera Ebullición
A condiciones de alta presión y temperatura, los magmas poseen una alta solubilidad del agua, la cual decrece con el descenso de temperatura y más fuertemente con el descenso de presión.
Magmas máficos poseen mayor solubilidad que magmas félsicos.
Primera Ebullición
La pérdida de solubilidad de un magma y la consecuente partición de agua desde la fase magmática es denominada "primera ebullición", fenómeno gradual y de poca injerencia.
Segunda Ebullición (Ebullición Retrograda)
Otro proceso de partición de agua más efectivo, es la denominada “segunda ebullición", la cual ocurre durante el enfriamiento adiabático y como producto de exsolución de agua.Este proceso será más rápido y violento a mayor Este proceso será más rápido y violento a mayor velocidad de cristalización (últimas fases de la cristalización).
Segunda Ebullición (Ebullición Retrograda)
La fase hidrotermal particionada comprenderá una fase vapor y una fase acuosa líquida salina, con altos contenidos de Na y Cl.Bajo condiciones normales de cristalización, metales como el Cu, Zn, Pb, Au, Ag, etc. son metales como el Cu, Zn, Pb, Au, Ag, etc. son incorporados a la fase cristalina como trazas en minerales formadores de roca.
Alteraciones hidrotermales
Alteraciones hidrotermales,yacimientos
H2O, H2S, HCl,
HF, CO2, H2
H2O, H2S, HCl,
HF, CO2, H2, metales
La separación masiva y violenta de una fase hidrotermal será capaz de captar metales antes de que entren a formar parte de minerales formadores de roca.Esto implica que mientras menos cristalizado este un magma, mejor probabilidad de extraer altos un magma, mejor probabilidad de extraer altos contenidos de los metales existentes.
Captación de metales
Recordemos que las soluciones hidrotermales contienen H2O, H2S, HCl, HF, CO2 y H2.Y que el H2S y HCl son componentes que se fraccionan o particionan fuertemente en la fase acuosa de exsolución del magma.acuosa de exsolución del magma.En teoría, con un 3% en peso de agua en una fase silicatada fundida, podría ser extraído aproximadamente un 95% del Cu contenido en un magma félsico.
Captación de metales
Los sulfuros y otros minerales metalíferos tienen muy baja solubilidad en agua, de modo que debe existir otra forma de transporte de metales en fluidos hidrotermales, y este es como complejos o iones complejos en los cuales los cationes iones complejos en los cuales los cationes metálicos se unen a grupos complejos o ligantes, siendo los más importantes HS-, H2S, Cl
- y OH-.
Los complejos que se generan son mayormente sufurados (por ejemplo PbS(HS)-) o clorurados(AgCl2
-, PbCl3-).
Ambos tipos de iones complejos juegan un rol importante en el transporte de metalesLos datos experimentales indican que los complejos clorurados son estables a altas complejos clorurados son estables a altas temperaturas en fluidos hidrotermales, pero se descomponen al bajar la temperatura, mientras que los complejos sulfurados son estables hasta temperaturas más bajas siempre y cuando exista una alta actividad de H2S y HS
-.
Para ilustrar como los iones complejos pueden transportar metales, cabe mencionar que el proceso industrial más utilizado en la recuperación del oro es la lixiviación con cianuro.
Este proceso (cianuración) aprovecha que el oro forma un complejo estable a temperatura forma un complejo estable a temperatura ambiente que es el dicianato de oro (Au(CN)2
-), anión altamente soluble, lo que permite extraer el oro de una pila o de mineral pulverizado a una solución de la cual luego se precipita el oro, ya sea incorporando zinc en polvo o haciendo pasar la solución por carbón activado.
Migración de las alteraciones hidrotermales
Al discurrir las soluciones hidrotermales por los espacios abiertos de las rocas, reaccionan con ellas y forman asociaciones de minerales típicas para cada rango composicional y de típicas para cada rango composicional y de temperatura.
Al discurrir las soluciones hidrotermales por los espacios abiertos de las rocas, reaccionan con ellas y forman asociaciones de minerales típicas para cada rango composicional y de temperatura.
Al discurrir las soluciones hidrotermales por los espacios abiertos de las rocas, reaccionan con ellas y forman asociaciones de minerales típicas para cada rango composicional y de temperatura.
Los espacios abiertos por donde discurren son poros interconectados o fracturas, preexistentes o formadas por la propia presión de las alteraciones.
El reconocimiento de las texturas, tipos de vetillas y direcciones permite comprender la dinámica de la migración de los fluidos.
Tipos de alteraciones
- El tipo de alteración varía según la composición de la solución (lo cual es característico para cada tipo de yacimiento) y según la temperatura de la solución (característico para cada zona o distancia a la (característico para cada zona o distancia a la fuente).
Tipos de alteraciones
- El estudio de las alteraciones hidrotermales es importante porque constituye una guía de exploración de mena y un indicador del carácter de la solución y por ende de la génesis del yacimiento.génesis del yacimiento.
OBSERVACIONES
INTERPRETACIÓNRAZONAMIENTO
CONOCIMIENTOSTEÓRICOS
Tipos de alteración
TIPO DE ALTERACIÓN
MINERALOGÍA
POTÁSICA KFP, bt, mt, CLOs, ep; anh, ab
SILICIFICACIÓN sílice
ARGÍLICA kao, al, diásporaARGÍLICAAVANZADA
kao, al, diáspora
FÍLICA ser, qz, py
ARGÍLICA kao, mont, qz
PROPILÍTICA CLOs, ep, cac, act, py, ab
Tipos de alteraciones por yacimientos
Yacimiento Alteración Asociación mineralógia
Pórfido de cobre
Potásica Vetillas qz-KFPT / bt diseminada
Fílica qz-ser-py
Argílica kao-(al)
Propilítica CLOs-ep-cac
Argílica avanzada kao-dick-prf-qz
Sericítica qz-serMeotermal
Sericítica qz-ser
Argílica kao-mont
Propilítica CLOs-ep-cac-py
Epitermal-LSPotásica qz-ser-adl / smt
Propilítica CLOs
Epitermal-HS
Argílica avanzada kao-qz-al
Silicificación qz, calcedonia, ópalo
Propilítica CLOs-(ep-cac)
Reacciones de formación de alteraciones hidrotermales
Alteración Proceso Reacción
Potásica
Formación de feldespato potásico secundario
(Ca,Na,K)(Si,Al)4O8 + K+ = KAlSi3O8 + (Na+, Ca+2)
Formación de biotita secundaria
(Mg,Fe)4Ca2Al(Si,Al)8O22(OH,F)2 + (H+,Mg+2,K+) =
biotita secundaria(H ,Mg ,K ) = K(Mg,Fe)3(Al,Fe)Si3O10(OH,F)2 + (Na+,Ca+2)
FílicaSericitización de feldespatos
3 KAlSi3O8 + 2 H+ = KAl3Si3O10(OH)2 + 6 SiO2 + 2 K+
Reacciones de formación de alteraciones hidrotermales
Alteración Proceso Reacción
Argílica avanzada
Caolinitización de sericita
4 KAl3Si3O10(OH)2 + 6 H2O + 4 H+ =
3 Al4Si4O10(OH)8 + 4 K+
Alunitización de sericita
KAl3Si3O10(OH)2 + 4 H+ + 2 (SO4)-2 =
KAl3(SO4)2(OH)6 + 6 SiO2
Alunitización de caolinita
3 Al2Si2O5(OH)4 + 2 K+ + 6 H+ + (SO4)-2 =
2 KAl3(SO4)2(OH)6 + 6 SiO2 + 3 H2Ocaolinita 2 KAl3(SO4)2(OH)6 + 6 SiO2 + 3 H2O
Propilítica
Cloritización deK(Mg,Fe)3(Al,Fe)Si3O10(OH,F)2 + H+ = (Mg,Fe)5Al(Si,Al)4O10(OH)8 + SiO2 + K+
Epidotización y albitización de plagioclasa
(Ca,Na,K)(Si,Al)4O8 + SiO2 + H2O + Na+ =
Ca2(Al,Fe)3(SiO4)3(OH) + NaAlSi3O8 + H+
Intensidad de la
alteración
MUESTRAS TIPICASDE LA ZONA DE OXIDACIONDE LA ZONA DE OXIDACION
S. C
anch
aya
S. C
anch
aya
MINERAL SECUNDARIOEnriquecimiento Supergénico
S. C
anch
aya
S. C
anch
aya
S. C
anch
aya
S. C
anch
aya