“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”.

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

INTEGRANTES:

Azo Pasco Solangge Maoli Fiestas Niño Ítalo Maceda Cruz Otiniano Pingo Luis Ramos Sernaque Eduardo

PROFESOR:

Ing. Armando Berrospi Cajavilca

CURSO:

Yacimientos de minerales

TEMA:

Alteraciones hidrotermales de la pared rocosa – paragénesis – zoneamiento

CASTILLA – PIURA

2015

ALTERACIONES HIDROTERMALES DE LA PARED ROCOSA

Los depósitos minerales hidrotermales van generalmente acompañados de una faja de alteración de las paredes rocosas, visible a simple vista. La intensidad de la alteración depende también de la pared rocosa y del carácter químico.

El fluido tiende a estar considerablemente fuera de equilibrio termodinámico con las rocas adyacentes y esto genera las modificaciones en la composición mineralógica original de las rocas, puesto que componentes en solución y de los minerales sólidos se intercambian para lograr un equilibrio termodinámico.

ALTERACION HIDROTERMAL - CONCEPTO

La alteración hidrotermal o metamorfismo hidrotermal es un proceso geológico en donde sedimentos o rocas sufren los efectos de la circulación de fluidos de agua a altas temperaturas que son químicamente activos.

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 alteración hidrotermal afecta la composición mineral y la velocidad de ciertas reacciones. La alteración hidrotermal ocurre a relativamente bajas temperaturas y presiones si se compara con otros tipos de metamorfismos.

La espilita y la serpentinita son ejemplos de rocas que se forman producto de alteración hidrotermal.

CARACTERISTICAS DE LA ALTERACIÓN HIDROTERMAL

La característica esencial de la alteración hidrotermal es la conversión de un conjunto mineral inicial en una nueva asociación de minerales más estable bajo las condiciones hidrotermales de temperatura, presión y sobre todo de composición de fluidos. La textura original de la roca puede ser modificada ligeramente o completamente obliterada por la alteración hidrotermal.

FACTORES QUE PRVOCAN UNA ALTERACIÓN HIDROTERMAL

Los factores más importantes que provocan deposición hidrotermal a partir de soluciones son los cambios de temperatura y presión.

a) Temperatura y la diferencia de temperatura (∆tº) entre la roca y el fluido que la invade: mientras más caliente el fluido mayor será el efecto sobre la mineralogía original.

b) Composición del fluido; sobre todo el pH del fluido hidrotermal: mientras más bajo el pH (fluido más ácido) mayor será el efecto sobre los minerales originales.

c) Permeabilidad de la roca: Una roca compacta y sin permeabilidad no podrá ser invadida por fluidos hidrotermales para causar efectos de alteración. Sin embargo, los fluidos pueden producir fracturamiento hidráulico de las rocas o disolución de minerales generando permeabilidad secundaria en ellas.

d) Duración de la interacción agua/roca y variaciones de la razón agua/roca. Mientras mayor volumen de aguas calientes circulen por las rocas y por mayor tiempo, las modificaciones mineralógicas serán más completas.

e) Composición 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 mineralogía resultante es esencialmente independiente del tipo de roca original.

f) Presión: este es un efecto indirecto, pero controla procesos secundarios como la profundidad de ebullición de fluidos, fracturamiento hidráulico (generación de brechas hidrotermales) y erupción o explosiones hidrotermales.

Los dos factores iniciales temperatura y composición del fluido hidrotermal son lejos los más importantes para la mineralogía 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 formaron depósitos minerales de origen hidrotermal.

PROCESOS DEBIDOS A LA ALTERACIÓN HIDROTERMAL

a) Depositación directa: muchos minerales se depositan directamente a partir de soluciones hidrotermales. Para poder hacerlo es obvio que la roca debe tener pasajes para que el fluido pueda moverse dentro de ellas.

Ej. Diaclasas, fallas, fracturas hidráulicas, discordancias, zonas brechosas, huecos, poros y fisuras.

El cuarzo, calcita y anhidrita forman fácilmente venillas y relleno de huecos en las rocas, pero también se ha observado localmente clorita, illita, adularia, pirita, pirrotina, hematita, wairakita, fluorita, laumontita, mordenita, prehnita y epidota que deben haberse depositado directamente de un fluido hidrotermal.

b) Reemplazo: Muchos minerales de las rocas son inestables en un ambiente hidrotermal y estos tienden a ser reemplazados por nuevos minerales que son estables o al menos metaestables en las nuevas condiciones. La velocidad del reemplazo es muy variable y depende de la permeabilidad de la roca.

c) Lixiviación: Algunos de los componentes químicos de las rocas son extraídos por los fluidos hidrotermales al atravesarlas, particularmente cationes metálicos, de modo que la roca es deprimida en dichos componentes o lixiviada.

La alteración hidrotermal produce cambios en las propiedades de las rocas alterando su densidad (aumento o disminución), porosidad, permeabilidad (aumento o disminución), susceptibilidad magnética (usualmente disminuye, pero puede aumentar cuando se deposita magnetita hidrotermal) y resistividad (usualmente decrece porque los sulfuros metálicos permiten el paso de corrientes eléctricas, pero masas silíceas producto de alteración pueden ser más resistivas).

Simultáneamente con esos cambios físicos pueden ocurrir eventos relacionados o sin relación como fallamiento y formación de diaclasas/fracturas que afectan el proceso de alteración

TIPOS DE ALTERACIÓN

Alteración potásica: caracterizada por la presencia de feldespato potásico secundario y/o biotita secundaria (anhidrita también puede estar presente).

En términos fisicoquímicos esta alteración se desarrolla en presencia de soluciones casi neutras y a altas temperaturas (400º-600ºC).

Propilítica: caracterizada por la presencia de clorita, epidota y/o calcita, y plagioclasa albitizada. Generada por soluciones casi neutras en un rango variable de temperaturas.

Alteración fílica, también denominada cuarzo-sericítica o simplemente sericítica: caracterizada por el desarrollo de de sercita y cuarzo secundario.

Es el resultado de una hidrólisis moderada a fuerte de los feldespatos, en un rango de temperatura de 300º-400ºC.

Alteración argílica, también denominada argílica intermedia: caracterizada por la presencia de caolinita y/o montmorillonita.

Argílica avanzada: caracterizada por la destrucción total de feldespatos en condiciones de una hidrólisis muy fuerte, dando lugar a la formación de caolinita y/o alunita.

Silicificación: caracterizada por la destrucción total de la mineralogía original. La roca queda convertida en una masa silícea. Representa el mayor grado de hidrólisis posible.

Los rellenos hidrotermales de espacios abiertos por cuarzo "no son" una silificación.

PARAGENESIS Y ZONEAMIENTO

El orden cronológico de depositación mineral se conoce como la secuencia paragenética o paragénesis de un depósito mineral, mientras que la distribución espacial se conoce como zonación.

PARAGENESIS – CONCEPTO

La paragénesis es la relación mineralógica expresada en función de un eje temporal; p. ej., si varían las condiciones progresivamente a través del tiempo aparecerá un mineral determinado como derivado de un mineral anterior, y puede, por último, convertirse en un tercero, siendo la recristalización el proceso responsable. 

El término a veces se emplea con el sentido específico del orden de cristalización de los minerales que componen una roca, y se utiliza también en el sentido amplio para significar el modo de origen de una roca o de un mineral.

Esta se determina principalmente en base a estudios microscópicos con luz reflejada de secciones pulidas, utilizando los criterios texturales mencionados en la sección precedente, pero la relación entre distintas venillas constituyen también antecedentes valiosos al respecto.

PARAGENESIS DE LOS DEPOSITOS HIDROTERMALES

A partir de los 374 ºC, las elevadas presiones existentes, provocan la licuación del agua que ya es muy abundante.

En consecuencia, los fluidos resultantes consisten en disoluciones de los elementos que hasta ahora no han participado (o han participado poco) en los anteriores procesos de consolidación (Cu, Ag, Pb, Zn, Cd, Ba, Hg, As, Sb, Bi, Mo, Sn, W, Mn, S, Se, Te).

En estas disoluciones se van dando una serie de reacciones de precipitación (relacionadas con fenómenos de complejación y otros) y que con la influencia de la temperatura, provocan la formación de los minerales que se citan a continuación:

PARAGÉNESIS DE ALTAS TEMPERATURAS O HIPOTERMALES

 Formados entre 374 y 300 ºC, a gran profundidad.

Magnetita, hematita, pirrotina, casiterita, bismuto, etc.

PARAGÉNESIS DE MEDIAS TEMPERATURAS O MESOTERMALES

Formados entre 300 y 200 ºC, a profundidad media.

Galena, blenda, pirita, calcopirita, tetraedrita, baritina, calcita, etc.

PARAGÉNESIS DE BAJAS TEMPERATURAS O EPITERMALES

Formados entre 200 y 50 ºC, a poca profundidad.

Estibina, cinabrio, baritina, marcasita, pirita, blenda, seleniuros y teluros de oro y plata.

ZONEAMIENTO – CONCEPTO

Es la distribución espacial de los minerales o elementos en un espacio en el yacimiento mineral el cual puede manifestarse a nivel de:

Depósito individual (zonación de depósito mineral) En un distrito minero (zonación distrital) En una región más grande (zonación regional).

Las zonaciones mineralógicas reflejan las distintas condiciones físico-químicas existentes en distintos sectores de un sistema hidrotermal, pero puede darse el caso de traslapes de zonas con asociaciones minerales que reflejan por ejemplo distintas condiciones de presión y temperatura.

Los patrones de zonación corresponden a cambios mineralógicos tanto en la vertical, como en la horizontal en áreas mineralizadas. Las zonas pueden ser definidas por diferencias en los elementos metálicos y contenido de elementos trazas, diferencias en el contenido de azufre o incluso en sutiles diferencias entre razones entre ciertos elementos.

Por ejemplo el modelo zoneamiento de la Veta Bienaventurada son observables en un rango espacial de 230 m en sentido vertical y 1550 m en sentido horizontal.

Uno de los ejemplos más claro de zoneamiento se encuentra En el distrito minero Animón-Huarón, los precipitados de los diferentes ciclos de

mineralización se han distribuido en zonas concéntricas tridimensionales asimétricas.

Los minerales de mayor temperatura, correspondientes al 1er ciclo de mineralización, se ubican en la parte central y se caracterizan por estar distribuidos en dos subzonas: Una en la parte central o núcleo compuesta esencialmente de pirita-enargita y otra que rodea a la anterior compuesta de abundante pirita-tetraedrita.

Los minerales de mediana temperatura correspondientes al 2do ciclo de mineralización, se ubican en la zona intermedia. Estos precipitados intruyen y traslapan a los minerales del 1er ciclo y originan las asociaciones de minerales de cobre-zinc y plomo ó minerales triples.

El mineral característico es la marmatita acompañada de cristales triglifos de pirita y de poca galena.

En esta zona se ubican la mayor cantidad de depósitos minerales del distrito.

Los minerales de baja temperatura que han sido originados durante el 3er ciclo de mineralización. Se han precipitado en las fracturas más jóvenes de la periferia del distrito.

Estos precipitados conforman la zona exterior de mineralización, los minerales típicos son: esfalerita rubia clara y esfalerita rubia rojiza, galena en megacristales y ganga botroidales de siderita, baritina y rodocrosita. Debido a las reaperturas de las fracturas, los precipitados del tercer ciclo han traslapado a las zonas ocupadas por los precipitados anteriores.

CONCLUSIONES

El orden cronológico de depositación mineral se conoce como la secuencia paragenética o paragénesis de un depósito mineral, mientras que la distribución espacial se conoce como zonación.

La paragénesis es la asociación de minerales que se han originado en las mismas condiciones.

La alteración hidrotermal ocurre a través de la transformación de fases minerales, crecimiento de nuevos minerales, disolución de minerales y/o precipitación.

Los patrones de zonación corresponden a cambios mineralógicos tanto en la vertical, como en la horizontal en áreas mineralizadas