Yacimientos

GL54A

Metalogénesis: Hidrotermalismo y Modelos de Yacimientos

Apuntes y Referencias Documento de Avance Julio 23, 2001

Brian K. Townley

Geología Económica Departamento de Geología Universidad de Chile

PARTE I: HIDROTERMALISMO INTRODUCCIÓN En la naturaleza la gran mayoría de depositos minerales metálicos están de una u otra forma ligados a procesos hidrotermales. La fuente,composición y características termodinámicas de un fluido hidrotermal pueden ser bastante variables y dependen en gran medida de las características de su fuente, de la distancia de transporte y su modificación durante este, y de las propiedades de la roca huesped. Los efectos del hidrotermalismo quedan evidenciados en asociaciones de minerales de alteración y de mena, de los cuales se puede interpretar,dentro de parámetros termodinámicos restringidos, las condiciones de un fluido hidrotermal en el pasado. Para una interpretación de este tipo es necesaria la clara identificación de asociaciones de minerales de alteración y mena y la secuencia paragenética entre ellas. Un buen conocimiento de las asociaciones compatibles/incompatibles, además de relaciones de contacto/corte, son muchas vecesclave para una buena interpretación paragenética, necesario para la comprensión de la evolución de un fluido hidrotermal en un sistema hidrotermal dado. La evolución termodinámica de un fluido hidrotermal juega un rol directo sobre la capacidad de transporte/precipitación de metales, por ende, un rol fundamental en la formación de un yacimiento. Para una comprensión básica de cualquier tipo deyacimiento de origen hidrotermal es entonces necesario un entendimiento de los procesos de hidrotermalismo, tanto en terminos de condiciones termodinámicas asociadas como en terminos de asociaciones de minerales de alteración y mineralización producto de una interacción agua-roca. Este seminario de dos días intenta proveer los conocimientos básicos y actualizar a los alumnos participantes en cuatroaspectos fundamentales del hidrotermalismo, siendo estos : i) fuente de fluidos hidrotermales y metales, ii) alteración hidrotermal, iii) estabilidad de sulfuros, y iv) transporte y precipitación de metales. La interrelación existente entre estos cuatro tópicos y su comprensión dentro del contexto de un modelo de algún tipo de yacimiento dado son una gran herramienta para el geólogo económico.

2FUENTE DE FLUIDOS HIDROTERMALES Y METALES En la mayoría de depósitos de origen hidrotermal se sabe hoy en día que los fluidos hidrotermales participantes son en su mayoría de origen magmático (ej. Giggenbach, 1997), y que son los que contienen metales a ser depositados según las condiciones termodinámicas de éste. La pregunta obvia entonces es en que momento y por qué se separa o fracciona unafase hidrotermal de una fase magmática y como y por qué es capaz 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 más fuertemente con el descenso de presión (Fig. 1). Magmas máficos poseen mayor solubilidad que magmas félsicos. La pérdida de solubilidad de un magmay la consecuente partición de agua desde la fase magmática es denominada "primera ebullición", fenómeno gradual y de poca injerencia. Otro proceso de partición de agua más efectivo que la pérdida de solubilidad, es la denominada “segunda ebullición", la cual ocurre durante la cristalización de un magma producto de exsolución de agua (se le denomina segunda ebullición porque ocurre duranteenfriamiento adiabático). Este proceso será más rápido y violento a mayor velocidad de cristalización. La fase hidrotermal particionada comprenderá una fase vapor y una fase de hidro-salmuera salina, con altos contenidos de Na y Cl. Bajo condiciones normales de cristalización, metales como el Cu, Zn, Pb, Au, Ag, etc. son incorporados a la fase cristalina como trazas en minerales formadores de roca (ya...