Hidrotermalismo

Metalogénesis: Hidrotermalismo y Modelos de
Yacimientos

Apuntes y Referencias
Documento de Trabajo, Enero 2006

Brian K. Townley

Geología Económica
Departamento de Geología
Universidad de Chile

PARTE I: HIDROTERMALISMO
INTRODUCCIÓN
En la naturaleza la gran mayoría de depósitos minerales metálicos están de una u otra forma
ligados a procesos hidrotermales. La fuente, composicióny 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 huésped.
Los efectos del hidrotermalismo quedan evidenciados en asociaciones de minerales de
alteración y de mena, de los cuales se puedeinterpretar, 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 muchasveces clave 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 tipode yacimiento de origen hidrotermal es
entonces necesario un entendimiento de los procesos de hidrotermalismo, tanto en términos
de condiciones termodinámicas asociadas como en términos de asociaciones de minerales
de alteración y mineralización producto de una interacción agua-roca.
Este seminario se intenta proveer los conocimientos básicos y actualizar a los alumnos
participantes encuatro aspectos 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 es una gran herramienta para el geólogoeconómico.

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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
ofracciona una fase hidrotermal de una fase magmática y como y por qué es capaz de
secuestrar metales desde el magma.
La solubilidad de agua en un magma de composición fija es diréctamente proporcional a la
presión e inversamente proporcional a la temperatura, donde la variable presión es de
mayor preponderancia. La solubilidad de agua en un magma no cristalizado de
composición fija crece conel descenso de temperatura y decrece fuertemente con el
descenso de presión (Fig. 1). Por otra parte, magmas máficos poseen menor solubilidad de
agua que magmas félsicos, a una misma presión. La pérdida de solubilidad de un magma y
la consecuente partición de una fase agua desde la fase magmática es denominada "primera
ebullición", fenómeno gradual y de poca injerencia.
Otro proceso departición 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 durante
enfriamiento adiabático). Este proceso será más rápido y violento a mayor velocidad de
cristalización. La fase hidrotermal particionada comprenderá una fase...