Cap Vii Alteraciones Hidrotermales

ALTERACIONES HIDROTERMALES

Por: Ing. Ví ctor ctor Gerardo Rivasplata Melgar Adaptado de L. Fontboté (2003)

Alteración hidrotermal 



La" a l t e r a c i ónhi dr ot e r ma l "pue des e rde fini da at r a ns f o r ma c i ó ndeunaa s o c i a c i ó nmi ne r a l c omol o r i gi na l ,e nunanue v aq uee sma se s t a b l eb a j ol a s nue v a sc o ndi c i o ne sdet e mpe r a t ur a ,pr e s i ó nys o b r et o do e ne q ui l i b r i oc o ne lflui dohi dr o t e r ma lq uea t r a vi e s al a r o c a . Last e xt ur asye s t r uc t ur asor i gi nal e spue de ns e r l i ger aoc ompl et ame ment emo modi fic adasporl a al t e r a c i ónhi dr ot e r mal

Alteración hidrotermal

Laa l t e r a c i ónhi dr ot e r ma l ,quepa r ae le s t udi odel ose ns a mbl e spr i ma r i ose sun i nc o nv e ni e nt e ,pue des ermuyút i l:

- c omoguí adee x pl or a c i ón( l a smodi fic a c i one se nl ami ne r a l ogí ayl a st e x t ur a sde l a sr oc a se nc a j a nt e s , s o br e pa s a ne ne x t e ns i óna ly a c i mi e nt omi s mo) , - c omoa yudapa r ac onoc e re lc a r á c t e rquí mi c odel a ss ol uc i one shi dr ot e r ma l e sy s usf ue nt e sy -   pa r ac onoc e rl ae vol uc i ónde ls i s t e mahi dr ot e r ma l . Loss i s t e ma shi dr ot e r ma l e spue de nt e ne rnos ol oe li nt e r é sdee s t a ra s o c i a dosa y a c i mi e nt osme t a l í f e r os , s i not a mbi é naf ue nt e sdee ne r gí age ot é r mi c a . Porot r o l a doe le s t udi odel oss i s t e ma shi dr ot e r ma l e sa c t i v ose sunaf ue nt ei mpor t a nt ede i nf or ma c i ónpa r ae s t udi a rl oss i s t e ma shi dr ot e r ma l e sa nt i guos .

Or ebody Al t er at i onI Al t er at i onI I

Alteración hidrotermal (cont.) 

T r a n s p o r t e . Elt r a ns por t edema t e r i a l e s que i nt e r vi e ne n dur a nt el a a l t e r a c i ón hi dr ot e r ma l puede dar s e ya s ea por i nfil t r a c i ón  ( movi mi ent o de mas adebi doalfluj odeun flui doat r a vé sdel ar oc a ) ,o pordi f us i ón  ( t r a ns por t epor di f us i ón det i poquí mi c oa t r a v és de l os flui dos e s t a nc a dos e n l os por os ) . Nor ma l ment e ha br á una c ombi na c i ón de a mbos p r o c e s o s

TIPOS DE CAMBIOS QUIMICOS EN LAS ROCAS IGNEAS

Cambio de Bases El Salvador, Chile

En este tipo de reacción no hay cambios en el Ph del fluido o en el Ph del ambiente reinante bajo esas condiociones y ocurre a altas temperaturas (400°C-600°C), se tiene por ejemplo la transformación de:

NaAlSi3O8 + K Albita

+

KAlSi3O8 + Na Feldespato Ksico

+

Reacción de hidrolisis Un c onc e pt oi mpor t a nt e :r e a c c i ón de hi dr ól i s i s( no c onf undi rc on hi dr a t a c i ón) La e s t a bi l i da d de l os f e l de s pa t os ,mi c a s y mi ne r a l e s de a r c i l l a es t á + + nor mal ment ec ont r ol adaporl ahi  , e nóme nopore lc ua lK  , N , a d r ó l i s i sf 2 + Ca  , Mg2+  yot r osc a t i one ss o nt r a ns f e r i dosde lmi ne r a lal as ol uc i óny e l H+  i ngr e s aal af a s es ól i da .   Pore j e mpl ol aes t a bi l i da ddel osf e l de s pa t os pot á s i c osydel amus c ovi t aal at e mpe r a t ur adea l r e de dor3 0 0 °C e s t á c ont r ol a daporl a ss i gui e nt e sr e ac c i one s + 1. 5KAl Si 0. 5KAl i OH) +3Si O2+K+ ( 1) 3O8+H 3S 3O10( 2  Kf spr muscovi t e quar t z

+ + KAl i OH) +3/ 2H2O 3/ 2Al i OH) 2) 3S 3O10( 2+H   2S 2O5( 4+K (   muscovi t e kaol i ni t e

Ese vi de nt e que e s t a sr e a c c i one ss e de s pl a z a n al a de r e c ha s ie lpH di s mi nuye .

Me t a s oma t i s moporH+ ei nt e r c a mbi odec a t i one sde base

+ 1. 5KAl Si = 0. 5KAl i OH) +3Si O2+OH3O8+H2O 3S 3O10( 2+K   K-f sp muscovi t e quar t z

H+ +OH-=H2O 

( 3)

( 4)

Seobser vaqueK+  sei ncor por aal asol uci ónyque se consume H+ : est ar eacci ón pr oduci r á un z oneami ent ohast aquet odoelH+seaconsumi do.

SISTEMA Na 2O-Al  O -SiO 2-H  O  2  3  2 + 1. 5NaAl Si =0. 5NaAl i OH) Si O2+Na+ 3O8+H   3S 3O10( 2+3 al bi t e par agoni t e

+ + NaAl i OH) +3Si O2  =1. 5Al i OH) 3S 3O10( 2+H   2S 4O10( 2 +Na par agoni t e quar t z pyr ophyl l i t e

+ 1. 7NaAl Si =0. 5Na.33Al i OH) +1. 67Si O2+Na+ 3O8+H   2 . 3 3S 3 . 6 7O10( 2  al bi t e Namont mor i l l oni t e

+ 3Na.33Al i OH) +3. 5H2O =3. 5Al i OH) Si O2+Na+ 2 . 3 3S 3 . 6 7O10( 2 +H   2S 2O5( 4+4 Namont mor i l l oni t e kaol i ni t e

3NaAl Si H+ +K+  =KAl i OH) +6Si O2  +3Na+ 3O8+2 3S 3O10( 2  al bi t e muscovi t e 

Lasr eacci ones sedespl azanabaj opHhaci al ader echa! ( pH=l ogar i t monegat i vodel aconcent r aci ónen H+

Sistemas conteniendo SO4 = Formación de la Alunita KAl i OH) H+  +2SO42-  =KAl SO4) OH) +3 Si O2 3S 3O10( 2 +4 3( 2( 6  muscovi t e al uni t e 3Al i OH) K+ +6H+  +4SO42-  =2KAl SO4) OH) Si O2+3H2O 2S 2O5( 4+2 3( 2( 6+6 kaol i ni t e al uni t e 2KAl i OH) H++3H2O =3Al i OH) K+ 3S 3O10( 2+2 2S 2O5( 4 +2 muscovi t e kaol i ni t e

Schemeofi deal i z ede vol ut i onar yal t er at i onsequence.AI l l ust r at es t ypesofal t er at i onasaf unct i onoft emper at ur e,K+  andH+  act i vi t i es ( Af t erGui l ber tand Par k,1985 etBur nham and Ohmot o,1980,i n Pi r aj no 1992)

Ti posdeAl t er aci ón Hi dr ot er mal

Al t er aci ónPot ási ca Los minerales esenciales son biotita secundaria y feldespato potásico. Comúnmente se asocian magnetita o hematita, anhidrita y carbonatos con hierro mientras que los minerales de las arcillas están ausentes. 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 #$$%& '$$%C). La ona en consideración es la que se localia en la parte central y a mayor profundidad. El Salvador, Chile

Al t er aci ónFí l i ca En este tipo de alteraci ón hidrotermal los feldespatos (plagioclasas y feldespato pot ásico) son transformados a sericita y cuarzo, con cantidades menores de caolinita. Normalmente los minerales máficos también están completamente destruidos en este tipo de alteración. Se forma a una temperatura de -$$%&

#$$%C bao condiciones de hidrólisis.

!lteración *lica, El +alador, Chile

Al t er aci ónPr opi l í t i ca /resencia de epidota y0o clorita y ausencia de un apreciable metasomatismo catiónico o li1iiación de alcalis o tierras alcalinas2 "34, C43 y + pueden agregarse a la roca y comúnmente se presentan tambi5n 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.

6eneralmente es una roca de color erde.

Si l i ci ficaci ón 

Tí pi c opar as i s t emast i pos kar nypar as i s t emasepi t er mal es



CaMg( CO3) 2  + dol omi t a



CaCO3 c al c i t a

+

2Si O2  = ( CaMg) Si 2O6 di ops i da Si O2  = CaSi O3 wol l as t oni t a

+

+   di opsi da

wol l ast oni t A

2CO2

CO2

Si l i ci ficaci ón + + 1. 5KAl Si O + H 0 . 5 K A l S i O ( O H )   + 3 S i O + K ( 1) 3 8 3 3 10 2 2 Kf spr muscovi t e quar t z

Si O2

Roca Porosa

Silicificación

Al t er aci ónAr gí l i caAvanz ada En este tipo de alteración hidrotermal gran parte de los minerales de las rocas son transformados a dic7ita, caolinita, pirofilita, diásporo, alunita y cuaro. Este tipo de alteración representa un ataque hidrol*tico e1tremo de las rocas en que incluso se rompen los fuertes enlaces del aluminio en los silicatos originando sulfato de !l (alunita) y ó1idos de !l (diásporo).

Summitville

Steven & Ratté, 1960

pH ~ >6

4-6

2-4