Y. Hidrotermales

 

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR  FACUL ACULT TAD DE INGENIER INGENIERÍA ÍA EN GEOLOGÍA, GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS PETRÓLE OS Y AMBIENTAL YACIMIENTOS MINERALE MINERALES S

 

Pr Procesos ocesos hidrotermales Es un proceso geológico asociado a la actividad ígnea que implica agua caliente o sobrecalentada. El agua, a altas te tem mpera peratturas uras,, es una una susta ustanc ncia ia muy act activa, iva, capaz de desintegrar los silicatos y de disolver muchas sustancias que normal nor malmen mente te se consid considera eran n insolu insoluble bles. s.

 

Principales tipos de arcillas Canditas (caolinita, dickita, nacrita, etc.)

Al4[Si4O10](OH)8.4H2O

◦ Inchabilidad moderada

estructura cristalina ◦ A 700 °C se destruye su estructura

Esmectitas Esmect itas (mont (montmorill morillonita onita,, nontronita y saponita) saponita) (1/2Ca,Na)0.7(Al,Mg,Fe)4 [(Si, Al)8O20] (OH)4.nH2O ◦ Filosilicatos monoclínicos ◦ Incha Inchabilida bilidad d fuer fuerte te

Illitas (brammallita, hidromuscovita) K ◦ Filosilicatos monoclínicos

1-1.5

Al [Si 4

7-6.5

Al

O ](OH)

1-1.5 20

4

◦ Contenido de potasio

3

 

Conceptos y definiciones previas Hidrólisis Hidrólisis..- Adición de H+ y/o OH

2FeSiO4 + 4H2O = 2

Fe2+

+

4OH-

a la estructura estructura de los minerales minerales pre-existent pre-existentes: es:

+ 2H2SiO4

Solución hidroterm hidrotermal al..- Fluido acuoso caliente (50 a 500 °C) con constituyentes constituyentes volátiles: B, B, CO

Na, K, Ca y Cl, como componentes principales principales y otros accesorios como: Mg, Sr, Cu, Pb, Zn, Origen del agua de

, F, S, H S, NH , etc. así como: etc.4(Skinner 1979)

2 Ag, Au, 2 Sn, Mo,

las soluciones hidrotermales hidrotermales puede ser de :

Meteórico: Estudios de isótopos estables indican que en Meteórico: e n zonas volcánicas y fuentes termales, el agua es total o casi exclusivamente exclusivamente de origen meteórico. Marino..- El agua de mar que penetra penetra sistemas de rift o similares es calentada, recirculada y redepositada en o cerca al fondo fondo marino  Marino 1. Connata o agua de formación.- Atrapada durante la sedimentación y generada generada por diagénesis. 2. Metamórfica.- Generada por la deshidratación de minerales con moléculas de oxidrilo (OH), en condiciones de mayor T y P. P.  Juvenil Juvenil..- Derivada a partir del manto 1. Magmática.- Separadas del magma durante su enfriamiento y por cristalización fraccionada. 

4

4  

ALTERACIONES ALTERACIONES HIDROTERMALES Alteración   

hidrotermal es un proceso:

Complejo Debido a la interacción de SOLUCIONES HIDROTERMALES HIDROTERMALES con las rocas circundantes, bajo ciertas condiciones físico-químicas físico-químicas Involucra cambios: mineralógicos, químicos y texturales

Mecanismos Infiltración 

que viabilizan la alteración:

Difusión

La

alteración hidrotermal es un proceso metasomático, de intercambio de componentes entre las soluciones hidrotermales y la roca circundante.

Los   

principales factores durante el proceso de alteración hidrotermal son:

Tipo de roca de caja Composición de los fluidos Concentración, actividad y potencial químico de componentes críticos: H+, CO2, O2, K+, S2, etc.

 

ALTERACIONES HIDROTERMALES

 

Factores para la formación de depósitos Hidrotermales • Disponibilidad de soluciones mineralizadoras susceptibles de disolver y transportar

materia mineral • Presencia de aberturas en las rocas las cuales puedan canalizarse las soluciones • Presencia de lugares emplazamiento para la depositación del contenido mineral • Suficiente concentración de materia mineral depositada para llegar a constituir

depósitos explotables.

 

Yacimientos Hidrotermales • Di Dist stri ribu buci ción ón en zona zonass co con n dist distin inta tass mi mine nera raliliza zaci cione oness Zonaciones

de ac acue uerd rdo o a la temp temper erat atur uraa

• Áreas de rocas ígneas plutónicas Asociadas

• Rocas de composición intermedia a ácida Favorables

• Variacione ness de temperatura ura, cambios de presión, Precipitación

re reac acci cion ones es en entr tree roca roca de ca caja ja y solu soluci cion ones es y ca camb mbio ioss químico quím icoss por solucio soluciones nes por mezc mezcla la flu fluido ido

 

Modelo de Yacimientos Hidrotermales de Leach & Corbertt (1996)

9  

EMPL Z MIENTO DE L S SOLUCIONES HIDROTERM LES CAVIDADES PRIMITIVAS Espacios porosos

Retículos cristalinos

Vesículas o “burbujas de aire”

Canales de lavas

Grietas de enfriamiento

Cavidades de brechas ígneas

Planos de Estratificación

 

CAVIDADES PROVOCADAS

Fisuras

Cavidades de zonas de cizallamiento

Cavidades debidas a plegamiento

Chimeneas volcánicas

Brechas tectónicas

Abertura de alteración de rocas

 

Tipos de yacimientos resultantes 1. Filon Filones es de fi fisur sura a • Son tabulares • Longitud varía (Km a m). • Poco espesor  Tipos de filones: •  A) Abovedado • B) Dilatación en esquisto. • C) Hojoso • D) Escalonado • E) Ramificado

Fuente: Ala Alan n M. Bat Bateman eman,, 198 1982 2

 

2. Zonas de cizal izalla lami mien ento to Presentan • Zona de Brecha con fragmento de roca de caja alterada • Vetas de cuarzo • Halos de oxidación •  Aberturas delgadas delgadas hojo hojosas sas y conectadas entre sí • Favorables a la sustitución

Fuente: Ala Alan n M. Bat Batema eman, n, 198 1982 2

 

3. Stockworks Red entrelazada de pequeñas vetillas, que atraviesan una masa rocosa.

 Alan M. Bateman, 1982.

4. Crestas de repliegue Secuencia de rocas plegadas, el cual sufren aberturas en la zona de los flancos y crestas.

 

5. Vetas escalonadas Conjunto de vetillas adoptando la forma de peldaños de una escalera, af afec ecta tand ndo o pr prin inci cipa palm lmen ente te a un di diqu que. e.

 

6. Rellenos de brechas volcánicas Los espacios que se encuentran entre los fragmentos angulosos, permiten la movilidad y depo de posi sici ción ón de lo los s mine minera rale les s. Las brechas volcánicas se disponen: - Capas Capas interc intercala aladas das - Rellen Relleno o de chimen chimeneas eas  Alan M. Bateman, 1982.

 

PROCESO DE REEMPL Z MIENTO MET SOMÁ SOMÁTICO TICO Es el proceso dominante de deposición mineral en yacimientos

En el intercambio los minerales (metasomos) conservan su forma y tamaño .

Se produce si las soluciones mineralizant mineralizantes es encuentran minerales que son inestables en su presencia.

Proceso de solución y deposición capilar, donde uno o varios minerales son sustituidos por un mineral nuevo.

 

REEMPLAZAMIENTO Agente de reemplazamiento Producido por

soluciones líquidas soluciones líquidas (agua)

La

naturaleza del reemplazamiento varían de acuerdo a las condiciones de temperatura y presión

Localización del reemplazamien reemplazamiento to Toda roca puede generar

más frecuentes.

reemplazamiento, las rocas carbonatadas son las rocas huéspedes

Dependen de rasgos físicos

y estructurales

Las fisuras son rasgos estructurales que originan a

las vetas de sustitución

 

CRITERIOS CRITERI OS DE REEMPL Z MIENT MIENTO O Núcleos residuales aislados Conservación de la estructura de la roca Estructura plegada conservada Estratificación en el mineral Contactos netos Minerales cortan la estratificación Plasticidad en los estratos Ausencia de estructuras

 

Clasificación de los yacimientos hidrotermales Ca Cada da mi mine nera rall tien tienee un de dete term rmin inad ado o ra rang ngo o de te temp mper erat atur uras as de for orma maci ción ón de dent ntro ro de dell cu cual al se pr prod oduc ucee su precipitaci precipitación. ón. El hi hidr drot oter erma mali lism smo o pr pres esen enta ta una una   “Zonación”, es decir una distribución en zonas con distintas miner mineral aliz izac acio iones nes de ac acue uerd rdo o a la te temp mper erat atur ura. a. Se puede puede cl clas asif ific icar ar en: • Hipotermales • Mesotermales • Epitermales • Teletermales • Xenotermales

 

Yacimientos Hipotermales Hipotermales o Catatermales

Temperatura, presión y profundidad

• De gran profundidad (5-7 km) • T=300-500 C • Presión muy alta °

• Sale Salen n del ma magm gmaa en form formaa gase gaseos osaa y lu lueg ego o se cond conden ensa sass

Soluciones

a líqu líquidos idos hid hidrot roterm ermale aless los cuales cuales crist cristali aliza zan n en menas menas • Salen del magma como líquidos alcalinos, ricos en volátiles.

• Rocas mas favorables son las plutónicas de tipo Relación

int interm ermedi edio o a ácido ácido • Son predo predominant minantement ementee de reemplaza reemplazamient miento. o.

Fuente: http://es.slideshare.net/oscarpaul2/hidrot http://es.slideshare.net/oscarpaul2/hidrotermales-4ppt ermales-4ppt  

Hipotermales

Son el primer grupo de yacimientos formados por soluciones hidrotermales Textura y estructura

Forma y tamaño

Usualmente textura gruesa, cristalina o masiva,. Drusas, burbujas gaseosas e inclusiones fluidas.

Son irregulares y lenticulares.

Yacimientos tipo

Sn, W, Au, Mo, Cu, Ag y Pb Filones de casiterita, wolframita y molibdenita

Filones Filon es de Qz y Au

Filones de turmalina y Cu

Filones de turmalina y Pb  

COMPOSICIÓN MINERALÓGICA Mena

casiterita, wolframita, molibdenita, schelita, ar arse seno nopi piri rita ta,, pirr pirrot otit ita, a, ca calc lcop opir irit ita, a, bi bism smut utin init ita, a, pi piri rita ta,, ga galen lenaa y blenda blenda..

Ganga

Cuarzo, turmalina, topacio, lepidolita, apatito, berilo, fluorita, anfíboles, piroxenos y granates. granates.

Calcopirita

blenda

galena

 

Yacimientos Mesotermales

Temperatura, presión y profundidad

prof ofun undi dida dad d in inte term rmed edia ia de 2 a 5 Km. Km. • De pr • T=175-300 C • 140 a 400 atm  °

• Batolitos, Lacolitos o cúpulas • Los techos de los batolitos presentan Cuerpos intrusivos

mejore mej oress condic condicion iones es para para el desarr desarrollo ollo de estos depó estos depósitos sitos

• Rocas

Asociadas

ígneas intrusivas ácida a intermedias • Rocas encajantes pueden ser ígneas, metamórfic meta mórficas as o sediment sedimentarias arias

Fuente: http://es.slideshare.net/osc http://es.slideshare.net/oscarpaul2/hidrot arpaul2/hidrotermales-4ppt ermales-4ppt  

Mesotermales

Textura y estructura

Forma y tamaño

Yacimientos tipo

Generalmente Generalmen te son Masivas

Es tabular, en fisuras

Au- Ag, Cu, Pb, Zn, Co, Ni, Sb, Sb, W, W, Mn

rudamente cristalinas

fácilmente identificables

y As

La mineralización tiene que ser efectuada por relleno y reemplazamien reemplazamiento to

La plata nativa

Sulfuros : oropimente, argentita, proustita, pirargilita.

Los sulfuros económicamen económicamente te rentables son la galena, blenda, pirita y

calcopirita  

COMPOSICIÓN MINERALÓGICA Mena

Pirita, galena, esfalerita, calcopirita, oro, marcasita Au, Ag, Cu, Pb, Zn, Co, Sb, Ni, W, Mn, As.

Ganga

Cuarzo, calcita, siderita, anquerita y rodocrosita.

Cuarzo

Carbonatos

Siderita

 

Yacimientos Epitermales Resultan de soluciones hidrotermales

     s      a      c        i       t      s        í      r      e       t      c      a      r      a        C

Alcanzan la superficie en forma de fuentes termales o fumarolas

Temperatura 50-200 °C y son de presiones moderadas Profundidad entre 60 y 1200m Au, Ag y Cu mineral predominante Se clasifican en de alta (HS) y baja Sulfuración (LS)

Fuente: http://es.slideshare.net/ http://es.slideshare.net/oscarpaul2/hidr oscarpaul2/hidrotermales-4ppt otermales-4ppt

 

YACIMIENTOS EPITERMALES EPITERMALES La mineralización epitermal puede formarse a partir de dos tipos de fluidos químicamente distintos: los de ALTA SULFURACIÓN

BAJA SULFURACIÓN

El azufre se presenta

El azufre se presenta

cómo

cómo

S4+

S-2

en forma de SO2

(oxidado)

pH ácido

en forma de  

H2S

(reducido)

pH cercano a neutro

Los términos de alta y baja sulfuración se refieren al estado de oxidación del azufre  

EPITERMALES

Textura y estructura

Forma y tamaño

Las texturas pueden ser coloformes . Los minerales son finogranulares Generalmente son filones Generalmente relleno en fisuras

Forman fisuras tabulares o columnares y su tamaño es muy variado

Yacimientos tipo

Au , Ag, Pb, Zn, Hg

La estibina es muy abundante

Cinabrio es un mineral de diagnostico epitermal a veces con mercurio metálico Los sulfuros económicame económicamente nte rentables son la galena, blenda, marcasita, pirita y calcopirita

 

COMPOSICIÓN MINERALÓGICA Mena

Au y Ag, Cu, argentita, sulfosales de Ag, estabina, estabina, cinabrio y sulfuros.

Ganga

Cuarzo fino granular, granular, calcedonia, ópalo , fluorita fl uorita y baritina

 

Yacimientos Teletermales

Temperatura, presión y profundidad

• Zona Zonass de ba baja ja pr pres esió ión n • T=0-50 C • No exhibe exhiben n ninguna ninguna alt alter eraci ación ón  °

• Hidrotermales que han migrado muy

Fluidos

lejos del origen. • Han perdido la mayor parte de su contenido metálico

Prec ecip ipit itac acio ione ness de ag agua uass mete meteór óric icas as • Pr Origen

descendentes o de fluidos hidr hidrot oter erma male less as asce cend nden ente tess dilu diluid idos os por aguas subterrán subterráneas eas

Fuente: http://es.slideshare.net/osc http://es.slideshare.net/oscarpaul2/hidrot arpaul2/hidrotermales-4ppt ermales-4ppt  

Forma y textura

Yacimientos tipo

estratiformes • Son estratiformes • Textura Coloforme- botroidal • Yacimientos de Pb-Zn • Yacimientos de baritina y fluorita

COMPOSICIÓN MINERALÓGICA Mena

Esfalerita, galena, calcosina, Cpy, Pyy cobre nativo.

Ganga

Calcita, dolomita, cuarzo, fluorita y baritina

 

Yacimientos Xenotermales yacimien ientos tos superf superfici iciale aless a pr profu ofundi ndidad dad somer somera. a. • Son yacim e form or m an po por r rca laadde epos eposic ión n cficie onj nju ntaa de min mineral eralees de alt alta y baja aja Característi • Stem tempe pera ratur tura a cerc ce la ició su super perfic ieunt cas • Plutones a profundidades someras envían fluidos de alta

Fluidos

temperatura y baja presión. temperatura • Produce que los fluidos minerales sufran un rápido enfriamiento.

Rocas vol volcán cánica icass y tobáce tobáceas as de ed edad ad recie reciente nte • Rocas Asociados

• Forman filones

Estructuras • De la roca caja varía desde la turmalinización a caolinización y

alunitización Alteración • Depende de la temperatura o de la fase hidrotermal

Fuente: http://es.slideshare.net/ http://es.slideshare.net/oscarpaul2/hidr oscarpaul2/hidrotermales-4ppt otermales-4ppt  

EPITERMALES DE ALTA SULFURACIÓN

 

Características Generales

- T: 50 – 200°C y una profundidad ~1Km - Están Están asociado asociados s a estru estructura cturas s de origen origen volc volcánic ánico. o. - Volcanismo olcanismo de carácter carácter ácido ácido a interm intermedio edio - Están Están controlad controlados os por fallas fallas de de escala escala regiona regional, l, en zonas zonas de intenso fracturamiento. fracturamiento.

 

Factores físicos condicionantes del ambiente epitermal.

1.- Geología regional regional de la zona: estructura, estructura, la estratigrafía, estratigrafía, las intru intrusiones. siones. 2.- Las características características hidrológicas de la zona. 3.- Condic Condicion iones es de °T y P de los fluidos mineralizantes. 4.Características Características químicas y conte contenido nido total en en gas de los los fluidos mineralizantes. 5.- Permeabi Permeabilidad lidad de la roca. roca.

 

Fi Figg . Modelo conceptual simplificado simplificado de los depósitos epitermales de baja (BS), intermedia (IS) y alta sulfuración (AS) (modificado de Sillitoe, 1995).  

Marco tectónico: 

Marcos extensionales y convergentes.

 

Arcos volcano-plutónicos de márgenes continentales. Arcos de islas y Tras-arco.

Ambiente de depositación / Marco geológico:   

En calderas volcánicos Complejos de domos de flujo Relacionados con sistemas de pórfidos cupríferos

Depósitos asociados:      

Pórfidos de Cu±Mo±Au. Depósitos de Cu-Ag-Au Epitermales de Au-Ag de baja sulfuración Depósitos de sílice-arcilla-pirofilita Depósitos Au-Ag de fuentes termales Placeres auríferos.

 

Fi Figg 4. Zon Zoneam eamien iento to típ típico ico de alt alter eraci ación ón para para un dep depósi ósito to de alt altaa sul sulfur furaci ación ón (mo (modif difica icado do de St Stoff offreg regen, en, 1987). 1987).

 

Características de los depósitos epitermales AS..

6.- Mineral Mineral de ganga: ganga: Cuarzo, alunita, caolinita, barita, pirofilita, illita.

1.- Los fluidos presentan baja salinidad (1-24% en NaCl) 7.- Minerales Minerales metálicos: metálicos: Au-Cu-As que están acompañados por niveles de Ag, Hg, B, 2.- Roca huésped: huésped:  Tobas y piroclastos de composición andesítica, riolítica, Mo, Pb, Sb, Sn, W y Zn. dacítica y riodacíticos. 8.- Minerales carbonatados y adularia está ausentes. 3.- Estructura: Estructura:  Diseminada asociada a vetas bandeadas 9.- Alteración: Alteración:  Silicificación  Brechas hidrotermales.  Argílica avanzada  Propilítica 4.- El cuarzo es de grano fino / Textura: Cuarzo vuggy 5.Mineralogí Mineralogía: a: Pirita, enargita-luzonita, covelina, calcosina, bornita, tetahedrita.

10.Pathfinder: Pathfinder:  Mineral: Cu, Ag, Au, Ba, Te  Adyacente: As, Sb, Hg, Bi  Distales: Zn, Pb

 

W

E

qz-aln “vuggy” 0.8 g/t Au

qz-aln

qz-ARCs

0.02 g/t Au

qz-aln Prospecto Chama

Q 10 g/t Au

qz-aln “vuggy”

Q

42  

X.0 g/t Au

E

Brechas

hidrotermales

0.X g/t Au

Sil. masiva

W

0.0X g/t Au

bar

X.0 g/t Au

 jar/LIMs

Protolito relíctico 0.0X g/t Au

DDH-9 / 83.60 m

43

 

Alteración a sílice oquerosa o residual (argílica avanzada) avanz ada) en sistemas epitermales de alta sulfuración

Alteración a sílice oquerosa o residual (vuggy silica) de un pórfido , Distrito El Indio

Brecha de diatrema diatrema con silicificación de la matriz de roca fínamente molida y alteración a sílice oquerosa de los clastos porfíricos, interpretados como fragmentos de intrusivos, Veladero, Argentina

 

Protolito: Tufo microbandeado

2 cm Tufo microbandeado. Lado izquierdo: argilizado y con silicificación moderada. Lado derecho: huellas de lixiviación ácida y silicificación más

Tufo microbandeado silicificado, argilizado y con pigmentación jarosítica y limonítica

intensa 47  

Alteración argílica avanzada

3 cm

aln

Bx de fragmentos de sílice con Mx de alunita cristalizada

Sílica gris masiva con relleno venillas y oquedades por alunita (crema), hidrohematita (rojiza) y jarosita (parda)

3 cm

Sílica gris con parches de pirofilita, escasa jarosita jarosita.. 48  

Jasperoides y ópalos estériles, distales y de baja T

2 cm 2 cm

2 cm  

Sílice amorfa y ópalo común

49

50  

Minerales de alteración argílica avanzada: diásporo y zunyita

diáspora sericita qz III

sulfuros 200 m

Diáspora: AlOOH

Zunyita: Al3Si5O20(OH,F)18 Cl7

51  

FUENTE:http://sedpgym-ecuador FUENTE: http://sedpgym-ecuador.blogspot.com/2013/03/zonas-mineros-del-ecuador .blogspot.com/2013/03/zonas-mineros-del-ecuador.html .html  

PROYECTO PRO YECTO MINERO “EL CORAZÓN” Ubicación: Imbabura, Cotacachi, García Moreno Metal (es): Au Estado: Explotación Tipo de yacimiento: epi-mesotermal Empresa: Agroindustrial S.A

 

PROYECTO PRO YECTO MINERO “RÍO BLANCO” Ubicación: Azuay, Cuenca, Chaucha y Molleturo Metal (es): Au/Ag Estado: Construcción de la mina Tipo de yacimiento: epitermal de baja sulfuración Empresa: Ecua Ecuagold goldmini mining ng Sout South h America America S.A

 

PROYECTO MINERO “LOMA LARGA” Ubicación: Azuay, Girón, San Fernando, San Gerardo y Chumblín Metal (es): Au/Ag/Cu Estado: Exploración avanzada Tipo de yacimiento: epitermal de alta sulfuración Empresa: INV Metal Metalss S.A

 

Ponce Enríquez

Ubicado en la parte SW de la Provincia Azuay, cantón Ponce Enríquez, parroquia Bella Rica Hipo-meso Hipo -mesoterm termal al filo filoneano neanoss rela relaciona cionados dos a pórfid pórfidos os Leyes Ley es típica típicass 26 g/tn de Au Au 24 g/tn Ag y 0.5% Cu

Muluncay Ubicado a 20 km al NW de Zaruma Leyes: Ley es: 2.8 2.8 g/tn Au

Fruta del Norte

Ubicado en Zamora Chinchipe, cantón Yanzatza, parroquia Los Encuentros Epitermal de meso-alta sulfuración

Leye Le yess 7,3 g/tn Au

 

Bibliografía

Low Solfdation., Exploraciones del Sur Yacimientos epitermales de Au: Tipo de mineralización, Yacimientos mineralización, Caracteristicas y exploración., exploración., JeffreyW . Heden Hed enqui quistE stE,, iji lza lzawa, wa,A A nto ntonio nioA A rri rribas bas,J ,J r.,a ndN oe oell C. White transla translated tedb b y Pro Proff. An Anton tonioA ioA rri rribas basM M. (Schoolo f Mine (Schoolo Mines,M s,M adrid adrid). ). Depósitos epitermales de alta y baja sulfuración: una tabla comparativa., Antoni Camprubí*, Eduardo González-Partida, Gilles Levresse Jordi Tritlla y Alejandro Alejandro Carrillo-Chávez (2003). Depósitos Epitermales., Epitermales., Ing Jorge Acosta Acosta (2013). Geología y Yacimiento Minerales del Ecuador (AGUSTÍN PALADINES) Geología de yacimientos Minerales (SMIRNOV) http://www.cec.uchile.cl/~vmaks http://www .cec.uchile.cl/~vmaksaev/Dep%F3s aev/Dep%F3sitos%20Epitermales.pdf  itos%20Epitermales.pdf  http://tesis.uson.mx/digital/tes http://tesis.uson .mx/digital/tesis/docs/20080/Capitulo5.p is/docs/20080/Capitulo5.pdf  df  Evaluación de Distritos Mineros del