yacimiento hidrotermal

YACIMIENTOS HIDROTERMALES
1
INTRODUCCION
Los geólogos atribuyen a los procesos hidrotermales
la gran variedad de depósitos minerales metálicos que
proporcionan la mayoría de nuestros útiles metales y
minerales. De dichos depósitos se obtienen la mayor
parte del oro, plata, cobre, plomo y zinc, mercurio,
antimonio y molibdeno, la mayoría de los metales
menores y muchos minerales no metálicos. Por
consiguiente, estos depósitos han sido explotados,
investigados y estudiados mucho más que los de
ningún otro grupo. Ellos han dado origen a muchos
de los grandes distritos mineros del mundo; la ciencia
de la minería surgió de ellos.
2
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
· Reacción química cuyo resultado sea la deposición
· Suficiente concentración de materia mineral
depositada para llegar a constituir depósitos explotables.
3
CARÁCTER DE LAS SOLUCIONES
La naturaleza de las soluciones hidrotermales
debe interpretarse por deducción y por analogía
con ciertos tipos de manantiales termales. Su
acción es visible sólo en la forma de depósitos
minerales o como una alteración de la pared
rocosa. Como implica la palabra hidrotermal, son
aguas calientes cuya temperatura oscila
probablemente entre los 500ºC y 50ºC.
4
ABERTURAS EN LAS ROCAS
El desplazamiento de las soluciones hidrotermales desde su
origen hasta el lugar de deposición depende en gran
manera de las aberturas que se hallen disponibles en las
rocas.
FACTORES QUE AFECTAN A LA DEPOSICIÓN
Los que se refieren a la deposición a partir de soluciones
hidrotermales son cambios predominantemente químicos
en las soluciones, reacciones entre las soluciones y las
paredes rocosas o los materiales de los filones, y cambios
de temperatura presión.
5
TEMPERATURA Y PRESIÓN
Los factores más importantes que provocan deposición
hidrotermal a partir de soluciones son los cambios de
temperatura y presión. En general, un descenso de
temperatura hace disminuir solubilidad y produce la
precipitación.
Las soluciones hidrotermales inician su camino con el calor
proporcionado por el magma, calor que se pierde
lentamente al ir atravesando las rocas. El descenso de
temperatura depende del ritmo de pérdida de calor en las
paredes rocosas, lo cual depende a su vez de la cantidad de
solución que las atraviese, de las reacciones exotérmicas y
principalmente de la capacidad de la pared rocosa para
absorber el calor.
6
ALTERACIÓN 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,
temperatura y presión de las soluciones mineralizantes. Si los
filones están poco separados entre sí, el halo de alteración de
una veta puede confundirse con el de otro, y el espacio
comprendido entre ambos esta enteramente alterado. Ello es
particularmente sorprendente en el caso de los "cobres
porfídicos" donde la roca huésped comprendida entre las
numerosas vetas pequeñas que se cortan entre sí han sido
alteradas intensamente hasta distancias que alcanzan
centenares de metros.
7
YACIMIENTOS HIDROTERMALES
Los yacimientos hidrotermales, comúnmente también
conocidos como filonianos, se clasifican según su
temperatura de formación, y en función de la mayor o menor
proximidad a la roca ígnea de la que derivan. No es una
clasificación rigurosa, ya que no siempre es posible
determinar con exactitud la temperatura a la que se han
formado, ni la distancia a la roca ígnea de la que derivan,
que puede no reconocerse, o puede ser difícil de establecer
con precisión entre varias próximas. Una clasificación más
conveniente se basaría en su mineralogía, pero ésta puede
ser tan variada que invalida cualquier intento de clasificación
sistemática en este sentido
8
Las mineralizaciones hidrotermales están constituidas
fundamentalmente por cuarzo y/o carbonatos diversos,
entre los que cabe destacar calcita, dolomita, y siderita,
minerales que suelen constituir la ganga o parte no
explotable en los yacimientos de interés minero. Entre los
minerales de interés minero (o menas) que pueden estar
presentes en este tipo de rocas o yacimientos, podemos
citar barita, fluorita , y minerales sulfurados, como pirita,
calcopirita, blenda, galena, cobres grises (tetraedrita y
tennantita), argentita, platas rojas (proustita-pirargirita),
cinabrio, y un largo etcétera de minerales, entre los que se
encuentran también la plata y el oro nativos.
9
YACIMIENTO HIDROTERMAL
A medida que un magma se solidifica se van formando
los minerales propios de las rocas ígneas (silicatos y
óxidos) mientras las fases liquida y gaseosa de la
mezcla se van enriqueciendo en agua con ciertos
elementos y sustancias en solución (F, Cl, B, C02, S, Fe,
Cu, Pb, Zn, Au, Ag, Sb, Ba, Ca, etc. Desde la
profundidad magmática hasta la superficie el agua
pierde temperatura y presión, perdiendo en
consecuencia La mayor parte de su poder disolvente.
10
DEPOSITOS HIPOTERMALES
El primer grupo de los yacimientos formado por
soluciones hidrotermales, los constituyen los llamados
depósitos hipotermales, ósea los formados a gran
presión y alta temperatura. Los depósitos hipotermales
son predominantemente de reemplazamiento, aun
cuando a veces puede serlo también de relleno o
presentar evidencia de ambos procesos.
Están
claramente relacionados a fisuras y otras cavidades y
restricción de áreas donde hubo fracturamiento antes de
la invasión hidrotermal.
11
TEMPERATURA Y PRESIÓN DE
FORMACIÓN
Como anteriormente se dijo, la temperatura y la presión
debieron ser grandes, la temperatura se deduce de su
relación a pegmatitas a las cuales siguen genéticamente, de
manera que si esta se formaron alrededor de 573ºC, los
hipotermales debieron formarse a temperaturas un poco
inferior según Lindgren, esta debió estar comprendida entre
300ºC y 500ºC. Se supone que tal profundidad debió ser de
3600 a 4500 metros.
12
ALTERACIÓN DE LA ROCA ENCAJANTES:
Las principales alteraciones de los respaldos y de las rocas junto a ellos
son:
•Sericitización, la cual usualmente afecta a los feldespatos potásicos
(ortosa) altera la (sericita)
•Albitización, la cual representa una pérdida de potasio y ganancia de
sodio
•Turmalinización, representativa de una introducción de boro
•Topacitización, que indica introducción de flúor
•Hidratación, representa adición de agua
•Carbonatación, alteración que no es común en los hipotermales en
comparación con los mesotermales y los epitermales
•Greisenización, es la alteración de feldespatos a moscovita, topacio y
turmalina
13
FORMA Y TAMAÑO
En cuanto la forma es por lo común irregular, pero
casi siempre más tubular que las de los depósitos
de contacto. Forma lenticular es común.
El tamaño es variable, encontramos yacimientos
desde poco a muchos miles de toneladas. La
extensión de los depósitos hipotermales hacia la
profundidad es muy difícil de predecir.
14
TEXTURA
Usualmente gruesa, cristalina o masiva,
a veces se presenta cavidades con
drusas sin manifestaciones de bandeo
crustificado. El metasomatismo gradual
es menos evidente que las otras zona de
menor profundidad; inclusiones fluidas,
burbujas gaseosas son comunes.
15
COMPOSICIÓN
Los minerales más abundantes en los depósitos
hipotermales son: casiterita, wolframita, molibdenita,
schelita, arsenopirita, pirrotita, calcopirita, bismutinita,
pirita, galena y blenda. También oro magnetita, ilmenita,
especularita y grafito. Como ganga principal está el cuarzo.
Minerales comunes en la ganga, además del cuarzo son
turmalina, topacio, lepidolita, apatito, berilo, fluorita,
anfíboles, piroxenos y granates. Según los minerales
presente, lindgren agrupa los filones hipotermales así:
•Filones de casiterita, wolframita y molibdenita.
•Filones auríferos de reemplazamiento.
•Yacimiento cupro-turmaliniferos.
•Yacimientos plomo-turmaliniferos.
16
DEPOSITOS MESOTERMALES
Los depósitos mesotermales comprenden filones y
reemplazamiento formado, como su nombre lo indica,
a moderadas presiones y temperaturas. Se les asigna
una profundidad de formación entre 1200 y 3600
metros (140 y 400 atm) y temperatura según
lindgren, de 175ºC a 300ºC, en áreas de intrusiones
magmática pueden ser diferentes,
además la
temperatura de la solución hidrotermal puede tener
influencia.
17
Generalmente están asociados estos
depósitos con rocas ígneas intrusivas
acidas (sílices). Los cuerpos intrusivos
pueden ser batolitos, lacolitos o copulas
los techos de los batolitos podrían
presentar las mejores condiciones para el
desarrollo de estos depósitos. Rocas
encajantes
pueden
ser
ígneas
metamórficas o sedimentarias.
18
FORMA
Es definitivamente tubular, en fisuras
fácilmente
identificables.
Son
apreciablemente regular en cuanto a
dirección y buzamiento y no tiene ni la
forma lenticular de los yacimientos
hipotermales ni la estructura brechoide de
los epitermales.
19
TEXTURA
La textura más común es la masiva, rudamente
cristalina. La mineralización pudo haberse efectuado por
relleno y desplazamiento, pero generalmente el relleno
predomina más en filones cuarzoso, este se presenta en
forma masiva, irregularmente mezclado con sulfuros o
bien en forma de banda alternada de cuarzo y sulfuro,
más o menos paralelas a los respaldos. En muchos de
los filones de relleno de fisuras, el bandeo es simétrico
pero generalmente tal simetría se manifiesta muy
débilmente o falta por completo.
20
ALTERACIONES DE LAS ROCAS
ENCAJANTES
En rocas ígneas el metamorfismo
hidrotermal es generalmente muy intenso.
La alteración hidrotermal dominante es la
sericitización, carbonatación es también
importante en calizas, la alteración se
reduce por lo común a simple silicificación
casi nunca desarrollan silicatos de calcios
por ser la temperatura muy baja.
21
Los feldespatos y los ferromagnesianos son los primeros
en ser alterados, el cuarzo es el último. Pirita puede
desarrollarse en respaldos como cubos, usualmente
alrededor de silicatos de hierro. En arenisca y cuarcita los
respaldos no sufren alteración mayor, aun cuando existen
algunos donde si la habido.
En filones cuarzosos de relleno, con oro libre y sulfuros
simples o arsenopirita la roca próxima al filón es
usualmente rica en carbonatos. Sericita y pirita, pero rara
vez en oro en cantidades económicamente importantes.
Las pizarras arcillosas contienen cubos de pirita de origen
metasomático.
22
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA:
Los
metales
predominantes
en
condiciones
mesotermales son: oro, plata, cobre, plomo, zinc,
cobalto, antimonio, níquel, wolframio, manganeso,
arsénico.
Casi todos estos pórfidos cupríferos están asociados
a los cinturones orogénicos de edades mesozoico y
cenozoico. Los que ocurren en placas continentales
sugieren antiguos procesos de subducción, anteriores a
los que configuran las placas actuales.
23
Los yacimientos tipo Porfiditíco se
caracterizan por su bajo tenor y solo
han alcanzado la categoría de mena
por el gran desarrollo de los sistemas
de explotación minera a grande escala
y lo consecuente bajos costos
unitarios de explotación.
24
MINERALIZACIÓN
La mineralización de los pórfidos cupríferos
está constituida por pirita, calcopirita,
como minerales hipogenéticos y calcocita
supergenética. Por lo general, como
minerales acompañantes, en menor
proporción se encuentran: molibdenita,
oro y plata. A veces la molibdenita es
abundante.
25
FORMA
El depósito típico de cobre porfiditico es una
cúpula o (stock) más o menos cilíndrico, con
un afloramiento elongado o irregular de
tamaño del orden 1.5 * 2 Km, a menudo con
una capa exterior de una roca granular. La
parte central es Porfiditíco, lo cual implica un
rápido enfriamiento para producir la masa
fino granular del pórfido.
26
DEPOSITOS EPITERMALES
Denominados como los depósitos más jóvenes por
encontrarse usualmente asociados a rocas efusivas
andesíticas o rioliticas (cristalizada cerca de la
superficie) o roca sedimentarias. Se presentan como
verdaderos filones de rellenos de fisuras en regiones
de actividad volcánica. Otra característica de
muchos depósitos epitermales es su asociación a
fuentes termales.
27
PRESIÓN Y TEMPERATURA: Lindgren da como
temperatura de formación de 50ºC a 200ºC. La
profundidad entre 60 y 1200 metros.
ESTRUCTURA: Los depósitos epitermales son
generalmente filones de relleno en fisuras, que
por estar relativamente a poca temperatura
podemos considerar como fisuras abierta,
conectadas a la superficie. La fractura pueden
ser numerosas y estovercas, en rocas
brechosas, son comunes, los mismo que
brechas mineralizadas relacionadas a zonas de
fallas.
28
TEXTURA
En
general
los
minerales
tienden
hacer
finogranulares. Los grandes cristales de pirita, tan
comunes en yacimientos de otro tipo, son raro en
los epitermales en cambio la calcita, dolomita,
rodocrosita, fluorita y baritina aparecen en cristales
que pueden ser más grandes que los otros tipos de
yacimientos. El cuarzo se presenta en cristales
pequeños y a veces hasta coloforme.
TAMAÑO
El tamaño de estos yacimientos es muy variables.
29
FORMA
Muchos yacimientos son simple fisuras tubulares, lo
que los asemeja mucho morfológicamente a los
depósitos mesotermales. Yacimientos irregulares de
reemplazamiento se forman en rocas muy quebrajadas
(zonas de fallas). Aun cuando los procesos
metasomáticos han sido muy activos, el mineral
explotable se presenta usualmente como relleno de
fisura o fisuras, algunas veces como estovercas formas
tubulares o columnares (piques) pueden presentarse.
También se conoce depósitos desarrollado por debajo
de estratos impermeables.
30
ALTERACIONES DE LOS RESPALDOS
Las alteraciones hidrotermales de las rocas encajantes
son muy extensas. Esto puede ser debido al mayor
fracturamiento de la roca más abundante cerca de la
superficie. También a la mayor porosidad de la roca a
poca profundidad. Las alteraciones más comunes son:
sericitización, carbonatación, hidratación, piritización,
propilitización a escala regional.
Un nuevo tipo de alteración de los respaldos en los
filones epitermales, es la formación de adularia en
reemplazo de plagioclasas.
31
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA:
Los principios minerales que tienen importancia en los
depósitos epitermales son:
•Oro y plata, bien en aleación y forma de telururos (petzita,
Silvanita, calaverita, ressita, etc.)
•Argentita.
•Sulfosales de plata (sulfoarseniuros y sulfoantimoniuros,
polibasita, estefanita, pirargita, proustita).
•Estabina muy abundante.
•Cinabrio, mineral diagnóstico epitermal, a veces con
mercurio metálico.
•Sulfuro comunes como galena, blenda, marcasita, pirita y
calcopirita son abundantes y de importancia económica.
32
Pirrotita, magnetita y minerales típicos de
condiciones físicos-químicas de intensa deformación,
nunca se encuentra en yacimiento epitermales.
Como minerales de ganga se tiene principalmente:
•Cuarzo finogranulares, calcedonia, ópalo.
•Abundancia de los carbonatos.
•Rodonita, rodocrosita son comunes.
•Adularia, es uno de los mas característicos
minerales de ganga en este grupo.
•A veces se encuentra la fluorita, la barita y alunita.
33
De acuerdo con los minerales presente, Lindgren clasifica los yacimientos
epitermales:
•Deposito de cinabrio: con cinabrio, estibina, cuarzo, ópalo, calcita,
hidrocarburos.
•Depósitos de estibina: con estibina pirita y otros sulfuros además de
cuarzo.
•Depósitos de metales bases: calcopirita, galena, blenda, tetrahedrita, en
abundante ganga de cuarzo, carbonatos, fluorita, o baritina; principales
valores son oro y plata.
•Yacimientos de oro: oro nativo en aleación con plata, plata mayor que oro
•Deposito de argentita y oro: argentita, seleniuro de plata, tetrahedrita,
etc., oro nativo, cuarzo y calcita.
•Deposito de argentita: argentita, tetrahedrita, etc., cuarzo o calcita,
baritina y fluorita
•Depósitos de telururos de oro: pirita y fluorita.
•Depósitos de telururos de oro con alunita: oro, pirita y caolinita.
• Depósitos de seleniuros de oro: pirita, cuarzo y calcita.
34
35
36
YACIMIENTOS
HIDROTERMALES EN
COLOMBIA
37
YACIMIENTOS HIDROTERMALES
EN COLOMBIA
Los procesos de diferenciación magmática dan origen a
fluidos magmáticos enriquecidos en metales que
originalmente estaban presentes en forma discreta en el
magma.
Estas soluciones hidrotermales transportan los metales
desde la intrusión en consolidación hasta el lugar de la
depositación de estos metales. De este modo dan origen a
depósitos hidrotermales desde elevada temperatura cerca a
la intrusión a depósitos de temperatura intermedia a cierta
distancia de la misma y a depósitos de baja temperatura a
mayor distancia aún.
38
Generalmente se encuentran asociados en áreas
de rocas ígneas plutónicas; no detectándose
relación alguna a rocas efusivas ó intrusiones
formadas cerca a la superficie. Generalmente las
rocas plutónicas de composición intermedia a
ácido (silíceas) son las más favorables para la
formación de estos depósitos.
En Colombia el ambiente favorable para
contener este tipo de depósitos son en primer
lugar.
39
AFINIDAD CONTINENTAL
Los terrenos constituyen lo que es hoy Cordillera
Oriental y Central. La Cordillera Oriental constituida
por un basamento precámbrico de rocas metamórficas
cubiertas
por
metasedimentos
y
sedimentos
paleozoicos, los cuales infrayacen capas rojas y
volcánicas del juratriásico, sedimentos marinos del
cretáceo y sedimentos continentales del terciario.
La Cordillera Central, constituida por un núcleo
metamórfico complejo de migmatitas anfibolitas
metasedimentos
y
metavolcánicos
desde
precambrianos hasta mesozoicos intruida por batolitos
calcoalcalinos del mesozoico y cenozoico.
40
DEPÓSITOS DE ORO, VETIFORME Y
DISEMINADOS
En sistema epitermales del terciario. Generalmente
venas de cuarzo de origen hidrotermal con
mineralización de sulfuros y cantidades apreciables
de oro y plata. Yacimientos vetiforme tienen una
simetría tabular.
Las siguientes son las provincias metalogénicas
correspondiente a este marco geológico:
41
En la Cordillera Central: borde oriental del Batolito
antioqueño en los distritos mineros de Frontino, Segovia,
Remedios, y Puerto Berrio; Maceo. Hacía el borde suroriental
del mismo Batolito en los distritos mineros de San Rafael,
Guatapé, Cocorná y Granada. Podemos destacar también los
depósitos ubicados en la parte central de Antioquía como las
de Guadalupe, Anorí y Amalfi. Los aluviones próximos y
relacionados a estas áreas son ricos en Au y de hecho son
objeto de explotaciones pequeñas con sistemas de barequeo.
Distritos Mineros de Ibagué, Sonsón, El Hatillo y
Cajamarca Salento: También en la Cordillera Central
caracterizada por zonas de intenso fracturamiento que han
facilitado el emplazamiento de filones auríferos de origen
hidrotermal.
42
Serranía de San Lucas borde Occidental: Se ha
reportado la presencia de filones auríferos posiblemente de
origen hidrotermal en las áreas rurales de El Bagre a lo largo
de la falla del mismo nombre. Es de destacar la presencia
de aluviones auríferos en esta área relacionados sin duda a
la existencia de estos filones.
Zona de Vetas – California (Santander): Esta zona es
una de las más importantes del país, por sus características
geológicas se considera como un distrito minero.
La
presencia de filones con dirección predominante NE de
cuarzo, pirita, calcopirita con oro, plata y a veces minerales
de uranio (filón San Celestino) caracterizan el área.
43
PÓRFIDOS CUPRÍFEROS
Durante el jurásico una actividad magmática importante
se desarrolló a lo largo del actual flanco oriental de la
Cordillera Central.
Este magmatismo podría estar
genéticamente relacionado a la subducción con
inclinación hacia el Este de la placa oceánica del pacífico
bajo la placa suramericana.
El magmatismo
calcoalcanilo está representado por cuerpos intrusivos
tonaliticos a cuarzodioríticos que sirven de rocas
huésped a las mineralizaciones de cobre y molibdeno
localizados en la mitad Sur de la Cordillera Central.
44
Dentro de esa franja se encuentran el
prospecto de Mocoa (Putumayo) y un poco
más al norte los depósitos de el Pisno (Cauca)
y los relacionados al batolito de Ibagué como
son Andes, Infierno, Chiles y Dolores en el
departamento del Tolima. Los pórfidos
mineralizados de Patascoy y Alisales
(Putumayo), fundamentalmente con altos
contenidos de pirita, calcopirita y arsenopirita
y molibdenita. (Jaramillo, Escobar 1980).
45
PALEOSUTURA DE ROMERAL
Corresponde a una zona de Melange que representa
la zona de encuentro entre la corteza continental
corteza oceánica, zona de subducción. Entre este
ambiente geológico podemos mencionar de sur a
norte los terrenos auríferos del distrito de Almaguer,
distrito de Buga, distrito de Manizales y el conocido
distrito de Marmato – Caramanta. Son conocidas las
explotaciones de El Paso del Bobo en el
departamento del Cauca.
46
CORTEZA OCEANICA
En tercer lugar, el ambiente representado por
terreno
oceánico
y
representado
geográficamente por la Cordillera Occidental
y la Serranía del Baudó. Está integrado por
rocas volcánicas y sedimentarias intruidas
por cuerpos calcoalcalinos y ultramáficos del
terciario principalmente. Podemos destacar
los siguientes tipos de mineralizaciones.
47
SULFUROS MASIVOS VOLCANOGÉNICOS.
Depósitos de tamaño moderado y tenores variables de
metales básicos Cu, Zn, Pb y asociados oro y plata.
Un enrejado de venas stockwork que contienen pirita,
pirrotina y calcopirita pueden comúnmente infrayacen a
los sulfuros masivos (pirita, calcopirita masiva en o
cerca de basaltos almohadillados y diques de diabasa).
En el territorio colombiano las condiciones favorables
para estos depósitos son las ofiolitas de la Cordillera
Occidental. La Mina. El Roble en el Carmen de Atrato
(Chocó) se constituye como ejemplo de esta
mineralización en este dominio geológico.
48
PÓRFIDOS CUPRÍFEROS.
Podemos reportar la existencia en Colombia de una cadena de
prospectos mineralizados. Básicamente están relacionados al
cinturón Cuprífero Occidental. Los complejos ígneos se
encuentran emplazados en rocas típicas de corteza oceánica.
Se localizan principalmente al W de la Falla de Romeral,
Cordillera Occidental.
Complejo ígneo de Acandí emplazadas en andesitas y basaltos
del cretáceo, afluentes Acandiseco y Muerto. Norte del Chocó.
Sistema ígneo de Murindó, Pantanos, en una secuencia
volcanosedimentaria (Guarín Alvarez 1977). Complejo ígneo
intrusivo del Río Andagueda (Chocó) dentro de sedimentos
terciarios.
49
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Garcés, H. 1984. Geología Económica de los Yacimientos Minerales,
Editorial Clave, Medellín – Colombia. (CAPITULO 9 Pág. 64-72).
Charles F. Park Jr. – Roy A. Macdiamid,
edición omega s.a., Casanova – Barcelona
yacimientos minerales,
Ortega C., Rojas E., Yacimientos minerales en Colombia – Memorias
XII congreso colombiano de geología 7-11 septiembre de 2009,
Paipa – Boyacá (pág. 7 – 11 y 15)
Ingeominas 1987, Recursos Minerales de Colombia Publicaciones
Geológicas especiales del Ingeominas Tomo 1.
Dr. Wolfgang Griem, académico de la Universidad de Atacama,
Apuntes Depósitos Minerales - Ambiente postmagmático Fases
Hidrotermales (*4/2002, 2004, 2006, ultima modificación:)
50
GRACIAS POR SU
ATENCION
51