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Algunas evidencias para reconocer mecanismos de precipitación
mineral |
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Por lo común se consideran dos mecanismos físicos principales para
la precipitación mineral en depósitos epitermales: ebullición y mezcla de fluidos
(Giggenbach y Stewart, 1982). Estos mecanismos no suelen presentarse
desligados, sino que se complementan produciendo la deposición mineral
(Plumlee, 1994). Por mezcla de fluidos en cuanto a la precipitación mineral
dentro del ambiente epitermal debe entenderse una mezcla dentro del ambiente
epitermal entre aguas meteóricas descendentes y unos fluidos hidrotermales
ascendentes, sea cual sea el origen de estos últimos. Los fluidos
hidrotermales puede ser en sí mismos el resultado de la mezcla en profundidad
de aguas meteóricas y magmáticas (ver Hedenquist y Lowenstern, 1994; Simmons,
1995; Gammons y Williams-Jones, 1997). Ebullición En base a estudios termodinámicos y al conocimiento de los sistemas
geotérmicos actuales, se considera que existen cuatro evidencias
mineralógicas y texturales principales que son indicativas de ebullición
(Browne y Ellis, 1970; Browne, 1978; Henley, 1985; Hedenquist, 1986, 1991;
Cathles, 1991; Simmons y Christenson, 1994; Hedenquist et al., 2000). 1. Presencia de calcita
hojosa, generalmente reemplazada por cuarzo: indica que ha ocurrido
ebullición, que resultó en la pérdida de CO2, y la subsiguiente
saturación en calcita, según la reacción: 2HCO3-+Ca2+
è CaCO3
(calcita) + H2CO3 è CaCO3 + H2O
+CO2 2. Presencia de adularia:
indica que ha ocurrido ebullición, causando un aumento de pH debido
a la pérdida de CO2, pasando del campo de estabilidad de
la illita al de la adularia (Figura
28), según la reacción KAl3Si3O10
(OH)2 (illita) + 6H4SiO 4 + 2K+ è 3KAlSi3O8
(adularia) + 12 H2O + 2H Sin embargo, según aseguran Dong y Morrison (1995), la sola
presencia de adularia en un depósito epitermal de BS no asegura automáticamente
que se haya producido ebullición, ya que algunos tipos morfológicos de
adularia pueden haberse producido bajo condiciones de cristalización lenta,
lo cual invalidaría la existencia de ebullición. Por ello, no basta la
identificación de este mineral para deducir la existencia de ebullición, sino
que se precisa de su identificación morfológica. Según Dong y Morrison
(1995), las morfologías de adularia aptas para inferir la existencia de
ebullición son la pseudoromboédrica y la pseudoacicular. 3. Presencia de truscottita
(silicato de Ca y Al hidratado): este mineral se ha hallado asociado con
menas de oro de alta ley, y es estable sólo cuando la concentración de sílice
excede la saturación en cuarzo, lo cual constituye otra evidencia indirecta
de ebullición (Izawa y Yamashita, 1995). 4. Presencia de sílice amorfa
o de calcedonia: indica que se ha
producido un enfriamiento brusco del fluido, a temperaturas de deposición
entre 100 y 190ºC (White y Hedenquist, 1990), y una sobresaturación de sílice
en el fluido que también puede indicar ebullición. La presencia de texturas
de cuarzo heredadas de geles de sílice puede ser buena indicadora de
ebullición en el ambiente epitermal (Dong et al., 1995), aunque lo más
adecuado es que esta evidencia esté en consonancia con otras evidencias
mineralógicas para mayor confiabilidad. En los depósitos epitermales
de AS, en la zona de mena debida a ebullición, en cuanto pueden formarse
silicatos se depositan típicamente sericita,
dickita y/o kaolinita junto con el cuarzo poroso que contiene típicamente la
mena (Hedenquist et al., 2000),
constituyendo una asociación mineral diagnóstica. Otras evidencias indirectas
de ebullición durante la deposición mineral son la presencia de horizontes de alteración ácida debidos
a aguas calentadas por vapor (Buchanan, 1981) y, hasta cierto punto, la
presencia de brechas de fracturación
hidráulica (Hedenquist y Henley, 1985b). En depósitos que hayan
experimentado poca erosión, pueden reconocerse alteraciones ácidas (kaolinita-alunita) en superficie, como
expresión de ebullición en profundidad, tanto en depósitos epitermales de AS
como de SI o BS. Ello es debido a que el H2S liberado en la
ebullición migra con la fase vapor hacia la superficie, oxidándose para
producir H2SO4 (ácido sulfúrico) en la zona de vadosa
(Schoen etal., 1974) y
dando lugar a aguas ácido-sulfatadas calentadas por vapor. Esta alteración
suele mimetizar la distribución de la zona de vadosa, formando un cuerpo
tabular subhorizontal (Schoen et
al.,
1974; Buchanan, 1981; Sillitoe, 1993;Hedenquist et al., 2000), cuya distinción de los
halos de alteración ácido-sulfatados alrededor de cuerpos mineralizados en
epitermales de AS es crucial para la localización de cuerpos mineralizados. Aparte de las evidencias mineralógicas
y texturales, la ebullición puede ponerse igualmente de manifiesto mediante
el estudio petrográfico y microtermométrico de inclusiones fluidas o a partir de las relaciones entre los gases
contenidos en ellas. Si en las zonas de ebullición se produce el atrapamiento
de inclusiones fluidas, en éstas se presentará un amplio rango de variación
de las relaciones líquido/vapor (Hayba et al., 1985). No obstante, en este asunto pueden producirse
algunas incertidumbres (confusión con procesos
de estrangulamiento de las inclusiones fluidas; no siempre es posible
encontrar inclusiones fluidas dentro de la propia zona de ebullición,…). Si se ha producido la ebullición de un fluido hidrotermal, el fraccionamiento isotópico entre las
fases líquida y vapor separadas inducirá a cambios en la composición
isotópica de los fluidos resultantes, aunque la magnitud del cambio isotópico
del fluido hidrotermal depende diferentes factores interrelacionados entre sí
(temperatura, la relación líquido/vapor en el sistema, entalpía del fluido inicial, mecanismo de
separación del vapor, …) Mezcla de fluidos La mezcla de los fluidos profundos con aguas frías marginales o con
aguas freáticas calentadas por vapor, tanto si son de carácter
ácido-sulfatado como carbonatado (ricas en CO2), también puede
provocar la saturación del oro. Sin embargo, si los fluidos ascendentes ya
han experimentado un proceso de ebullición más o menos extenso antes de su
dilución por parte de aguas superficiales, dichos fluidos pueden haber
perdido ya su potencial mineralizante (Hedenquist, 1991). Existen modelos experimentales (Brown, 1989; Spycher y Reed, 1989)
en los que se indica que la mezcla de fluidos ascendentes clorurados, de pH
aproximadamente neutro (carácter de los fluidos que originan los epitermales
de BS), que contengan oro, con aguas freáticas ácidas y sulfatadas,
constituye un mecanismo muy eficiente para la precipitación de oro. Esta
mezcla resulta en el desarrollo de alteración argílica avanzada, que puede
incluir la presencia de alunita (Hedenquist, 1991). A pesar de todo,
contrariamente al caso de epitermales de AS, es muy poco frecuente encontrar
este tipo de alteración en asociación directa con mineralizaciones económicas
en epitermales de BS o SI, como se evidencia en las relaciones sobre la
mineralogía de las gangas y de las alteraciones asociadas a la precipitación
mineral. La presencia de alteraciones del tipo ácido-sulfato en epitermales
de BS y SI se asocia comúnmente, bien a aguas freáticas ácidas y sulfatadas
calentadas por vapor a niveles muy someros, sin mineralización asociada, o
bien se trata de una superposición tardía asociada al colapso de las aguas
calentadas por vapor durante hiatos en el hidrotermalismo ascendente y/o,
especialmente, cuando cesa y colapsa al final el sistema hidrotermal. La
presencia de etapas estériles con calcita cristalina (no hojosa) en fases de
formación tardías y entre etapas productivas, como se observa en Fresnillo,
podría interpretarse precisamente como influjos de aguas carbonatadas descendentes
durante hiatos del hidrotermalismo de fluidos clorurados ascendentes
(Simmons, 1991). En contraste con la existencia de múltiples indicadores
mineralógicos de ebullición, especialmente en depósitos de BS y SI, no hay
tales indicadores para la existencia de mezcla. Aún así, se han reportado en
numerosas ocasiones evidencias de mezcla de fluidos tanto en depósitos de BS
como de SI o AS en base a datos microtermométricos de inclusiones fluidas e
isotópicos de O y H (e. g. Deen et al., 1994; Arribas, 1995; Mancano y
Campbell, 1995; Camprubí et al., 2001b), como factor posible para la
precipitación mineral. La mezcla de fluidos en la zona de menas se encuentra
generalmente restringida a fases tardías durante el colapso del sistema
hidrotermal, lo que permite el descenso y percolación de aguas calentadas por
vapor, y la producción de ganga de carbonatos o sulfatos (Cooke y Simmons,
2000). Sin embargo, sigue sin poderse determinar con claridad si la mezcla de
fluidos es responsable de la deposición de menas, de la deposición de
minerales de ganga, o del enriquecimiento en metales en aguas subterráneas. La mezcla de fluidos, en
definitiva, sí puede tener un papel importante en la precipitación mineral,
aunque tal vez restringido a las partes más someras de un sistema epitermal,
excepto en zonas con relieves pronunciados, en los que estas aguas pueden
penetrar hasta grandes profundidades a lo largo de fracturas (Reyes, 1990,
1991;Hedenquist et al., 1992). |
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Pregunta: ¿Qué minerales suelen utilizarse como evidencias
de procesos de ebullición en ambientes epitermales? Pregunta: A pesar de la ausencia de indicadores claros
para constatar la existencia de mezcla de fluidos en ambientes epitermales,
¿qué técnicas de estudio se han utilizado con cierto éxito para poner de
manifiesto dicha mezcla? |
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Bibliografía fuente: Camprubí &
Albinson (2006) |
