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• Yerko Jerez

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Procesos geológicos que producen cambios en la composición y/o agregación original de las rocas

-Meteorización -Metamorfismo -Alteración Hidrotermal

ALTERACIÓN HIDROTERMAL Cambios mineralógicos, texturales y químicos de una roca, producidas ante la presencia o circulación de aguas hidrotermales. • Sistema abierto de interacción agua – roca • Desequilibrio químico fluidos - roca • Adición o remoción de componentes químicos

Vapor y fluido a alta temperatura

Roca

Fuente de calor y fluidos

Cambios: Mineralógicos Texturales Químicos

Aguas hidrotermales

Aguas magmáticas Aguas metamórficas Aguas connatas Aguas meteóricas

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Transporte. El transporte de materiales que intervienen durante la alteración hidrotermal puede darse ya sea por infiltración (movimiento de masa debido al flujo de un fluido a través de la roca), o por difusión (transporte por difusión de tipo químico a través de los fluidos estancados en los poros). Normalmente habrá una combinación de ambos procesos

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Alteración pervasiva y no pervasiva. Desde el punto de vista de la intensidad de la alteración, se puede distinguir entre alteración "pervasiva" y "no pervasiva". La alteración "pervasiva" está caracterizada por el reemplazo de todos o casi todos los minerales originales de la roca sin preferencias espaciales. La alteración "no pervasiva" afecta solamente ciertas partes de la roca, como los bordes de las fracturas o de los filones.

ALTERACIÓN HIDROTERMAL Factores controladores: •Temperatura y ∆tº entre roca y fluido invasor •Composición del fluido (pH) •Razón agua/roca y duración de la interacción agua – roca •Permeabilidad Temperatura y la diferencia de temperatura (∆ tº) entre la roca y el fluido que la invade: mientras más caliente el fluido mayor será el efecto sobre la mineralogía original Composición del fluido, sobre todo el pH del fluido hidrotermal: mientras más bajo el pH (fluido más ácido) mayor será el efecto sobre los minerales originales. Duración de la interacción agua/roca y variaciones de la razón agua/roca: mientras mayor sea el volumen de soluciones que circulen por las rocas y por mayor tiempo, las modificaciones mineralógicas serán más completas. Permeabilidad de la roca: Una roca compacta y sin permeabilidad no puede ser invadida por fluidos hidrotermales para causar efectos de alteración. Sin embargo, los fluidos pueden producir fracturamiento hidráulico de las rocas o disolución de minerales generando permeabilidad secundaria en ellas.

Cambios químicos: Hidrólisis (H

+

y OH - ) y Cambio de bases

Hidrólisis Produce el quiebre de la estructura cristalina de los silicatos, debido a la adición de iones H + y OH - en los sitios de unión de la estructura cristalina. El H+ penetra en la estructura cristalina donde compite con ventaja sobre otros cationes, debido a su pequeño radio y fuerte atracción iónica, desplazando otros cationes tales como el Ca, K, Na, etc., los cuales son transferidos a la solución, donde se relacionan con los OH-. Estas reacciones implican un aumento del pH de la fase acuosa

Plagioclasa andesina

sericita

arcillas

cuarzo

sericita

cuarzo

0.75 Na2CaAl4Si8O24 + 2H+ + K+ = KAl3Si3O10(OH)2 + 1.5 Na+ + 0.75 Ca2+ + 3SiO2

sericita)

caolinita

KAl3Si3O10(OH)2 + H+ + 1.5 H2O = 1.5 Al2Si2O5(OH)4 + K+

caolinita

cuarzo

0.5 Al2Si2O5(OH)4 + 3H+ = SiO2 + 2.5 H2O + Al

andesina

3+

caolinita + cuarzo

Na2CaAl4Si8O24 + 4H+ + 2H2O = 2 Al2Si2O5(OH)4 + 4SiO2 + 2Na+ + Ca 2+

Cambio de Bases (metasomatismo de potasio) albita ortoclasa Na Al Si3O8 + K = K Al Si 3 O 8 + Na No hay cambios en el pH de la fase acuosa

ALTERACIÓN HIDROTERMAL La alteración hidrotermal genera, de acuerdo a los factores antes vistos, asociaciones de minerales que son estables bajo las nuevas condiciones físico-químicas en que se encuentran las rocas. Tipos de alteración : • Alteración propilítica •Alteración potásica • Alteración cuarzo-sericítica (fílica) • Alteración argílica •Alteración argílica avanzada

yacimiento

Roca fresca Intensidad de la alteración propilítica

argílica

sericítica

argílica avanzada

potásica

Zonación: distribución espacial de la alteración

ALTERACIÓN POTÁSICA Representa el resultado de un metasomatismo potásico y que puede estar acompañada de una mayor o menor lixiviación de Ca y Na. Minerales característicos:

Ortoclasa + biotita + cuarzo +/- albita sericita, anhidrita y apatito Minerales opacos asociados:Magnetita, Calcopirita, Pirita y Bornita

ALTERACIÓN PROPILÍTICA Este tipo de alteración se caracteriza por el desarrollo de nuevos minerales de calcio y magnesio debido al rearreglo de componentes formadores de rocas originales. Minerales característicos: Minerales opacos:

Clorita + epidota + calcita +/ apatito anhidrita, ankerita . Cantidades menores y subeconómicas de pirita y/o calcopirita

ALTERACIÓN FÍLICA La alteración fílica o cuarzo-sericítica se forma por la lixiviación de sodio, calcio y magnesio de rocas que contienen aluminosilicatos mientras que el potasio puede ser introducido o derivado de feldespato formadores de rocas originales Minerales característicos:

Cuarzo + sericita

Minerales opacos:

Pirita +/- calcopirita

Ser

Qz

ALTERACIÓN ARGÍLICA La alteración argílica está caracterizada por la presencia de de arcillas tales como illita, caolinita y montmorillonita formadas bajo condiciones de pH intermedio y bajas temperaturas. Alt. Argílica : Alt. Argílica Avanzada: Minerales opacos:

Montmorillonita + illita + clorita hidromicas + Caolinita Caolinita-Dickita +/- diáspora, alunita sílice amorfa, corindón y pirofilita Pirita, calcopirita, bornita

Lixiviación de cationes en procesos de alteración hidrotermal

Tipo de alteración hidrotermal en función del pH y de la temperatura del fluido

Potásica Skarn Fílica Propilítica Argílica Externa/ Subpropilítica Argílica avanzada