Paragenesis en Web

8/18/2019 Paragenesis en Web

1/32

UniversidadTecnológica

Universidad Tecnológica de Chile

PARAGENESIS


2/32



En el proceso de cristalización del magma, se separa unafase acuosa, debido a que no toda el agua (H2O) se ocupa en

la formación de minerales hidratados, tales como los anfíboles(Ca2Mg5 Si8O22(OH)2) y mica. Al final de la etapa los fluidospueden disiparse a través de la roca magmática y localizarseen cavidades (intersticios).

La fase acuosa que envuelve a los sistemas magmáticoscontiene elementos que normalmente no son aceptados por

los minerales magmáticos, algunos de los elementos nocompatibles son: Ag+, AS3+ , B3+, Ba2+, Be2+, Bi3+, Cu+,Cu2+, Hg2+, Li+, Mo4+, Pb2+, S2-, Sb3+, U4+, W6+, Zn2


3/32



Estos elementos (no compatibles), sea por su radio iónico opor su carga, no son aceptados en minerales tales como:

cuarzo, feldespatos, biotita, anfíboles, olivino y piroxenos.

Por esta razon, estos elementos terminan concentrándose

en pegmatitas y en soluciones hidrotermales.


4/32



La secuencia temporal de depositación yformación de minerales se conoce comosecuencia paragenética o paragénesis

PARAGÉNESIS

La distribución espacial se conoce como zonación.Las zonaciones mineralógicas reflejan las distintas

condiciones físico-químicas existentes en distintos sectoresde un sistema hidrotermal.


5/32



Los minerales primarios o hipógenos son aquellos que seforman por procesos al interior de la tierra.

MINERALES HIPÓGENOS

Los minerales primarios al tener alteraciones cerca de lasuperficie, por efecto de aguas meteóricas o aguassuperficiales oxigenadas, dan lugar a minerales secundarios

o supérgenos (Sulf :calcosina ,covelina)

MINERALES SUPÉRGENOS

Ejp. Sulfuros hipógenos : Calcopirita, bornita, esfalerita, galena


6/32



Los sulfuros reaccionan con el sulfato férrico y el oxígeno en

presencia de agua, formando óxido de hierro, iones de sulfatoy cobre en solución. Los óxidos de hierro se depositandejando un color rojo característico en la zona llamada de

lixiviación o Gossan. Mientras los iones de sulfato y de cobremigran hacia la meso y kata zona.

FORMACIÓN DEL GOSSAN


7/32



Se considera un fluido hidrotermal cuando el agua ya tienesobre 50° C. La alteración hidrotermal ocurre entre los 50a 500° C. A una T° crítica del H2O (374°C para H2O pura)se habla de fase acuosa

ALTERACIÓN HIDROTERMAL.

Existen varios procesos geológicos, por los cuales las aguas frías secalientan:

.-El agua atrapada en poros de acumulación de sedimentos y en

capas de minerales hidratados o hidróxilos comienzan a calentarse en laetapa de entierro.

-.El agua subterránea fría puede calentarse en cierta profundidad por un cuerpo intrusivo de magma.

-.Las soluciones hidrotermales también pueden generarse por ladeshidratación de minerales hidratados durante el metamorfismo.


8/32



Factores que controlan a la alteraciónhidrotermal.

Temperatura : diferencia de temperatura (Δtº): mayor será el efectosobre la mineralogía original 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 sobrelos minerales originales.

Permeabilidad de la roca: Una roca compacta y sin permeabilidadno podrá ser invadida por fluidos hidrotermales para causar efectos dealteración. Sin embargo, los fluidos pueden producir fracturamientohidráulico de las rocas o disolución de minerales generandopermeabilidad secundaria en ellas.


9/32



Tiempo de interacción agua/roca y variaciones de la razónagua/roca. Mientras mayor volumen de agua caliente circulen por lasrocas y por mayor tiempo, las modificaciones mineralógicas serán máscompletas.

Composición de la roca; la proporción de minerales: es relevantepara grados menos intensos de alteración, dado que los distintos

minerales tienen distinta susceptibilidad a ser alterados, pero enalteraciones intensas la mineralogía resultante es esencialmente

independiente del tipo de roca original.

Presión: este es un efecto indirecto, pero controla procesos

secundarios como la profundidad de ebullición de fluidos, fracturamientohidráulico (generación de brechas hidrotermales) y erupción oexplosiones hidrotermales


10/32



Minerales de reemplazo hidrotermal.


11/32



La Pirita forma limonita o goethita por oxidación, en la partesuperior del filón (superficie), formando el sombrero de hierroo gossan, que se encuentra al prospectar yacimientos.

NIVEL FREATICO

ESTRATIFICACION DE UN DEPOSITO


12/32



Minerales oxidados Antlerita Cu3SO4(OH)4

Sistema Cristalográfico Ortorrómbico 2/m2/m2/m Color Verde esmeralda, verde negrusco Raya Verde pálido Dureza 3,5 - 4

Brillo Vítreo Tenacidad Frágil Forma Cristales tabulares o prismáticos delgados, estriados verticalmente Clivaje Perfecta {010} } Peso especifico 3,9

Características diagnosticas Color verde y clivaje. Se disuelve en HCl sin efervecer.Asociada a Atacamita y Brocantita


13/32



Minerales oxidadosMalaquita Cu2(CO3)(OH)2

Sistema Cristalográfico monoclínico; 2/m. Color Verde claro a oscuro Raya Azul

Habito Espadas irregulares, radiales, nodulares y masiva Dureza 3.5 - 4 Brillo Vitreo Tenacidad Frágil Clivaje Buena, en una dirección y mala en la otra

Peso especifico 3,7 o más Características diagnosticas Color, habito y asociación


14/32



A mayor profundidad, bajo el nivel de aguas subterráneas, la

infiltración de aguas encuentra un ambiente reductor y losiones disueltos se recombinan para formar nuevos mineralestales como Covelina y Calcosina, minerales libres de hierro. El

proceso se denomina enriquecimiento supérgeno.

PROCESO SUPERGENO

G. Stokes (1907) demostró experimentalmente cómo la reacción entre ionesde Cu y la pirita puede ocurrir en el enriquecimiento supergeno.

5 FeS2 + 14 Cu+2 + 14 SO4 -2 + 12 H2O→ 7 Cu2S + 5 Fe+2 + 24 H+ + 17 SO4-2

Pirita Cu en solución Calcosinacomo sulfato

El exceso de ácido se neutraliza bajo el nivel de aguas subterráneas y la calcosina(Cu2S) permanece en la zona de enriquecimiento contribuyendo al incremento de lasleyes de Cu en esta zona.


15/32


16/32



El desarrollo y preservación de perfiles supergenos de Cu y Ages favorecido en condiciones de clima semi-árido y bajas tasas

de erosión.

En zonas de clima muy húmedo y/o altas tasas de erosión se

dificulta el desarrollo de los procesos de enriquecimientosecundario en depósitos de Cu o Ag; ello porque la circulaciónde abundante agua percolante puede lixiviar los metales y

transportarlos como sulfatos solubles fuera del depósito.

EL FACTOR CLIMA


17/32



En el Norte Grande del país los procesos supergenos estuvieron activos

entre los 34 y 14 Ma (Oligoceno a Mioceno Medio) de acuerdo adataciones K-Ar de alunitas supergenas (K Al3 (SiO4)2(OH)6) (Sillitoe y McKee,1996).

En esta zona los procesos supergenos virtualmente cesaron a los ~14Ma (med. Mioceno) debido a un cambio climático, desde las condicionesáridas o semi-áridas que favorecieron su desarrollo, al clima hiper-áridoactual, que impera desde el Mioceno Medio.

Este cambio climático prácticamente detuvo los procesos supergenos enel Norte Grande, pero la oportuna disminución de las tasas de erosión,contribuyó a la preservación de los ricos niveles de enriquecimiento

secundario de los depósitos(Alpers y Brimhall, 1988).

EVOLUCION DE LOS PROCESOS SUPERGENOS EN CHILE


18/32



ESTRATIFICACION DE UN DEPOSITO


19/32




20/32



TEMP. EN °C NOMBRES MINERALES

COMUNES

MINERALIZACIONES

MAYOR DE 650º FASE MAGMATICA

PRINCIPAL

> de 500° C PEGMATITICA Feldespatos, cuarzoBerilioMonacita

400-500° NEUMATOLITICA cuarzo, piritaSnO2 (casiterita)(Fe,Mn)WO4 (wolfranita)

300-400°CHi

dro

ter mal

KATATERMALcuarzo, pirita, epidotabiotita, granate diopsita,actinolita tremolita

FeAsS (arsenopirita)Bi2S3 (bismutita)CuFeS2 (Calcopirita)

200-300° MESOTERMAL Cuarzo, pirita, epidotaDNSCaCO3 (Calcita) arag.PbS Galena

100-200°C EPITERMALCuarzo, piritamontmorillonita

(CaMg)CO3 (Dolomita)Sb2S3 (Estibnita)FeCO3 (siderita)

0-100° C FASE TELETERMAL Cuarzo, pirita

HsS

AsS, AS2S3 (Orpiment)CaF2 (Fluorita)Baritina

Fases Post magmáticas e hidrotermales


21/32



De acuerdo a la temperatura se diferencian las fases post-

magmáticas: Pegmatitica, Neumatolitica, Hidrotermal (conkata-, meso-, epitermal) y bajo de 100°C Teletermal.

Cada fase tiene su paragénesis de minerales característicos.Existen otros factores que pueden cambiar significativamente

la cristalización en dichas fases: Ph, Eh, Fugacidad del

oxígeno, y Evaporación instantánea.

FASES POST MAGMÁTICAS


22/32



1. Linea Superior: El agua es inestablesobre esta línea; por tanto las solucionesnaturales nunca estarán por sobre ella.

Esta linea representa el equilibrio:H2O = 2H+ + 1/2 O2 + 2e-

2. Línea inferior:. El agua es inestablebajo esta línea, por tanto las solucionesnaturales nunca estarán debajo de ella.

Esta línea representa el equilibrio:H+ + e- 1/2 H2

3. Líneas Verticales: Entregan valores delpH , para puntos con Reacciones deDeprotonación.

4. Líneas Diagonales: Entregan valoresde pH y Eh para puntos con reaccionesREDOX

DIAGRAMA DE FASE Fe; Ph vs Eh

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/85/Pourbaix_Diagram_of_Iron.svg


23/32



Estabilidad deSulfuros en un

ambiente reductor ,ácido

Cu-H2O-O2-S-CO2diagrama de fasea 25°C y 1 atm.

DIAGRAMA DE FASE CuS; Ph vs Eh


24/32



Minerales SulfuradosCalcopirita CuFeS2

Sistema Cristalográfico Tetragonal Color Amarillo Latón Raya negra verdosa Habito Cristales tetrahedricos ,agregados granulares, masivo

Dureza 3.5-4 Brillo Metálico Tenacidad Frágil Clivaje malo

Peso especifico 3.5 Características diagnosticas Color, forma, más blanda que la pirita


25/32



Minerales SulfuradosBornita Cu5FeS4

Sistema Cristalográfico Tetragonal Color Bronce pardo cubierta por patinas púrpuras. Púrpura (pecho de paloma) Raya Negro Grisácea

Habito cristales tetragonal y masivos, cristales pseudocúbicos Dureza 3 Brillo Metálico Tenacidad Frágil Clivaje raramente observado Peso especifico 5 Características diagnosticas Color


26/32



Veta de magnetita masiva encontacto con venas de calcopirita-pirita . Esta relación espacialmuestra las dos etapas de

mineralización en la Candelaria,distrito Punta del Cobre (MinaCarola)- Perú


27/32



La secuencia paragenética se caracteriza por el sucesivo

reemplazo de sulfuros ricos en Fe (pirita, calcopirita) porsulfuros ricos en Cu (bornita, calcosina, covelina, digenita) loque puede explicar la liberación de Fe y la formación de

hematita hipógena que acompaña a los sulfuros en elyacimiento mantos Blancos.

MANTOS BLANCOS


28/32




29/32



Modelo de alteración y mineralizaciónLowell y Guilbert, 1970


30/32



• TIPOS DE MINERALIZACIÓN:

- Mineralización hipógena:Se produce por procesos internos de la Tierra

- Mineralización exógena:

Se produce por procesos exógenos sobre cuerpos

mineralizados, como la meteorización, oxidación,etc.


31/32



- Mineralización epigenética:

Mineralización introducida con posterioridad a laformación de la roca de caja o huésped.

- Mineralización singenética:Mineralización que se forma en conjunto a la

formación de la roca de caja.


32/32



GRACIAS

PROFESOR

ABRAHAM VEGA FAUNDEZ

Ms. Geólogo

Esp. Medio Ambiente y Gestión Calidad

Date post:	07-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	nibaldo-rojas-gomez
View:	216 times
Download:	0 times

Paragenesis en Web

Documents