13/05/2009

Fernando Tornos 1

El ambiente hidrotermal:¿Qué factores geoquímicos controlan la localización de los depósitos minerales?p

XVIII Curso Latinoamericano de Metalogenia

Belo Horizonte Mayo 2009Belo Horizonte, Mayo 2009

Fernando Tornos

Esquema

1. ¿Qué son las rocas hidrotermales?

2. Origen de los fluidos hidrotermales y solutos

3. Mecanismos de transporte

4. La precipitación de asociaciones hidrotermales4. La precipitación de asociaciones hidrotermales

5. Conclusiones

2

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Fernando Tornos 2

Rocas hidrotermales

Formadas en relación con la circulación de fluidos “calientes” en desequilibrio con el ambiente geológico localambiente geológico local

Ligadas a zonas de circulación de fluidos en la cortezadistribución espacial limitada

25-700°C y <3-4 kb (fluidos acuosos)

Su formación es un proceso químico

3

Rocas hidrotermales

Relativamente comunes, pero... !!Ausencia de clasificación!!

l í bl áTerminología problemática

Características similares a las de las rocas metamórficas

Técnicas de estudio equivalentesTécnicas de estudio equivalentesRocas ígneas o metamórficas: RetrógradoRocas sedimentarias: Progrado

4

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0Km

Sistemas epitermales .

Sistemas superficiales subaéreos: geotérmicos submarinos: vhms, sedex

Modificado de Jebrak (1992)

300-350°C

Dom

inio

frág

il

Presiónfluidos

Hidrostática(“libre”)

1-4

Sistemas epitermales,(y en rocas sedimentarias)

Sistemas filonianos

Brechas

Cataclasitas(sísmico)

+ re

mpl

azam

ient

os s

.l.

DOMINIO DESISTEMASHIDROTERMALES

400-450°C

Plasticidadcuarzo

Milonitas(sísmico)

Dom

inio

dúc

til Litostática“forzada”

10

20

Sistemas “mesozonales”Au venasSkarnsGreisens & remplazamientos

SOLO EN ZONASDEBILIDAD O REACTIVAS

5

Tipos de roca hidrotermal

Barruecopardo (España) 6

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Rocas metasomáticas

Rocas metasomáticasinteracción de un fluido con una roca en desequilibriofrentes y zonas metasomáticasfrentes y zonas metasomáticas

cambios bruscos composicióntendencia al equilibrio

Mecanismosdifusióni filt ió Q Q+msinfiltración

Incremento porosidad

Q Q

Cligga Head, Reino Unido7

Precipitación directa

Sedimentos químicosTharsis, España

8

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Fernando Tornos 5

¿Que se necesita para formar una roca hidrotermal?

DepósitoFluido Solutos

ORIGEN TRANSPORTE PRECIPITACIÓN

Abundancia de fluidos calientesPresencia de solutos en cantidad suficienteUn mecanismo motriz

mineralFluido

(S, ligandos, metales)

focalizado

Un mecanismo motriz Una vía de circulación focalizada y eficazUn mecanismo de precipitación adecuadoUna vía de escape de fluidos

9

¿Y como lo abordamos?

Aspectos meso y macroscópicos. Relación con litologías y estructura

Cartografía Estudios de detalle: tectónica, petrología, sedimentología, alteraciones...

Aspectos microscópicos: Paragénesis y texturaVariables extensivas e intensivas

Inclusiones fluidasTermodinámicaGeoquímica elemental e isotópica

CronologíaDataciones

Sentido común

10

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¿Y qué tenemos que entender?

Origen del fluidoMorfología y naturaleza del sistemaC d i i i t i d l l tCausas de enriquecimiento y origen de los solutos

¿Hay preconcentraciones?

Mecanismos de transporteModificaciones durante la evolución

Causas de la precipitación

Evolución polifásica => MODELOS 4D

11

Unos pocos conceptos básicos...

f (T, P, fO2, fS2, pH, mΣsolutos)

12

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La temperatura y la presión

Inclusiones fluidas

Geotermometría isotópica

Equilibrio mineral

13

La presión de fluidos

Pf = Pl + Phid

Pl = ρl g hPhid = ρh g h (Haas, 1971)

Peb = (t/69.56)4.7952

(Henley et al., 1984) P f=

Pl+

Phi

d

Pl

( y , )

Phid

14

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Estimación del pH

kao => ser +Q => ftos ± btpH = -log (aH+)H2Ol = H+ + OH-

chl,carbbajo pH: diasporo, bohemita, pirofilita, andalucitabajo pH + alta fO2: alunita,

log K25ºC = -14 = log(aH+) + log(aOH-) – log(aH2O)pHn (25ºC) = 7

zunyita, jarositacalcosilicatos: pH neutro a alcalino

15

Control del pH

6

6.5

7

pH neutro

sistema SiO2-Al2O3-K2O-Na2O-H2O-HClP=300 b SUPCRT92mΣNa =2.5; Na/K=10

3.5

4

4.5

5

5.5

pH

pH neutro

fk-Q-ms

ab-Q-ms

ms-kao

1.5fk + H+ = 0.5ms + 3Q + K+

3ab + K+ + 2H+ = ms + 6Q + 3Na+

2

2.5

3

100 150 200 250 300 350

TºC

ms kao2ms + 2H+ +3H2O = 3kao + 2K+

16

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Fernando Tornos 9

Fugacidad de oxígeno (redox)

Presión parcial de oxígeno (Eh, fH2)2H O 2H + O2H2O = 2H2 + O2

Sistema de referenciaTampones HW, QFM, NNO, (PPM), HM

Cálculos numéricos a partir de paragénesis e inclusiones fluidas (isótopos)

17

Fugacidad de azufre

Presión parcial de azufre

Equilibrios referencia: po-py, cp-bn

Reacciones de sulfidización ( k )(Barton y Skinner, 1979)

18

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Fernando Tornos 10

Una estimación indirecta: mineralogía

fO2 - fS2 baja: po, apy, st, graffS2 - fO2 intermedia: py, cp, mt, cs2 2 py, p, ,fS2 - fO2 elevada: bn+py, hm, sulfatos

fF alta: topacio, fluoritafB alta: turmalina, axinitafCl alta: escapolita-Cl,fCl alta: escapolita Cl, Cl en anfíboles, micas

Carlés, España19

Origen de los fluidos hidrotermales y solutos

O i

Transporte

PrecipitaciónOrigen• Fluidos• Solutos• Calor

Precipitación

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Tipos de fluidos en la cortezaFluidos de referencia

Aguas juvenilesAguas superficiales

Aguas meteóricasmeteóricosmeteóricos marinos Aguas meteóricasAguas marinas

Fluidos recicladosFluidos magmáticosFluidos connatosFluidos metamórficos

meteóricosmeteóricos marinos

connatos

magmáticos metamórficos

• Criterios clasificación:Ambiente geológicoElementos trazaTemperatura formaciónInclusiones fluidasGeoquímica isotópica

g

juveniles

21

Tipos de fluidos

Aguas meteóricasEpitermal LSEventos tardíos

Precipitación superficial: agua o nieve

Salinidad nula

Aguas marinas Océanos Salinidad bajaAguas marinasVMS, sedex

Océanos Salinidad baja

Aguas connatas o fósiles“basinal brines”MVT, VMS, sedex

Aguas meteóricas y marinas atrapadas en y que interaccionan con sedimentos

Salinidad media a elevada, hasta 30% peso (Δ con profundidad-tiempo). Posibles hidrocarburos-CH4

Aguas metamórficasOro orogénico

Producto de la deshidratación durante metamorfismo

Relativamente ricas en volátiles (CO2-CH4-N2) y poco salinas (<10% peso; excep. hasta 30%)

Aguas magmáticas(≈ aguas juveniles)PórfidosSkarnsEpitermal HSIOCG

Separados de rocas ígneas Fluido primario: salinidad moderada (≈10% peso) y con CO2 proporcional a basicidadINMISCIBILIDAD:“vapor” de salinidad baja (<10% peso) (baja ρ) + “salmuera” de salinidad elevada (hasta 60% peso) (alta ρ)

22

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Fluidos magmáticos

23

Fluidos en cuencas sedimentarias

Dos efectos contrapuestosDismin ción salinidad po deshid ataciónDisminución salinidad por deshidrataciónAumento salinidad con tiempo

Efecto membranaDisolución de evaporitasDiagénesis arcillas

Fluidos acuosos con salinidad muy variable

Presencia hidrocarburos-CH4

24

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Fluidos metamórficos

H2O-CO2 baja salinidadN h l ió t li id d dNo hay relación entre salinidad y grado metamórfico

Metamorfismo extremoHidratación retrógrada o incorporación en magma

Devolatilización - degasificaciónSistemas metamórficos

Pelitas: 4.34%H2O; 2.31%CO2 (bajo grado)2.42%H2O; 0.22%CO2 (grado alto)

25

Fluidos superficiales

26

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Origen de los solutosNo hace falta preconcentración de metalesEn magmas

Incompatibles: No entran en red mineralesS i l f fl id lí id lSe incorporan a la fase fluida o a polímeros residuales

Compatibles: En red mineralesIncorporados por destrucción

Diseminados en rocasDisueltos en aguas connatas o metamórficas(Disueltos en agua marina o meteórica)

>>10 ppm

Encuadre geológicoIsótopos Pb, Os, S, C

27

Exsolución magmática

v

salinidad % Cu Zn Pb

Mole granite Low w9 38.2 3065 14574 7937

Questa 9.5-48.2 520-7800

500-2700

170-940v

NaCl

l

KCl

7800 2700 940

Audetat et al. (2000)Campbell et al. (1995)

Navalcubilla, EspañaNoranda, Canada

Dartmoor granite

28

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Lavado de rocasAlteración regional

Lavado metales

Baja relación fluido/roca

Zn Pb Cu AuPizarra 95 15 45 2.3

Baja relación fluido/roca

Bajos gradientes

Poco focalizada

Granito bajo Ca 39 19 10 1.5Basalto toleítico 118 7 94 5.7Arenisca 16 8.1Caliza 20 7 4 1.9Fauré (1986) 29

El azufre en sistemas hidrotermales

reducción biogénicaen océanos

reducción abiogénicaoxidación materia orgánica, Fe2+

en océanos

lavadoevaporitas, pizarras, areniscas

Se transporta como muchos complejos cuya estabilidad depende del espaciofO2-pH-mΣsolutos

Reducidos: H2S, HS-, S2=

Oxidados: SO4=, HSO4

-,…

magmáticoexsoluciónlavado

30

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El azufre en sistemas magmáticos

• Magmas: 10-200 ppm H2S

• El magmatismo de tipo arco es relativamente oxidado y enes relativamente oxidado y en estos magmas hay abundante SO4

Hedenquist & Richards (1998)El Teniente

31

Reducción biogénicabacteria & archea60-110ºCCH3COO- + SO4

= + 3H+ =2CO2,aq + H2Saq + 2H2O

Quimioclina

Edificios hidrotermales

http://zircon.geology.union.edu/ballston/ch

emocline/

Elena González Toril (CAB) 32

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Reducción abiogénica o termorreduccción

Remplazamiento de sulfatos a t>150ºCCH4 + SO4

= + 2H+ = CO2 + H2S + 2H2O2CH2O + SO4

= + 2H+ = 2H2O + 2CO2 + H2S

Descomposición m.o.Alteración minerales Fe2+

Visuña 33

El origen de fluidos pobres en H2S

En sistemas de baja temperatura no es posible transportar S y metales en cantidad suficiente para formar una mineralización (>10 ppm)

10000

100000

ZnS

10

100

1000

ppm

T=300°Cpy-popH=4.5

mt-p

o-py

(PP

M)

Pb

Fe

mt-h

m (H

M)

mH

2 S =

mS

O4=

El contenido en H2S de un fluido equilibrado con una roca siliciclástica depende de su grado de oxidación

1-40 -38 -36 -34 -32 -30

log fO2

more oxidized

Cu

34

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Fernando Tornos 18

Mecanismos de transporte

O i

Transporte

PrecipitaciónOrigen Precipitación

Aspectos físicos transporte

I

IIIII

V

IV

I. GravitacionalII. Expulsión fluidos cuencasIII. Convectivo (magmático/geotérmico)IV. MagmáticoV. Tectónico/bombeo sísmicoVI. Gradiente químico

80% ligado aintrusiones

36

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Composición fluidos hidrotermales

Fundamentalmente acuosos (CO2, CH4)

Proporciones variables de solutos (NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4, HCl, N2... haluros)

Carbono como CO2, CO3=, HCO3

-, CH4, moAzufre como H2S, HS-, SO4

=, HSO4-, ...

Metales como distintos complejos

Yellowstone, EEUU37

Transporte de los metales I

¡No valen iones simples!Complejos clorurados (Cl)

Zn2+, Pb2+, Fe2+, (Cu+), (Ag+), (Au+), Sn2+, UD d li id dDependen salinidad

Complejos hidroxisulfurados o sulfurados (HS-, Sn2-)

Hg2+, As3+, Sb3+, Ag+, Au+, Cu+, (Pb2+)

Acidos débiles: W, Au, AsBases (OH-)

Sb3+, As3+, Fe3+, Al3+, Sn4+, W, Mo, AsComplejos carbonatados (CO3

=)Ca, Mg

Complejos F, PO43-: REE, Sn, Li, Se, Te...: W, Sn?

Complejos orgánicos: Al, Zn, Pb (CN, NH3, acetatos)Generalmente varios complejos

38

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Transporte de los metales IIA alta temperatura (>400ºC) la mayor parte de los metales son muy solubles

Los fluidos salinos transportan metales base (Cu Au Ag)Nota Importante

Los fluidos salinos transportan metales base (Cu-Au-Ag)MeCl2,aq + H2S = MeS + 2H+ + 2Cl-AuCl-2 + 0.5 H2O = Aus + 2Cl- + H+ + 0.25O2

Los fluidos poco salinos NO pueden transportar metales base

Los fluidos con H2S pueden transportar Cu-Au-Ag y solo

El Au, Cu y Ag se pueden transportar:

En disoluciones salinas, a alta temperatura y ambientes oxidados Complejos clorurados

En disoluciones poco salinas, temperaturas bajas (<400ºC) y ambiente reducido Complejos hidroxisulfurados

Los fluidos con H2S pueden transportar Cu Au Ag y solo pequeñas cantidades de metales base

Me(HS)3- + H+ = MeS + 2H2Saq

Au(HS)2- + 0.5H2,aq = Aus + H2Saq + HS-

39

Para acabar de complicar la cosa…

La proporción de ligandos depende de la composición del fluido y de la P-T

La relación carbonato/bicarbonato depende del pH y su proporción total de la XCO2

H2O + CO2 <-> H+ + HCO3- <-> 2H+ + CO3

=

La concentración de bisulfuro/acido sulfhídrico depende de la cantidad de azufre y el pH

H2S <-> H+ + HS- <-> 2H++ S2-

Pero también depende la oxidación del sistema:

2HS- + 4.5O2 <-> SO4= + H2O

Los distintos ligandos se pueden calcular en base a las propiedades termodinámicas de los complejos/minerales/gases/solutos y las variables del sistema usando programas (e.g., SUCRT, SOLVEQ/CHILLER, THERMODATA, …)

Complejos de Zn: Zn2+, ZnAc+, ZnAc2, ZnAc3-, ZnCl+, ZnCl2, ZnCl3-, ZnCl4-, ZnF+, ZnHCO3

-, Zn(HS)2, Zn(HS)3

-, Zn(HS)4-, ZnOH+, Zn(OH)2, Zn(OH)3

-, Zn(OH)4=, ZnOxal, ZnOxal2, ZnSO4, Zn(HS)(OH),…

40

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Precipitación de los metales

Solubilidad sph 2.32 mNaCl pH=5

12000

14000

16000

preducido 32 ppm H2S ppm

6000

8000

10000

12000

ppm

Zn

0

2000

4000

150 200 250 300 350

TºC

sobresaturadasubsaturada

41

Solubilidad del zinc

Muy abundante en la corteza (70 ppm)

Transporte comoComplejos cloruradosComplejos HSComplejos “complejos”Zn(HS)(OH)

Aliva (España)

42

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Fernando Tornos 22

Especiación del zinc0

ZnCl+ZnCl42-

sph (ZnS) + H+ = Zn2+ + HS-

Zn2++ Cl- = ZnCl+Zn2+ + 2Cl- = ZnCl2

-10

-5 Zn(OH)(HS)

ZnCl3-

ZnCl2

Zn(HS)2

Zn(HS) -

Zn2+ + 2HS- = Zn(HS)2Zn2+ + 3HS- = Zn(HS)3

-

sph + Cl- + H+ = ZnCl+ + HS-

log K = log aZn2+ + log aHS- + pHlog aZn2+ = log K –log aHS- - pHmZn2+ = aZn2+ / γZn2+

-20

-15

0 100 200 300

Zn(HS)3-

Zn(HS)4

TºCmΣZn = mZnCl2 + mZnCl+ + mZn(HS)2 + mZn(HS)3

- + mZn2+

+ ...

log K =log aZnCl+ + logHS- - log aCl- + pHlog aZnCl+ = log K - log aHS- + log aCl- - pHmZnCl+ = aZnCl+ / γZnCl+

43

Solubilidad zinc-plomo

Ventana mineralizante>1-100 ppm Zn, Pb, Cu

h fl dMenor = Mucho fluidoMayor = Excelente

44

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La precipitación en sistemas hidrotermales

Origen

Transporte

PrecipitaciónOrigen p

Es fundamentalmente un proceso químico

Mecanismos de precipitaciónBajada de temperaturaCaída de presiónDesmezcla de fluidos (ebullición)Mezcla de fluidosMezcla de fluidosReacción fluido-roca

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Enfriamiento

Yellowstone (EEUU)

NaCl = Na+ + Cl-

4 48.83 14.74

Enfriamiento: disociación

2

3

mN

aCl

43.31

46.45

7.26

10.92

350°

C

100°

C

%no ionicoCuanta menor es la ty la salinidad mayor

es la disociación

0 1 2 3 4mCl-

0

1 34.87 3.83

SUPCRT92

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proporcional a:gases disueltos

cloruros disueltos

Enfriamiento: acidificación

0

2

4

NaCl

HCl

cloruros disueltos

alta temperaturaalcalino: pórfidos, Feox, alt K,

episienitaspoca capacidad ataque rocas

baja temperaturaácido: ser, greisen

-8

-6

-4

-2

log

Kd

iso

ciaci

ón

H4SiO4

H2S

H2CO3

HF

HSO4-

, gataca rocas, lavado

-14

-12

-10

0 100 200 300

TºC

H2O

4 4

Efectos del enfriamientoCambios químicos graduales que dependen del gradiente

L á id di i (b j d H)Los ácidos se disocian (bajada pH)

Complejos clorurados se disocianZnCl-3,aq = Zn2+

aq + 3Cl-aq (baja T)K = (aZn2+ a3Cl-/aZnCl-3) 300°C = 10-8.1; 25°C = 10-0.53

Precipitan Fe, Zn, Pb (Cu, Ag) (Sn)Efecto contrapuesto a acidificación (balance)

Los complejos hidroxisulfurados se asocianAu+

aq + 2HS-aq = Au(HS)2

-aq (baja T)

Enfriamiento hace + solubles: Hg, Au, Sb, As (Ag) (Cu)

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Fernando Tornos 26

1000

10000

Solubilidad de los metales

Zn

0 1

1

10

100

1000

solu

bilid

ad p

pm

Ag

30% NaClpH=5

ΣH2S/ΣSO4=10mΣS=0.0005

0.001

0.01

0.1

100 150 200 250 300Temperatura ºC

Au

Enfriamiento: Consecuencias geológicasSolo se forman mineralizaciones de disoluciones muy ricas en metales

Altas temperaturas: formación de mineralizaciones por elevado gradienteParagénesis típicas: Q-fk -> Q-ab -> Q-mscp-mt-pyp py

Bajas temperaturas: poco capaz de formar mineralizacionesParagénesis típica: cuarzo-sericita-(fluorita)-(pirita-pirrotita)sph, gn, cp a bajas temperaturas

Cambios graduales competencia metales ácido-temperaturapoca mineralización si rico azufre

Bajo contenido gases -> bajada brusca pHj g j pmicas, grafito (CH4)no desestabilizan complejos (salvo muy saturadas)

Alto contenido gases -> subida gradual pHrelleno y salbanda con paragénesis alcalina

feldespatos, carbonatos, algunos sulfuros

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Diagnosis enfriamientoA alta temperatura

Rellenos de cuarzo-fk-ab o cuarzo-sericita con py-mt-cp

A baja temperaturaRellenos con paragénesis monótona (cuarzo-fluorita) con pocos sulfuros

Poca alteración ácidaPocos carbonatos y baritaInclusiones fluidas (Th descendente y salinidad constante)salinidad constante)Homogeneidad isotópicaRellenos masivos monótonos y pocas brechas hidráulicas o crustiformes

Cabeza Líjar, España

Depresurización: consecuencias geológicas

Muy poco capaz de formar mineralizaciones por sí mismaEfecto opuesto a enfriamientoEfecto opuesto a enfriamiento

alcalinizaciónestabiliza complejos cloruradosdesestabiliza sulfuros, ácidos débiles y basesDominan metales transportados por complejos no clorurados

As Sb (Au) W > Zn Pb AgAs, Sb (Au), W... > Zn, Pb, Ag

¡Compite con ebullición/enfriamiento!Pino de Oro, España

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Fernando Tornos 28

Ebullición

Namajfall, Islandia

0100 150 200 250 300 350 400

TºC

ΔNaCl

Desmezcla-ebullición

50

100

P b

ar 10%

20%ΔCO2

una única fase líquida dos fasesH2O+CO2+NaCl+... H2O(l)+NaClalta ρ H2O(v)+CO2(v)

=> separación de fases

150

200

250

0%

incremento volumengrandes cambios químicos

Depende profundidad sistema, tipo de presión, comp.fluido

Poco salino: <2.2 kmMuy salino: > 4 km

Fija gradientes P-T

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Inmiscibilidad CO2-H2OSeparación de fase H2O-NaCl y CO2-(CH4)Desestabilización ácidosPrecipitación wolframita

óPrecipitación arsenopirita-oro

Panasqueira, Portugal

Efectos FQ ebulliciónFraccionamiento gases:

98% CO2, H2S, H2, CH4 => fase gas tempranaCu-Au se van a la fase gaseosa (HS-?)Enriquece resto metales y sales en fase residual

óAlcalinización si contenido gases es elevadoHCO3

-,aq + H+,aq = H2O + CO2,gHS-,aq + H+,aq = H2S,g

Oxidación: Pérdida H2 y CH4

Alto H2S => SO4

Enfriamiento rápidoDesestabilización complejos cloruradosp jEstabilización complejos hidroxisulfurados

Incremento salinidad e IEstabilización complejos cloruradosDesestabilización complejos hidroxisulfurados

Au-Ag-(Cu) temprano. Zn-Pb tardío

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Fernando Tornos 30

Consecuencias geológicas

Sin gases disueltosIgual que enfriamiento (pero más localizado)Igual que enfriamiento (pero más localizado)

Con gases disueltosPrecipitación de ftos, carb, Q, chlPrecipitación de metales transportados complejos HS o ácidos débiles (Au, Ag, Cu, As, Hg)

Separación? Cu-Au del resto de metales

Presencia de brechas hidrotermales

Diagnosis de la ebullición

Paragénesis alcalina: cc, ad, chl, Q (ms)Texturas laminares en carbonatos

Inclusiones fluidas(I ót t bl )(Isótopos estables)Presencia de brechas hidrotermales

La Guitarra, México

Bellmunt (España)

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Fernando Tornos 31

Precipitación de metales

Complejos hidroxisulfuradosΔpH, ΔH2S g y prec. sulfurosΔpH, ΔH2S,g y prec. sulfuros Au(HS)2

- + 6H+ + 4H2O = 8Au0 + SO4

= + 15H2S

Complejos cloruradosPérdida HCl en gasDesestabilización complejos

Mina Sultana, EspañaDesestabilización complejosPuede estar inhibido por pérdida H2S

Complejos ácidos débilesIncremento pH

Mezcla de fluidos

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Fernando Tornos 32

Mezcla de fluidos

¿El mecanismo más efectivo?

Cambios de temperatura y p ycomposición

Enfriamiento - DiluciónOxidación - Acidificación

Proceso rápido

Composición intermedia fluido resultante: aA + bB = cC

Reyjkanes, Islandia

Sistemas exhalativosFluido hidrotermal

T=315ºCpH ~ 6

Reducido (mΣS=H2S=610 ppm)mΣCu=1 2 ppm

MECANISMOS•Enfriamiento

•Oxidación•Alcalinización

mΣCu=1-2 ppmmΣZn=1-49 ppm

mΣPb=0.2-0.6 ppmPrecipitan:

SulfurosSulfatosOxidos

Silicatos

Agua marT=2ºC; pH= 7.8

Oxidado (mΣS=SO4=2678 ppm)mΣmetales~0

<0.06 ppb Fe, Mn<0.65 ppb Zn<0.45 ppb Cu

Scott (1992)

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Fernando Tornos 33

Mezcla dos fluidos connatos

H2S,g ZnCl2

Los fluidos hidrotermales de baja T (<300ºC) no pueden

transportar metales y Sreducido juntos

ZnCl2 + H2S = ZnS + 2HCl

Gordonsville Mine EEUU

Reocín, España

H2S

reducido j

Gordonsville Mine, EEUUZnCl2

ZnCl2 + H2S = ZnS + 2HCl

Consecuencias geológicas

Procesos rápidos y efectivosáConcentrado en área pequeña

Depende mucho de tipo de mezclaCuanto mas contrastado, más efectivo

Probablemente el mecanismo mas extendido y eficaz en rellenos filonianos

13/05/2009

Fernando Tornos 34

Reacción con roca de caja

Burguillos España

Reacción con roca de caja

Paragenesis metasomática (remplazante)

Alta relación fluido/roca: Gradientes geoquímicos elevadosAlta relación fluido/roca: Gradientes geoquímicos elevados

Mecanismo muy efectivo

Percolación fluidos ácidos/reductoresRocas más alcalinasRocas más oxidadas

Relación Δ permeabilidad + Δ reactibilidad = Δ alteración

13/05/2009

Fernando Tornos 35

Diagnósis reacción fluido-roca

Zonas y frentes remplazamiento

Paragénesis típicasgreisenskarnsilicificación, dolomitización...

I ót t bl di é iIsótopos estables y radiogénicos

(Inclusiones fluidas)

Cheshire, Reino Unido

En resumen...

La cosa es relativamente sencilla...Hay cinco procesos geológicos:Cambio temperatura (enfriamiento)Cambio presión (depresurización)Desmezcla de fluidosMezcla de fluidosReacción con la roca de caja