Sulfuros macizos (massive sulphide), vulcanogénico- exhalativo:

Sulfuros macizos o "massive sulphide" en inglés generalmente pertenecen a depósitos estratiformes, pero con origen hidrotermal oceánico. Están asociados a una roca magmática - generalmente volcánica. Los yacimientos contienen una gran cantidad de minerales del grupo de los sulfuros por ejemplo pirita. Su génesis coincide a un ambiente marino, entonces un fondo del mar con actividades intensas hidrotermales. Las "black smokers" o fumarolas negras que existen en algunos sectores del fondo marino forman obviamente parte de su génesis. La discusión actual (como siempre) apunta a una definición entre el rol de aguas magmáticas versus aguas del océano.

El grupo de los sulfuros macizos nació en los años cincuenta/sesenta. Antes ya existió la idea de un fenómeno de “reemplazo concordante” y de los depósitos exhalativos. Estudios en el mar rojo (DEGENS et al. (ed.), 1969) aclararon los procesos de la formación de dichos yacimientos por observaciones de procesos "en vivo".

Los factores más importantes durante la formación de los depósitos son la temperatura del agua del black smoker, los contenidos y la salinidad. Generalmente (como se puede observar hoy día) el agua caliente de los black smokers contiene una cantidad enorme de sales en solución. Significa rápidamente este agua asciende y la carga iónica (los sulfuros) se precipitan en un amplio sector.

Lo común es que tienen una fuerte alteración en clorita en su zona zentral-inferior, un sector de mena maciza en el centro y zonas laterales de chert. Frecuentemente la mena se ve bandeada con orientación concordante.

Ejemplos de sulfuros macizos: Distrito Noranda en Canadá, mina Rosebery en Tasmania, Minas de Kuromono (Kuroko) en Japón, Northqueensland en Australia y Punta de Cobre en la Región Atacama (Chile).

Generalmente de diferencia entre 4 grupos de depósitos del tipo "sulfuros macizos":

a) Cypros type: con rocas volcánicas básicas (ofiolitas); lomos centrales oceánicos (ojo: también spreading de un back arc). Mineralización: cobre - pirita.

b) Besshi type: rocas volcánicas máficos y grauvacas, asociados a un ambiente temprano/inicial "back-arc". Mineralización: Zinc y cobre

c) Kuroko type: rocas volcánicas félsicas; fase tardía de un desarrollo "back-arc". Mineralización: Cobre-Zinc-Plomo, tal vez Oro y plata. Existen estructuras del tipo stockwork. Además se encuentra frecuentemente baritina, cuarzo y yeso asociado. La roca mineralizada se caracteriza por su grano fino.

d) Primitive type

Origen del agua del black smoker: puede ser juvenil, significa de la cámara magmática, puede ser agua del mar que ingresó por fracturas al sistema hidrotermal.

El sector donde sube el agua hidrotermal puede ser una zona homogénea como  un conducto único o puede ser una zona de fracturas y micro fracturas que dan el camino

para subir. En el segundo caso se forma un stockwork, una estructura de vetillas y venillas intensamente mineralizadas. (véase)

REEMPLAZO CONCORDANTE

Para formar un depósito del tipo "reemplazo concordante" se necesita una capa superior impermeable (por ejemplo una lutita) e inferior una capa con mayor permeabilidad. Soluciones hidrotermales ascendentes no pueden traspasar la capa impermeable tienen que enfriarse en la roca permeable. Significa al primero se rellena el espacio vacío, la porosidad con el precipitado. En la segunda etapa parte del cemento será reemplazado con minerales de mena. Al final también la roca impermeable (ejemplo lutita) puede mostrar un cierto grado de reemplazo.En los yacimientos del tipo reemplazo concordante muchas veces se abre la discusión entre un modelo syn- o co-

genético (la mineralización era parte del proceso de la sedimentación, entonces "primario") - o en contrario un modelo completamente "secundario" (la mineralización entró después al sector)Muchos depósitos del tipo "reemplazo concordante" se han formado en un ambiente de fondo marino con exhalaciones magmáticos, es decir hoy día son parte del grupo "macizo sulfuros

Figura 2: Perfil de un depósito estratiligado con estructuras tectónicas verticales mineralizadas. 

Adicionalmente una fase tectónica con estructuras de expansión puede agregar una componente "vetiforme" al yacimiento. Importante es que la fase tectónica es de la misma época que la mineralización.

 

STOCKWORK

Stockwork son vetillas pequeñas que interceptan toda la roca. Existen varias formas de simetrías y tamaños. El relleno se compone de mena especialmente de minerales de formación hidrotermal.

Caracterización del stockwerk:

a) por la frecuencia de vetillas

b) por el ancho de las vetillas

c) por la simetría

d) tipo de mineral como relleno

Stockwork también se puede encontrar en macizos sulfuros

EL AMBIENTE HIDROTERMAL Y LOS PROCESOS HIDROTERMALES

Las propiedades del agua

En el ambiente hidrotermal juega el agua (H20) por supuesto un papel muy importante. Las propiedades químicas del agua son bien "extraño" en comparación de otros líquidos.

a) El agua es bipolar: por su simetría tiene un lado positivo y un lado negativo.

b) Agua tiene un rango amplio (entre 0° hasta 100°C ,bajo condiciones atmosféricas) de ser un liquido.

c) El peso específico del agua se cambia con la temperatura. Agua de 4°C es el más pesado. arriba y abajo de 4°C es más liviano.

d) Hielo es mucho más liviano que agua liquido: este fenómeno es muy raro, porque normalmente el liquido es más liviano que su sólido. Por eso los fondos del mar o lagos nunca se congelan - porque el hielo se va hacia arriba y flota en el agua.

e) El punto de ebullición del agua depende de la presión: En ambientes de alta presión el punto de ebullición se aumenta. Eso significa que en ambientes geológicos con presión el agua puede tomar temperaturas mayores de 100°C

f) Con una temperatura de 374°C llega el punto crítico: Arriba de este temperatura solo existe un líquido supercrítico, que tiene propiedades de un liquido y de un vapor.

g) La curva entre líquido y sólido tiene un pendiente negativo: El aumento de la presión cambia el hielo a agua. (Ejemplo: Eso ayuda mucho en la patinaje sobre hielo. La presión de la cuchilla aumenta la presión, el hielo se cambia a agua abajo de la cuchilla y por eso se avanza casi sin fricción.)

h) Agua tiene una grande capacidad térmica. (Puede almacenar una gran cantidad de energía térmica). Menos de 3 metros de agua tiene la misma capacidad térmica que todo la atmósfera encima. Por eso el agua del mar mantiene su temperatura entre día y noche.

i) Agua puede disolver iones y transportar a otros lugares. El vapor no tiene este capacidad.