YACIMIENTOS HIDROTERMALES

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INTRODUCCION

Los geólogos atribuyen a los procesos hidrotermales la gran variedad de depósitos minerales metálicos que proporcionan la mayoría de nuestros útiles metales y minerales. De dichos depósitos se obtienen la mayor parte del oro, plata, cobre, plomo y zinc, mercurio, antimonio y molibdeno, la mayoría de los metales menores y muchos minerales no metálicos. Por consiguiente, estos depósitos han sido explotados, investigados y estudiados mucho más que los de ningún otro grupo. Ellos han dado origen a muchos de los grandes distritos mineros del mundo; la ciencia de la minería surgió de ellos.

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FORMACIÓN DE DEPÓSITOS HIDROTERMALES

· Disponibilidad de soluciones mineralizadoras susceptibles de disolver y transportar materia mineral · Presencia de aberturas en las rocas las cuales puedan canalizarse las soluciones · Reacción química cuyo resultado sea la deposición · Suficiente concentración de materia mineral depositada para llegar a constituir depósitos explotables.

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CARÁCTER DE LAS SOLUCIONES

La naturaleza de las soluciones hidrotermales debe interpretarse por deducción y por analogía con ciertos tipos de manantiales termales. Su acción es visible sólo en la forma de depósitos minerales o como una alteración de la pared rocosa. Como implica la palabra hidrotermal, son aguas calientes cuya temperatura oscila probablemente entre los 500ºC y 50ºC.

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ABERTURAS EN LAS ROCAS

El desplazamiento de las soluciones hidrotermales desde su origen hasta el lugar de deposición depende en gran manera de las aberturas que se hallen disponibles en las rocas.

FACTORES QUE AFECTAN A LA DEPOSICIÓN Los que se refieren a la deposición a partir de soluciones hidrotermales son cambios predominantemente químicos en las soluciones, reacciones entre las soluciones y las paredes rocosas o los materiales de los filones, y cambios de temperatura presión.

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TEMPERATURA Y PRESIÓN

Los factores más importantes que provocan deposición hidrotermal a partir de soluciones son los cambios de temperatura y presión. En general, un descenso de temperatura hace disminuir solubilidad y produce la precipitación. Las soluciones hidrotermales inician su camino con el calor proporcionado por el magma, calor que se pierde lentamente al ir atravesando las rocas. El descenso de temperatura depende del ritmo de pérdida de calor en las paredes rocosas, lo cual depende a su vez de la cantidad de solución que las atraviese, de las reacciones exotérmicas y principalmente de la capacidad de la pared rocosa para absorber el calor.

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ALTERACIÓN DE LA PARED ROCOSA: Los depósitos minerales hidrotermales van generalmente acompañados de una faja de alteración de las paredes rocosas, visible a simple vista. La intensidad de la alteración depende también de la pared rocosa y del carácter químico, temperatura y presión de las soluciones mineralizantes. Si los filones están poco separados entre sí, el halo de alteración de una veta puede confundirse con el de otro, y el espacio comprendido entre ambos esta enteramente alterado. Ello es particularmente sorprendente en el caso de los "cobres porfídicos" donde la roca huésped comprendida entre las numerosas vetas pequeñas que se cortan entre sí han sido alteradas intensamente hasta distancias que alcanzan centenares de metros.

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YACIMIENTOS HIDROTERMALES

Los yacimientos hidrotermales, comúnmente también conocidos como filonianos, se clasifican según su temperatura de formación, y en función de la mayor o menor proximidad a la roca ígnea de la que derivan. No es una clasificación rigurosa, ya que no siempre es posible determinar con exactitud la temperatura a la que se han formado, ni la distancia a la roca ígnea de la que derivan, que puede no reconocerse, o puede ser difícil de establecer con precisión entre varias próximas. Una clasificación más conveniente se basaría en su mineralogía, pero ésta puede ser tan variada que invalida cualquier intento de clasificación sistemática en este sentido

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Las mineralizaciones hidrotermales están constituidas fundamentalmente por cuarzo y/o carbonatos diversos, entre los que cabe destacar calcita, dolomita, y siderita, minerales que suelen constituir la ganga o parte no explotable en los yacimientos de interés minero. Entre los minerales de interés minero (o menas) que pueden estar presentes en este tipo de rocas o yacimientos, podemos citar barita, fluorita , y minerales sulfurados, como pirita, calcopirita, blenda, galena, cobres grises (tetraedrita y tennantita), argentita, platas rojas (proustita-pirargirita), cinabrio, y un largo etcétera de minerales, entre los que se encuentran también la plata y el oro nativos.

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YACIMIENTO HIDROTERMAL

A medida que un magma se solidifica se van formando los minerales propios de las rocas ígneas (silicatos y óxidos) mientras las fases liquida y gaseosa de la mezcla se van enriqueciendo en agua con ciertos elementos y sustancias en solución (F, Cl, B, C02, S, Fe, Cu, Pb, Zn, Au, Ag, Sb, Ba, Ca, etc. Desde la profundidad magmática hasta la superficie el agua pierde temperatura y presión, perdiendo en consecuencia La mayor parte de su poder disolvente.

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DEPOSITOS HIPOTERMALES

El primer grupo de los yacimientos formado por

soluciones hidrotermales, los constituyen los llamados depósitos hipotermales, ósea los formados a gran presión y alta temperatura. Los depósitos hipotermales son predominantemente de reemplazamiento, aun cuando a veces puede serlo también de relleno o presentar evidencia de ambos procesos. Están claramente relacionados a fisuras y otras cavidades y restricción de áreas donde hubo fracturamiento antes de la invasión hidrotermal.

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TEMPERATURA Y PRESIÓN DE FORMACIÓN

Como anteriormente se dijo, la temperatura y la presión debieron ser grandes, la temperatura se deduce de su relación a pegmatitas a las cuales siguen genéticamente, de manera que si esta se formaron alrededor de 573ºC, los hipotermales debieron formarse a temperaturas un poco inferior según Lindgren, esta debió estar comprendida entre 300ºC y 500ºC. Se supone que tal profundidad debió ser de 3600 a 4500 metros.

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ALTERACIÓN DE LA ROCA ENCAJANTES: Las principales alteraciones de los respaldos y de las rocas junto a ellos son: •Sericitización, la cual usualmente afecta a los feldespatos potásicos (ortosa) altera la (sericita) •Albitización, la cual representa una pérdida de potasio y ganancia de sodio •Turmalinización, representativa de una introducción de boro •Topacitización, que indica introducción de flúor •Hidratación, representa adición de agua •Carbonatación, alteración que no es común en los hipotermales en comparación con los mesotermales y los epitermales •Greisenización, es la alteración de feldespatos a moscovita, topacio y turmalina

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En cuanto la forma es por lo común irregular, pero casi siempre más tubular que las de los depósitos de contacto. Forma lenticular es común. El tamaño es variable, encontramos yacimientos desde poco a muchos miles de toneladas. La extensión de los depósitos hipotermales hacia la profundidad es muy difícil de predecir.

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FORMA Y TAMAÑO

Usualmente gruesa, cristalina o masiva, a veces se presenta cavidades con drusas sin manifestaciones de bandeo crustificado. El metasomatismo gradual es menos evidente que las otras zona de menor profundidad; inclusiones fluidas, burbujas gaseosas son comunes.

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TEXTURA

Los minerales más abundantes en los depósitos hipotermales son: casiterita, wolframita, molibdenita, schelita, arsenopirita, pirrotita, calcopirita, bismutinita, pirita, galena y blenda. También oro magnetita, ilmenita, especularita y grafito. Como ganga principal está el cuarzo. Minerales comunes en la ganga, además del cuarzo son turmalina, topacio, lepidolita, apatito, berilo, fluorita, anfíboles, piroxenos y granates. Según los minerales presente, lindgren agrupa los filones hipotermales así: •Filones de casiterita, wolframita y molibdenita. •Filones auríferos de reemplazamiento. •Yacimiento cupro-turmaliniferos. •Yacimientos plomo-turmaliniferos.

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COMPOSICIÓN

DEPOSITOS MESOTERMALES

Los depósitos mesotermales comprenden filones y reemplazamiento formado, como su nombre lo indica, a moderadas presiones y temperaturas. Se les asigna una profundidad de formación entre 1200 y 3600 metros (140 y 400 atm) y temperatura según lindgren, de 175ºC a 300ºC, en áreas de intrusiones magmática pueden ser diferentes, además la temperatura de la solución hidrotermal puede tener influencia.

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Generalmente están asociados estos depósitos con rocas ígneas intrusivas acidas (sílices). Los cuerpos intrusivos pueden ser batolitos, lacolitos o copulas los techos de los batolitos podrían presentar las mejores condiciones para el desarrollo de estos depósitos. Rocas encajantes pueden ser ígneas metamórficas o sedimentarias.

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Es definitivamente tubular, en fisuras fácilmente identificables. Son apreciablemente regular en cuanto a dirección y buzamiento y no tiene ni la forma lenticular de los yacimientos hipotermales ni la estructura brechoide de los epitermales.

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FORMA

La textura más común es la masiva, rudamente cristalina. La mineralización pudo haberse efectuado por relleno y desplazamiento, pero generalmente el relleno predomina más en filones cuarzoso, este se presenta en forma masiva, irregularmente mezclado con sulfuros o bien en forma de banda alternada de cuarzo y sulfuro, más o menos paralelas a los respaldos. En muchos de los filones de relleno de fisuras, el bandeo es simétrico pero generalmente tal simetría se manifiesta muy débilmente o falta por completo.

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TEXTURA

En rocas ígneas el metamorfismo hidrotermal es generalmente muy intenso. La alteración hidrotermal dominante es la sericitización, carbonatación es también importante en calizas, la alteración se reduce por lo común a simple silicificación casi nunca desarrollan silicatos de calcios por ser la temperatura muy baja.

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ALTERACIONES DE LAS ROCAS ENCAJANTES

Los feldespatos y los ferromagnesianos son los primeros en ser alterados, el cuarzo es el último. Pirita puede desarrollarse en respaldos como cubos, usualmente alrededor de silicatos de hierro. En arenisca y cuarcita los respaldos no sufren alteración mayor, aun cuando existen algunos donde si la habido. En filones cuarzosos de relleno, con oro libre y sulfuros simples o arsenopirita la roca próxima al filón es usualmente rica en carbonatos. Sericita y pirita, pero rara vez en oro en cantidades económicamente importantes. Las pizarras arcillosas contienen cubos de pirita de origen metasomático.

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Los metales predominantes en condiciones mesotermales son: oro, plata, cobre, plomo, zinc, cobalto, antimonio, níquel, wolframio, manganeso, arsénico. Casi todos estos pórfidos cupríferos están asociados a los cinturones orogénicos de edades mesozoico y cenozoico. Los que ocurren en placas continentales sugieren antiguos procesos de subducción, anteriores a los que configuran las placas actuales.

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COMPOSICIÓN MINERALÓGICA:

Los yacimientos tipo Porfiditíco se caracterizan por su bajo tenor y solo han alcanzado la categoría de mena por el gran desarrollo de los sistemas de explotación minera a grande escala y lo consecuente bajos costos unitarios de explotación.

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La mineralización de los pórfidos cupríferos está constituida por pirita, calcopirita, como minerales hipogenéticos y calcocita supergenética. Por lo general, como minerales acompañantes, en menor proporción se encuentran: molibdenita, oro y plata. A veces la molibdenita es abundante.

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MINERALIZACIÓN

El depósito típico de cobre porfiditico es una cúpula o (stock) más o menos cilíndrico, con un afloramiento elongado o irregular de tamaño del orden 1.5 * 2 Km, a menudo con una capa exterior de una roca granular. La parte central es Porfiditíco, lo cual implica un rápido enfriamiento para producir la masa fino granular del pórfido.

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FORMA

DEPOSITOS EPITERMALES

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Denominados como los depósitos más jóvenes por encontrarse usualmente asociados a rocas efusivas andesíticas o rioliticas (cristalizada cerca de la superficie) o roca sedimentarias. Se presentan como verdaderos filones de rellenos de fisuras en regiones de actividad volcánica. Otra característica de muchos depósitos epitermales es su asociación a fuentes termales.

PRESIÓN Y TEMPERATURA: Lindgren da como

temperatura de formación de 50ºC a 200ºC. La profundidad entre 60 y 1200 metros.

ESTRUCTURA: Los depósitos epitermales son generalmente filones de relleno en fisuras, que por estar relativamente a poca temperatura podemos considerar como fisuras abierta, conectadas a la superficie. La fractura pueden ser numerosas y estovercas, en rocas brechosas, son comunes, los mismo que brechas mineralizadas relacionadas a zonas de fallas.

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TEXTURA En general los minerales tienden hacer finogranulares. Los grandes cristales de pirita, tan comunes en yacimientos de otro tipo, son raro en los epitermales en cambio la calcita, dolomita, rodocrosita, fluorita y baritina aparecen en cristales que pueden ser más grandes que los otros tipos de yacimientos. El cuarzo se presenta en cristales pequeños y a veces hasta coloforme.

TAMAÑO El tamaño de estos yacimientos es muy variables.

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Muchos yacimientos son simple fisuras tubulares, lo que los asemeja mucho morfológicamente a los depósitos mesotermales. Yacimientos irregulares de reemplazamiento se forman en rocas muy quebrajadas (zonas de fallas). Aun cuando los procesos metasomáticos han sido muy activos, el mineral explotable se presenta usualmente como relleno de fisura o fisuras, algunas veces como estovercas formas tubulares o columnares (piques) pueden presentarse. También se conoce depósitos desarrollado por debajo de estratos impermeables.

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FORMA

ALTERACIONES DE LOS RESPALDOS Las alteraciones hidrotermales de las rocas encajantes son muy extensas. Esto puede ser debido al mayor fracturamiento de la roca más abundante cerca de la superficie. También a la mayor porosidad de la roca a poca profundidad. Las alteraciones más comunes son: sericitización, carbonatación, hidratación, piritización, propilitización a escala regional. Un nuevo tipo de alteración de los respaldos en los filones epitermales, es la formación de adularia en reemplazo de plagioclasas.

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COMPOSICIÓN MINERALÓGICA:

Los principios minerales que tienen importancia en los depósitos epitermales son: •Oro y plata, bien en aleación y forma de telururos (petzita, Silvanita, calaverita, ressita, etc.) •Argentita. •Sulfosales de plata (sulfoarseniuros y sulfoantimoniuros, polibasita, estefanita, pirargita, proustita). •Estabina muy abundante. •Cinabrio, mineral diagnóstico epitermal, a veces con mercurio metálico. •Sulfuro comunes como galena, blenda, marcasita, pirita y calcopirita son abundantes y de importancia económica.

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Pirrotita, magnetita y minerales típicos de condiciones físicos-químicas de intensa deformación, nunca se encuentra en yacimiento epitermales. Como minerales de ganga se tiene principalmente: •Cuarzo finogranulares, calcedonia, ópalo. •Abundancia de los carbonatos. •Rodonita, rodocrosita son comunes. •Adularia, es uno de los mas característicos minerales de ganga en este grupo. •A veces se encuentra la fluorita, la barita y alunita.

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De acuerdo con los minerales presente, Lindgren clasifica los yacimientos epitermales: •Deposito de cinabrio: con cinabrio, estibina, cuarzo, ópalo, calcita, hidrocarburos. •Depósitos de estibina: con estibina pirita y otros sulfuros además de cuarzo. •Depósitos de metales bases: calcopirita, galena, blenda, tetrahedrita, en abundante ganga de cuarzo, carbonatos, fluorita, o baritina; principales valores son oro y plata. •Yacimientos de oro: oro nativo en aleación con plata, plata mayor que oro •Deposito de argentita y oro: argentita, seleniuro de plata, tetrahedrita, etc., oro nativo, cuarzo y calcita. •Deposito de argentita: argentita, tetrahedrita, etc., cuarzo o calcita, baritina y fluorita •Depósitos de telururos de oro: pirita y fluorita. •Depósitos de telururos de oro con alunita: oro, pirita y caolinita. • Depósitos de seleniuros de oro: pirita, cuarzo y calcita.

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YACIMIENTOS HIDROTERMALES EN

COLOMBIA

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YACIMIENTOS HIDROTERMALES EN COLOMBIA

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Los procesos de diferenciación magmática dan origen a fluidos magmáticos enriquecidos en metales que originalmente estaban presentes en forma discreta en el magma. Estas soluciones hidrotermales transportan los metales desde la intrusión en consolidación hasta el lugar de la depositación de estos metales. De este modo dan origen a depósitos hidrotermales desde elevada temperatura cerca a la intrusión a depósitos de temperatura intermedia a cierta distancia de la misma y a depósitos de baja temperatura a mayor distancia aún.

Generalmente se encuentran asociados en áreas de rocas ígneas plutónicas; no detectándose relación alguna a rocas efusivas ó intrusiones formadas cerca a la superficie. Generalmente las rocas plutónicas de composición intermedia a ácido (silíceas) son las más favorables para la formación de estos depósitos. En Colombia el ambiente favorable para contener este tipo de depósitos son en primer lugar.

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AFINIDAD CONTINENTAL

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Los terrenos constituyen lo que es hoy Cordillera Oriental y Central. La Cordillera Oriental constituida por un basamento precámbrico de rocas metamórficas cubiertas por metasedimentos y sedimentos paleozoicos, los cuales infrayacen capas rojas y volcánicas del juratriásico, sedimentos marinos del cretáceo y sedimentos continentales del terciario. La Cordillera Central, constituida por un núcleo metamórfico complejo de migmatitas anfibolitas metasedimentos y metavolcánicos desde precambrianos hasta mesozoicos intruida por batolitos calcoalcalinos del mesozoico y cenozoico.

DEPÓSITOS DE ORO, VETIFORME Y DISEMINADOS

En sistema epitermales del terciario. Generalmente venas de cuarzo de origen hidrotermal con mineralización de sulfuros y cantidades apreciables de oro y plata. Yacimientos vetiforme tienen una simetría tabular. Las siguientes son las provincias metalogénicas correspondiente a este marco geológico:

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En la Cordillera Central: borde oriental del Batolito antioqueño en los distritos mineros de Frontino, Segovia, Remedios, y Puerto Berrio; Maceo. Hacía el borde suroriental del mismo Batolito en los distritos mineros de San Rafael, Guatapé, Cocorná y Granada. Podemos destacar también los depósitos ubicados en la parte central de Antioquía como las de Guadalupe, Anorí y Amalfi. Los aluviones próximos y relacionados a estas áreas son ricos en Au y de hecho son objeto de explotaciones pequeñas con sistemas de barequeo.

Distritos Mineros de Ibagué, Sonsón, El Hatillo y Cajamarca Salento: También en la Cordillera Central caracterizada por zonas de intenso fracturamiento que han facilitado el emplazamiento de filones auríferos de origen hidrotermal.

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Serranía de San Lucas borde Occidental: Se ha reportado la presencia de filones auríferos posiblemente de origen hidrotermal en las áreas rurales de El Bagre a lo largo de la falla del mismo nombre. Es de destacar la presencia de aluviones auríferos en esta área relacionados sin duda a la existencia de estos filones. Zona de Vetas – California (Santander): Esta zona es una de las más importantes del país, por sus características geológicas se considera como un distrito minero. La presencia de filones con dirección predominante NE de cuarzo, pirita, calcopirita con oro, plata y a veces minerales de uranio (filón San Celestino) caracterizan el área.

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PÓRFIDOS CUPRÍFEROS

Durante el jurásico una actividad magmática importante se desarrolló a lo largo del actual flanco oriental de la Cordillera Central. Este magmatismo podría estar genéticamente relacionado a la subducción con inclinación hacia el Este de la placa oceánica del pacífico bajo la placa suramericana. El magmatismo calcoalcanilo está representado por cuerpos intrusivos tonaliticos a cuarzodioríticos que sirven de rocas huésped a las mineralizaciones de cobre y molibdeno localizados en la mitad Sur de la Cordillera Central.

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Dentro de esa franja se encuentran el prospecto de Mocoa (Putumayo) y un poco más al norte los depósitos de el Pisno (Cauca) y los relacionados al batolito de Ibagué como son Andes, Infierno, Chiles y Dolores en el departamento del Tolima. Los pórfidos mineralizados de Patascoy y Alisales (Putumayo), fundamentalmente con altos contenidos de pirita, calcopirita y arsenopirita y molibdenita. (Jaramillo, Escobar 1980).

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Corresponde a una zona de Melange que representa la zona de encuentro entre la corteza continental corteza oceánica, zona de subducción. Entre este ambiente geológico podemos mencionar de sur a norte los terrenos auríferos del distrito de Almaguer, distrito de Buga, distrito de Manizales y el conocido distrito de Marmato – Caramanta. Son conocidas las explotaciones de El Paso del Bobo en el departamento del Cauca.

PALEOSUTURA DE ROMERAL

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CORTEZA OCEANICA

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En tercer lugar, el ambiente representado por terreno oceánico y representado geográficamente por la Cordillera Occidental y la Serranía del Baudó. Está integrado por rocas volcánicas y sedimentarias intruidas por cuerpos calcoalcalinos y ultramáficos del terciario principalmente. Podemos destacar los siguientes tipos de mineralizaciones.

SULFUROS MASIVOS VOLCANOGÉNICOS.

Depósitos de tamaño moderado y tenores variables de metales básicos Cu, Zn, Pb y asociados oro y plata. Un enrejado de venas stockwork que contienen pirita, pirrotina y calcopirita pueden comúnmente infrayacen a los sulfuros masivos (pirita, calcopirita masiva en o cerca de basaltos almohadillados y diques de diabasa). En el territorio colombiano las condiciones favorables para estos depósitos son las ofiolitas de la Cordillera Occidental. La Mina. El Roble en el Carmen de Atrato (Chocó) se constituye como ejemplo de esta mineralización en este dominio geológico.

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PÓRFIDOS CUPRÍFEROS.

Podemos reportar la existencia en Colombia de una cadena de prospectos mineralizados. Básicamente están relacionados al cinturón Cuprífero Occidental. Los complejos ígneos se encuentran emplazados en rocas típicas de corteza oceánica. Se localizan principalmente al W de la Falla de Romeral, Cordillera Occidental. Complejo ígneo de Acandí emplazadas en andesitas y basaltos del cretáceo, afluentes Acandiseco y Muerto. Norte del Chocó. Sistema ígneo de Murindó, Pantanos, en una secuencia volcanosedimentaria (Guarín Alvarez 1977). Complejo ígneo intrusivo del Río Andagueda (Chocó) dentro de sedimentos terciarios.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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Garcés, H. 1984. Geología Económica de los Yacimientos Minerales, Editorial Clave, Medellín – Colombia. (CAPITULO 9 Pág. 64-72). Charles F. Park Jr. – Roy A. Macdiamid, yacimientos minerales, edición omega s.a., Casanova – Barcelona Ortega C., Rojas E., Yacimientos minerales en Colombia – Memorias XII congreso colombiano de geología 7-11 septiembre de 2009, Paipa – Boyacá (pág. 7 – 11 y 15) Ingeominas 1987, Recursos Minerales de Colombia Publicaciones Geológicas especiales del Ingeominas Tomo 1. Dr. Wolfgang Griem, académico de la Universidad de Atacama, Apuntes Depósitos Minerales - Ambiente postmagmático Fases Hidrotermales (*4/2002, 2004, 2006, ultima modificación:)

GRACIAS POR SU ATENCION

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