CURSO PRACTICO :
ALTERACIONES HIDROTERMALES EN YACIMIENTOS TIPO PORFIDOS Y
SKARN CUPRIFEROS
Dr. Rolando Carrascal M.
UNI – 26 y 27 Noviembre 2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica
Universidad Nacional de Ingeniería
Gabinete yacimientos minerales
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Dr. Rolando Carrascal M.
Lima 26 Noviembre 2012
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
ALTERACIONES HIDROTERMALES EN YACIMIENTOS TIPO PORFIDOS
CUPRIFEROS
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Magmas calcoalcalinos
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Pórfidos cupríferos relacionado a andesita y dacita
Richards (2003)
Zona de MASH
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Richards (2003)
Ascenso de magma de la zona de MASH
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Nivel de emplazamiento de pórfidos Cu
Depósitos de pórfidos cupríferos formados a partir de fluidosmagmáticos hidrotermales exsolvidos en la zona de la cúpula.
Relación espacial plutón, stock y litocapS
CIE
NTI
A ET LAB
OR
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Emplazamiento intrusivos
Modelo pórfido Cu telescopizado
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Sillitoe (2010)
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de fluidos
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Fluidos magmáticos
Low sulfidation
environment
Richards & Tosdal (2001)),
Fluido magmáticoprimario
Fluido magmáticoprimario
Vapor mVapor magmáticosecundaria
meteorico
meteorico
(metals)
Hedenquist
Fluido magmático primario
Satsuma White Pinatubo?Iwojima Island bulk salinity
Fluídos magmáticos primarios
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Exsolución fluido magmático
“Alteración hidrotermal“
La transformación de una asociación mineral original, en una nueva que es mas estable bajo las nuevas condiciones de temperatura, presión y sobre todo en equilibrio con el fluido hidrotermal que atraviesa la roca.
Las texturas y estructuras originales pueden ser ligera o completamente modificadas por la alteración hidrotermal.
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Definición alteración hidrotermal
Transporte fluidos
El transporte de materiales que intervienen durante laalteración hidrotermal puede darse por infiltración(movimiento de masa debido al flujo de un fluido a través dela roca), o por difusión (transporte por difusión de tipoquímico a través de los fluidos estancados en los poros).
Normalmente habrá una combinación de ambos procesos.
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Migración fluidos: infiltración y difusión
Alteración pervasiva y no pervasiva (selectiva)
De acuerdo a la intensidad de la alteración, se distingue: alteración"pervasiva" y "no pervasiva".“Pervasiva" se caracteriza por el reemplazamiento de todos o casitodos los minerales originales de la roca sin preferencias espaciales.“No pervasiva (o selectiva)" afecta solamente ciertas partes de laroca, como los bordes de las fracturas o de los filones.
En la alteración "pervasiva", no siempre todos los minerales sonreemplazados. Ejm. en la alteración potásica de una granodiorita, labiotita reemplaza a hornblenda (para formar "shreddy biotite" perono la biotita original ("book biotite") o el cuarzo puesto que están enequilibro con el fluido.
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos alteración hidrotermal
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos alteración hidrotermal
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Zonación alteración -mineralización
(1970)
Zonación alteración-mineralización y fluidos
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Modelo de alteración hidrotermal
Zonación alteración-mineralización telescopizado
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Modelo de alteración hidrotermal
Modelo genético de sistema pórfidos Cu telescopizados
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Modelo de alteración hidrotermal
Fuente de fluidos y distribución alteraciónS
CIE
NTI
A ET LAB
OR
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Distribución de alteración hidrotermal
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Distribución de alteración hidrotermal
Fluidos acuosos magmáticosCúpula en stock de granitoide
Ingreso, mezcla, convección y o ascenso de vapor de magmas félsico o magmático
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Formación alteración potasica
PROPILICAPROPILITICA
(Chl,Ep,Cal,Py)
(Bi,Mt,Fel K,Si)
POTASICASiSi
K K
Fe Fe
Si
Si Si
K K
K
Fe
AGUA MAGMATICA
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
PROPILICAPROPILITICA
(Chl,Ep,Cal,Py)
POTASICA
AGUA METEORICAAGUA
METEORICA
SiSi
K K
Fe Fe
Si
Si Si
K K
K
Fe
AGUA MAGMATICA
FILICA
(Si,Ser,Py)
FILICA-PROPIL.(Si,Chl,Ser,Py)
FILICA POTASICA(Si,Ser,Bi,Mt,Fel K)
(Si,Ser,Bi,Mt)
Formación alteración filica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
POTASICA
(Bi,Mt,Fel K,Si)
PROPILICAPROPILITICA FILICA
(Si,Ser,Py)
FILICA-PROPIL.(Si,Chl,Ser,Py)
FILICA POTASICA(Si,Ser,Bi,Mt,Fel K)
(Si,Ser,Bi,Mt)
SS
Cu Cu
Mo Mo
S
S S
Cu Cu
Cu
Mo
AGUA MAGMATICA
Mineralización
Zonación alteración-mineralización
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Evolución alteración-mineralización
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración hidrotermal en pórfidos Cu
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Estadios sulfidización
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración y mineralización
Relaciones de corte de venillas
Sillitoe (2010)
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Cronología secuencial tipos de venillas
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Evolución de venillas en el pórfido Cu El SalvadorS
CIE
NTI
A ET LAB
OR
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de venillas y alteración
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de venillas y alteración
Venillas A y B cuarzo, biotita shreddy. El Salvador-Chile
Tipos de venillas
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Venillas A y B cuarzo. El Salvador-ChileS
CIE
NTI
A ET LAB
OR
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de venillas
Venillas D. El Salvador-Chile
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de venillas
Venillas D. Chuquicamata-ChileS
CIE
NTI
A ET LAB
OR
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de venillas
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de venillas - C° Corona - Perú
Venillas Tipo A (temprana): Qtz+ mag + py + cpy + bn
Venillas Tipo M (temprana):Qtz + Mag
Venillas Tipo D (Tardía): Qtz + cpy+ py con halo de alteración de sericita, clorita, arcillas
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de venillas - Morocha - Perú
Venilla Cuarzo
Tipo A
Venilla Tipo A (temprana):Qtz + py + cpy.
Venilla Tipo A (temprana):
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de venillas - Morocha - Perú
Venillas Tipo A (temprana):Qtz + mt + py + cpy.
Venilla Tipo A (temprana):Qtz
Venilla Tipo A (temprana):Qtz + py + cpy
- Las venillas pueden subdividirse en 3 grupos :
1. Tempranas venas de cuarzo y libre de sulfuros, contienen uno o más de actinolita, magnetita (tipo M), biotita temprana (tipo EB) y feldespato K y típicamente la alteración carente de suturas.
2. Venas con soporte de sulfuros, venas de cuarzo granular dominante con estrecha o sin bordes de alteración facilmentereconocible (tipos A y B).
3. Venas tardías de cuarzo cristalino con sulfuros y venas con bordes de alteración potásica destructiva (incluyendo tipo D).
- Las venas de los grupos 1 y 2 son principalmente emplazados durante la alteración potásica, el grupo 3 acompaña a clorita-sericita, sericita y profunda sobreimpresión de argílica avanzada.
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Relaciones de venillas en pórfidos Cu
Pórfido Cu y yacimientos asociados
Sillitoe (2010)
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Sillitoe (2010)
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Caracteristicas tipos de brechas
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Caracteristicas alteración-mineralización
Zonación mineral pórfidos Cu
Bingham - Utah
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Zonación mineral pórfidos Cu
Mineral Park-Arizona
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Zonación mineral pórfidos Cu
Sepon-Laos
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de alteración pórfidos Cu
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de alteración pórfidos Cu
Ensamble: Feldespato potásico – biotita
Accesorios: cuarzo-magnetita-sericita-clorita-anhidrita
ALTERACION POTASICA
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Metasomatismo alcalino:
Produce: T = 600 – 800 °C.Resulta de la interacción de un fluido residual que ha evolucionado de una intrusión ígnea próxima al encajonante.Es muy salino con pH cercano al neutro.
La paragénesis formada comprende:
Feldespato alcalino, biotita, albita, muscovita.
Alteración potásica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Ensamble: Feldespato potásico – biotita
Accesorios: cuarzo-magnetita-sericita-clorita.
-Alteración temprana : textura tipo hornfels con biotita de alteración de similar composición a biotita primaria, por reemplazo metasomático de hornblenda primaria.
- Biotita tardia en venillas es más rica en Mg. Este cambio sugiere una gradación de alteración metasomática inicial dominada por transferencia de calor (metasomatismo de contacto) a alteración hidrotermal convectiva asociada con exsolución y circulación de fluidos hidrotermales.
Alteración potásica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
- La alteración potásica de alta °T (400-800°C) se caracteriza por una alteración selectiva y penetrativa.
- Biotitas en venillas ocurre principalmente en el rango de 350-400°C y feldespato potásico en vetillas en el rango de 300-350°C.
- Biotita y feldespato están comunmente asociados con cuarzo, magnetita y/o pirita, formados a condiciones de pH neutro a alcalino.
Alteración potásica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
- Los análisis químicos de la biotita hidrotermal en depósitos de pórfidos de cobre son limitados en numero. En la mayoría de casos, Mg:Fe ratios son obtenidos o estimados mediante la óptica y DRX, sin hacer alguna distinción entre el ión férrico y el ión ferroso.
- Por lo tanto, la aparente diferencia entre las composiciones de la biotita en rocas ígneas y en ambientes hidrotermales sugiere que estos dos ambientes son geoquímicamente distintos.
Alteración potásica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Esquema de la evolución ideal de la secuencia de alteraciones mostrando los tipos de alteración
En función de T y actividades de K+ y H+ Burham & Omoto (1980)
Alteración potásica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración potásica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración potásica
Alteración sódica versus potásica
Adaptado Dille & Einaudi (1963)
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
-Ocurre en un rango de pH 5 a 6, a temperaturas sobre los 250°C. A temperaturas más bajas se da illita (200°-250°C) o illita-smectita(100°-200°C).
- A temperaturas sobre los 450°C, aparece corindon en asociación con sericita y andalusita.
- En ambientes ricos en Na, puede aparecer paragonita como la mica dominante.
- La mica rica en vanadio (Roescolita) y la rica en cromo (Fuchsita) ocurren localmente en rocas máficas.
(Townley, 2004)
Alteración fílica
ALTERACION FILICA
Ensamble: Cuarzo – sericita
Accesorios: clorita-illita-pirita
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
- La alteración sericítica o filica es esencialmente ocasionada por la desestabilización de los feldespatos en presencia de H+, OH-, K y S para formar cuarzo, mica blanca, pirita y algunos granos de calcopirita (los sulfuros pueden contener hasta un 20 % por volumen).”
- Está presente en mayores cantidades en todos los depósitos hidrotermales, procedentes de arcos volcánicos, sulfuros masivos y filones de cuarzo-oro en sistemas epitermales recientes.”
(Pirajno, 1992)
Alteración fílica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Esquema de la evolución ideal de la secuencia de alteraciones mostrando los tipos de alteración
En función de T y actividades de K+ y H+ Burham & Omoto (1980)
Alteración fílica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
3[KAlSi3O8]+ 2H+ = [KAl3Si3O10(OH)2]+ 2K+ + 6SiO2
0.75[Na2CaAl4Si8O24]+ 2H+ + K+ =[KAl3Si3O10(OH)2] + 1.5Na+ +
Estabilidad de minerales de alteración típicos de depósitos pórfidos cupríferos en función de la razón molar (K+/H+) y la T°.
(Hedenquist y Richards, 1998; modificada de Hemley y Jones, 1964; Sverjensky et al., 1991)
Feld. K Sericita
Andesina Sericita
0.75Ca2 + 3SiO2
Alteración fílica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Esquema de cuarzo-sericita-pirita (QSP) de un avanzado metasomatismo del H+ y el rompimiento de las rocas formadoras de silicatos. Las flechas hacia abajo indican los elementos adicionados y las flechas hacia arriba los elementos que salen. Se asume que el aluminio es inmóvil.
(Pirajno, 1992; modificado de MacKenzie, 1983).
PROCESO DE FORMACIÓN
Alteración fílica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
ALTERACION ARGILICA
Argilica avanzada : Alunita – pirofilita – caolinita
Argilica intermedia : Illita – smectita - montmorillonita
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
- Fenómeno por el cual el K+, Na+, Ca2+, Mg2+ y otroscationes son transferidos del mineral a la solución yel H+ ingresa a la fase sólida.
Ejm:
La estabilidad de los feldespatos potásicos y de la muscovita a T = 300°C , está controlada por:
1.5 KAlSi3O8 + H+ --> 0.5KAl3Si3O10(OH)2 + 3 SiO2 + K+
Feldespato potasico muscovita cuarzo
KAl3Si3O10 (OH)2 + H+ + 3/2H2O � Al2Si2O5 (OH)4 + K+
Muscovita caolinita
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Esta caracterizada por la formación de minerales de arcillas debido a un intenso metasomatismo de H+ (lixiviación ácida) a 100 – 300 °C.Puede presentar transiciones a la alteración sericitica.
Esta definido por : montmorillonita – illita - cloritaminerales del grupo caolin y pequeñas cantidades de sericita.
- Caracterizada por arcillas (caolinita) y cuarzo.pH = 4 y 5 y puede coexistir con la alunita en transición a pH = 3 y 4.- La caolinita se forma bajo 300°C, tipicamente en el rango de 150-200 °C. Sobre los 300 °C la fase pirofilita es estable.
Alteración Argílica
Alteración moderada
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Curvas de equilibrio determinadas experimentalmente en soluciones cloruradas
Sistema K2O – Al2O3 – SiO2 – H2O Meyer & Hemley (1967)
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Curvas de equilibrio determinadas experimentalmente en soluciones cloruradas
Sistema Na2O – Al2O3 – SiO2 – H2O Meyer & Hemley (1967)
T°, Cuarzo presente y 1000 bar.
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Curvas de equilibrio determinadas experimentalmente en soluciones cloruradas
Sistema K2O – Na2O - Al2O3 – SiO2 – H2O
Meyer & Hemley (1967)
400 °C, Cuarzo presente y 1000 bar.
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
1.5 NaAlSi3O8 + H+ --> 0.5NaAl3Si3O10(OH)2 + K+ + 3 SiO2 + Na+
Albita paragonita cuarzo
NaAl3Si3O10(OH)2 + H+ + 3 SiO2 --> 1.5 Al2Si4O10(OH)2 + Na+
paragonita cuarzo pirofilita
1.7 NaAlSi3O8 + H+ --> 0.5Na0.33 Al2.33Si3.67O10(OH)2 + 1.67 SiO2 + Na+
Albita montmorillonita sodica cuarzo
3Na0.33 Al2.33Si3.67O10(OH)2 + H+ + 3.5 H2O --> 3.5 Al2Si2O5(OH)4 + 4SiO2 + Na+
montmorillonita sodica caolinita cuarzo
- Las reacciones se desplazan hacia la derecha a pH ácidos.
Sistema Na2O – Al2O3 – SiO2 – H2O
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
El ataque ácido es más intenso, los feldespatos y minerales máficos pueden ser completamente destruidos.
El Al liberado se fija en los minerales del grupo caolinita, de la alunita (KAl3(SO4)2(OH)6 ) y de diópsido.Adicionalmente pueden formarse: baritina, azufre, topacio, turmalina.
- Son tipicos de sistemas hidrotermales de “Alta sulfidización”.
En ciertos casos todos los minerales a excepción de la silicepueden ser lixiviados, formandose una silice porosa (“Vuggysilca”) o “Silice residual” y no implica silicificación , dado que el cuarzo es residual.
Las aguas ácidas se deben a la formación de ácidos como H2SO4
Por disproporcionamiento de gases magmaticas-volcánicos como SO2 . Bajo estas condiciones se forman la alunita y caolinita.
Alteración Argílica Avanzada
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
KAl3Si3O10 (OH)2 + 4H+ + 2SiO4-2 --> KAl3(SO4) 2(OH)6 + 3 SiO2
Mica potásica alunita cuarzo
3Al2Si2O5(OH) 4 + 2K+ + 6H+ + 4SiO4-2 --> 2 KAl3(SO4)2(OH)6 + 3H2O
caolinita alunita
2KAl3Si3O10 (OH)2 + 2H+ + 3H2O--> 3Al2Si2O5(OH) 4 + 2K+
Mica potásica caolinita
Alteración Argílica Avanzada
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
A. Contienen principalmente feldespatos alcalinos.B. Contienen principalmente plagioclasas cálcicas.
Hemley & Jones (1964)
Alteración argilica avanzada
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Estabilidad de minerales de alteración
En función de actividades de K2SO4 y H2SO4
Hemley et. al. (1969)
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Esquema de la evolución ideal de la secuencia de alteraciones mostrando los tipos de alteración
En función de T y actividades de K+ y H+ Burham & Omoto (1980)
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Caracterizada por cuarzo residual (“vuggy silica”) con o sin presencia de alunita, jarosita, caolinita, pirofilita y pirita.
Ocurre dentro de un amplio rango de °T pero a pH = 1 y 3.5.
- A alta °T (> 300 °C) puede ocurrir andalusita, cuarzo. Con pH = < 2 domina cuarzo mientras que alunita ocurre a pH >2 . - La alunita puede generarse en varios tipos de ambientes:
- Producto de alteración por condensación de gases ricos en H2S .- Como producto de alteración supérgena.- Como producto de cristalización magmática-hidrotermal o a lo largo de vetas y brechas hidrotermales de origen magmático.
Alteración Argílica Avanzada
Alteración argilica
- En la parte superior de los sistemas pórfidos Cu principalmente en niveles poco profundo son caracterizados por litocap con zonas de alteración pervasiva argílica avanzada, controlados estructuralmente.
- Algunos litocap son zonados verticalmente desde profundidad con cuarzo-pirofilita a dominante cuarzo-alunita y cuarzo residual (vuggy).
- La raíz de los litocap puede contener especies de alta T como andalusita y corindon (> 375 °C) con pirofilita y/o muscovita.
- Todas las zonas tiene pirita, Au, Ag, Cu presentan ensambles de alta sulfidización (comunmente pirita-enargita y pirita-covelita).
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Litocap de argílica avanzada
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Ensambles de alteración hidrotermal
(Corbet,1991)
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Ensambles de alteración hidrotermal
(Corbet,1991)
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
(Rye,1991)
Magamatismo hidrotermal sulfato ácido
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
(Hedenquist, 2000)
Alteración argilica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Clorita, epidota, albita, calcita, actinolita, sericita, arcillas, pirita.
Comunmente forma la zona mas exterior de alteración de intermedia a niveles profundos en sistemas porfiríticos.
En algunos sistemas la alteración propilítica esta mineralógicamente zonada desde el interior rica en actinolita hacia afuera rica en epidota.
Alteración propilitica
ALTERACION PROPILITICA
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Ensamble: clorita-epidota-albita-calcita
La Alteración propilítica transforma las rocas a colorverde, debido a la nueva formación de minerales .
Alteración propilitica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Procesos Químicos
Propilítica (hidrólisis, hidratación, carbonatización)
Epidota, clorita, albita, carbonatos, montmorillonita.
Carbonatación (adición de CO3).
Calcita, dolomita, ankerita, siderita, sericita, albita.
Alteración propilitica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Los iones de óxidos, silicatos, carbonatos y sulfatos se remueveno agregan a los minerales hidrotermales.
Elementos mayores
Cambio Mineral hidrotermal en el que se incorpora
Fe2O3 y FeO Agregado y removido
CLORITAS, pirita, pirrotita, siderita, epidota, hematita.
MgO Removido CLORITA, BIOTITA
CaO Agregado y removido
CALCITA, wairakita, EPIDOTA, prehnita, anhidrita,montmorillonita, esfena, fluorita, zeolitas, wollastonita
Na2O Agregado y removido
ALBITA
K2O Agregado ADULARIA, illita, alunita, BIOTITA
CO2 Agregado CALCITA, siderita
H2O Agregado Todas las arcillas,EPIDOTA, prehnita, zeolitas, diasporo,pirofilita, anfíbolas
Alteración propilitica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Formación de minerales hidrotermales
Mineral Original Productos de reemplazo hidrotermal
Vidrio Volcánico ZEOLITAS (Ej. mordenita,laumontita), cristobalita, cuarzo,calcita, arcillas (Ej. montmorillonita)
Magnetita/ilmenita/titanomagnetita Pirita, leucoxeno, esfena, pirrotina, hematita
Piroxeno/anfíbol/olivino/calcita/biotitaCLORITA, illita, cuarzo, pirita, anhidrita
Plagioclasa cálcica, biotita CALCITA, ALBITA, adularia, wairakita, cuarzo, anhidrita
Plagioclasa cálcica CALCITA, ALBITA, adularia,wairakita, cuarzo, anhidrita,CLORITA, illita, caolín,montmorillonita,EPIDOTA
Ortoclasa/sanidina Adularia
Alteración propilitica
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Isótopos D y O18
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Isótopos D y O18
Tipos de inclusiones fluídas
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Nash & Theodore(1971)
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de inclusiones fluídas
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Inclusiones fluidas
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Inclusiones fluidas
Tipos de fluidos: Salinidad vs. T°
Bodnar
Aguas fósiles
Liquido
magmático
secundario
Fluidos metamórficosFluido
magmático
primarioSa
lin
ida
d (
wt
% N
aC
le
qu
iva
len
t
Temperatura (°C)
100 200 300 400 500 600 800 900
10
20
30
40
50
60
Vapor magmática secundaria
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Análisis directo de inclusiones fluidas por LA-ICP-MS
Cuando minerales cristalizan a partir de una fase fluida o fundida, pequeñas porciones de estas fases pueden preservarse como inclusiones fluidas o fundidas: son probablemente nuestras mejores fuentes de información
Actualmente es posible el análisis directo con Laser Ablation - ICP-MS
Ulrich, T., Günther, D, Heinrich, C.A. (1999)
Análisis de inclusiones fluídas
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Clasificación de intrusivos
40 50 60 70
4
8
12
16
SiO2 (wt%)
Na
2O
+ K
2O
(w
t%)
High-K calc-alkalic
Cu-Au(-Mo)
Silica-undersaturated
alkalic
Cu-Au
Silica-saturated
alkalic
Lang et al., (1995)
Clasificación Pórfido Cu-Au-Mo
Arizona calc-alkalic
Cu-Mo
Cu-Au
SW Pacific
calc-alkalic
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Pórfido Cu-Au
Emplazamiento de intrusivos
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Pórfido Cu-Au
Relación de venillas en el tiempo
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Tipos de venillas en El Teniente - Chile
Pórfido Cu-Mo
Hugo Dummett - Mongolia
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Hugo Dummett - Mongolia
Ridgeway -Australia
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Ridgeway - Australia
El Teniente-Chile
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración El Teniente - Chile
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Chuquicamata - Chile
- Ubicado Norte de Chile, la alteración potásica, afecta a todo el pórfido, con Feldespato Potásico y albita en reemplazo de la plagioclasa, presencia de biotita secundaria, manteniendo en muchos casos texturas originales.
- La banda de alteración de feldespato-K, abarca 200 m de ancho por 1500 m de largo. Los complejos porfiríticos constan de rocas granodioríticas y dioríticas.
Etapa de alteración temprana
Alteración Potásica :
- Presencia de biotita secundaria, la cual ocurre en venillas y remplazando lashornblendas, además se caracteriza por la presencia de venillas secundaria deFeldespato Potásico.
- Además destaca la presencia de anhidrita.
Chuquicamata - Chile
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Chuquicamata - Chile
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Chuquicamata - Chile
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Chuquicamata - Chile
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Pórfido Cu-Au
Alteración Bajo La Lumbrera - Argentina
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Perol - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Perol - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
FILICA
ALTERACION
LEYENDA
ARGILICA INTERMEDIA
ARGILICA
ARGILICA AVANZADA
MARMOL
POTASICA
PROPILITICA
HORNFELS
ENDOSKARN
Alteración Perol - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Potásica:
Es el evento inicial en la formación del yacimiento; grada hacia laperiferia a facies propilíticas; se expone por debajo del nivel 3700,contorneando las facies fílica y argílica intermedias.
Las dimensiones originales son de 1.6 Km. largo por 0.70 Km deancho, eje mayor NW - SE.
Se reconocen dos subtipos:
- Feldespato potásico-cuarzo-biotita – magnetita,
desarrollado en el pórfido principal e intramineral
- Biotita-actinolita-cuarzo-magnetita, con poco feldespato potásico,desarrollado en la diorita.
Alteración Perol - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Chailhuagon - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Chailhuagon - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Potásica:
- Stock de naturalezamicrogranodiorítica, principalcausante de la mineralizacióndel yacimiento, su ensamblecaracterístico : Cuarzo-Feldespato potásico-biotita,ocurriendo en formapervasiva.
- En este yacimiento laalteración posee formaelongada y sus dimensionesson: 1 km de largo (Eje N-S) x300 m de ancho y 250 m en lavertical, lateralmente y enprofundidad grada hacia lasfacies cloríticas y propilíticas.
Alteración Chailhuagon - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración C° Corona - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración C° Corona - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración C° Corona - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
El Galeno Cu-Au
Alteración El Galeno - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
El Galeno Cu-Au
Alteración El Galeno - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Rio Blanco Cu-Mo
Alteración Río Blanco - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Zafranal Cu-Au
Alteración Zafranal - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Zafranal Cu-Au
Alteración Zafranal - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Pórfido Cu-Mo-Au
Alteración Antapacay - Perú
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración mina Yerington
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Ann Mason
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Miami Inspiración
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Alteración Sierrita-Esperanza
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Pórfido Cu-Au
Alteración Ray - Argentina
SC
IEN
TIA
ET LABO
R
UN
IVE
RSI
DA
D N
ACIONAL DE ING
EN
I ER
IA
LIM
A
PER
U
1876
Pórfido Cu-Au
Alteración Kelvin-Riverside - Argentina