3.5 Yacimientos Vulcánogénicos Exalativos Submarinos

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Esteban Giménez Juárez
hace 6 años
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1 Generalidades: El término vulcanogénico y/o vulcanogénico exalativo se refiere a los depósitos de minerales estrato ligados, lentes de sulfuros masivos polimetálicos que han sido formados por procesos volcánicos y las actividades de las aguas termales en el fondo oceánico Se forman a partir de fluidos de metal enriquecido asociados con la convección hidrotermal fondo marino. Sus rocas huésped pueden ser volcánica o sedimentaria. Estos depósitos denominados como Volcanogenic Masive Sulfides (VMS) son las principales fuentes de Zn, Cu, Pb, Ag y Au y fuentes importantes de Co, Sn, Se, Mn, Cd, In, Bi, Te, Ga y Ge. Algunos también contienen cantidades significativas de As, Sb y Hg. Fluidos hidrotermales asociados ocurren a temperaturas entre 50 y 400 C. En el caso de depósitos submarinos, estos ocurren a profundidades del orden de 1000 a 6000 m, bajo condiciones de presión hidrostática.

2 Generalidades: La acumulación de minerales ocurre por efectos gravitacionales al salir a fondo marino. La descarga de material es rápida, seguida por sedimentación química en bancos basales alrededor de aperturas volcánicas. Los depósitos son masivos y su distribución estará controlada por los contrastes de densidad entre el agua de mar y los fluidos hidrotermales. Si la densidad del fluido hidrotermal es mayor que el agua marina la deposición es cercana, limitada a pequeñas cuencas laterales, dependiendo entonces también de la topografía de fondo. Los depósitos de sulfuros masivos vulcanogénicos usualmente se presentan en grupos y en áreas específicas o distritos están restringidos a un nivel o a cierto número limitado de niveles estratigráficos. Estos horizontes pueden representar cambios en la composición de las rocas volcánicas, un cambio desde volcanismo a sedimentación o simplemente a pausas en actividad volcánica submarina.

3 Figura 47: Distribución de los Depósitos de VMS, con distritos principales destacados en lo que concierne a reservas conocidas. De GSC World Minerals Project..

4 Marco Tectónico: Se forman en ambientes tectónicos extensionales, incluyendo las dorsales medio-oceánicas y ambientes de arcos continentales y oceánicos y tras-arco. Esto se debe a que durante la actividad tectónica de subducción gran parte del antiguo fondo oceánico se subduce, dejando sólo unas pocas porciones de ofiolitas como remanentes cubriendo el fondo del océano. Ejemplos de estos pueden incluir la Bahía de Islas Ordovícico ofiolita en Terranova (Bédard y Hébert, 1996; Nelson y Mihalynuk, 2003). Los nacientes o antiguos rift resultan del hundimiento inicial de los paquetes antiguos de la corteza oceánica, comúnmente a lo largo de fallas transformantes (Bloomer et al., 1995). Estos antiguos terrenos suprasubducidos están comúnmente observados en rocas antiguas a la base de arcos oceánicos en la que los depósitos VMS están espacialmente asociadas con aislados complejos de riolitas extrusivas cerca de la parte superior de basalto grueso y sucesiones de andesita basáltica.

5 Figura 48: Tres principales ambientes tectónicos en la que se forman depósitos VMS. - Al tope: La evolución antigua de la Tierra dominada por la actividad del manto durante el cual numerosos eventos de rift incipientes formaron cuencas caracterizadas por corteza oceánica en forma de basaltos y / o komatiítas primitivas, seguido de relleno siliciclástica y asociados a formaciones de Fe y sills máficos-ultramáficos. En el Fanerozóico, tipos similares de rifts incipientes se formaron durante transpensional post acreción de arcos de rifts. - Al Medio: La formación de las cuencas oceánicas asociadas con el desarrollo de centros oceánicos a lo largo del cual los depósitos VMS máficos se formaron. El desarrollo de las zonas de subducción dio lugar a la formación de arco oceánico con dominios extensionales, en las cuales se formaron depósitos VMS bimodales máficos, bimodales felsicos y máficos. - Abajo: La formación de arcos oceánicos y contineltales en frentes de subducción formó una sucesión de ensambles de arcos y arcos volcánicos continentales que hospedan la mayoría de los depósitos felsicos y silicoclásticos bimodales.

6 Marco Genético: Los modelos de los sistemas VMS tienen varios temas en común a pesar de la gran variedad de ambientes submarinos en los que se pueden formar. La generación de un complejo volcánico huésped de un sistema VMS, se forma en respuesta al flujo de calor focalizado causado por la extensión tectónica, la despresurización del manto, y la formación resultante de la fundición del manto a altas temperaturas y la fundición parcial de la corteza, y una sucesión volcánica bimodal. Muchos de los depósitos se forman en terrenos volcánicos bimodales máficos o bimodel félsicos dominados por rocas basalticas-andesitas basálticas y riolita-riodacitas. VMS hospedados en terrenos de arcos están caracterizados por suceciones volcánicas bimodal que tienen composiciones toleíticas a transicional toleiticos calco alcalinos.

7 Marco Genético: Las bajas viscosidades de los magmas félsicas de altas temperaturas resultan en un rápido ascenso con una mínima pérdida de calor hacia el ambiente del subsuelo marino donde la convección hidrotermal se pueden haber iniciado. Por esta razón, los ambientes de VMS más prospectivos están caracterizados por niveles altos de enjambres de dikes y sills, centros discretos de intrusivos félsicos y grandes intrusiones subvolcánicos (>15 km de largo y 2000m de espesor). La ausencia de intrusiones subvolcánicos en algunos campos puede ser debido a una pobre preservación como resultados del plegamiento y fallamiento. La interacción de grandes volúmenes de secuencias volcánicas con agua de mar dentro de estos ambientes extensionales de altas temperaturas, resultan en la formación de zonas de alteración de escala distrital que se extienden sobre la longitud de las rocas huésped de rasgos extensionales (diseminación de estructuras, dorsales, caldera). Las zonas de alteración pueden tener un espesor total de m, y puede ser intruidos por fases resurgentes de intrusiones subvolcánicas subyacente.

Figura 49: Desarrollo y maduración de un sistema hidrotermal sub-marino A) Emplazamiento profundo de una intrusión subvolcánica debajo de un rift o caldera, y establecimientos de circulación poco

8 Figura 49: Desarrollo y maduración de un sistema hidrotermal sub-marino A) Emplazamiento profundo de una intrusión subvolcánica debajo de un rift o caldera, y establecimientos de circulación poco profunda de sistemas de convección de aguas marinas. Esto resulta en la formación de alteración y formación de sedimentación química. B) Intrusión de alto nivel de magmas sub-volcánicos y la generación de un sistema de convección de aguas de mar en la cual la ganancia y pérdida de elementos están definidos por isotermas subhorizontales. C) Maduración del sistema hidrotermal. Las isotermas subhorizontales controlan la formación de los ensambles de alteración hidrotermal. La zona de reacción de alta temperatura próxima a la intrusión es periódicamente quebrada debido a la actividad sísmica o emplazamiento de diques permitiendo el flujo de soluciones ricas en metales ascendentes hacia el piso oceánico y la formación del depósito VMS.

9 Marco Geológico: - Alteración: En vista de planta, las zonas de alteración proximales pueden formar un halo de hasta dos veces el diámetro de la lente de sulfuro masivo (Figura 20), pero con depósitos como Chisel Lake. Snow Lake campo o Eskay Crek, British, la alteración hacia el piso puede ser volumétricamente extenso y varias veces el diámetro de los lentes de sulfuros masivos. (Galley et al., 1993). La morfología de zonas de alteración proximal puede variar ampliamente, pero en general tienden a ensancharse en la proximidad de la paleo-superficie del fondo marino, lo que sugiere una interacción más intensa entre las circulaciones poco profundas de aguas de mar o connatas y los fluidos hidrotermales ascendentes. La zonación interna mineralógica de la zona de alteración es indicativa de estos fenómenos de mezcla.

10 Marco Geológico: - Alteración: Un ensamble de Fe-clorita-cuarzo-sulfuro sericita talco es comúnmente asociado al centro de mineralización tipo stockwork, el cual llega a incrementarse en cuarzo y sulfuros hacia el contacto inferior de los lentes de sulfuros masivos. En algunos casos el talco y la magnetita ocurren en la base de los lentes de sulfuros masivos y al tope de la pila de alteración. El núcleo está envuelto por una zona más amplia de Fe-magnesio-clorita-sericita, incluyendo fengita en la zona que abarca la pared superior inmediata al lente de sulfuro masivo. Fuera de esta zona, se presenta un ensable rico en sericita, fengita, Manganeso-clorita, albita, carbonato, baritina. Esta zona exterior también puede abarcar porciones de los estratos superiores y lateral a los lentes de sulfuros.

11 Figura 47: Esquema de alteración hidrotermal y variación de los componentes asociado a depósitos VMS.

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