Depositos Tipo Vms Parte 1

7/25/2019 Depositos Tipo Vms Parte 1

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DEPÓSITOS DE SULFUROS MASIVOS ASOCIADOS A ROCAS VOLCÁNICAS

Como grupo de yacimientos el término "sulfuros masivos", es difícil de definir y describir ya queinvolucra aspectos como edad geológica, ambiente tectónico y composición de los depósitos.

Son muy importantes económicamente porque aportan considerables cantidades de Cu, Zn, Pb, Agy Au y subproductos como Sn, Cd, Sb y Bi. Solo son superados en importancia económica por losyacimientos de pórfidos cupríferos.

Son muchos los tipos de yacimientos que pueden pertenecer a esta categoría, por lo tanto losdepósitos se han clasificado de varias maneras:

• Sangster y Scott (1976) según el ambiente: volcánico, sedimentario y volcanosedimentario.

•

Hutchinson (1973) según la composición dominante: depósitos de Cu-Zn, depósitos de Pb-Zn-Cu-Ag y de pirita-Cu.

• Sawkins (1976), según características del depósito y su ambiente tectónico:

Tipo Chipre, formados en centros de expansión oceánica y post arco.

Tipo Kuroko, formados en ambientes relacionados a subducción (arcos de islas)

Tipo Besshi, en centros de expansión pero en rocas de caja sedimentarias

Con base en la litología de la roca de caja, se tienen dos depósitos principales:

1)

Depósitos de sulfuros masivos asociados a rocas volcánicas (volcanogénicos).2) Depósitos de sulfuros masivos asociados a sedimentos (exhalativos sedimentarios).

Los depósitos de sulfuros masivos pueden encontrarse dentro de estratos volcánicos o en rocassedimentarias pero originadas en un régimen volcánico. Ejemplos de depósitos antiguos están losde tipo Chipre y tipo Kuroko; entre los modernos se encuentran los depósitos de reciente formación.

Un modelo de depósito puede considerarse como formado por 2 componentes:

Modelo descriptivo. Involucra el emplazamiento geológico, morfología, química, mineralogía,zonación etc.

Modelo genético. Que es una explicación racional y consistente de las características del tipo dedepósito en términos de procesos geológicos conocidos o postulados.

Estos depósitos se forman por la descarga de soluciones hidrotermales en el piso oceánico

Emplazamiento geológico y distribución



Los depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos (SMV) ocurren típica, pero no exclusivamente enlos dominios que pueden definirse por rocas volcánicas submarinas como lavas, rocas piroclásticas(de origen volcánico directo), volcanoclásticas (origen volcánico indirecto) y shales o grawackas.

No presentan un ambiente geotectónico preferido, excepto que, como las rocas submarinas por si

solas, ellos son formados mas comúnmente cerca de las márgenes de placas.Los ambientes de formación de los depósitos SMV son:

Dorsales oceánicasCentros de expansión en cuencas margínales

Arcos de islas

Estos depósitos de SMV se encuentran en las márgenes de placas divergentes (asociados aofiolitas) que reflejan cordilleras meso-oceánicas o cuencas marginales en separación (Depósitostipo Chipre), en márgenes de placas convergentes en arcos de islas o márgenes continentales(Depósitos de tipo Kuroko en Japón y el cinturón de pirita de España y Portugal); asociados conislas volcánicas intraplaca y por supuesto en ambientes de placa más enigmáticos tal como losrepresentados por cinturones de rocas verdes del Arcaico. Estos depósitos no están asociados aningún tipo petroquímico de roca volcánica, se ha sugerido que existe una asociación preferencial delos SMV con las fases más diferenciadas de un magma calcoalcalino.

En el tiempo tampoco se encuentra una distribución preferencial para estos depósitos desde hace3.500 m.a. (Depósitos de Pilbara Block, Australia) hasta los depósitos modernos en el Pacífico Este;en el cinturón volcánico del escudo canadiense se conocen cerca de 83 depósitos de SMV conedades entre 2650 y 2730 m.a.

Sangster (1980) calculó que el área promedio ocupada por un grupo de depósitos es de 850 km2,equivalente a un área circular de 32 km2 de diámetro con un promedio de 12 depósitos y 94 millonestoneladas de mena.

Solomon (1976) dedujo que un 50% de los SMV están asociados espacialmente con rocasvolcánicas félsicas, los depósitos de SMV por sí solos se asocian con domos de riolita o rocasfélsicas fragmentales.

Hodgson y Lydon(1977) propusieron que muchos SMV se asocian a sistemas de fracturas productodel resurgimiento de una caldera o intrusiones subvolcánicas.

Estructura de un depósito de sulfuro masivo vo lcanogénico. Modelo Idealizado.

La morfología de un depósito individual puede ser la de un cuerpo tabular hasta la de un cono delado vertical. Las características más notables en los sulfuros masivos son: la zonación química,mineralógica y textural de las menas, cambios metasomáticos de la roca de caja dentro de la zonade la alteración hidrotermal y fuerte metasomatismo de sílice.



Está conformado por lentes concordantes de sulfuros masivos (Figura 22), compuestos por 60% omas de sulfuros, estratigráficamente es subyacido por una estoverca discordante de tipo vetiformecon mineralización de sulfuros contenida en un conducto de roca alterada hidrotermalmente.

El contacto de los lentes de sulfuros masivos con las rocas suprayacentes es concordante, pero el

contacto inferior con la zona de estovercas es gradacional. Un depósito simple puede consistir devarias lentes de sulfuros masivos y su zona de estovercas; zona esta que representa los canalescercanos a superficie y los lentes representan la acumulación de los sulfuros precipitados.

Minerales más comunes.

• Sulfuros. Pirita. En menor cantidad pirrotina, calcopirita, esfalerita, galena, sulfosales y bornita,estas dos últimas son muy escasas.

• Óxidos. Magnetita, hematita, casiterita.•

Ganga. Cuarzo, clorita, barita, yeso, carbonatos y anhidrita.

Zonación.Esta es quizás la característica diagnóstica más pronunciada. Se presenta un decrementosistemático en la relación Cpy/(Esf+Gal) o sea Cu/Zn, desde el núcleo del conducto hacia arriba yhacia los costados; pirrotina, magnetita y bornita tienden a concentrarse en el núcleo de la zona deestoverca y en la zona donde la relación Cu/Zn es alta. Se piensa que ésta zonación es el reflejo dela temperatura de depositación, el cobre sería llevado en fluidos de alta temperatura y el zinc enfluidos de baja temperatura. Altas temperaturas en la base forman zonas ricas en cobre, mientrasque las zonas ricas en zinc se forman en las partes mas altas a medida que la temperaturadesciende gradualmente.

Cuando existe barita, esta se presenta en la zona donde hay mas esfalerita y galena que es la zonamás externa de los lentes. La pirita es un mineral ubicuo pero tiende a concentrarse mas donde laesfalerita predomina sobre la calcopirita.

MINERALIZACIONES DE SULFUROS MASIVOS CONTEMPORÁNEOS

Sólo un 1% de los 50.000 km. (65.000 km.) de longitud de las cordilleras oceánicas (ridges) se haexplorado en detalle en los cuales se han descubierto cerca de 60 campos hidrotermales. Lamayoría se encuentran localizados en el Océano Pacífico donde ocurren la mayoría de los"respiraderos" y los fluidos hidrotermales emanan directamente de un sustrato volcánico.

La temperatura de los fluidos hidrotermales fluctúa entre 400° c en algunos respiraderos hasta unospocos grados bajo temperatura ambiente en el mar. Las salmueras del Mar Muerto presentansalinidades 7 veces mayores que las de los océanos actuales con temperaturas de mas de 200° C.

Acumulación de sulfuros modernos en chimeneas y pilas

El crecimiento de una chimenea de sulfuros se inicia por la precipitación de anhidrita (CaSO4) en laparte interna de la chimenea, la anhidrita precipita del agua de mar por que su solubilidad decrececon el incremento de la temperatura. En el agua de mar moderna, si se incrementa !a temperatura a



130 °C se precipita CaSO4 . Esta pared porosa continua creciendo, aunque el calcio puede seraportado por los fluidos hidrotermales, análisis de isótopos indican que el sulfato de la anhidrita se

Figura 22. Características esenciales de un depósito idealizado de sulfuros masivos

vulcanogénicos. (Tomado de John W. Lydon)

deriva del agua de mar. La mayoría del material hidrotermal fluye hacia arriba, a lo largo delconducto central de la anhidrita y descarga en el agua circundante, sin embargo una proporciónpequeña (aproximadamente un 1%) del fluido hidrotermal fluye a través de los poros de la anhidrita,los minerales son atrapados en los poros de esta.

Fluido hidrotermal Agua de mar

T° mas de 300° C 2° C Acidez aprox. 3.5 Alcalina, PH aprox. 7.8

H2S Mayor que SO4 Oxidante SO4 Mayor H2S

Las chimeneas presentan un diámetro entre 2.7 y 4.7 cm, con un crecimiento diario entre 8 y 30cm, el flujo de salida de las partículas esta entre 1-2.4 m/s con un tamaño aproximado entre 1-3micras, las cuales se han detectado que han viajado hasta 750 km. desde la fuente o chimenea. Unachimenea madura tiene como estructura característica una zonación concéntrica de calcopirita (+/-Isocubanita +/- pirrotita).



La teoría de la volcanogénesis para la mineralización en los sulfuros masivos tiene gran apoyo por eldescubrimiento de los yacimientos metálicos que se están formando actualmente por aguascalientes en el mar Rojo, donde el Fe, Cu, Zn y Ag están presentes en cantidades apreciables.

Las aguas salinas calientes concentradas y los metales se encuentran en 18 fosas oceánicas

diferentes, las fosas se asemejan a calderas con una temperatura promedio de 56° y salinidad de255 p.p.m. Las fosas están alineadas a lo largo de una zona de fractura y la actividad volcánica estámuy involucrada con la formación de las aguas salinas y calientes.

Igualmente en los sistemas de cordilleras meso-oceánicas, se generan grandes volúmenes demagma y hay una intensa actividad hidrotermal, se acepta la idea de que ciertos complejosofiolíticos, en cadenas orogénicas jóvenes, tenían características similares a las de estas áreasoceánicas.

En los sitios de

actividad hidrotermal presentes en las dorsales se encuentran depósitos de sulfuros masivosrecientes, conocidos como "fumarolas negras". Los sitios específicos se localizan principalmente en

la Dorsal del Pacífico Oriental y en las islas Galápagos, allí hay manaderos hidrotermales cuyasdescargas por sus características minerales se han denominado fumarolas blancas y negras; lasblancas contienen pocos sulfuros, los materiales formados son principalmente de barita y sílice; lasnegras, descargan abundantes sulfuros de Fe, Cu y Zn que pueden tener estructuras columnares devarias dimensiones, recubiertas generalmente por óxidos de Fe.

Las muestras recolectadas allí se caracterizan por su mineralogía particular, su textura bandeada yporosa, como la de gel o coloidal, y arreglo zonal de sulfuros.



En los depósitos de la dorsal del pacífico hay una íntima asociación de sulfuros de alta temperaturacomo calcopirita y pirrotina con otros que muestran textura de gel o coloidal (marcasita, pirita,melnikovita, blenda zonada), los elementos más importantes son Fe, Zn, Cu en un rango muyamplio, a veces hay valores altos de Cu y/o Zn, y es común una ausencia casi total de Pb.

YACIMIENTOS DE SULFUROS MASIVOS TIPO CHIPRE.

Los sulfuros masivos de Chipre, se relacionan con el Complejo Ofiolítico de Troodos, se formó en uncentro de expansión submarina, que se desarrolló durante el Cretácico Tardío, se ha interpretadocomo generado en una dorsal meso-oceánica o como producto de un arco de islas.

En general se involucra un basamento oceánico que se movió desde el suroeste, comoconsecuencia de una subducción y que fue levantado a su posición actual, apreciándose unaestructura dómica, constituida por una secuencia de rocas ultramáficas y gabros que forman elnúcleo, rodeado de zonas concéntricas de rocas volcánicas.

En la zona se conocen unos 90 depósitos con tamaños desde 0.5 hasta 15 millones de toneladas demineral con contenidos hasta el 6% de Cu. Los depósitos se encuentran en las capas superiores delas lavas almohadilladas. Un yacimiento típico tiene forma de batea, puede ser lenticular a irregular ypresenta zonación vertical así:

•

Sedimentos pelágicos(Chert)• Zona masiva de pirita, marcasita, calcopirita y esfalerita• Zona silícea en la parte basal

La forma del depósito se resume de la siguiente manera: lentes concordantes de sulfuros masivos

suprayaciendo una zona de estoverca (cuarzo y sulfuros) en la cual la roca de caja se presenta conuna intensa alteración hidrotermal (lavas brechadas de basalto cloritizado) y rellenando fracturas delas lavas almohadilladas.

La zona masiva es rica en pirita y cantidades variables de marcasita y calcopirita, en menor cantidadesfalerita con un horizonte ocre en la parte superior y en la mena silícea que es la parte basal. Loshorizontes ocres son zonas de cuarzo, goethita y algo de jarosita(por alteración secundaria de lapirita) e illita, resultado de los sulfuros expuestos a oxidación submarina.

La mena masiva ocurre de dos formas:

• Como bloques conglomeráticos de sulfuros en una matriz de sulfuros sacaroides.• En una zona compacta, debajo de la anterior, de grandes bloques de pirita separados por

fracturas rellenas con pirita sacaroide.

Ambiente deposicional y emplazamiento geológico. Los lentes de sulfuros comúnmente seencuentran en basaltos marinos calcoalcalinos o toleíticos, comúnmente almohadillados, cerca deuna transición con sedimentos argílicos suprayacentes. Muchos lentes parecen estar controladosestructuralmente, alineados cerca de fallas normales de ángulo alto.



Edad de la mineralización. Cualquier edad. Los depósitos de la Columbia Británica sonMississipiano-Permicos o del Triásico Tardío.

Tipos de rocas asociadas. Flujos de basaltos o lavas almohadilladas toleíticas o calcoalcalinas,

tobas basalticas, chert, argilita. Las capas suprayacentes denominadas ocre, son laminas pobres enmanganeso y ricas en hierro, conteniendo goethita y maghemita (Fe3O4-Fe2O3) y cuarzo o chert.

Minerales de mena. Pirita, calcopirita, magnetita, esfalerita, en menor cantidad marcasita, galena,pirrotita, cubanita, estannita-besterita, hematites, algunas veces goetita por alteración de las partessuperiores de sulfuros.

Minerales de ganga. Talco, chert, magnetita clorita.

Mineralogía de la alteración. Clorita, talco, carbonatos, sericita y venas de cuarzo en el núcleo dela zona de estoverca, algunas veces con una capa delgada de alteración de albita e illita.

Controles de la mena. Tienen un gran control estructural en grupos o alineamientos de lentes desulfuros a lo largo de fallas normales, cerca a la transición de basaltos máficos almohadillados; sonmenos comunes en tobas máficas

Temperatura de formación. Por estudio de las inclusiones fluidas se considera que la temperaturade formación es del orden de los 350 °C.

Chipre se explotó principalmente para pirita, su importancia actual está en la obtención de cobre.También recuperan oro y plata de los sedimentos residuales de la desintegración de la pirita.

Tenor y tonelaje. El promedio de un depósito de 1.6 toneladas es de 1.7% Cu0-33 g /t Ag0-1.9 g/t Au0-2.1% Zn

Los valores de Zn son muy bajos. La presencia de cobalto en la pirita llega hasta un 0.06%. Otrosyacimientos de este tipo se han encontrado en las ofiolitas de Filipinas y Turquía.

Alrededor del mundo estos depósitos son importantes mas por sus altos tenores y naturalezapolimetálica que por su tamaño.

YACIMIENTOS DE SULFUROS MASIVOS TIPO KUROKO



Las menas de Kuroko del Japón son el ejemplo clásico de yacimientos volcanogénicos de sulfuromasivo, asociados con rocas volcánicas (tobas verdes) y sedimentos fosilíferos del Mioceno. Figura23.

Figura 23. Modelo idealizado de un depósito de sulfuro masivo tipo kuroko.

Kuroko significa material negro. El término tipo Kuroko, se aplica comúnmente a tres categorías de lamena según la composición mineralógica:

Las menas silíceas (KEIKO), contienen sulfuros, particularmente calcopirita, diseminada através de la roca muy silicificada.

Las menas amarillas (OKO), son principalmente pirita con cantidades menores de calcopirita. Las menas negras (KUROKO), son mezclas de esfalerita, galena, baritina y valores menores de

pirita y calcopirita; localmente se encuentran cantidades menores de wurtzita, enargita,

tetraedrita, marcasita y otros minerales.

En la parte inferior del depósito, las rocas son principalmente andesitas y dacitas, y rocas másfélsicas hacia la parte superior. Las riolitas y dacitas normalmente se encuentran brechificadas.

La roca encajante está constituida por flujos piroclásticos ácidos. El techo o respaldo superior estáconstituido por formaciones volcánicas y/o sedimentarias, seguidas por una zona silico-ferruginosa(generalmente cuarzo o chert y hematita). Luego sigue una zona con baritina y la zona Kuroko. Másabajo le sigue la zona Oko o zona amarilla. Hacia la periferia del depósito aparece la zona deanhidrita-yeso pirita, y luego la zona silícea o Keiko. El piso está constituido por riolita silicificada ypor rocas piroclásticas.

Son características de las menas tipo Kuroko, la laminación fina, paralela a los techos tufáceos,texturas coloformes y capas brechoides de sulfuros.

Los yacimientos son cuerpos masivos lenticulares que suprayacen zonas de estovercas.

Existe una zonación vertical y lateral, Pb y Zn aumentando y Cu disminuyendo hacia arriba y lejos delos centros mineralizantes. La baritina es abundante en las menas de Pb-Zn. Una alteración típica



de la roca de caja es la silicificación hacia el centro, sericitización y cloritización hacia afuera de losdepósitos. El K y el Mg aumentan y el Na disminuye hacia el cuerpo del mineral.

La mineralización de este tipo de yacimientos se explica a través de tres procesos principales:

Relleno de fisuras, diseminación o reemplazamiento por fluidos ascendentes, en las rocaspreexistentes, para las menas "keiko" o de estovercas.

Precipitación química de fluidos y emanaciones mineralizantes provenientes del fondo del mar,a través de sedimentos o de rocas volcánicas pre-existentes, para las menas tipo "Kuroko" y"oko" de sulfuros masivos.

Sedimentación mecánica de fragmentos de menas anteriores, y originados por explosionesposteriores, para las brechas volcánicas de explosión.

DEPÓSITOS TIPO BESSHI

Características geológicas.

Son depósitos típicamente comprimidos en hojas delgadas y bien estratificadas de pirrotina,calcopirita, esfalerita, pírita y galena en menor cantidad, interbandeados en rocas clásticasterrígenas y basaltos calcoalcalinos, tobas andesíticas y flujos. Figura 24.

Figura 24. Modelo idealizado de un depósito de sulfuros masivos tipo besshi. (Tomado de Evans1993)



Emplazamiento tectónico. Se da en ambientes extensionales tales como cuencas marginales,rídges oceánicos cerca de márgenes continentales y o cuencas de rift en el estado inicial de laseparación continental.

Ambiente de depositación y emplazamiento geológico. Las rocas asociadas son terrigenas

clásticas con rocas volcánicas marinas y algunas veces rocas carbonatadas; estas pueden subyacercarbonatos de plataforma o rocas clásticas.

Edad de la mineralización. Pertenecen a cualquier edad. En Columbia Británica, la mayoría de losdepósitos son del Cámbrico, Terciario superior y menos comunes son los de edad Mississipiano-pérmico.

Tipos de rocas asociadas (Rocas encajantes). Rocas volcánicas marinas y sedimentos clásticos;tobas basálticas y flujos, shale y limolitas, comúnmente calcáreas; chert y formaciones de hierro sonpoco comunes. Es factible que se presente una secuencia de metagabro y rocas ultramáficas.

Forma del depósito. La forma típica es la de una hoja concordante de sulfuros masivos de unospocos metros de espesor y de unos cuantos kilómetros de longitud. Pueden ser lentes apilados.

Textura y estructura. Masiva y con estratificación bien definida, sulfuros con tamaño de grano demedio a fino; en los depósitos metamorfoseados y deformados se presenta textura gneisica en lossulfuros. No es muy común la textura acordonada en la mena. Son frecuentes las venas con clorita,cuarzo y carbonato, que cortan cristales de pirita, calcopirita, y/o esfalerita.

Minerales de mena. Los principales son: Pirita, pirrotina, calcopirita esfalerita, los secundarios son:cobaltita, magnetita, galena, bornita, tetrahedrita, cubanita, estannina, molibdenita, arsenopirita ymarcasita.

Minerales de ganga. Los principales son cuarzo, calcita, ankerita, siderita, albita y turmalina. Lossecundarios son: grafito y biotita,

Minerales de alteración. Similar a los minerales de ganga, cuarzo, clorita, calcita, siderita, ankerita,pirita, sericita y grafito.

Modelo genético. Depositación en el fondo del mar de lodos sulfurosos en cuencas marginales, ovarios otros emplazamientos tectónicos, contemporáneos con el vulcanismo.

Factores económicos.

Tenor y tonelaje. Altamente variable en tamaño, los depósitos de Columbia Británica van desdemenos de 1 MT hasta mas de 113 MT. Por ejemplo, el depósito Goldstream, presenta un total derecursos, reservas y producción de 1.8 MT conteniendo 4.81 % de Cu, 3.08% Zn y 20.6g/t Au.

Importancia. Son fuentes importantes de Cu, Zn y Ag, y se pueden encontrar en secuenciassedimentarias que no han sido exploradas totalmente para este tipo de depósitos.



DEPÓSITOS EN COLOMBIA DE SULFUROS MASIVOS ASOCIADOS A VOLCANISMO.

En la región nororiental de Colombia, en el Carmen de Atrato (Chocó), el depósito se llama El Roble.

En este depósito la roca de caja es una secuencia de rocas sedimentarias y volcánicas cretáceas delgrupo Cañasgordas, que incluyen en la base basaltos toleíticos cloritizados, cherts negros y grisesmuy cizallados hacia la parte superior. El cuerpo principal de sulfuros masivos se encuentrarodeado por cherts negros. Dentro de la unidad basáltica se encuentran mineralizaciones, alejadasdel cuerpo masivo.

En la mina Santa Anita se encuentra la zona principal, la zona de mineralizaciones se debe a fluidosmineralizantes que ascendieron por conductos y que corresponderían a la zona principal más inferiordel depósito original.

El yacimiento del Roble es masivo, tiene forma lenticular, es casi vertical, presenta intensofallamiento, su espesor es variable llega hasta 45 m, sus reservas conocidas son del orden de1'100.000 toneladas y su tenor promedio de Cu es del 4.9% al 3.7 g/ton de oro.

Mineralogía: sulfuros de textura masiva, en parte bandeada y brechoide, pirita es el sulfuro másabundante, calcopirita y pirrotina en menor proporción. Esfalerita, electrum, marcasita y ganga decuarzo, dolomita y grafito en proporciones mínimas.

El depósito se ha incluido dentro de la categoría de sulfuros masivos tipo Chipre, según su ambientegeológico y sus rasgos morfológicos y composicionales.

CUERPO MINERALIZADO DE LA EQUIS.

La mineralización de la Equis, está confinada dentro del grupo de las rocas volcánicas de la Equis.Por su costado este se encuentra en contacto con el batolito de Mandé; en el sector oeste, se poneen contacto con rocas del Oligoceno.

Es un yacimiento tipo Kuroko, debido a sus características exhalativas-volcanogénicas.

Mineralogía principal: calcopirita, pirita, galena, esfalerita, oro y plata.Ganga: cuarzo y barita.

Reservas probadas: 120.000 toneladas.

Zn: 0.8-1.2%Pb: 0.8-1.5%

Au: 12-15g/ton Ag: 10-12g/ton

PROSPECTO DEL DOVIO (VALLE).



Mineralización consistente en venamientos cupríferos emplazados en rocas diabásicas y basaltosdel grupo Dagua. Localmente tiene mineralizaciones lenticulares de pirita, calcopirita y blenda,emplazados dentro de una zona de cizalla de unos 500 m de largo, en donde unas lavasalmohadilladas se encuentran alteradas y en contacto con chert negro. Se caracteriza como de tipoChipre.

MINA COLUMBIA (BELÉN DE UMBRÍA)

Consiste en una estoverca emplazada en una zona cizallada dentro de unas rocas verdes (basaltosy diabasas).

La mena está compuesta por pirita, calcosina, bornita y malaquita. Se cataloga como tipo Chipre.

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