YACIMIENTOS VMS

¿QUÉ SON?

Los depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos (conocidos como depósitos VMS; de "volcanogenic massive sulfide") corresponden a cuerpos estratiformes o lenticulares de sulfuros presentes en unidades volcánicas o en interfases volcánico-sedimentarias depositadas originalmente en fondos oceánicos.

A menudo, los depósitos consisten en un 90% en pirita masiva aunque la pirrotina está presente en algunos de ellos, pero contienen cantidades variables de Cu, Pb, Zn, Ba, Au y Ag; siendo típicamente depósitos polimetálicos.

Los depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos 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. Existe una asociación con rocas volcanoclásticas y muchos cuerpos de mena sobreyacen productos explosivos de domos riolíticos.

Debajo de los depósitos de sulfuros normalmente existe un stockwork de venillas de sulfuros en rocas intensamente alteradas, el cual parece haber sido el alimentador de los fluidos hidrotermales que penetraron para formar el cuerpo de sulfuro masivo sobreyacente. El stockwork mismo en ocasiones puede tener leyes económicas.

El orígen de estos depósitos es volcánico exhalativo, es decir se han formado por emanaciones de fluidos hidrotermales asociadas a volcanismo submarino (Fig. 1) y se trata de depósitos singenéticos formados al mismo tiempo que la actividad volcánica submarina a la que se asocian

El conocimiento de la génesis de estos depósitos metalíferos se ha incrementado significativamente desde el descubrimiento en 1970 de las fuentes termales submarinas en las dorsales oceánicas conocidas en inglés como "black smokers" debido al color oscuro que adquieren las emanaciones en el agua marina debido a la precipitación microscópica de sulfuros producida por el contacto entre el fluido hidrotermal a temperaturas de 250º a 380ºC y el agua fría del mar

El depósito se forma por la acumulación de los sulfuros en el fondo marino, mismos que normalmente constituyen >60% del depósito, esto ocurre por:

1. Precipitación en el fondo marino

2. Reemplazo metasomático desde abajo por los fluidos hidrotermales ascendentes

3. Formación y colapso de chimeneas por las que se emiten los fluidos

La mayoría de los depósitos de sulfuros masivos del mundo son relativamente pequeños y el 80% de los depósitos conocidos está en el rango de 0,1 a 10 Mt (millones de toneladas métricas). De estos la mitad contiene <1 Mt de mineral. Sin embargo, estos depósitos pueden ser grandes o muy ricos (de alta ley) o ambos y su explotación puede ser muy rentable, sobre todo cuando se explotan distritos en que existen numerosos cuerpos mineralizados formando grupos compactos.

Depósitos importantes de sulfuros masivos ocurren en Canadá, Tasmania, España, Portugal y Japón

MINERALOGIA

La mineralogía de los depósitos de tipo sulfuro masivo volcanogénicos es simple y corresponde a una mezcla de sulfuros metálicos dominados por pirita y/o pirrotina con cantidades variables de calcopirita, esfalerita y galena. Dependiendo del tipo de depósito la bornita y calcosina pueden ser constituyentes importantes y pueden estar presentes cantidades menores de arsenopirita, magnetita y tenantita-tetrahedrita. Con el aumento del contenido de magnetita estos depósitos gradan a menas masivas de óxidos. La ganga es principalmente cuarzo y baritina, pero ocasionalmente se presenta carbonato, clorita y sericita. La mayoría de los depósitos de sulfuros masivos están zonados. La galena y esfalerita se ubican en la mitad superior de los depósitos, mientras que la calcopirita se concentra en la porción inferior y grada hacia abajo a un stockwork de venillas (Fig.2).

La alteración hidrotermal normalmente se restringe a las rocas subyacentes, siendo la sericitización y cloritización los tipos más comunes (Fig. 5). La alteración tiene una forma general de chimenea y hacia su porción central contiene el stockwork con calcopirita. El diámetro de la chimenea alterada aumenta hacia arriba (en forma de cono invertido) y su porción más ancha coincide con la mena masiva.

Los depósitos de sulfuros volcanogénicos presentan una división geoquímica en hierro, hierro-cobre y hierro-cobre-zinc, pero debe destacarse que si bien existen depósitos de pirita sin cobre, nunca se encuentran exclusivamente sulfuros de cobre, sino que siempre acompañados de sulfuros de Fe. Desde el punto de vista económico existen solo dos grupos los de Cu-Zn y los de Zn-Pb-Cu. Algunos depósitos pueden contener cantidades importantes de Ag y/o Au. Si bien en términos generales existen esos dos grupos principales de sulfuros masivos, existen varios tipos en la literatura dependiendo del marco tectónico y las rocas volcánicas asociadas a saber:

Tipo Chipre ("Cyprus"): Cu (±Zn) ±Au, asociados a basaltos toleíticos de conjuntos ofiolíticos (generación de corteza oceánica). Formados en fondos oceánicos profundos con volcanismo basáltico. Los ejemplos típicos se presentan en la isla de Chipre en el mar Mediterráneo.

Tipo Besshi: Cu-Zn±Au±Ag, asociados a rocas sedimentarias con aporte terrígeno, grauvacas y turbiditas asociadas con basaltos de intraplaca. Formados en cuencas sedimentarias marinas profundas con volcanismo basáltico.

Tipo Kuroko: Cu-Zn-Pb±Au±Ag, asociados a volcanismo bimodal con lavas toleíticas y lavas y piroclastos calco-alcalinos. Formados en cuencas marinas someras con volcanismo explosivo con formación de calderas en sectores de trás-arco. Los ejemplos típicos se encuentran en Japón formados en una cuenca marginal.

Tipo Noranda o Primitivos: Cu-Zn±Au±Ag, asociados a rocas volcánicas totalmente diferenciadas desde basaltos a riolitas en cuencas marinas de <1 km de profundidad. Actualmente presentes en las fajas de rocas verdes en los escudos precámbricos (como en Canadá). Su marco tectónico es materia de debate, pero parecen haberse formado en cuencas subsidentes limitadas por fallas, posiblemente en secciones de tras-arco.

Tipo SEDEX: Zn-Pb±Ag, asociados a rocas sedimentarias como lutitas negras carbonosas, areniscas y rocas carbonatadas. Estos se asocian a fluidos expelidos desde cuencas sedimentarias por celdas convectivas de aguas marinas probablemente generadas por calor derivado de fuentes magmáticas subyacentes