Epitermales de Hs

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PROCESOS DE PROCESOS DE ALUNITIZACIÓN ALUNITIZACIÓN

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIÓN – FACULTAD DE UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIÓN – FACULTAD DE

INGENIERÍA – EFP DE GEOLOGÍA INGENIERÍA – EFP DE GEOLOGÍA CARACTERÍSTICO EN DEPOSITOS EPITERMALES

CARACTERÍSTICO EN DEPOSITOS EPITERMALES DE ALTA SULFURACIÓN

DE ALTA SULFURACIÓN

•• PROCESO DE ALUNITIZACIÓN:PROCESO DE ALUNITIZACIÓN:

Característicos en depósitos epitermales de alta sulfuración (acido sulfato) Característicos en depósitos epitermales de alta sulfuración (acido sulfato) •

• Es Es un un prprococeseso o de de alalttereracaciión ón o o trtranansfsforormamacición ón de de un un mmiineneraral l prpre e exexisisttenentte e enen Alunita

Alunita(((K,Na)Al3(SO4)2(OH)6(K,Na)Al3(SO4)2(OH)6)) y cuarzoy cuarzo((SiO2SiO2))  bajo  bajo cierta cierta condiciones condiciones y y factores factores queque im

implplicican an papara ra el el desdesarrarrolollo lo de de la la AlAluniunitata, , cocomo mo reresulsultatado do de de la la alalteteraracición ón de de rocrocasas feldespáticas, químicamente involucra a la introducción de S y H2O y la remoción de SiO2, feldespáticas, químicamente involucra a la introducción de S y H2O y la remoción de SiO2,  Na,

 Na, Ca, Ca, Mg, Mg, Fe; Fe; esta esta alteración alteración puede puede ser ser hipogénica hipogénica o o supergénica, supergénica, suele suele vincularse vincularse aa dep

depósiósitotos s de de Au Au “A“Acicido do SulSulfafatoto”, ”, y y gengenereralalmementnte e esestá tá asoasociciadado o a a rocrocas as volvolcácáninicacass intermedia – acidas:

intermedia – acidas:

Factores que han controlado el desarrollo de este proceso: Factores que han controlado el desarrollo de este proceso: 1.- Composición del fluido:

1.- Composición del fluido:

• El fluido hidrotermal debe encontrarse en condiciones oxidantes es decir dominadas por el • El fluido hidrotermal debe encontrarse en condiciones oxidantes es decir dominadas por el Anión sulfato (SO4), este fluido oxidante es el efecto del estado de oxidación del azufre, Anión sulfato (SO4), este fluido oxidante es el efecto del estado de oxidación del azufre, que actúa como s+4 y se comporta en forma de SO2(oxidado), con la interacción con el que actúa como s+4 y se comporta en forma de SO2(oxidado), con la interacción con el agua, dentro de la solución forma acido sulfúrico (H2SO4)

agua, dentro de la solución forma acido sulfúrico (H2SO4) • 4SO2+4H2O 3H2SO4 + H2S

• 4SO2+4H2O 3H2SO4 + H2S 2.- Composición de la roca caja: 2.- Composición de la roca caja:

en alteraciones intensas la mineralogía resultante es esencialmente independiente del tipo en alteraciones intensas la mineralogía resultante es esencialmente independiente del tipo de roca original, es decir la roca pre existente ya no existe. Para este caso el roca a ser  de roca original, es decir la roca pre existente ya no existe. Para este caso el roca a ser  alterada debe ser feldespática, de composición intermedia a acidas.

alterada debe ser feldespática, de composición intermedia a acidas.

Ej.: Rocas volcánicas piroclásticas y de flujos, comúnmente andesita a dacita subaérea y Ej.: Rocas volcánicas piroclásticas y de flujos, comúnmente andesita a dacita subaérea y sus equivalentes subvolcánicos. Las cuales obedecen a una magmatismo calcoalcalino, sus equivalentes subvolcánicos. Las cuales obedecen a una magmatismo calcoalcalino, Cuya composición principal de estas rocas son Plg, feldespatos potásicos, micas, entre Cuya composición principal de estas rocas son Plg, feldespatos potásicos, micas, entre otros. las unidades sedimentarias permeables intervolcánicas pueden estar mineralizadas. otros. las unidades sedimentarias permeables intervolcánicas pueden estar mineralizadas. 3.- Concentración, actividad y potencial químico de los fluidos:

3.- Concentración, actividad y potencial químico de los fluidos:

Sobre todo el dominio de la concentración del ion Hidrogeno determina el pH del fluido Sobre todo el dominio de la concentración del ion Hidrogeno determina el pH del fluido mientras mas bajo sea el pH (fluido más ácido) mayor será el efecto sobre los minerales mientras mas bajo sea el pH (fluido más ácido) mayor será el efecto sobre los minerales origin

originales, la ales, la lunitlunita a se desarrolla partir de se desarrolla partir de unun pH 2 a 4,pH 2 a 4, si es menor domina la sílice, si essi es menor domina la sílice, si es mayor de 4 se forma la caolinita y otras arcillas mas.

mayor de 4 se forma la caolinita y otras arcillas mas. La actividad es profunda por infiltración y lixiviación. La actividad es profunda por infiltración y lixiviación.

El potencial químico es importante, porque esta energía de ionización es la cantidad de El potencial químico es importante, porque esta energía de ionización es la cantidad de energía en electron

energía en electronvoltivoltios para os para que se requiere para quitar un que se requiere para quitar un mol de electrones de un mol de electrones de un molmol de átomos.

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los operadores importantes son: H+, CO2, K+ S2 4.- Temperatura :

Es la diferencia de temperatura entre la roca y el fluido que la invade: mientras más caliente el fluido mayor será el efecto sobre la mineralogía original, generalmente la el sulfato de de Al y K (Alunita) se desarrolla a temperaturas entre 50 – 250°C o hasta 350ºC aprox.

5.- Presión:

Este es un efecto indirecto, pero controla procesos secundarios como la profundidad de ebullición de fluidos, fracturamiento hidráulico (generación de brechas hidrotermales) y erupción o explosiones hidrotermales.

Permeabilidad de la roca:

Una roca compacta y sin permeabilidad no podrá ser invadida por fluidos hidrotermales  para causar efectos de alteración. Sin embargo, los fluidos pueden producir fracturamiento

hidráulico de las rocas o disolución de minerales generando permeabilidad secundaria en ellas. En este caso

Duración de la interacción agua/roca y variaciones de la razón agua/roca. Mientras mayor volumen de aguas calientes circulen por las rocas y por mayor tiempo, las modificaciones mineralógicas serán más completas.

Las condiciones de formación de la Alunita:

1.- Alunita calentada por vapor (“steam-heated”) se desarrolla en ambientes superficiales por la oxidación de fluidos con gas H2S, el cual deriva de un sistema hidrotermal en ebullición en profundidad. La Alunita depositada de estas aguas calentadas  por vapor es usualmente de grano muy fino en cristales pseudo-cúbicos. La Alunita calentada por vapor puede encontrarse hasta profundidades de 1 a 1.5 Km, en sistemas en los cuales aguas sulfatadas ácidas descienden en un sistema hidrotermal que se desvanece. 2.- Alunita supergena se desarrolla a partir de la producción de ácido sulfúrico por  meteorización de sulfuros. Esta exhibe un hábito pseudo-acicular pobremente cristalino. (generalmente se asocia a otros minerales supergenos como hematita y Jarosita).

3.- Alunita magmática se deriva de fluidos de fuente dominantemente magmática y forma cristales bien formados de grano grueso con forma tabular que rellenan fracturas, cementan  brechas y depósitos en huecos lixiviados como pseudomorfos de fenocristales o clastos líticos. La Alunita formada a mayor temperatura, donde puede estar entrecrecida con moscovita cristalina y/o andalusita, puede estar presente como grandes cristales irregulares que encierran poikilíticamente cuarzo y otras fases, o como cristales euhedrales pseudo-rómbicos.

4.- Alunita de veta/brecha magmática: la Alunita se presenta en vetas y brechas que se ha inferido que se han depositado directamente de fluidos ricos en volátiles, los cuales ascienden desde una masa fundida en cristalización. En este ambiente la Alunita puede estar presente como cristales prismáticos radiales.

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Reacciones químicas para formar Alunita: Alunitización de la Sericita :

Sericita Alunita

KAl3Si3O10(OH) 2 + 4H+ + 2(SO4) -2 KAl3 (SO4)2 (OH)6 + 3SiO2 Alunitización de la Caolinita:

Caolinita Alunita

3Al2Si2O5(OH)4 + 2K+ + 6H+ + 4(SO4)-2 2 KAl3 (SO4)2 (OH)6 + 6SiO2 + 3H2O

Serie Isomorfica de la Alunita – Jarosita: la Alunita KAl3 (SO4)2 (OH)6 como la Jarosita FeAl3 (SO4)2 (OH)6 son sulfatos de aluminio se diferencia por un intercambio de  base de K,Na,Fe. Que varían desdenatroalunita hasta Plumbojarosita

ALUNITA O PIEDRA ALUMBRE KAl3 (SO4)2 (OH)6

• SISTEMA: Hexagonal ditrigonal bipiramidal.

• FORMA CRISTALINA: Generalmente se encuentra como impregnaciones en las rocas volcánicas, masas compactas o en forma de costras y algunas veces criptocristalinas. Sus cristales nítidos son pequeños y raros.

• CLIVAJE: Poco nítido.

• FRACTURA: Concoidea. DUREZA: 3.5 – 4 P. E.: 2.7 – 2.8 • TRANSPARENCIA: Transparente a translúcido.

• BRILLO: Vítreo hasta mate.

• COLOR: Va desde un incoloro, blanco, amarillo hasta rosado. • RAYA: Blanca a incolora.

• ENSAYOS: Por vía seca en tubo cerrado decrepita y da agua y después humos de trióxido de azufre (O3S), es un mineral infusible.

• Por vía húmeda es insoluble en el agua, pero soluble en el ácido sulfúrico (H2SO4). Ensamble mineralógico de la alteración alunítica

Cuarzo – Alunita Alunita – caolinita Ópalo – Alunita

Como se reconoce macroscópicamente una Alunita hipógena y una Alunita supérgena?

Primero tener en cuenta la profundidad hipogénica

Una Alunita hipogénica: se observa en masas granosas porceladas, como agregados  pulverulentos, se muestran como cristales finos muy parecidos a azúcar de un color rosa,

los cristales son pequeños que difícilmente se observa macroscópicamente.

Una Alunita someramente hipogénica, tiene la forma como agregados pulverulentos. Una Alunita supérgena; se forma muy cerca a la superficie, y presenta cristales definidos de cristalización seudomorfica en forma de lentejones

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En conclusión:

¿Que es un proceso de alunitización?

un proceso de alunitización es la trasformación de minerales pre existentes en Alunita(sulfato de Al y K), producto de la interacción de un fluido hidrotermal en condiciones oxidantes dominadas por el Anión sulfato(SO4), con un pH de 2-4 y una temperatura de 50 a 300ºC aprox., que reacciona con una roca huésped producto de un magmatismo calcoalcalino de composición andesítica, dacitica a riodacitica y sus subvolcánicos

IMPORTANCIA DE LA ALUNITA EN UN DEPOSITO EPITERMAL DE ALTA SULFURACIÓN

Es importante porque nos determina el ensamble característico en un deposito epitermal de alta sulfuración(cuarzo – Alunita), a su ves es un indicador para considerar la condicion oxidante del fluido hidrotermal con un pH de 4 a 2, cuya formación de la Alunita ocurre en los conductos y grifones por donde han circulado los fluidos hidrotermales .

Es así que este tipo de fluido en una fase de ebullición originó el fracturamineto hidráulico de la roca caja, interactuando con ésta para producir, las alteraciones hidrotermales de ciertos minerales y posterior o paralelo a la mineralización.

El habito de la Alunita nos determina que hubo un grado de lixiviación total , dando lugar  la mineralización , produciendo una sílice vuggy en la cual se encuentran las mas altas concentraciones de mineral mena(Au) en este deposito, también es importante porque nos indica el grado de sulfuración(alta fugacidad de azufre) (), determinado así este deposito como “sulfato acido”

ZONAMIENTO DE DEPOSITO EPITERMAL DE ALTA SULFURACIÓN CARACTERISTICAS ALTA SULFURACION BAJA SULFURACION Marco estructural Estructuras domáticas,

emplazadas generalmente en los márgenes de calderas Ambientes volcánicos complejos; frecuentemente asociados con calderas Rocas volcánicas genéticamente relacionadas

Principalmente andesitas, dacitas y rio-dacitas

Andesitas-riodacitas-riolitas Extensión de la zona

de Alteración.

Área extensa (kilométrica) y visualmente prominente

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CONCLUSIONES:

• Para que ocurra un proceso de alunitización necesariamente la solución hidrotermal debera componer el anión SO4 con un pH de 2 -4 y una roca circundante de naturaleza volcánica de composición andesítica e intermedia a acida(producto de un magmatismo calcoalcalino), para que ocurra una reacción reciproca; también puede responder a la reacción del acido sulfúrico que pueda provenir de la solución magnatico o supérgena. • Este proceso es producto de la intensa hidrolisis (metasomatismo del hidrogeno) que han sufrido los feldespatos en especial potásicos, posterior Sericita, caolinita, Muscovita, y finalmente originado la Alunita

• La temperatura a la que se ha podido formar la Alunita varían desde unos 50º - 300ºC aproximadamente.

• La presencia de Alunita nos indica que la alteración producto de la interacción de los fluidos con la roca caja ha ocurrido en condiciones acidas y oxidantes, con ciertos componentes como H+, CO2, K+, S2 y metales. Produciendo así un deposito epitermal de alta sulfuración (acido sulfato).

• En el centro de la alteración epitermal de alta sulfuración predomina la sílice vugyy alrededor la alteración argílica avanzada con predominio de silicificación, y Alunita hipógena que se han formado en los grifones y conductos por donde han circulado los fluidos mineralizarte, en forma de geodas y drusas, luego la alteración argílica intermedia y mucho mas al extremo la alteración Propilítica.

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