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 YACIMIENTOS  YACIMIENTOS DE SULFUROS MASIVOS VOLCANOGENICOS (VMS)

Docente: Glgo. Elías Rojas Estudiantes:

Leonard Andrés Ávila Contreras Luis Fernando Campo Caballero

SULFUROS MASIVOS VOLCANOGÉNICOS (VMS) •

Los depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos corresponden a cuerpos estratiformes o lenticulares de sulfuros presentes en unidades volcánicas o en interfaces interfaces volcánico-se volcánico-sedimen dimentarias tarias depositadas depositadas originalmente en fondos oceánicos. A menudo, los depósitos consisten en un 90% en pirit rita masi masiva va aun aunque que la pirr pirro otina tina está está prese resent nte e en algun lgunos os de ello llos, pero pero con contien tiene en cant cantid idad ades es variables de Cu, Pb, Zn, Ba, Au y Ag, siendo típicamente depósitos polimetálicos.

SULFUROS MASIVOS VOLCANOGÉNICOS (VMS) •

Los depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos corresponden a cuerpos estratiformes o lenticulares de sulfuros presentes en unidades volcánicas o en interfaces interfaces volcánico-se volcánico-sedimen dimentarias tarias depositadas depositadas originalmente en fondos oceánicos. A menudo, los depósitos consisten en un 90% en pirit rita masi masiva va aun aunque que la pirr pirro otina tina está está prese resent nte e en algun lgunos os de ello llos, pero pero con contien tiene en cant cantid idad ades es variables de Cu, Pb, Zn, Ba, Au y Ag, siendo típicamente depósitos polimetálicos.

Estos se relacionan con la actividad de soluciones hidrot hidroterm ermale ales s y volca volcanis nismo mo subma submarin rinos, os, desarr desarroll ollada ada en la interface de unidades volcánicas o sedimentarias, o de rocas volc volcán ánic icas as-s -sed edim imen enta tari rias as,, que que orig origin inan an mine minera rali liza zaci cion ones es estratiformes, masivas, lentejones, lentejones, tabulares, etc.

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.

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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 sobre yacente.

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El origen de estos depósitos es volcánico exhalativo, es decir se han formado por emanaciones de fluidos hidrotermales asociadas a volcanismo submarino y se trata de depósitos sin genéticos formados al mismo tiempo que la actividad volcánica submarina a la que se asocian.

Estos seda gracias a la acumulación de los sulfuros en el fondo marino, mismos que normalmente constituyen >60% del depósito, esto ocurre:  . Precipitación

en el fondo marino

 .   Reemplazo

metasomático desde abajo por los fluidos hidrotermales ascendentes

 . Formación

y colapso de chimeneas por  las que se emiten los fluidos

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Fig.35. Acumulación de sulfuros en el fondo oceánico por   exhalaciones hidrotermales involucrando precipitación, formación y colapso de chimeneas y reemplazo desde abajo

 YACIMIENTOS DE SULFUROS MASIVOS EN EL MUNDO(MVS) •

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 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.

Los depósitos importantes de sulfuros masivos ocurren en Canadá, Tasmania, España, Portugal y Japón. En Chile no existen depósitos de sulfuros masivos de relevancia económica, aunque han sido descritos mantos con pirita, pirrotina, calcopirita y blenda intercalados en esquistos verdes y cuerpos de sulfuros masivos cupríferos en esquistos y metabasaltos de la región costera de la XII Región

TIPOS DE YACIMIENTOS VMS.

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

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

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

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

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

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

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 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). Generalmente la clasificación de estos yacimientos esta dada en funcion de las características del deposito y su ambiente tectónico así: tipo I (Chipre); tipo II (Besshi); tipo III ( Kuroko) y tipo IV sedimentario exhalativo SEDEX (Sullivan).

 YACIMIENTOS DE SULFUROS MASIVOS TIPO CHIPRE Los sulfuros masivos de Chipre se formaron en los fondos oceánicos profundos con volcanismo basáltico. Los ejemplos típicos se presentan en la isla de Chipre en el mar   Mediterráneo (se formó en un centro de expansión submarina, que se desarrolló durante el Cretácico Tardío, se ha interpretado como generado en una dorsal meso-oceánica o como

Tomada de Chiaradia, 2003.

Un yacimiento típico tiene forma de batea, puede ser lenticular a irregular y presenta zonación vertical así:  Sedimentos pelágicos(Chert)

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 Zona masiva de pirita, marcasita, calcopirita y esfalerita  Zona silícea en la parte basal

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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 con una intensa alteración hidrotermal (lavas brechadas de basalto cloritizado) y rellenando fracturas de las lavas almohadilladas. La zona masiva es rica en pirita y cantidades variables de marcasita y calcopirita, en menor cantidad esfalerita con un horizonte ocre en la parte superior y en la mena silícea que es la parte basal. Los horizontes ocres son zonas de cuarzo, goethita y algo de jarosita (por  alteración secundaria de la pirita) e illita, resultado de los sulfuros expuestos a oxidación submarina.

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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 en manganeso y ricas en hierro, conteniendo goethita y maghemita (Fe3O4-Fe2O3) y cuarzo o chert.

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

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Minerales de ganga. Talco, chert, magnetita clorita. Temperatura de formación.   Por estudio de las inclusiones fluidas se considera que la temperatura de formación es del orden de los 350 °C.

 YACIMIENTOS DE SULFUROS MASIVOS TIPO KUROKO •

Asociados a volcanismo bimodal con lavas toleíticas, lavas y piroclastos calco-alcalinos. Formados en cuencas marinas someras con volcanismo explosivo y formación de calderas en sectores de ante-arco. Los ejemplos típicos se encuentran en Japón formados en una cuenca marginal.

El término tipo Kuroko, se aplica comúnmente a tres categorías de la mena según la composición mineralógica: •

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

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Las menas amarillas (OKO), son principalmente pirita con cantidades menores de calcopirita.

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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 más félsicas 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 está constituido 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. Más abajo le sigue la zona Oko o zona amarilla. •   Hacia la periferia del depósito aparece la zona de anhidrita-yeso pirita, y luego la zona silícea o Keiko. • El piso está constituido por riolita silicificada y por  rocas piroclásticas. •

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 rocas preexistentes, para las menas "keiko" o de estovercas.

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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.

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

DEPÓSITOS TIPO BESSHI Formados en cuencas sedimentarias marinas profundas con volcanismo basáltico. Se da en ambientes extensionales tales como cuencas marginales, rídges oceánicos cerca de márgenes continentales y en cuencas de rift en el estado inicial de la separación continental.

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

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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 son poco comunes. Es factible que se presente una secuencia de metagabro y rocas ultramáficas.

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

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

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

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

 YACIMIENTOS VMS TIPO SEDEX •

Estos depósitos son generalmente órganos tabulares compuestos fundamentalmente de Zn, Pb y Ag atado en esfalerita y galena que se producen con intercalaciones de sulfuros de hierro y rocas sedimentarias de cuenca, y que fueron depositados por ventilación de fluidos hidrotermales en su mayoría a cuencas sedimentarias en divisiones continentales.

MINERALIZACIÓN EXHALATIVA •

El ambiente submarino de esta mineralización, tiene un carácter exhalativo – sedimentario donde el equivalente actual es representado por   fumarolas submarinas (black smockers).

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La acumulación de minerales ocurre por  efectos gravitacionales al salir del fondo marino.

Tomada de: http://www.unalmed.edu.co/rrodrigue z/sulfuros-masivosarco/MVS_KurokoBesshi.htm

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 depositación es cercana, limitada a pequeñas cuencas laterales, dependiendo entonces también de la topografía de fondo.

TIPOS DE ROCAS ASOCIADAS Las rocas sedimentarias de grano fino que consisten principalmente de cuarzo y pizarra carbonosa. Estas rocas sedimentarias generalmente representan sedimentos pelágicos y hemipelágico. En algunos depósitos (por ejemplo, Sullivan), pelágicos y/o hemipelágico rocas sedimentarias con intercalaciones de toda la cuenca, limolitas y areniscas turbidíticas y local

derivados sedimentos clásticos de grano grueso cubierto de bloques levantados durante el tectonismo extensional. En el caso de los depósitos de tipo irlandés, las litologías dominantes son de piedra caliza y dolomita.

DEPÓSITOS EN COLOMBIA DE SULFUROS MASIVOS ASOCIADOS A VOLCANISMO. En el territorio colombiano las condiciones favorables para estos depósitos son las ofiolitas de la Cordillera Occidental. En la región nororiental de Colombia, en el Carmen de  Atrato (Chocó), el depósito se llama El Roble. El yacimiento del Roble es masivo, tiene forma lenticular, es casi vertical, presenta intenso fallamiento, su espesor es variable llega hasta 45 m, sus reservas conocidas son del orden de 1'100.000 toneladas y su tenor promedio de Cu es del 4.9% al

3.7 g/ton de oro.

CUERPO MINERALIZADO DE LA EQUIS. Es un yacimiento tipo Kuroko, debido a sus características exhalativas-volcanogénicas. •

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

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Ganga: cuarzo y barita.

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Reservas probadas: 120.000 toneladas.

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 Zn: 0.8-1.2%

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 Pb: 0.8-1.5%

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 Au: 12-15g/ton

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 Ag: 10-12g/ton

PROSPECTO DEL DOVIO (VALLE). Mineralización consistente en venamientos cupríferos emplazados en rocas diabásicas y basaltos del 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 lavas almohadilladas se encuentran alteradas y en contacto con chert negro.

MINA COLUMBIA (BELÉN DE UMBRÍA) Consiste en una estoverca emplazada en una zona cizallada dentro de unas rocas verdes (basaltos y diabasas). La mena está compuesta calcosina, bornita y malaquita.

por

pirita,

CONCLUSIONES Los

sulfuros masivos volcanogénicos (VMS) agrupan a un conjunto de depósitos minerales caracterizados por la presencia de concentraciones masivas de sulfuros (fundamentalmente pirita) formados en o cerca del fondo marino y en relación espacial con rocas volcánicas. 

Incluyen comúnmente una zona hidrotermal subyacente epigenética y discordante, denominada stockwork, que corresponde la zona de alimentación hidrotermal.   En

función de su ambiente de deposición y situación tectónica se puede hablar de cuatro tipos diferentes: tipo I (Chipre); tipo II (Besshi); tipo III (Kuroko) y tipo IV sedimentario exhalativo (Sullivan).

BIBLIOGRAFIA •

Yacimientos minerales Rojas, Calixto Ortega)

•

Rocas y yacimientos ligados a volcanismo http://www.unalmed.edu.co/rrodriguez/sulfurosmasivos-arco/MVS_Kuroko-Besshi.htm.

•

en

Colombia

(Elías

  Libros:

•

Apuntes de Yacimientos Minerales, M en C, Luis Ortiz y Sandoval. Cap. 8, México D.F.

•

Archivo PDF, Depósitos de sulfuros masivos asociados a rocas volcánicas.