Yacimientos minerales asociados a Rifting Continental (Estadios Avanzados)

• Pirajno (1992) considera tres estadios principales de rifting continental (con transiciones): tempranos, intermedios y avanzados.

(en capítulos anteriores ya se vieron yacimientos asociados a Estadios Tempranos y algunos de Estadio Intermedio, i.e., SEDEX)

Estadios tempranos: magmático-hidrotermal, complejos magmáticos anorogénicos (Nb, U, REE, Sn, W, Cu y Mo); sulfuros de Cu (Messina, RSA); brechas ricas en Fe (gigante Olympic Dam, South Australia !!Ahora tipo IOCG); lagos geotermales del sistema de rift del Este de África.

Estadios intermedios: aulacógenos y artesas (sin participación de corteza oceánica).(SEDEX y otros).

• Pirajno (1992) ubica a los aulacógenos (rifts acuñados que pueden penetrar hasta corteza oceánica) y artesas (“troughs”) cuyo estadio evolutivo de rifting es intermedio entre el Rift del Este de África (incipiente) y los más avanzados que involucran la separación del fondo oceánico.

• Las cuencas sedimentarias que se forman en este tipo de cubetas de rifts se caracterizan por magmatismo bimodal y potentes secuencias sedimentarias, dentro de las cuales pueden ocurrir un amplio espectro de mineralizaciones. Pero los tres más importantes son (sin formación de corteza oceánica) :

Yacimientos minerales asociados a Rifting Continental

• ESTADIOS INTERMEDIOS

– Yacimientos de sulfuros masivos volcanogénicos (VMS) estratoligados/estratiformes exhalativos (SEDEX).

– Yacimientos diseminados ricos en Cu estratoligados /estratiformes alojados en sedimentos (e.g., tipo Faja de Zambia/Zaire, Kupferschiefer, White Pine, otros).

– Cobre nativo en parte superior de lavas basálticas y en sedimentos intercalados entre lavas.

Yacimientos minerales asociados a

Rifting Continental• ESTADIOS AVANZADOS: con participación de la corteza

oceánica en el piso de la secuencia.

– Depósitos tipo Mar Rojo (transición de rift hacia apertura de cuenca oceánica).

– Depósitos de Pb-Zn hospedados en carbonatos tipo Mississippi Valley (MVT) con variantes como los tipos Irlandés y Alpino y la Plataforma Septentrional del Orógeno de Damara (Namibia)(plataforma carbonática en espaldas de graben).

– BIF: Precipitados químicos de Fe y Mn Arqueanos hasta Recientes. Como: Tipo Algoma (Arqueano) o tipo Superior (Proterozoico).

Los Yacim. tipo SEDEX, VMS y MVT pueden considerarse todos como Depósitos de Sulfuros Masivos.

Sulfuro Masivo= sulfuros de metales (base) de grano fino a muy fino, a menudo con intercrecimiento complejo.

Yacimientos de Pb-Zn tipo Mississippi Valley (MVT) (Leach & Sangster (1997)

• Familia variada de menas epigenéticas de Pb y Zn en dolomitas (“dolostones”).

• Se encuentran en todo el mundo pero los mayores distritos se encuentran en USA (SE), Canadá, Polonia y hallazgos más recientes en Australia.

• Depósitos pequeños (<2 Mt) con Zn dominante y leyes de Pb+Zn que no superan el 10%.

• La mayor parte se encuentran en rocas de edad Cambro-Ordovícica, Devónica-Carbonífera y Triásica.

• El ambiente tectónico más favorable son las plataformas carbonáticas estables; algunas ocurren en secuencias carbonáticas en “fajas corridas” y unas pocas asociadas a zonas de rift.

• Ocurren varios depósitos en distritos que cubren decenas y hasta centenares de km2.

• En cada distrito los depósitos muestran asociaciones minerales, texturas y composiciones isotópicas similares.

•

Distribución mundial de yacimientos MVT

MVT• Los controles de depositación de mena son también

específicos para cada distrito: e.g., bordes deposicionales de lutitas, transición dolomita-caliza, complejos de reefs algales, brechas de disolución-colapso, fallas y topografía de basamento.

• “Alteraciones” comunes: dolomitización, brechamiento y recristalización o disolución local de rocas encajonantes. La silicificación es mínima pero importante en un par de distritos. La mat. org. asociada a este tipo de yacim. se altera a materiales insolubles pobres en H+. Algunos distritos muestran arcillas y feldespatos autigénicos.

• Normalmente no muestran zonación mineralógica ni química interna (con algunas excepciones). – Las texturas son extremadamente variables: desde reemplazos

masivos hasta rellenos parciales de poros primarios por asociaciones de cristales.

– Brechas de colapso cementadas por sulfuros con hábitos desde cristales de buen desarrollo hasta botriodales afaníticos, escarapelas, “techos nevados”, son texturas diagnósticas de MVT.

Brecha columnar de colapso (distrito de East Tennessee, USA)

Edades para MVT

Edad: importante para la modelización de los depósitos:

•En muchos casos la mineralización fue coetánea con el levantamiento tectónico de cadenas orogénicas distales. •En otros casos la mineralización ocurrió hasta 200 Ma después de la depositación de las rocas carbonáticas.

Composición de los fluidos y mecanismos de depositación

• Salinos (10 a 30 % peso NaCl); soluciones dominadas por Cl, Na, Ca, K y Mg.

• Temperatura: 75 a 200ºC.

• Isótopos del Pb indican que la fuente de este metal fueron las rocas encajonantes y los isótopos del S señalan que la fuente de este fueron las aguas de mar.

MVT• Además de sulfuros Pb y Zn, en algunas áreas la Ag puede

ser importante subproducto; en otras el Cd, Ge, barita y fluorita pueden ser recuperados. En el distrito del Alto Mississippi Valley Cu-Ni-Co son elementos accesorios diagnósticos.

• La fuentes inmediatas de la mena y ganga fueron las sucesiones sedimentarias en las cuales los depósitos se alojan.

MVT: modelo genético• Modelo: circulación de fluidos

controlada por la gravedad, debido al levantamiento de bordes de cuenca es la hipótesis que mejor explica la distribución regional de los MVT.

• El agua subterránea recargada en los flancos orogénicos de la cuenca migra hacia las partes profundas de la cuenca, incorporando elementos disueltos y adquiriendo calor.

• Los fluidos son luego descargados en un enorme sistema hidrotermal afectando extensas áreas a lo largo del borde cratónico de la cuenca.

• Los factores que controlan la subsecuente depositación de sulfuros son pobremente comprendidos: hay tres modelos: 1-Por reducción de sulfuros, 2-Por reducción de sulfatos y 3- Modelo de mezcla.

Modelo genético conceptual

Reservas y leyes

Menas MVT• Marcasita, asociada con esfalerita bandeada y

calcita en una sección cortada y pulida (25 cm) de West Cwmheisian Mine. © J.S. Mason

Menas MVT• Mena crustiforme del tipo Mississippi Valley del depósito Olkusz,

Upper Silesia, Polonia.Esfalerita (marrón oscura y amarilla) es el constituyente dominante, mayoritariamente en su variedad coloforme conocida como Schalenblende. La muestra también contiene wurtzita, marcasita, pirita y galena.

• Photo and coll. Pierre Perroud. Copyright © 1999 –

15 cm de largo

Menas MVT (Tipo Irlandés)• Cristales de galena (3 cm) de Ystrad Meurig, Ceredigion,

centro-oeste de Gales. Photo D.I. Green, © National Museum of Wales. Col. Museo Nacional de Gales (NMW 16.243.GR.5).

Menas MVT• Cristales de Galena sobrecreciendo cristales aciculares

de millerita sobre siderita de Deep Navigation Colliery, Gales del Sur. I.E. Jones Collection. © National Museum of Wales.

Menas MVT• Mena de Nanisivik (Canada)• Muestra del tamaño de un puño de mena de grano grueso

crudamente bandeada de la mina (ya cerrada) de Nanisivik (Mississippi Valley-Type) de Pb-Zn en Baffin Island, Nunavut Territory, Canada. Bandas marrones a grises oscuras = esfalerita, amarillo = pirita y blanco = dolomita.

Características importantes: Resumen• Hospedados por dolomitas y calizas en ambiente

de secuencias carbonáticas de plataforma y usualmente localizados en flancos de cuencas, en frentes orogénicos o frentes de fajas corridas dentro del margen pasivo dominado por secuencias clásticas.

• Carecen de vínculo espacial y temporal con rocas ígneas, lo cual distingue a esta tipología de los skarns u otras menas de Pb-Zn relacionadas a rocas ígneas.

• Copiosa evidencia he demostrado que los fluidos mineralizantes han derivado principalmente de aguas de mar evaporadas, infiltradas o conducidas dentro de las secuencias carbonáticas de plataforma a través de eventos tectónicos de gran escala.

Banded Iron Formations (BIF)

• Formaciones Proterozoicas: Transvaal-Griqualand (RSA), Lago Superior (América del Norte), cuenca de Hamersley en Australia Occidental, Minas Gerais (Brasil), región de Aldan (Siberia).

• Ambiente de plataforma en cuencas controladas por rifts en bordes cratónicos.

• Tipo Superior (Proterozoicos, plataforma continental) o Tipo Algoma (Arqueanos, arco volcánico) asociados a vulcanitas (probablemente asociados a etapas finales de ciclos de vulcanismo máfico félsico, a fases exhalativas).

• Gross (1980, 1983): precipitados metalíferos químicos en sedimentos (“basin geology context”).

• Rocas finamente laminadas/estratificadas con al menos 15% Fe. Alternan bandas ricas en Fe y bandas ricas en Qz o chert.

• Estos bandeamientos pueden ser correlacionados a lo largo de centenares de Km.

• Mineralogía: Qz. Mgnt (por diagénesis de Hmt), Hmt, stilpnomelano (alt. de vidrio volc. i.e., +Montm.), minnesotaíta, riebeckita (¿metasom. Na? del BIF), grunerita, greenalita, carbonatos (sid, ank, Fe-dolomita); sulfuros (Pirrt, Py). Generalmente ocurren como horizontes monominerálicos.