tema 4 migracion de fluidos

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� Cualquier hipótesis concerniente a la génesismineral debe explicar la migración de grandescantidades de fluidos mineralizantes que puedenser magmas, soluciones acuosas o gases.

� En general la migración es controlada por las� En general la migración es controlada por lasestructuras que determinan los caminos depermeabilidad, los cuales pueden saturarcompletamente las rocas circulando alrededor delos granos minerales y a través de ellos. Elconocimiento sobre las vías seguidas por lassoluciones mineralizantes y el modo deemplazamiento del mineral es fundamental paracomprender las génesis de un yacimiento mineral.

�MEDIO◦ PERMEABILIDAD

◦ POROSIDAD�SOMERA

�FLUIDO◦ VISCOSIDAD

◦ DENSIDAD

SOMERA

�PROFUNDA

� PERMEABILIDAD

� POROSIDAD

� VISCOSIDAD

� DENSIDAD

� Permeabilidad y la porosidad decrecen conla profundidad de enterramiento debido a lapresión de las rocas suprayacentes y laacción cementante de aguas cargadas deminerales.

� Los fluidos mineralizantes generalmente se� Los fluidos mineralizantes generalmente secreen que se mueven alrededor de losbordes de los granos de los minerales ypenetrándolos, a los cuales alteran ycorroen, permitiendo a las solucionesposteriores pasar más rápidamente.

� Los fluidos sometidos a presión soncapaces de fracturar y trabajar su camino através de las rocas.

� El agua puede servir como lubricante a lolargo de las fracturas, tal teoría ayuda aexplicar las zonas de cuarzo que seencuentran frecuentemente en los esquistos ypizarras supuestamente impermeables .pizarras supuestamente impermeables .

� La conclusión ineludible es que los fluidosmineralizantes son capaces de moverse através de las rocas más densas abriéndosepaso alrededor de los límites de grano

� Maxwell y Verrall calentaron muestras de mármol,calizas y travertino a altas presiones deconfinamiento, tratamiento que desarrolloaparentemente una expansión permanente yaumento la permeabilidad.

Brown sugiere que los sulfuros metálicos son� Brown sugiere que los sulfuros metálicos sonvolatilizados directos del magma y que no serequiera para su transporte ni vapor de agua nilíquido alguno, no ha sido del todo aceptada.Krauskopf ha mostrado que una teoría basadaestrictamente sobre la volatilidad, fracasa paraexplicar le transporte mineral, ya que los metalestienen una volatilidad muy baja. Sin embargo, losfluidos bajo altas temperaturas y presiones puedentransportar iones metálicos y operar a través deaberturas muy diminutas.

Klinkenberg determino que las proporciones deflujo de los gases son ligeramente más altasque la de los líquidos, la proporción de flujo degas a través de la roca no es inversamenteproporcional a la viscosidad como es el caso delos líquidos, formulando la teoría dellos líquidos, formulando la teoría deldeslizamientodeslizamientodeslizamientodeslizamiento: si se tiene un gas que fluye a lolargo de una pared sólida, la capa de gaspróxima a la superficie, esta en movimientocon respecto a la superficie, es decir se desliza.

� El macladomacladomacladomaclado mecánicomecánicomecánicomecánico y el “kinkingkinkingkinkingkinking” son dos mecanismos dedeformación menos agresivos que la cataclasis y eldeslizamiento friccional. La deformación se produce porflexión de la red cristalina, no por rotura.

Existen tres tipos de creepcreepcreepcreep y tienen un origen distinto,aunque en los tres casos se produce un cambio en la forma yel tamaño de lo cristales en respuesta a la actuación deesfuerzos dirigidos.

� El creepcreepcreepcreep porporporpor difusióndifusióndifusióndifusión cambia la forma y el tamaño de loscristales por el movimiento de átomos y vacancias en elinterior de los cristales y a lo largo de los bordes de grano.

� El creepcreepcreepcreep porporporpor disolucióndisolucióndisolucióndisolución cambia la forma y el tamaño de loscristales por disolución y reprecipitación de material, ayudadopor la presencia de fluidos en los bordes de grano o en losporos de la roca. Este tipo de creep también se denominadisolución por presión.

� El creepcreepcreepcreep porporporpor dislocacióndislocacióndislocacióndislocación, que es el mecanismo dedeformación por excelencia, opera por deslizamientointracristalino (movimiento de dislocaciones) de la red de losminerales.

� Los geólogos económicos definen la difusióncomo un movimiento espontáneo departículas de tamaño molecular o iónico quecausa que una sustancia llegue a seruniformemente entremezcladas con otra. Elagua que se mueve a través de los poros deagua que se mueve a través de los poros deuna roca no se considera como difusión,mientras que la difusión de los iones decobre en todo el agua si se consideradifusión.

� La difusión se realiza de una imperfecciónestructural a otra o en el caso de posicionesvacantes en la red cristalina, por la migraciónde huecos, por ejemplo un ion adyacente seinstala en la vacante y deja un hueco atrás.instala en la vacante y deja un hueco atrás.Alrededor de los cien o doscientos grados delpunto de fusión, la difusión a través de uncristal sufre un aumento realmenteconsiderable.

� La difusión es proporcional al gradiente deconcentración, es decir, al cambio deconcentración con la distancia y a uncoeficiente de difusión, el cual es constantepara cada tipo de material huésped.para cada tipo de material huésped.

� Garrels y Howland concluyeron que losfluidos mineralizantes deben sertransportados a lo largo de pequeñasfracturas muy próximas, pero que ladifusión a ambos lados de una grietaexplicara fácilmente cualquier yacimientomineral masivo en un tiempo geológicorazonable.

Lograron calcular que incluso aunque encondiciones cercas de la superficie (endonde muchos geólogos están poco deacuerdo con la difusión) que la difusión dela galena a través de caliza fue por lola galena a través de caliza fue por lomenos 300 veces mas efectiva que si fuerapor flujo forzado, incluso si la difusión sesupone que tiene lugar a 100 °C solamentey que el flujo forzado da un gradiente depresión superior al de un medio geológicorazonable

� Los nutrientes deben difundirse hacia el núcleoa través del medio en el que el cristal estácreciendo. Un cristal no puede crecer a menosque los iones necesarios para su ensamblajesean capaces de moverse hacia él. En lassoluciones y los fundidos más simples losiones son completamente libres de difundirsehacia los cristales en crecimiento pero en losmagmas de viscosidad elevada, en los sólidosamorfos y en las rocas metamórficas no.

� En particular, en las rocas metamórficas losminerales que no están en equilibrio debenreaccionar primero para que los elementosqueden libres para difundirse hacia los puntosde nucleación de los nuevos minerales. Luego,la difusión se produce sobre todoaprovechando los bordes de grano, por elmecanismo de transferencia en disolución.

� La exolución es un proceso por el cual unafase que admite solución sólida entre dosmiembros extremos se desmezcla en dosfases independientes al disminuir latemperatura y la fase minoritaria quedatemperatura y la fase minoritaria quedaenglobada en forma de “inclusiones” dentrode la fase mayoritaria (el cristal anfitrión).

� Un sistema coloidal consta de dos fases unade las cuales (la fase dispersa) se difundeen otra (medio de dispersión). El tamaño delas partículas coloidales varían entreaquellas de solución verdadera y las desuspensión grosera estando los limitessuspensión grosera estando los limitesentre 10 -7 y 10-3 centímetros, el materialcoloidal puede estar en los 3 estados ypuede ser dispersado en cualquiera de los 3estados, pero el transporte del mineralviene dado con sólidos dispersos en unmedio liquido o posiblemente gaseoso

� El carácter del fluido, especialmente suviscosidad y densidad, la naturaleza delmedio por donde circula, especialmente suporosidad y permeabilidad, la presiónhidráulica o presión liquida. El estudiopuede ser complejo dependiendo de lapuede ser complejo dependiendo de lacantidad de material en solución, de lapresencia o no de gases, del carácter yhomogeneidad de las rocas invadidas, de laestructura geológica y de la temperatura ypresión de los fluidos.

� FOTOS TOMADAS DEL CELULAR

� ¿Cómo se mueve el magma a través de lasrocas?

� Se mueven y generalmente a áreas massuperficiales y de menor presión.

� Los magmas contienen gases sometidos a� Los magmas contienen gases sometidos apresión y una disminución de ella permitiráque los gases se expandan. Tanto elproceso de expansión como la disminuciónresultante en su peso específico hace quelos magmas se muevan hacia arriba.

� Además los esfuerzos tectónicos puedenintroducir al magma o fracciones dediferenciados magmáticos en rocassuprayacentes o adyacentes.

� El magma puede ser inyectado en las rocas oforzar su camino entre los estratos rocosos o aforzar su camino entre los estratos rocosos o através de diferentes discontinuidades de rocas.Es difícil pensar otro mecanismo deemplazamiento para la mayoría de sill y diques.

� Se piensa también que algunos magmas semovían por medio de la disolución,Probablemente los bloques se hunden en lacámara magmática y son asimilados en laprofundidad

� Parece probable que la mayoría de losmagmas minerales se mueven enprofundidad después de la diferenciación yque posteriormente las presiones tectónicasdirigidas hacen que sean inyectados en lasdirigidas hacen que sean inyectados en lasrocas adyacentes o suprayacentes.