Los depósitos de mineral de plomo y zinc alojados en carbonatos son concentraciones importantes y muy valiosas de minerales de sulfuro de plomo y zinc alojados en formaciones de carbonatos ( calizas , margas , dolomitas ) y que comparten un origen genético común .
Estos cuerpos minerales varían desde 0,5 millones de toneladas de mineral contenido hasta 20 millones de toneladas o más, y tienen una ley de entre 4% de plomo y zinc combinados y más del 14% de plomo y zinc combinados. Estos cuerpos minerales tienden a ser reemplazos compactos, bastante uniformes en forma de tapones o tubos de sus secuencias de carbonato hospedantes y, como tales, pueden ser minas extremadamente rentables .
Esta clasificación de depósitos de mineral también se conoce como depósitos de mineral tipo Mississippi Valley o MVT , después de varios de estos depósitos a lo largo del río Mississippi en los Estados Unidos, donde se reconocieron por primera vez dichos minerales; estos incluyen el famoso distrito principal del sureste de Missouri del sureste de Missouri , y depósitos en el noreste de Iowa , suroeste de Wisconsin y noroeste de Illinois .
De manera similar , los minerales de plomo-zinc de carbonato de tipo irlandés , ejemplificados por la mina Lisheen en el condado de Tipperary , se forman de manera similar.
Fuentes
Se desconoce la fuente última de los fluidos mineralizantes en los depósitos MVT. Los fluidos de mineral de los depósitos MVT son típicamente de baja temperatura (100 ° C-150 ° C) y tienen la composición de salmueras basales (10-30% en peso equivalente de NaCl) con pH de 4.5-5 (tamponado por carbonatos hospedantes). Este fluido hidrotermal puede llevar o no el azufre requerido para formar minerales de sulfuro. Los hidrocarburos móviles pueden haber jugado un papel en la entrega de azufre reducido a ciertos sistemas MVT, mientras que el metano y otra materia orgánica pueden potencialmente reducir el sulfato transportado por un fluido ácido. Se sospecha que el fluido mineral se deriva de secuencias de lecho rojo clástico (fuente potencial de metal) que contienen evaporitas (fuente potencial de azufre).
Transporte
Se han propuesto dos posibles mecanismos de transporte para el fluido mineral que contiene metales. El primero consiste en la compactación de sedimentos en cuencas con sedimentación rápida. Los fluidos mineralizantes dentro de la cuenca quedan atrapados dentro de acuíferos discretos y sobrepresionados y escapan episódica y rápidamente. El segundo mecanismo de transporte de fluido es el flujo de fluido gravitacional impulsado topográficamente. Esto ocurre durante el levantamiento que comúnmente se asocia con un evento orogénico. Un borde de una cuenca se eleva durante la formación de un pliegue de antepaís y un cinturón de empuje, y los fluidos de la cuenca migran lateralmente alejándose del frente de deformación a medida que se eleva la cuenca. La migración de los fluidos a través de porciones profundas de la cuenca puede resultar en la adquisición de metales y azufre contenidos dentro de la cuenca.
Trampa
La trampa para sulfuros de plomo-zinc alojados en carbonatos es una reacción química que se produce como consecuencia de la concentración de azufre, a menudo hidrocarburos, y zinc y plomo que son absorbidos por los hidrocarburos. Los hidrocarburos pueden filtrarse fuera de la zona de falla o doblar la bisagra, dejando un stock de vetas de carbonato-sulfuro débilmente mineralizadas, o pueden degradarse mediante pirólisis en el lugar para formar betunes .
Una vez que los hidrocarburos se convierten en betún, su capacidad para quelar los iones metálicos y el azufre se reduce y resulta en la expulsión de estos elementos al fluido, que se satura en zinc, plomo, hierro y azufre. Se forman así minerales de sulfuro como galena , esfalerita , marcasita y pirita .
Comúnmente, los depósitos de MVT se forman mediante la combinación de pirólisis de hidrocarburos que liberan iones de zinc-plomo y azufre para formar una solución ácida que disuelve la formación de carbonato del huésped y la reemplaza con acumulaciones masivas de sulfuro. Esto también puede tomar la morfología de stockworks alojados en fallas, reemplazos tabulares masivos, etc.
Las calizas porosas pueden formar minerales diseminados, sin embargo, la mayoría de los depósitos de MVT son sulfuros masivos con márgenes en forma de cuchillo entre las mineralogías de carbonato y sulfuro.
Mineralogía y alteración
Los minerales en los depósitos de reemplazo de carbonato son típicamente sulfuro de plomo, galena y esfalerita de sulfuro de zinc . Los equivalentes meteorizados forman anglesita , cerusita , smithsonita , hidrocincita y galena secundaria y esfalerita dentro de la zona supergénica .
Los depósitos de tipo MVT y Irish se asocian comúnmente con una alteración del 'frente de dolomita', que se manifiesta como un lavado amarillo-crema de dolomita (carbonato de calcio-magnesio) dentro de conjuntos de calcita-aragonito de formaciones de carbonato inalteradas.
La mayoría de los cuerpos minerales son bastante sulfídicos, y la mayoría son muy bajos en hierro, con contenidos de pirita - marcasita típicamente por debajo del 30% de la masa de sulfuros. Esto hace que los depósitos de plomo-zinc MVT sean particularmente fáciles de tratar desde un punto de vista metalúrgico . Sin embargo, algunos depósitos de MVT pueden ser muy ricos en hierro y algunas zonas de sustitución y alteración de sulfuros no están asociadas con plomo-zinc, lo que resulta en acumulaciones masivas de pirita-marcasita, que esencialmente no tienen valor.
A veces existe una asociación con el veteado de cuarzo y la sílice coloforma, sin embargo, los minerales de ganga de silicato son a menudo raros.
Sinergias petroleras
La importancia y las sinergias entre los "fairways" de las trampas de transporte de fuentes de hidrocarburos y los depósitos de plomo-zinc MVT y Irish Type se conocen desde hace varias décadas. A menudo, la prospectividad de formaciones de carbonato particulares para depósitos de plomo-zinc de esta naturaleza se identifica primero mediante la perforación de testigos por parte de los exploradores de petróleo.
Este concepto de cogeneración de hidrocarburos y salmueras precursoras mediante el mismo proceso permite que muchos exploradores de plomo-zinc utilicen modelos de cuencas de hidrocarburos para predecir si es probable que una secuencia de carbonatos albergue mineralización MVT o tipo irlandés.
Exploración
La exploración de depósitos MVT es relativamente compleja en teoría y sencilla en la práctica. Durante la fase de selección del área, se debe prestar atención a la naturaleza de las secuencias de carbonato, especialmente si hay una alteración del 'frente de dolomita' identificada dentro de los pozos de exploración de petróleo, que comúnmente se asocia con la mineralización de plomo y zinc.
A partir de entonces, se debe prestar atención a la selección de las facies florales de cualquier carbonato de arrecife formado a partir de acumulaciones de arrecifes de coral . La facies de la secuencia de carbonatos es crítica, ya que está controlada principalmente por fallas que son el objetivo final de la exploración. Una transición anterior-arrecife / posterior-arrecife es el 'punto óptimo' y, por lo tanto, dependiendo de la edad de la secuencia de carbonatos, la familiaridad con la paleontología coralina se considera esencial.
Finalmente, una vez que se formula un modelo de cuenca de la secuencia de carbonatos, y se identifican aproximadamente las fallas primarias del margen de la cuenca, a menudo se lleva a cabo un estudio de gravedad , que es la única técnica geofísica que puede detectar directamente depósitos de MVT. Los estudios de gravedad tienen como objetivo detectar acumulaciones significativas de plomo y zinc debido a su mayor densidad en relación con las rocas anfitrionas circundantes.
Finalmente, el 'final puntiagudo' de un programa de exploración es perforar todos y cada uno de los objetivos gravitacionales en secuencia, sin favorecer ni prejuzgar la fuerza o amplitud de ninguna anomalía. Es bien sabido que los métodos poco sutiles y poco sofisticados de perforación de patrón han encontrado depósitos MVT ignorados por exploradores más selectivos, por ejemplo, los depósitos de la plataforma Lennard en Australia Occidental se encontraron en el penúltimo pozo de un extenso programa de perforación.
Estilos de depósito similares
Se pueden encontrar estilos de depósito similares en cinturones de carbonato cizallados y deformados donde se alojan sulfuros de zinc-plomo en el contacto cizallado de carbonatos con secuencias siliciclásticas. Los ejemplos incluyen los depósitos de zinc-plomo de la cuenca Dharwar, India, donde los sulfuros se alojan en cizallas dentro de secuencias de dolomitas.
Ejemplos de
- Admiral Bay, depósito de Zn-Pb-Ag, plataforma noroeste, Australia Occidental, teorizado como un tipo de reemplazo de MVT (sin desarrollar)
- Mina Pine Point , depósito de Zn-Pb, Territorios del Noroeste, Canadá. (productor, 1964-1988)
- Depósitos de zinc y plomo de Manbarrum-Sorby Hills, Cuenca Bonaparte , Australia Occidental y Territorio del Norte (sin desarrollar)
- Lennard Shelf depósitos de plomo y zinc, Lennard Shelf, Kimberley, Australia Occidental.
- Minas de Topla y Mežica en Petzen , frontera entre Austria y Eslovenia. [1]
Ver también
- Plomo , zinc
- Caliza
- Arrecife de coral
- Génesis del mineral
- Falla (geología)
- Metasomatismo
Referencias
- ^ Spangenberg, JE; Herlec, U. (1 de agosto de 2006). "Biomarcadores de hidrocarburos en los depósitos de zinc-plomo de Topla-Mezica, norte de la cordillera Karavanke / Drau, Eslovenia: Paleoambiente en el sitio de formación de mineral" . Geología económica . 101 (5): 997–1021. doi : 10.2113 / gsecongeo.101.5.997 . Consultado el 24 de enero de 2021 .
- Guilbert, John M. y Charles F. Park, 1986, The Geology of Ore Deposits , WH Freeman, págs. 889–907, ISBN 0-7167-1456-6
- S. Paradis, K. Dewing y P. Hannigan, depósitos de plomo-zinc (MVT) del tipo del valle del Mississippi , Servicio Geológico de Canadá
- Trygve Hõy, BC Geological Survey, Zn-Pb ALOJADO EN CARBONATO TIPO IRLANDÉS
- Nora K. Foley, GEOQUÍMICA AMBIENTAL DE DEPÓSITOS DE SULFURO ALOJADOS CON CARBONATO DE PLATAFORMA USGS
- Dörling, SL, DI Groves y Muhling P., 1998. [Depósitos de Pb-Zn de tipo Lennard Shelf Mississippi Valley (MVT), Australia Occidental. https://web.archive.org/web/20090205191034/http://www.ga.gov.au/image_cache/GA5372.pdf ], AGSO Journal of Australian geology and geophysiscs, 17 (4), 115-120.
- Hanilçi, N., y Öztürk, H., 2011. [Evolución geoquímica / isotópica de los depósitos de Pb-Zn en las Taurides central y oriental, Turquía. http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00206811003680008#.UhxhPNLwmSo ], Revista Internacional de Geología, Volumen 53, Número 13, páginas 1478-1507, 2011.