Disolución y precipitación de carbonatos en sistemas hidrotermales. Implicaciones en la génesis de depósitos tipo MVT



Título del documento: Disolución y precipitación de carbonatos en sistemas hidrotermales. Implicaciones en la génesis de depósitos tipo MVT
Revista: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000384813
ISSN: 1405-3322
Autores: 1
1
2
Instituciones: 1Universidad Autónoma de Barcelona, Departamento de Geología, Barcelona. España
2Institut de Ciencies de la Terra "Jaume Almera", Barcelona. España
Año:
Volumen: 59
Número: 1
Paginación: 83-99
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico
Resumen en español El origen de la porosidad secundaria en carbonatos profundos, observada tanto en reservorios de hidrocarburos como en depósitos de Zn-Pb de tipo Mississippi Valley (MVT), es difícil de justificar, ya que los datos cinéticos y termodinámicos sugieren que las soluciones calientes que circulan por carbonatos están equilibradas con ellos y, por lo tanto, no los disuelven. Esta aparente paradoja puede ser explicada a partir del estudio e interpretación de las texturas minerales en los depósitos MVT. Algunas de ellas sugieren simultaneidad entre los fenómenos de disolución de la roca encajante carbonatada y de precipitación de sulfuros, sulfatos y carbonatos, en tanto que otras texturas indican un crecimiento de cristales muy rápido y en espacios abiertos. La mezcla de dos soluciones hidrotermales concilia las observaciones texturales con los datos experimentales y teóricos. Se han realizado los cálculos correspondientes de transporte reactivo en el contexto de formación de depósitos MVT. Los resultados obtenidos muestran que la mezcla de una salmuera ácida, saturada en carbonato, con un agua subterránea más diluida y alcalina, también saturada en carbonato, es otra solución de química intermedia pero mayoritariamente subsaturada en carbonato, y, por lo tanto, capaz de disolver la roca y formar cavidades en algunas decenas de miles de años. Cuando los fluidos que se mezclan transportan metales y sulfhídrico, precipitan sulfuros alrededor de las cavidades; la porosidad generada a partir de la reacción acoplada entre la precipitación de sulfuros y disolución de carbonatos no es sufi ciente para generar las cavidades observadas, pero sí para evitar el blindaje de ésta por sulfuros. Si la solución rica en azufre contiene más sulfato que sulfhídrico (es ligeramente oxidante) pueden depositarse también sulfatos en el espacio abierto generado. Diferentes proporciones de los fluidos extremos de la
Resumen en inglés The formation of secondary porosity in deep carbonates as observed in hydrocarbon reservoirs or Zn-Pb Mississippi Valley type (MVT) deposits is diffi cult to explain as kinetic and thermodynamic data suggest that low temperatures hydrothermal solutions fl owing through carbonate rocks are in equilibrium with them and dissolution cannot occur. Textural studies in MVT deposits provide the clue to the paradox. Some textures indicate that dissolution of the carbonate host rock was concomitant with sulfi de, sulfate and carbonate porosity fi lling; however, other textures point to a rapid growth of crystals in open spaces. The mixing of two hydrothermal solutions conciliates the observational features with experimental and theoretical data. Numerical methods used to perform the calculations of reactive transport in the context of MVT ore formation show that mixing between an acidic brine with dilute and alkaline groundwater, both independently saturated with respect to carbonate forms with an intermediate chemistry but mostly undersaturated with respect to carbonate. Therefore, the mixture is carbonate-corrosive and is able to build cavities within a time span of some tens of thousands of years. Sulfi des precipitate surrounding cavity walls when the mixing fl uids carry metals and sulfur; this reaction is concomitant with an increase in porosity. Such porosity is not large enough to explain the developed cavity but is suffi cient to prevent its armoring by sulfi des. Sulfate may precipitate in the open spaces formed whenever the sulfur-rich fl uid carries more sulfate than sulfi de (a slightly oxidizing fl uid). Mixing of different proportions of end-member fl uids results in cavities of uneven shapes, as cavities tend to enlarge towards the smaller fl ux direction. From the textural and reactive transport study in MVTs we conclude that cavity formation, sulfi de precipitation and sulfate fi lling may be gener
Disciplinas: Geociencias,
Química
Palabras clave: Mineralogía, petrología y geoquímica,
Química orgánica,
Geoquímica,
Carbonatos,
Propiedades químicas,
Génesis
Keyword: Earth sciences,
Chemistry,
Mineralogy, petrology and geochemistry,
Organic chemistry,
Geochemistry,
Carbonates,
Chemical properties,
Genesis
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