Geodepósitos

Greisen

granito greisenizado no mineralizado con feldespato potasico (secundario) y turmalinas.
granito greisenizado no mineralizado con feldespato potasico (secundario) y turmalinas.
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La molibdenita es un mineral usual en el endogreisen. Cátedra de Yacimientos, UBA.

Los yacimientos de greisen representan una fuente significativa de wolframio, molibdeno, estaño, además de uranio, bismuto y flúor. Se encuentran relacionados a magmatismo intermedio-ácido, donde fluidos magmáticos generan una alteración de metasomatismo llamada greisenización, que puede presentarse en dos zonas mineralizadas posibles el plutón: como endogreisen en la cúpula, y/o como exogreisen por encima del intrusivo.

Tipo de depósito

Depósito relacionado a magmas intermedios a ácidos profundos.

Elementos de interés y leyes

W-Mo-Sn-U > F-Bi. Son depósitos de alta ley y baja tonelaje.

Ambiente tectónico

 En general suelen asociarse a márgenes convergentes o zonas orogénicas con magmatismo calcoalcalino predominante.

Rocas/depósitos asociados

Las rocas a las que se asocian son a los granitos tipo S (predominan condiciones reductoras y son portadoras de ilmenita, mineral super importante para generar mineralizaciones) comúnmente, luego pueden asociarse a granitos transicionales (I a S) y los tipo A. Las pegmatitas son los depósitos más comunes a los que se asocian.

Mineralogía, morfología del cuerpo y texturas

La mineralogía clásica es la de un granito; cuarzo, moscovita y turmalina pero sin feldespatos. En cuanto a los greisens mineralizados la mineralogía es muy compleja y variada. De acuerdo a la mineralogía y las texturas/cuerpos al greisen mineralizado presenta dos tipos de zonas:

1) Endogreisen: Esta zona se encuentra en la cúpula de los plutones ácidos. La composición de los minerales de ganga es la clásica de un greisen (cuarzo, turmalina, moscovita) y la mineralización aparece con una textura diseminada. Los minerales con estaño, molibdeno y bismuto son los predominantes en este sector; casiterita, molibdenita, bismutina o bismuto nativo.

2) Exogreisen: Se encuentra por encima del plutón y predominan vetas, stockworks y brechas. En zonas inferiores del exogreisen predominan minerales con W, Bi, Be (wolframita, scheelita, bismuto nativo, berilo) y en las zonas más alejadas de los plutones  predominan sulfuros con metales base y metales preciosos (galena, calcopirita, esfalerita, oro, etc).

Brecha que corresponde al exogreisen. Los clastos están formados por cuarzo y la matriz por pirita y wolframita.
Molibdenita diseminada sobre un granitoide greisenizado. Esta muestra corresponde a un endogreisen.
Curva de concentración de protones en función de la temperatura de acuerdo a los fluidos que forman un depósito tipo greisen.

Fluidos de formación y alteración

Los fluidos son de origen magmático-hidrotermal. Los greisens son producto de la alteración denominada metasomatismo de hidrógeno o greisenización; producto de la segunda ebullición. El hidrógeno y el flúor generan la acidez necesaria para alterar los feldespatos y formar moscovita y topacio. En caso de observarse feldespatos en un greisen esto es producto de una albitización/microclinización tardía que se generó posterior a la greisenización.

Formación

Los depósitos tipo greisen se forman por fluidos magmato-hidrotermales en las cúpulas de granitos tipo S, principalmente. Cuando el plutón entra en etapa neumatolítica (reveer en la sección de las Pegmatitas) se produce la segunda ebullición. Esta separación de agua y otros volátiles del magma es violenta; rompe las rocas de caja por encima del plutón (como consecuencia genera brechas, stockworks, vetas) y altera a los granitos generando moscovitas, topacios y mineralizaciones de mena diseminados.

 La alteración de ilmenita, moscovita primaria, apatito u hornblenda ponen en solución al Sn, Mo, W y U que luego precipitaran como minerales. A continuación se enlistan algunas reacciones químicas que suelen ser habituales en la formación de un greisen.

La reaccion mas clasica es la desestabilizacion de los feldespatos a moscovita

3KAlSi₃O₈ (Feldespato potásico) + 2H⁺ + H₂O → KAl₃Si₃O₁₀(OH)₂ (Muscovita) + 6SiO₂ + 2K⁺

Si la actividad del fluor es muy alta la moscovita forma topacio.

KAl₃Si₃O₁₀(OH)₂ Muscovita + 2F⁻ + SiO₂ → Al₂SiO₄(F,OH)₂ (Topacio) + K⁺ + 2SiO₂ + H₂O

La desestabilización de la ilmenita y la biotita son claves para poner al Sn, W y Mo en solución.

FeTiO₃ + 6F⁻ + 6H⁺ → Fe²⁺ + TiF₆²⁻ + 3H₂O

  • Sn⁴⁺ + Mo⁶⁺ + W⁶⁺ (son liberados de la reaccion de desestabilizacion de la ilmenita)

El Sn en aguas ácidas se comporta como un tetracloruro de estaño y al bajar la acidez precipita la casiterita.

SnCl₄ (ac) + 2H₂O → SnO₂ (Casiterita) + 4H⁺ + 4Cl⁻

Si hay calcio en el sistema se forma scheelita.

Ca²⁺ + H₂WO₄ → CaWO₄ (Scheelita) + 2H⁺

Finalmente si la actividad de protones y fluor es muy elevada la scheelita se desestabiliza para formar wolframita y fluorita.

CaWO₄ (Scheelita) + Fe²⁺ + 2HF → FeWO₄ (Wolframita) + CaF₂ (Fluorita) + 2H

Ejemplos:

La Faja metalogenética de China cuenta con 65% y 29% de las reservas mundiales de W y Sn, respectivamente.

El cinturón Hercínico o Varíscico de Europa

En el condado de Cornwall, Inglaterra se encuentran antiguas minas de estaño. Tomado de Simons et al. (2017)
En el condado de Cornwall, Inglaterra se encuentran antiguas minas de estaño. Tomado de Simons et al. (2017)

En Sierras Pampeanas en Argentina; ejemplos Cerro Áspero, Córdoba o Sierra de Mazán, La Rioja

Ubicación de Sierras Pampeanas; provincia geológica argentina en donde se desarrollan extensos campos pegmatíticos. Tomado de Rapela et al (2016).
Ubicación de Sierras Pampeanas; provincia geológica argentina en donde se desarrollan extensos campos pegmatíticos. Tomado de Rapela et al (2016).

Bibliografía

Fogliata, A. S. y Avila, J. C., 2001. Caracterización del greisen asociado a depósitos de estaño y wolframio paleozoicos, Sierra de Mazán (La Rioja, Argentina). Boletín Geológico y Minero. Vol. 112-1, 19-32.

Mutti, D. I. y Gonzalez Chiozza, S., 2005. Evolución petrotectónica del distrito minero Cerro Áspero y modelo de emplazamiento de los depósitos wolframíferos, Córdoba. Revista de la Asociación Geológica Argentina, 60 (1):159- 173.

Pirajno, F., 2009. Hydrothermal processes and mineral systems. Geological Survey of Western Australia. Sringer, 1250 p.

Robb, L., 2005. Introduction to ore-forming processes. Blackwell Publishing, 373 p.

Simons, B., Andersen, J. C. Ø., Shail, R. K.y Jenner, F. J., 2017. Fractionation of Li, Be, Ga, Nb, Ta, In, Sn, Sb,Wand Bi in the peraluminous Early Permian Variscan granites of the Cornubian Batholith: Precursor processes to magmatic-hydrothermal mineralisation. Lithos 278-281, pp 491-512.