Hidrotermalismo en Ambientes Oceánicos: Formación de Depósitos Minerales

Hidrotermalismo en Ambientes Oceánicos

Vulcanismo Activo y su Relación con el Hidrotermalismo

El hidrotermalismo es un proceso geológico fundamental que ocurre en diversos entornos tectónicos del fondo oceánico, incluyendo:

• Centros de expansión oceánica
• Fallas transformantes
• Montes submarinos (Seamounts)
• Arcos de islas

En estos ambientes, el agua de mar interactúa con el calor generado por el vulcanismo activo, dando lugar a la formación de fluidos hidrotermales.

Génesis de los Fluidos Hidrotermales

El proceso de formación de los fluidos hidrotermales se puede resumir en las siguientes etapas:

1. Infiltración: El agua de mar se infiltra en la corteza oceánica a través de fracturas y porosidades.
2. Calentamiento y Reacción: El agua se calienta a temperaturas entre 350-400°C debido a la proximidad del magma. A estas temperaturas, el agua reacciona con las rocas circundantes, modificando su composición química y pH. Durante este proceso, se liberan iones metálicos como S, Ca, Fe, Mn y Cu de las rocas.
3. Ascenso: El agua caliente, ahora menos densa y con una composición modificada, asciende hacia la superficie a través de la corteza, transportando los metales disueltos y ácido sulfhídrico (H₂S).
4. Expulsión y Precipitación: Los fluidos hidrotermales son expulsados al fondo oceánico a través de estructuras conocidas como fumarolas. Al mezclarse con el agua de mar fría y oxigenada, los minerales disueltos precipitan, formando depósitos minerales.

Tipos de Fumarolas y su Composición

Existen dos tipos principales de fumarolas, que se diferencian por la temperatura y composición de los fluidos que expulsan:

• Fumarolas Negras: Expulsan fluidos a altas temperaturas (>350°C) y son ricas en sulfuros metálicos, Mn y Fe. Se encuentran generalmente a menor profundidad.
• Fumarolas Blancas: Expulsan fluidos a temperaturas más bajas (30-350°C) y son ricas en sulfatos y sílice. Se encuentran a mayor profundidad.

Formación de Chimeneas Hidrotermales y Precipitación Fraccionada

La precipitación de minerales alrededor de las fumarolas da lugar a la formación de estructuras conocidas como chimeneas hidrotermales. La composición mineral de estas chimeneas varía en función de la temperatura, produciéndose una precipitación fraccionada:

• Mezclas a Baja Temperatura: Precipitan minerales como anhidrita, barita y sílice amorfa.
• Mezclas a Alta Temperatura: Precipitan principalmente sulfuros metálicos. La proporción de Zn aumenta y la de Fe disminuye con el incremento de la temperatura (capas más internas de la chimenea).

Interacción con Sedimentos y Rocas Encajantes

Los fluidos hidrotermales también interactúan con los sedimentos del fondo oceánico, transformando filosilicatos (como las esmectitas) y promoviendo la neoformación mineral. Además, las rocas encajantes experimentan cambios en su composición mineralógica debido a la circulación de los fluidos.

Paragénesis Mineral de los Depósitos de Sulfuros Masivos

La paragénesis mineral, es decir, la asociación de minerales presentes en los depósitos de sulfuros masivos, es variada y depende de varios factores:

• Temperatura del fluido hidrotermal
• Composición de las rocas encajantes
• Contexto geotectónico (dorsales, sistemas trasarco)
• Profundidad del agua
• Relación fluido-roca

Entre los minerales más comunes en estos depósitos se encuentran:

• Sulfatos: Anhidrita
• Sulfuros: Pirita, calcopirita, esfalerita, galena
• Óxidos de Fe y Mn
• Sílice amorfa