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Los depósitos exhalativos sedimentarios ( SEDEX o depósitos SedEx ) son depósitos de zinc y plomo que originalmente se interpretó que se formaron mediante la descarga de fluidos de cuenca que contienen metales en el fondo marino, lo que resultó en la precipitación de minerales principalmente estratiformes , a menudo con finas laminaciones de minerales de sulfuro. [1] [2] [3] Los depósitos de SEDEX están alojados en gran parte en rocas clásticas depositadas en rifts intracontinentales o cuencas de rift fallidas y márgenes continentales pasivos. Dado que estos depósitos de mineral con frecuencia forman lentes de sulfuro masivos , también se denominan depósitos de sulfuros masivos alojados en sedimentos (SHMS) , [1] [4] a diferencia de depósitos de sulfuros masivos alojados en volcánicos (VHMS) . La apariencia sedimentaria de las finas laminaciones llevó a interpretaciones tempranas de que los depósitos se formaban exclusiva o principalmente por procesos de exhalación en el fondo marino, de ahí el término SEDEX. Sin embargo, estudios recientes de numerosos depósitos indican que el reemplazo del subsuelo poco profundo también es un proceso importante; en varios depósitos es el predominante, con solo exhalaciones locales, si es que hay alguna, hacia el fondo marino. [5] [6] [7] Por esta razón, algunos autores prefieren el término depósitos de zinc-plomo dominados por clásticos . [8] Por lo tanto, tal como se usa hoy en día, el término SEDEX no debe interpretarse en el sentido de que los fluidos hidrotermales realmente ventilaron hacia la columna de agua suprayacente, aunque esto puede haber ocurrido en algunos casos. [7] [9]
Los principales minerales en los depósitos de SEDEX son la esfalerita y la galena de grano fino , la calcopirita es importante en algunos depósitos; las sulfosales que contienen plata son constituyentes menores frecuentes; la pirita siempre está presente y puede ser un componente menor o el sulfuro dominante, como es el caso de los cuerpos de sulfuro masivos; El contenido de barita es común o ausente, económico a nivel local. [7] [9]
Los depósitos de SEDEX se caracterizan, entre otros, por Red Dog , McArthur River , Mount Isa , Rammelsberg , Sullivan . Los depósitos de SEDEX son la fuente más importante de plomo y zinc, y un importante contribuyente de plata y cobre . [3] [9]
La fuente de metales y soluciones mineralizantes para los depósitos de SEDEX son las salmueras y aguas salinas de formación profunda que lixivian metales de las rocas sedimentarias clásticas y del basamento subyacente. Los fluidos obtuvieron su salinidad de la evaporación del agua de mar y pueden haber sido mezclados con agua meteórica y agua de poros extraída de los sedimentos. [8] [7] Metales como el plomo, el cobre y el zinc se encuentran en pequeñas cantidades en rocas clásticas y magmáticas.
Las aguas salinas pueden alcanzar temperaturas superiores a los 200° C en las partes más profundas de la cuenca. Se estima que las composiciones de fluidos hidrotermales tienen una salinidad de hasta 23% NaCl eq. [8] Las aguas salinas calientes, moderadamente ácidas, pueden transportar cantidades significativas de plomo, zinc, plata y otros metales. [8] [7]
Los fluidos mineralizantes son conducidos hacia arriba a lo largo de alimentadores permeables, en particular fallas que delimitan cuencas. Los alimentadores que albergan el flujo hidrotermal pueden mostrar evidencia de este flujo debido al desarrollo de brechas hidrotermales , vetas de cuarzo y carbonato y alteración generalizada de ankerita , siderita , clorita y sericita . Los alimentadores en sí no necesitan ser mineralizados [8] [7]
Cerca del fondo marino, debajo o sobre él, los fluidos ascendentes que contienen metales eventualmente se enfrían y pueden mezclarse con agua de mar fría, ligeramente alcalina y menos salina, lo que provoca la precipitación de sulfuros metálicos. Si la mezcla tiene lugar bajo el fondo marino, se produce un reemplazo extenso. Si la descarga se produce en el fondo marino, se pueden formar depósitos estratiformes de precipitados químicos. En un modelo exhalativo ideal, las salmueras densas y calientes fluyen hacia áreas deprimidas de la topografía oceánica donde se mezclan con agua de mar más fría y menos densa, lo que hace que el metal disuelto y el azufre en la salmuera precipiten de la solución como un mineral de sulfuro metálico sólido , depositado. como capas de sedimentos de sulfuro. [1]
La principal fuente de azufre reducido es el sulfato de agua de mar. La reducción de sulfatos (a través de reducción termoquímica de sulfatos , reducción de sulfatos bacterianos o ambas) para formar sulfuros puede ocurrir en el sitio de mineralización o, alternativamente, fluidos metalíferos pero pobres en azufre reducidos pueden mezclarse con fluidos enriquecidos en sulfuro de hidrógeno cerca del sitio de mineralización y así desencadenar precipitación de sulfuros. [7]
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Al mezclar los fluidos del mineral con el agua de mar, dispersos por el fondo marino, los constituyentes del mineral y los minerales de ganga se precipitan en el fondo marino para formar un yacimiento y un halo de mineralización que son congruentes con la estratigrafía subyacente y generalmente son de grano fino, están finamente laminados y pueden reconocerse como depositado químicamente a partir de una solución.
Además, los procesos de reemplazo a lo largo de lechos permeables pueden producir morfologías estratiformes. Un ejemplo son los estratos arcósicos adyacentes a fallas que introducen salmueras pesadas en el sedimento poroso y permeable, llenando la matriz con sulfuros. La mineralización también se desarrolla en fallas y conductos alimentadores que alimentaban el sistema mineralizador. Por ejemplo, el yacimiento de Sullivan en el sureste de la Columbia Británica se desarrolló dentro de una diatrema interformacional , causada por la sobrepresión de una unidad sedimentaria inferior y la erupción de los fluidos a través de otra unidad en ruta hacia el fondo marino. [ cita necesaria ]
Dentro de secuencias perturbadas y tectonizadas, la mineralización SEDEX se comporta de manera similar a otros depósitos masivos de sulfuros, siendo una capa de baja competencia y baja resistencia al corte dentro de rocas sedimentarias de silicato más rígidas. [1] Como tales, las estructuras de boudinage , los diques de sulfuros, las venas de sulfuros y las porciones o periferias hidrotermalmente removilizadas y enriquecidas de los depósitos de SEDEX se conocen individualmente entre los diversos ejemplos en todo el mundo. [ cita necesaria ]
Tras el descubrimiento de los respiraderos hidrotermales , en algunos depósitos de SEDEX se han encontrado depósitos similares a los de los respiraderos oceánicos y formas de vida fosilizadas de los respiraderos. [10]
Los depósitos SEDEX pertenecen a la gran clase de depósitos minerales hidrotermales no magmáticos formados por salmueras de cuenca. [11]
Esta clase incluye también:
Como se analizó anteriormente, uno de los principales problemas en la clasificación de los depósitos SEDEX ha sido identificar si el mineral fue definitivamente exhalado al océano y si la fuente fueron salmueras formativas de cuencas sedimentarias. En muchos casos la sobreimpresión de metamorfismo y fallamiento, generalmente fallamiento por empuje , deforma y perturba los sedimentos y oscurece los tejidos originales.
La mina Sullivan en Columbia Británica estuvo en funcionamiento durante 105 años y produjo 16.000.000 de toneladas de plomo y zinc, así como 9.000 toneladas de plata. Fue la operación minera continua más longeva de Canadá y produjo metales por un valor de más de 20 mil millones de dólares en términos de precios de metales de 2005. La granulometría excedió el 5 % de Pb y el 6 % de Zn.
La génesis del mineral del yacimiento de Sullivan se resume en el siguiente proceso:
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