Brechas Geológicas: Formación, Clasificación y Criterios de Mapeo
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Brechas Geológicas
Las brechas son rocas formadas por fragmentos de rocas preexistentes. Están compuestas por:
- Fragmentos: denominados clastos.
- Matriz: de naturaleza detrítica, clástica, lava, toba, harina de roca, magmática, etc.
- Cemento: precipitado químico, generalmente relleno de huecos, a veces recristalización de material preexistente y en algunos casos producido por metasomatismo (reemplazo).
La masa fundamental se define como la Matriz + Cemento.
Mecanismos de Formación de Brechas
La formación de brechas se puede producir por diversos mecanismos:
- Liberación explosiva de volátiles de un magma con material transportado físicamente hacia arriba (fracturamiento hidráulico).
- Disolución localizada y fragmentación por colapso gravitacional y/o fracturamiento hidráulico ascendente del material rocoso por fluidos liberados de un magma en enfriamiento.
- Movimiento descendente de magma, ya sea por contracción o drenaje, produciendo el colapso gravitacional de la columna de roca suprayacente.
- Acumulación de fluidos o burbujas en el techo de un plutón por liberación de volátiles del magma, produciendo el colapso gravitacional de la columna encima de la misma.
- Generación de zonas de extensión en áreas de dilatación o tensión en fallas durante el desplazamiento de las mismas.
Clasificación de las Brechas
Las brechas se pueden clasificar de acuerdo con distintos parámetros:
Por Composición de los Clastos
- Monolitológicas
- Heterolitológicas o polimícticas
Por Tamaño de los Fragmentos
- Meso-brechas: fragmentos o clastos de 2 mm a 4 m de diámetro.
- Mega-brechas: fragmentos >4 m de diámetro.
- Micro-brechas: fragmentos <2 m de diámetro.
Por Variaciones de la Matriz
- Clasto soportadas
- Matriz soportadas
Por Proveniencia de los Fragmentos Gruesos (respecto al sistema litogenético global)
- Inclusiones en rocas magmáticas y constituyentes piroclásticos
- Juveniles: partículas enfriadas derivadas directamente de un magma eruptivo (Ej.: pómez).
- Accesorios (cognatos): fragmentos de materiales derivados de erupciones previas o intrusivos del mismo sistema.
- Accidentales: derivados del basamento o de las rocas de caja, no relacionados con el magmatismo considerado.
- Aplicable a la mayoría de otras fragmentitas gruesas
- Locales: fragmentos derivados dentro de varios metros del lugar actual de la brecha (usualmente rocas de caja adyacentes).
- Regionales: fragmentos derivados de un ambiente más amplio, los que por regla general pueden ser explicados.
- Exóticos: fragmentos derivados de fuente desconocida, fuera del sistema considerado o estudiado.
Criterios de Descripción y Mapeo de Brechas
Cuerpo de Brecha | Dimensiones (horizontal y mínimo vertical) Forma (Ej. irregular, dique, sill, chimenea) Relaciones de contacto (Ej. gradual, sheeted) |
Clastos | Rango de tamaño Grado de redondeamiento (angular, sub-redondeado, redondeado) Tipo(s) de roca: monomíctica y polimíctica Alguna evidencia para ascenso/descenso de clastos Mineral(es)/tipo(s) de alteración Alguna evidencia para mineralización/vetilleo pre-brecha |
Masa Fundamental | Porcentaje (soportado por matriz o clastos) Composición (harina de roca y/o hidrotermal y/o ígnea) Algún componente juvenil (toba, pedazos de magma, pómez) Alteración (si existe) de harina de roca; igual o diferente de los clastos Mineralogía y paragénesis del cemento hidrotermal Porcentaje de espacio abierto (hipógeno vs. supérgeno) Layering (estratificación, depósitos surgentes) |
Observaciones Clave | Timing con respecto a los tipos de alteración/mineralización circundante (temprano, inter-mineral o post-mineral) Mineralizada o estéril (distribución de la mineralización: distribución homogénea o restringida a contactos) Inferencia de zonación de mineralización Evidencia de mineralización pre-brecha Ambiente de formación (pórfido; epitermal LS, IS, HS) Origen (interpretación) |
Tipos de Brechas Hidrotermales
Nombre Común | MAGMÁTICA - HIDROTERMAL | FREATOMAGMÁTICA | FREÁTICA |
Chimeneas de brecha sub-volcánicas Chimeneas de brecha magmático-hidrotermales | Brechas de diatrema Brecha fluidizada con matriz molida | Brecha de erupción hidrotermal | |
Origen | Exolución violenta y rápida de volátiles desde una intrusión, seguida de colapso gravitacional | Explosión freato-magmática por emisión de volátiles y calentamiento violento de aguas subterráneas | Explosión hidrotermal por descompresión de aguas geotermales y su vaporización violenta ("flashing") |
Nivel de Emplazamiento | Profundo a nivel de pórfidos (2-4 km) No necesita tener emisión (no alcanzan a la superficie) | Conductos de emisión intermedios de diatrema. Brechas de matriz molida fluidizada que explota la estructura | Superficial, forma depósitos de sinter en las fuentes termales que fluyen de ellas en la superficie |
Actividad Intrusiva | Derivada de pórfidos, diques | Domos endógenos | Ninguna expuesta |
Estilo de Mineralización | Cuarzo-sulfuros, Au±Cu, gradando a carbonato-metales base + Au | Carbonato metales base + Au. Au-Cu de alta sulfuración | Epitermales de Au - Ag tipo adularia-sericita |
Alteración Hidrotermal | Cuarzo-sericita. Biotita, feldespato-K. Actinolita, epidota | Illita a esmectita. Pirita finamente diseminada | Sílice fina, pirita, marcasita |
Forma | Estilos de intrusión dominados por fragmentos de intrusivos introducidos Estilos de colapso dominados por fragmentos locales de roca de caja | Facies de conducto de emisión dentro de diatrema. Facies de anillo de tobas lanzadas fuera de la diatrema | Chimeneas con forma de cono invertido y facies de anillo de tobas |
Fragmentos | Juveniles magmáticos y locales de roca de caja. Brechas con fragmentos tabulares en estilos de colapso Fragmentos molidos en estilos de inyección | Fragmentos juveniles intrusivos característicos. Lapilli acrecional local. Tufisita bien molida | Comúnmente fragmentos angulosos de derivación local |
Matriz | Harina de roca, espacios abiertos | Molida y fluidizada alterada a arcillas-pirita | Sílice-pirita |
Ejemplos | Kidston, San Cristóbal, Golden Sunlight, Mt. Leyshon, Los Bronces, Río Blanco, Cabeza de Vaca | Wau, Kelian, Acupan, Kerimenge, Lepanto, Tolukuma, Brecha Braden de El Teniente | Champagne Pool, Puhipuhi, Toka, Tindung, McLauglin, El Tambo |
Brechas Hidrotermales
La brechización hidrotermal corresponde a un fracturamiento hidráulico que ocurre cuando la presión de poros de un fluido hidrotermal supera la presión confinante (presión litostática) y la resistencia tensional de las rocas.
La fragmentación de la roca está relacionada con la energía mecánica (PΔV) liberada por dos medios:
- Separación de una fase fluida acuosa de un magma saturado en agua.
- Expansión de los fluidos magmático-hidrotermales ya disueltos que se descomprimen desde una presión litostática a condiciones hidrostáticas e incluyen la separación de líquido-vapor.
GL4401 - Introducción a Yacimientos Minerales, Semestre Primavera 2013
Profesor: Brian Townley
Auxiliares: Iván Rojas, Umberto Rissetto
Ayudantes: Pía Toledo, Mario Persico, Abraham San Juan