Cos'è l'alterazione?

L'alterazione si riferisce a un cambiamento nelle proprietà fisiche o chimiche di rocce più minerali. In geologia, l'alterazione è un termine comune usato per descrivere la trasformazione di rocce e minerali dovuta a vari processi geologici, come ad esempio agenti atmosferici, metamorfismo e attività idrotermale.

Ad esempio, l'alterazione idrotermale si verifica quando fluidi caldi e ricchi di minerali interagiscono con rocce e minerali, provocandone il cambiamento in termini di composizione minerale, consistenza e struttura. L'alterazione di rocce e minerali può provocare la formazione di nuovi minerali e, in alcuni casi, la concentrazione di minerali preziosi come oro più argento.

In generale, comprendere l'entità e la natura dell'alterazione è importante per l'esplorazione e l'estrazione di minerali, poiché fornisce informazioni sulla posizione e sul tipo di minerali presenti in un'area e può aiutare geologi e minatori a individuare le aree per l'esplorazione e l'estrazione.

Zone di alterazione idrotermale associate al porfido rame deposito 

L'alterazione idrotermale è un processo geologico che si verifica quando fluidi caldi e ricchi di minerali interagiscono con rocce e minerali, modificandone le proprietà fisiche e chimiche. Questa interazione può portare alla formazione di nuovi minerali e all'alterazione di minerali esistenti, che possono portare alla formazione di depositi minerali, compresi quelli contenenti metalli come rame, oro e argento.

L'alterazione idrotermale può verificarsi in una varietà di contesti geologici, come ambienti vulcanici, sorgenti termali e sistemi geotermici. I fluidi coinvolti nell'alterazione idrotermale possono derivare dal magma o da altre fonti profonde e possono trasportare metalli e minerali disciolti mentre si muovono attraverso la crosta terrestre.

L'estensione e la natura dell'alterazione idrotermale sono importanti per l'esplorazione mineraria e l'estrazione mineraria, poiché forniscono preziose informazioni sulla posizione e sul tipo di minerali presenti in un'area. Comprendendo i processi geologici che hanno portato alla formazione del minerale depositi, geologi e minatori possono individuare meglio le aree per l'esplorazione e l'estrazione.

Importanza dell'alterazione idrotermale e dell'esplorazione minerale

L'alterazione idrotermale è importante nell'esplorazione mineraria e nell'estrazione mineraria perché può fornire preziose informazioni sulla posizione e sul tipo di minerali presenti in un'area. Comprendendo i processi geologici che hanno portato alla formazione di depositi minerari, geologi e minatori possono individuare meglio le aree per l'esplorazione e l'estrazione.

Ad esempio, l'alterazione idrotermale può provocare la formazione di nuovi minerali e la concentrazione di minerali preziosi come l'oro e l'argento. L'entità e la natura dell'alterazione idrotermale possono indicare la presenza di depositi minerali e possono fornire informazioni sul processo di mineralizzazione e sulle condizioni che esistevano al momento della formazione del minerale.

Inoltre, l'alterazione idrotermale può influenzare anche le proprietà fisiche e chimiche di rocce e minerali, rendendoli più facili o più difficili da estrarre. Comprendendo l'entità e la natura dell'alterazione, i minatori possono sviluppare metodi di estrazione più efficaci e ridurre al minimo l'impatto dell'attività mineraria sull'ambiente.

In sintesi, l'importanza dell'alterazione idrotermale nell'esplorazione mineraria e nell'estrazione mineraria risiede nella sua capacità di fornire preziose informazioni sulla posizione, il tipo e le caratteristiche dei depositi minerari e di informare efficaci strategie di esplorazione ed estrazione.

  • Caratteristica di idrotermale depositi di minerali
  • Si riferisce al tipo di ambiente di deposito
  • Fornisce un alone attorno al bersaglio
  • Vettori verso la mineralizzazione

Indicazione della dimensione/intensità del sistema, può equivalere al potenziale L'estensione areale dell'alterazione può variare considerevolmente, a volte limitandosi a pochi centimetri su entrambi i lati di una vena, altre volte formando uno spesso alone attorno a un giacimento

Controlli di alterazione

Ci sono diversi fattori che controllano l'estensione e la natura dell'alterazione idrotermale. Alcuni dei controlli chiave includono:

  1. Temperatura: La temperatura del fluidi idrotermali svolge un ruolo importante nel determinare l'entità e la natura dell'alterazione. Temperature più elevate provocano un'alterazione più intensa, mentre temperature più basse provocano un'alterazione meno intensa.
  2. Composizione fluida: La composizione dei fluidi idrotermali può anche influenzare l'entità e la natura dell'alterazione. Si formeranno minerali diversi a seconda della composizione dei fluidi, quindi è importante comprendere la composizione dei fluidi per prevedere la natura dell'alterazione.
  3. Pressione: la pressione dei fluidi idrotermali può influenzare l'entità e la natura dell'alterazione. Pressioni più elevate possono provocare un'alterazione più intensa, mentre pressioni più basse possono provocare un'alterazione meno intensa.
  4. Flusso fluido: il flusso di fluidi idrotermali attraverso la roccia è un altro fattore importante che controlla l'estensione e la natura dell'alterazione. Un flusso di fluido più veloce può provocare un'alterazione più intensa, mentre un flusso di fluido più lento può provocare un'alterazione meno intensa.
  5. Host Rock: Il tipo di host rock può anche influenzare l'estensione e la natura dell'alterazione. Diversi tipi di rocce possono avere permeabilità diverse e la permeabilità della roccia influenzerà la velocità e l'estensione del flusso del fluido e quindi la natura dell'alterazione.
  6. Tempo: anche la durata del flusso del fluido idrotermale può svolgere un ruolo nell'entità e nella natura dell'alterazione. Nel corso del tempo, può verificarsi un'alterazione più intensa se il flusso del fluido è sostenuto.

Comprendendo i controlli dell'alterazione idrotermale, geologi e minatori possono prevedere meglio l'estensione e la natura dell'alterazione, e quindi l'ubicazione e il tipo di depositi minerali.

Intensità di alterazione

L'intensità di alterazione si riferisce al grado in cui la roccia ospite è stata modificata dalle interazioni del fluido idrotermale. È una misura dell'entità della sostituzione minerale, della crescita minerale e della dissoluzione minerale che si è verificata all'interno della roccia. Un'alta intensità di alterazione indica un evento di alterazione più esteso, mentre una bassa intensità di alterazione suggerisce un evento di alterazione più limitato o superficiale. L'intensità dell'alterazione può essere un fattore importante nel determinare il potenziale di mineralizzazione e il tipo di deposito che può essersi formato. Nell'esplorazione mineraria, l'intensità dell'alterazione viene solitamente valutata in base all'abbondanza e alla distribuzione dei minerali di alterazione, al grado di omogeneizzazione o suddivisione in zone all'interno della roccia alterata e al volume complessivo della roccia alterata rispetto alla roccia inalterata. L'intensità dell'alterazione può anche variare all'interno di un singolo sistema idrotermale, con alcune parti del sistema che subiscono un'intensità di alterazione maggiore rispetto ad altre.

Tipi di alterazioni

Esistono diversi tipi di alterazione idrotermale che possono verificarsi nei sistemi geologici, tra cui:

  1. Alterazione propilica: caratterizzata dalla formazione di minerali quali clorito, epidotoe sericite.
  2. Alterazione fillica: caratterizzata dalla formazione di minerali come moscovita, caolinite, e sericite.
  3. Alterazione argillica: caratterizzata dalla formazione di minerali quali caolinite, halloysite e dickite.
  4. Alterazione silicica: caratterizzata dalla formazione di minerali quali quarzo, silice e calcedonio.
  5. Alterazione argillica avanzata: caratterizzata dalla formazione di minerali quali pirofillite, diasporee caolinite.
  6. Alterazione potassica: caratterizzata dalla formazione di minerali quali K-feldspato e biotite.
  7. Alterazione sodica: caratterizzata dalla formazione di minerali quali albite e nefelina.

Il tipo specifico di alterazione che si verifica può essere influenzato da una serie di fattori, tra cui la composizione chimica del fluido, le condizioni di temperatura e pressione, la composizione della roccia ospite e la durata e l'intensità dell'interazione fluido-roccia. Comprendere il tipo di alterazione che si è verificata può essere importante nell'esplorazione mineraria in quanto può fornire indizi sulla natura del sistema idrotermale e sul tipo di mineralizzazione che può essere presente.

Alterazione propilica

A: Alterazione propilitica nelle rocce ospiti adiacenti al corpo del minerale, e B: Esposizione superficiale dell'alterazione argillica nel deposito di Sarab-3 (vista a nord) Studi di mineralogia e microsonda elettronica di magnetite nel Sarab-3 ferro Deposito di minerale, a sud-ovest della regione mineraria di Shahrak (a est di Takab) – Figura scientifica su ResearchGate. Disponibile da: https://www.researchgate.net/figure/A-Propylitic-alteration-in-host-rocks-adjacent-to-the-ore-body-and-B-Surface-exposure_fig1_329865470 [accesso 31 marzo 2023 ]

L'alterazione propilitica è un tipo di alterazione idrotermale che si verifica nelle rocce vulcaniche e plutoniche. È caratterizzato dall'alterazione di minerali primari, come feldspato e quarzo, a minerali secondari, come clorite, epidoto e sericite. L'alterazione propilitica si verifica tipicamente a temperature inferiori (inferiori a 200°C) e comporta l'introduzione di ioni idrogeno e altri elementi nella roccia. Questo tipo di alterazione è spesso associato alla formazione di depositi di rame e oro ed è un importante indicatore di una potenziale mineralizzazione. Nell'esplorazione mineraria, l'alterazione propilitica può essere utilizzata come guida per aiutare a identificare le aree con una maggiore probabilità di ospitare depositi minerari.

Alterazione fillica

(A) Phyllic-alterato granito (Fumoso); (B) Granito microclinizzato (Salame) che mostra l'associazione tra cristalli di feldspato di potassio e grani di quarzo lattiginoso. Araujo Castro Lopes, Adriana & Moura, Marcia. (2019). Il deposito d'oro in stile porfido paleoproterozoico di Tocantinzinho, provincia mineraria di Tapajós (Brasile): geologia, petrografia e prove di inclusione fluida per i processi di formazione di minerali. Minerali. 9. 29. 10.3390/min9010029.

L'alterazione fillica è un tipo di alterazione idrotermale che si verifica a temperature più elevate (tipicamente tra 200°C e 400°C) ed è caratterizzata dall'alterazione di minerali primari in minerali secondari come muscovite, caolinite e sericite. A differenza dell'alterazione propilitica, l'alterazione fillica tipicamente comporta la rimozione della maggior parte dei minerali primari originali e la loro sostituzione con minerali secondari. Questo tipo di alterazione è spesso associato alla formazione di depositi porfirici di rame e oro ed è un importante indicatore di una potenziale mineralizzazione. Nell'esplorazione mineraria, l'alterazione filica può essere utilizzata come guida per aiutare a identificare le aree con una maggiore probabilità di ospitare depositi di minerali.

Alterazione argilica

Alterazione della zona argillica delle vene idrotermali (Orphan Boy Mine, Butte, Montana, USA) Giacomo San Giovanni (flickr.com)

L'alterazione argillica è un tipo di alterazione idrotermale che si manifesta a temperature anche più elevate (tipicamente superiori a 400°C) ed è caratterizzata dalla formazione di minerali argillosi, come illite e caolinite, dall'alterazione di minerali primari come feldspati e quarzi. L'alterazione argilica si verifica tipicamente nei livelli superiori di un sistema idrotermale, al di sopra della zona di alterazione filica, ed è spesso associata a depositi di rame porfido e oro. Oltre alla formazione di minerali argillosi, l'alterazione argillica può comportare anche la formazione di minerali silicei, come quarzo e calcedonio, e l'arricchimento di alcuni elementi, come oro, argento e molibdeno. La presenza di alterazione argillica è un indicatore importante del potenziale di mineralizzazione ed è spesso utilizzata nell'esplorazione mineraria per aiutare a identificare le aree con una maggiore probabilità di ospitare depositi minerari.

Alterazione silicica

Microfotografie di (a & b) Alterazione silicica, (c & d) Zona di alterazione sericite-illite, (e & f) Zona di alterazione propilica. Abbreviazioni: calcite (Cal), quarzo (Qtz), adularia (Adl), sericite (Ser), illite (Ilt), epidoto (Epi), clorite (Chl) e minerale opaco (Opq). 

Tay Zar, Aung & Warmada, Iwayan & Setijadji, Lucas & Watanabe, Koichiro. (2017). Caratteristiche geochimiche del deposito d'oro ospitato da rocce metamorfiche nell'area di Onzon-Kanbani, nel Myanmar centrale. Giornale di geoscienze, ingegneria, ambiente e tecnologia. 2. 191. 10.24273/jgeet.2017.2.3.410.

L'alterazione silicica è un tipo di alterazione idrotermale che provoca la formazione di minerali di silice, come quarzo e calcedonio. Si verifica a temperature ancora più elevate (tipicamente superiori a 500°C) rispetto all'alterazione argillica e si trova tipicamente nei livelli più alti di un sistema idrotermale. L'alterazione silicica è spesso associata a depositi di rame e oro di porfido, così come altri tipi di depositi minerali. La formazione di minerali di silice durante l'alterazione silicica provoca la distruzione di minerali primari, come il feldspato, e la creazione di una roccia più ricca di silicio. La presenza di alterazione silicica è un indicatore importante di un sistema idrotermale ed è spesso utilizzata nell'esplorazione mineraria per aiutare a identificare le aree con una maggiore probabilità di ospitare depositi minerari.

Alterazione argillica avanzata

L'alterazione argillica avanzata è un tipo di alterazione idrotermale che si traduce nella formazione di minerali argillosi, come la caolinite e la dickite. Si trova tipicamente nei livelli più profondi di un sistema idrotermale e si verifica a temperature più elevate rispetto all'alterazione propilitica. L'alterazione argillica avanzata è caratterizzata dalla distruzione di minerali primari, come feldspato e mica, e la formazione di minerali argillosi. La presenza di un'alterazione argillica avanzata è spesso utilizzata come indicatore di un giacimento minerario, in particolare nel caso di giacimenti di porfidi, rame e oro. I minerali argillosi formati durante l'alterazione argillica avanzata possono anche fungere da ospite per altri minerali, come l'oro e il rame, rendendo la zona di alterazione un potenziale bersaglio per l'esplorazione.

Alterazione potassica o alterazione del silicato di potassio

L'alterazione potassica è un tipo di alterazione idrotermale che provoca la formazione di minerali ricchi di potassio, come orthoclase, sanidinee microcline. Questo tipo di alterazione è tipicamente associato a depositi di porfido rame e oro ed è considerato un importante indicatore di mineralizzazione. L'alterazione potassica si verifica a temperature da intermedie ad elevate ed è caratterizzata dalla sostituzione di minerali primari, come il plagioclasio e la biotite, con minerali ricchi di potassio. L'alterazione potassica può anche determinare la formazione di biotite e muscovite, che sono importanti indicatori dell'intensità dell'alterazione. I minerali ricchi di potassio formati durante l'alterazione potassica possono anche fungere da ospite per altri minerali, come il molibdeno e l'oro, rendendo la zona di alterazione un potenziale bersaglio per l'esplorazione. Lo stile e l'intensità dell'alterazione potassica possono variare notevolmente a seconda dell'ambiente geologico specifico e delle condizioni idrotermali.

https://www.researchgate.net/profile/Nasser_Madani/publication/272160686/figure/fig3/AS:391888684240901@1470444951346/a-Thin-section-of-potassic-alteration-and-silicified-vein-in-diorite-with-opaque-minerals.png

Alterazione sodica

Foto di affioramento (a) e lastra (b) di quarzo alterato sodico-calcico monzonite a Cherry Creek. La striscia bianca nell'affioramento è un dicco aplitico, molti dei quali sono fiancheggiati da alterazioni sodico-calciche – Freedman, David. (2018). Geologia ignea e idrotermale della catena montuosa centrale del Cherry Creek, contea di White Pine, Nevada.

L'alterazione sodica si riferisce al tipo di alterazione idrotermale che risulta dall'introduzione di sodio nella roccia ospite. Questo tipo di alterazione è tipicamente caratterizzato dalla presenza di minerali quali albite, feldspato potassico e sanidino. L'alterazione sodica è spesso associata a depositi di rame porfirico ed è spesso accompagnata da altri tipi di alterazione come l'alterazione fillica e argillica. Lo stile e l'intensità dell'alterazione sodica possono fornire informazioni importanti per l'esplorazione mineraria e la comprensione dei processi di mineralizzazione che hanno avuto luogo durante la formazione del minerale.