Inclusiones Fluidas.Durante el crecimiento de cristales a partir de un fluido hidrotermal puede atrapar gases o liquidos dentro de imperfecciones de la estructura cristalina de un mineral. Estas inclusiones pueden tener distintas fases dentro de ellas como liquida, vapor o solida. Las inclusiones primarias el contenido de ellas corresponde a fluidos hidrotermales atrapados durante la cristalizacin del mineral y representa una pequea muetra de la solucin hidrotermal original. El tamao de estas inclusiones on pequeas entre 3 a 30 um. Generalmente se producen en minerales traslucidos como tambin en opacos pero su estudio ptico solo se puede hacer en minerales traslucidos o transparentes. Para poder verlas se pueden ver en cortes transparentes y calentadas o enfriadas en una platina especial diseada para este propsito. Minerales que se dan comn las inclusiones son los cuarzos lechosos con aumento 50x. Las inclusiones fluidas pueden dar datos como la temperatura, presin y composicin general del fluido y la densidad de este. Porque se usan las inclusiones fluidas: 1) Las inclusiones fluidas atrapa un fluido hidrotermal homogneo antes de enfriarse. Dentro de ellas pueden haber cristalizados fases solidas o minerales hijos al disminuir la temperatura y presentarse una burbuja de gas, pero anteriormente los componentes estaban disueltos en un fluido homogneo. 2) Se encuentra en un sistema cerrado, no hay prdidas de fluidos y la masa ha permanecido constante. 3) El volumen permanece constante. En ambientes sedimentarios y metamrficos puede haber problemas con el volumen o masa de las inclusiones fluidas lo que puede inutilizar o complicar su utilizacin para determinar condiciones fisicoqumicas de atrapamientos. Tambin en soluciones hidrotermales las inclusiones en minerales se han estrangulado despus de su formacin lo cual tambin las inutiliza para determinar termomtricas. Los minerales hijos comunes son la HALITA, SILVITA, MAGNETITA, ANHIDRITA, CPY, PY y otras sales. Estn se pueden identificas por propiedades pticas o bien por microanlisis.

Segn en el diagrama de fases del agua, si se atrapa un liquido homogneo a cierta presin y temperatura, al enfriase se mantiene a lo largo de una lnea de isodensidas en el diagrama hasta interceptar en la lnea liquido-vapor donde aqu se origina una burbuja de (L+V) y continua su enfriamiento por esta misma lnea de fase vapor liquido.

Ahora bien si tenemos una inclusin fluida con L+V, en un laboratorio se puede revertir el proceso calentando la inclusin fluida hasta el punto que desaparece la burbuja y as registrar la temperatura de homogenizacin. Esta temperatura de homogenizacin es la temperatura mnima del atrapamiento del fluido hidrotermal ya que no se conoce la presin a la que fue atrapada. Si tenemos la temperatura de atrapamiento la temperatura de homogenizacin nos da la correccin por presin. La correccin de presin no es significativa en depsitos de bajas temperaturas y poca profundidad con fluidos salinos y densos. Pero en minerales formadores a altas temperaturas a partir de fluidos de baja salinidad y profundidad mayor a 10Km, la correccin puede exceder los 300C a diferencia de los 25C de los depsitos poca profundidad. Se usa cuando existen ms datos independientes de la profundidad en que se emplazo el depsito mineral. Si se atrapa una fase vapor V la inclusin se enfriara a lo largo de una lnea para con el eje de temperatura y aparecer liquido L al intersectarse con la lnea de fase Liquido Vapor (L+V). Las inclusiones ricas en vapor no dar una buena estimacin de temperatura, porque las lneas de isodensidas son planas y tambin porque el microscopio es muy difcil ver la homogenizacin de una inclusin rica en vapor, aunque puede estimar un aproximado o la presin de atrapamiento. Ahora bien si el mineral se deposito en condiciones de ebullicin del fluido hidrotermal, en el diagrama corresponde a la posicin de la lnea liquido-vapor y las inclusiones formadas tendr distintas proporciones de liquido y vapor. Si tenemos un mineral hidrotermal coexistiendo con las inclusiones ricas en vapor y liquidas se puede obtener una buena estimacin de la temperatura y la presin verdaderas de atrapamiento. Pero se debe agregar que las condiciones de ebullicin de un fluido hidrotermal se producen en condiciones someras e hidrostticas. Los fluidos hidrotermales son soluciones salinas por lo tanto otro antecedente a obtener es la salinidad del fluido atrapado y esto se puede obtener a partir de la temperatura de fusin de una

inclusin donde esta es dependiente de la salinidad del fluido. Para determinar la temperatura de fusin se congela la inclusin con nitrgeno liquido mas all del punto congelamiento, luego se deja que su temperatura vuelva subir gradualmente hasta que comience a derretirse, esto corresponde a la composicin del eutctico de 23,3% NaCl, luego comienza a disolverse la sal y cuando desaparece el ultimo cristal de hielo se mida la temperatura, esta ultima es la que interesa. La temperatura de fusin es la que permite determinar la salinidad del fluido en % peso NaCl, de acuerdo a curvas experimentales. Generalmente las inclusiones tienen otras sales disueltas como KCl, CaCl, etc. pero se asume que el sistema es H20 + NaCl, determinando as la salinidad relativa del sistema. Como calcular la salinidad por la ecuacin de Potter 1977, esto cuando no hay sales disueltas (solidos).

% peso NaCl eq. = 1,76958- 4,2384 x 10-22 x 5,2778 x 10-43 0,028 NaCl eq. Molar = 0,30604- 2,8598 x 10-32 + 4,8690 x 10-63 0,007 = Temperatura que funde el ultimo cristal de hielo en la inclusin. Esta formula puede calcular la salinidad en el rango de los -20 V

Inclusion bifsicas con L+ V

Inclusion polifsica con V + L + S + H

Inclusion con CO2 liquido + CO2 vapor + H20 (AQ)

Inclusiones con vidrio de alta temperatura en rocas volcnicas.

Inclusiones de vidrio volcnico (Vd) con cuarzo (Q)

Inclusiones de vidrio volcnico (Vd) con cuarzo (Q)

Inclusiones Fluidas Collao (psimas)Son pequeas porciones de fluidos que quedan atrapados en cavidades o imperfecciones en la red cristalina en la etapa de formacin de los minerales. Representan los fluidos hidrotermales formadores de los depsitos minerales. Gracias a las inclusiones fluidas se puede conocer el origen la evolucin y el rol de las soluciones en procesos; magmticos, hidrotermales, sedimentariosdiagenticos y metamrficos (skarn). Los minerales mas comunes hospedados las inclusiones fluidas son; qz, fluorita, halita, calcita, apatito, dolomita, esfalerita, baritina, topacio, casiterita. Clasificacin segn su origen pueden ser Primarias (P), Segundarias (S), y Seudosecundarias. Segn sus fases se pueden clasificar como; Monofsica liquida, bifsica rica en liquido, bifsica rica en vapor, monofsica vapor, polifsica solida, multisolida, con liquido inmiscible y con vidrio.

Condiciones de atrapamiento de las inclusiones fluidas. La trayectoria AB hay un fluido homogneo en la fase liquida. La trayectoria B1D formaciones de una pequea burbuja de vapor limite entre la fase liquida y vapor, el tamao va aumentar a medida que la temperatura disminuya. Trayectoria DR formaciones de cristales hijos por precipitaciones de las sales disueltas al descender la temperatura y presin.

Clasificacin de Nash segn fases. Tipo I Moderada Salinidad Contiene, una fase fluida lquida y una pequea burbuja de vapor, que mayoritariamente es H2O, y que alcanza el 10% de del volumen de la inclusin. El rango de salinidad determinado a travs del punto de congelamiento, va entre 23 y valores cercanos a 0 % en peso de NaCl equivalente. Por anlisis qumicos del fluido se identificaron que los mayores constituyentes de la fase acuosa eran Na, K, Ca, y cloruros. Pueden presentar uno o ms minerales hijo, siendo la identificacin de stos dificultosa; sin embargo, podra existir de dawsonita y anhidrita. Tipo II Ricas en Gas Formadas por una fase fluida liquida y ms de 60% de vapor. Ppresenta, adems una rojiza u opaca hematita hija. La salinidad del liquido esta en el rango entre 0.4 y 7 % en peso de NaCl equivalente. Tipo III Relativa a Halita Estas inclusiones contienen cubos de halita bien formados y otros de minerales hijos FIGXX. Son observados en cuarzos de prfidos gneos y en muchas vetas cuarzo sulfuros. Un segundo mineral isotpico hijo es la silvita, presente alrededor del borde, de menor relieve y de mayor coeficiente termal de solubilidad que la halita. Y entre otros minerales hijos, la hematita la anhidrita, calcita son los ms fciles de reconocer. En el calentamiento de inclusiones, la halita y silvita se disuelven entregando informacin de la salinidad, que en general estn en el rango de 10 a 50 % en eso de NaCl equivalente. El rango de temperatura varia entre 225 y 725C siendo comn este tipo de inclusiones en depsitos de prfidos cuprferos, pero no exclusivos de este ambiente, ni solamente relacionados a mineralizacin de cobre. Tipo IV Ricas en CO2 Presenta una tercera fase fluida, de CO2 liquido, distinguible a bajas temperaturas. La salinidad vara entre 2 a 30 % en peso de NaCl equivalente. Las diferencias entre CO2 y H2O no son distinguibles pticamente, pero si en la medicin de la temperatura y la presin. Estas fases son indicadoras de un sistema hidrotermal efervescente.

TEMPERATURA-SALINIDAD, PROYECTO TOROMOCHO, MINERA PERU COPPER

Diagrama de temperatura de homogenizacin salinidad, para inclusiones fluidas en cuarzo de muestras con alteracin hidrotermal y mineralizacin de Fe-Cu-(Mo) del Proyecto Toromocho, mostrando la distribucin de principales tipos de inclusiones fluidas, tpicas de prfidos mineralizados. Lnea curvada, encierra

600Temperatura de Homogenizacin, C

500

400TH L THL Mhal TH V THL MSil

300

200

100

0 0 10 20 30 40 50 60 70Salinidad, % en Peso de NaCl Equivalente

campo caracterstico, de inclusiones fluidas polifsicas, para algunos prfidos cuprferos norteamericanos, Nash (1976). En Toromocho hay numerosas inclusiones polifsicas de baja temperatura. Inclusiones polifsicas hipersalinas, que homogenizan a muy alta temperatura, genticamente, pueden estar involucradas a fases voltiles exsueltas desde el magma, en la generacin de los prfidos cuprferos, (Holland, 1972, Burnham, 1979, Dilless, 1987, Cline, 1995; en Simon et al. 2006). Este ltimo autor, en experiencias llevadas a cabo en laboratorio a 800 C y 140 MPa, propone que el Cu, puede ser transportado en complejos sulfurados y clorurados, como las presentes en la fase de vapor de magmas ricos en voltiles y fluidos salinos.TEMPERATURA-SALINIDAD DE INCLUSIONES FLUIDAS EN FENOCRISTALES DE CUARZO, PROYECTO SULFATO, CODELCO1200

Temperatura de Homogenizacin, C

1000

800

THl Fq600

THv Fq THl>TDh Fq THl