|
Origen
de los fluidos mineralizantes >>>
Composición isotópica de helio |
|
Las diferencias existentes
entre las composiciones de isótopos de He en la atmósfera, el manto superior,
la corteza continental, y las fuentes radiogénicas,
permite el uso de las relaciones de estos isótopos como trazadoras inequívocas de los posibles orígenes de los volátiles
volcánicos y geotérmicos (Giggenbach y Poreda, 1993; Giggenbach et
al., 1994; Simmons, 1995). La relación 3He/4He en la atmósfera es de
1.39±0.01 (Clarke et al., 1969; Mamyrin
et al., 1969). Esta relación es convencionalmente denominada Ra y constituye la referencia estándard
utilizada. Las comparaciones entre esta referencia y los análisis de las
muestras problema se expresan como una relación R/Ra,
en la cual el valor R corresponde a la relación 3He/4He
de la muestra problema. La relación R/Ra es de
aproximadamente 8-9 en basaltos de dorsal centro-oceánica, 15-30 en el manto
profundo, y <0.1 en la corteza continental, debida a la desintegración
radiactiva de U y Th. Por otro lado, el helio que aportan los magmas ascendentes hacia la
corteza tiene relaciones R/Ra > 6 (Craig et al., 1978; Lupton,
1983). Los volátiles en sistemas geotérmicos del arco Circum-Pacífico
muestran relaciones R/Ra entre 4.3 y 8.2, lo cual
indica la existencia de importantes contribuciones de helio derivado del
manto (Torgersen et al., 1982; Sano y Wakita, 1985; Poreda y Craig, 1989; Giggenbach y Poreda, 1993; Giggenbach et
al., 1994; Giggenbach, 1995; Patterson
et al., 1997). Estas relaciones son muy parecidas a las halladas en fenocristales y xenolitos
procedentes de lavas en contexto de arcos volcánicos, con relaciones R/Ra entre <1 y 8.5 (Tolstikhin
et al., 1972, 1974; Hilton y Craig,
1989; Poreda y Craig, 1989;
Hilton et al., 1993; Gasparon
et al., 1994; Patterson et al., 1997). En los
depósitos epitermales de baja sulfuración de Antamok-Acupan en Filipinas y
Fresnillo en México se obtuvieron relaciones R/Ra
de 6-7 y 1-2, respectivamente (Simmons et al.,
1988; Cooke y Bloom,
1990). Dichos análisis ponen de manifiesto la presencia de helio derivado del
manto que, aunque “diluido”, se ha interpretado que fue transportado a la
corteza probablemente por medio de los magmas ascendentes, migrando a la
corteza superior en las aguas hidrotermales. Una relación 3He/4He típicamente mantélica puede ser modificada mediante diversos
mecanismos. La acumulación de 4He radiogénico
en un magma ascendente se asocia generalmente a un largo periodo de
residencia de dicho magma en la corteza continental (Simmons,
1995). El resultado es la “contaminación” por parte de helio de origen
cortical, cuya R/Ra es de ~0.1. El 4He
también puede ser añadido a los fluidos hidrotermales a partir de la
lixiviación de rocas de la corteza, como parte del ciclo hidrológico. También
la mezcla de fluidos de origen mantélico con aguas
meteóricas puede ser otro posible mecanismo de dilución de la composición
isotópica del helio magmático. En este caso, hay que destacar que la relación
3He/4He de los fluidos en campos geotérmicos actuales
disminuye a medida que aumenta la distancia desde los centros volcánicos,
como función del aumento de la interacción agua/roca (Hilton
et al., 1993), teniendo también en cuenta la mayor incorporación potencial de
aguas meteóricas a las células de convección hidrotermal, con helio de
composición isotópica atmosférica. Los valores R/Ra
sensiblemente inferiores a los considerados como mantélicos
pueden ser explicados mediante (1) una contribución de componentes
corticales, bien por asimilación por parte del magma, bien por la interacción
agua/roca en profundidad, y (2) una mezcla con aguas meteóricas saturadas en
aire. Otro proceso que puede enmascarar el helio mantélico
puede ser el fraccionamiento de 3He a la fase vapor durante la
ebullición, con lo cual es importante poner un especial cuidado en el estudio
petrográfico para detectar este factor. |
|
Pregunta: No se incluye pregunta en este subapartado
|
|
Bibliografía fuente: Camprubí & Albinson
(2006) |