Mineral fumarol

Los minerales fumarólicos son minerales que se depositan por las exhalaciones de las fumarolas . Se forman cuando los gases y compuestos se desubliman o precipitan a partir de condensados, formando depósitos minerales. Se asocian principalmente con volcanes (como sublimado volcánico o sublimado fumarólico ) tras la deposición de gases volcánicos durante una erupción o descarga de una chimenea volcánica o fumarola , ^{[ 1 ]} pero también se han encontrado en depósitos de carbón en combustión . Pueden ser negros o multicolores y suelen ser inestables al exponerse a la atmósfera.

El azufre nativo , denominado en este contexto limonero, es un mineral sublimado común, y diversos haluros , sulfuros y sulfatos se encuentran en este entorno asociados a fumarolas y erupciones. Numerosos minerales raros son propios de las fumarolas, y se conocen al menos 240 de ellos en el volcán Tolbachik, en Kamchatka , Rusia. Otros volcanes donde se han descubierto minerales de fumarola específicos son Vulcano, en Italia, y Bezymyanny, también en Rusia.

En las fumarolas , los minerales se forman mediante la desublimación de los gases fumarólicos o mediante la interacción de estos gases con la roca encajante . ^{[ 2 ]} Los primeros se conocen como sublimados y los segundos como incrustaciones. ^{[ 3 ]} Algunos de estos depósitos también pueden formarse mediante la interacción entre condensados ​​líquidos fumarólicos y la roca encajante ^{[ 4 ]} y no siempre se forman por desublimación. ^{[ 5 ]} Pueden ocurrir ciclos repetidos de deposición primaria y alteración secundaria. ^{[ 6 ]} Los gases volcánicos como el cloruro de hidrógeno , el fluoruro de hidrógeno , el dióxido de azufre y el agua ^{[ 7 ]} pueden transportar grandes cantidades de elementos, contribuyendo así a los ciclos geoquímicos en la superficie y a la formación de depósitos minerales en profundidad. ^{[ 8 ]} Cuando estas exhalaciones alcanzan la atmósfera y se enfrían, los minerales que contienen tienden a precipitar. ^{[ 9 ]}

Los minerales de fumarola volcánica (como sublimado volcánico o sublimado fumarólico) se forman tras la deposición de gases volcánicos durante una erupción o descarga de una chimenea volcánica o fumarola . ^{[ 1 ]} La combustión del carbón produce suficiente calor para fundir parcialmente las rocas y generar exhalaciones de los componentes minerales incrustados en el carbón. ^{[ 10 ]} Los incendios de vetas de carbón a menudo depositan minerales fumarólicos en áreas de unos pocos metros cuadrados que pueden detectarse mediante imágenes hiperespectrales aéreas. ^{[ 11 ]} Los incendios de carbón pueden movilizar oligoelementos tóxicos . ^{[ 12 ]} También se han encontrado minerales de fumarola en el cráter Gusev en Marte ^{[ 13 ]} y posiblemente en una muestra traída de la Luna por la sonda Chang'e-5 . ^{[ 14 ]}

Los depósitos de fumarolas se han utilizado para identificar anomalías en el flujo de calor y para reconstruir los procesos de génesis del mineral . ^{[ 6 ]}

Las exhalaciones de fumarolas suelen ser negras o multicolores y tienden a desarrollar zonaciones típicas. Los componentes comunes son compuestos de azufre y azufre elemental. ^{[ 9 ]} En el Valle de los Diez Mil Humos en Alaska, los minerales de las fumarolas forman costras delgadas en las chimeneas, mezclas con depósitos de tefra ^{[ 15 ]} y afloramientos y montículos coloreados en los sitios de antiguas fumarolas. ^{[ 16 ]} Los depósitos en el volcán Tolbachik tienen formas como costras, pequeñas placas ^{[ 17 ]} y glóbulos. ^{[ 18 ]}

Los componentes típicos de los minerales de fumarola son haluros , óxidos , sulfatos y sulfuros , ^{[ 19 ]} con una composición exacta diferente entre volcanes, chimeneas individuales en volcanes, diferentes temperaturas de la misma chimenea ^{[ 20 ] [ 21 ]} y la historia de la chimenea (se pueden formar nuevos minerales cuando los gases fumarólicos vuelven a interactuar con los minerales fumarólicos dejados por la actividad anterior). ^{[ 22 ]} Los minerales fumarólicos suelen ser inestables y se erosionan o descomponen; ^{[ 23 ]} en el Valle de los Diez Mil Humos en Alaska, se tardó menos de un siglo en que desaparecieran casi todos los depósitos de minerales de fumarola ^{[ 24 ]} aunque otros permanecieron y se utilizaron posteriormente para identificar antiguas chimeneas fumarólicas. ^{[ 25 ]} Por lo tanto, muchos minerales de fumarola son raros y muchos minerales raros son minerales de fumarola. ^{[ 26 ]} Algunos minerales fumarólicos se han encontrado en volcanes cenozoicos extintos ^{[ 27 ]} y también podrían existir en rocas arcaicas . ^{[ 28 ]} Se presentan texturas únicas, como estructuras en forma de burbujas, que pueden formarse cuando el líquido que deposita los minerales se evapora. ^{[ 4 ]}

Se han realizado investigaciones sobre la mineralogía de los minerales de fumarolas en Centroamérica, Rusia y Europa, ^{[ 19 ]} con publicaciones detalladas sobre Izalco en El Salvador , ^{[ 29 ]} Eldfell en Islandia , ^{[ 30 ]} Vesubio ^{[ 20 ]} donde la investigación se remonta a principios del siglo XIX ^{[ 31 ]} y Vulcano en Italia, Monte Usu en Japón, [[[Kudryavy]] y Tolbachik en Rusia, Kilauea y Monte Santa Helena en los Estados Unidos. ^{[ 19 ]} Se encuentran depósitos de azufre que contienen desublimados fumarólicos en los volcanes Guallatiri y Lastarria en la Zona Volcánica Central de los Andes. ^{[ 32 ]} El volcán Kudryavy en las Kuriles es particularmente conocido por las numerosas mineralizaciones que han producido sus fumarolas ^{[ 33 ]} y por la presencia de precipitados ricos en renio . ^{[ 3 ]} Entre los elementos encontrados allí están las aleaciones de cobre , oro y plata . ^{[ 34 ]} Avachinsky ha sido estudiado por sus depósitos de fumarolas desde la década de 1930. ^{[ 35 ]} Se han identificado varios minerales a base de sulfato en Salton Buttes en California . ^{[ 36 ]} También se han reportado minerales fumarólicos en los Andes occidentales en Bolivia. ^{[ 37 ]}

Los minerales fumarólicos más abundantes se han encontrado en el volcán Tolbachik, en Kamchatka , Rusia; Tolbachik también posee una de las asociaciones minerales más diversas del mundo, ^{[ 27 ]} con varios minerales " endémicos ". ^{[ 38 ]} La alta temperatura y el régimen oxidante de las exhalaciones que transportan los elementos en Tolbachik facilitan la deposición mineral. ^{[ 39 ]} En Tolbachik se descubrió una gran asociación de silicatos ^{[ 40 ]} y varios cloruros de selenito de cobre - zinc ^{[ 41 ]} y minerales fumarólicos a base de cobre. Muchos de estos incluyen CuO polimérico.₄ unidades. ^{[ 2 ]} Se han identificado alrededor de 240 minerales en Tolbachik, ^{[ 27 ]} cerca de un récord, ^{[ 42 ]} 40 de ellos solo se han estudiado incompletamente. ^{[ 43 ]} El oro elemental vinculado a cloruros en Tolbachik se ha interpretado como oro transportado por ambientes oxidantes ricos en cloro. ^{[ 44 ]} Muestras de minerales de fumarolas de Tolbachik y Kudryavy se encuentran en elMuseo Mineralógico FersmanenMoscú. ^{[ 45 ]}

Los flujos de lava históricos del volcán Vesubio contienen minerales fumarólicos; ^{[ 46 ]} este volcán tiene uno de los conjuntos de minerales fumarólicos más diversos de Europa, siendo el mineral más importante la kaliochalcita . ^{[ 47 ]} Son predominantemente sulfatos y minerales que contienen cobre o mena . ^{[ 48 ]} Se han descubierto varios minerales fumarólicos en el volcán Vulcano en Italia, donde la mineralogía ha cambiado desde 1987 y 1990 debido a exhalaciones fumarólicas más calientes, ^{[ 49 ]} produciendo mayores concentraciones de sulfato y sales de azufre. ^{[ 50 ]} También se han encontrado minerales fumarólicos en múltiples volcanes de lodo en Siberia . ^{[ 51 ]}

• Imágenes de microscopio electrónico de barrido de minerales de fumarolas
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  Minerales fumarólicos en colores naturales
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  Minerales fumarólicos en colores naturales, Mutnovsky, Kamchatka
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  Minerales fumarólicos en colores naturales, Tolbachik, Kamchatka

• Fotos de minerales de fumarolas
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  Fotografía no SEM de belomarinaita de Tolbachik, Kamchatka