Hispanopedia WikiLa circulación hidrotermal, en su sentido más general, es la circulación de agua caliente ( del griego antiguo ὕδωρ, agua , [ 1 ] y θέρμη, calor [ 1 ] ). La circulación hidrotermal ocurre con mayor frecuencia en las proximidades de fuentes de calor dentro de la corteza terrestre . En general, esto ocurre cerca de la actividad volcánica , [ 2 ] pero puede ocurrir en la corteza superficial a media a lo largo de irregularidades de fallas que penetran profundamente o en la corteza profunda relacionada con la intrusión de granito , o como resultado de la orogenia o el metamorfismo . La circulación hidrotermal a menudo da lugar a depósitos minerales hidrotermales .
circulación hidrotermal en el fondo marino
La circulación hidrotermal en los océanos es el paso del agua a través de los sistemas de dorsales oceánicas .
El término incluye tanto la circulación de las conocidas aguas de alta temperatura de las chimeneas hidrotermales cerca de las crestas de las dorsales, como el flujo difuso de agua a temperaturas mucho más bajas a través de sedimentos y basaltos enterrados más lejos de las crestas de las dorsales. [ 3 ] El primer tipo de circulación se denomina a veces "activa" y el segundo "pasiva". En ambos casos, el principio es el mismo: el agua de mar fría y densa se hunde en el basalto del fondo marino y se calienta en profundidad, tras lo cual asciende de nuevo a la interfaz roca-agua oceánica debido a su menor densidad. La fuente de calor para las chimeneas activas es el basalto recién formado y, para las chimeneas de mayor temperatura, la cámara magmática subyacente . La fuente de calor para las chimeneas pasivas son los basaltos más antiguos que aún se están enfriando. Los estudios de flujo de calor del fondo marino sugieren que los basaltos dentro de la corteza oceánica tardan millones de años en enfriarse por completo mientras continúan sustentando sistemas de circulación hidrotermal pasiva.
Las fuentes hidrotermales son lugares en el fondo marino donde los fluidos hidrotermales se mezclan con el océano suprayacente. [ 4 ] Quizás las formas de fuentes hidrotermales más conocidas sean las chimeneas naturales denominadas fumarolas negras . [ 4 ]
Circulación hidrotermal relacionada con volcanes y magmas
La circulación hidrotermal no se limita a los entornos de dorsales oceánicas. Las celdas de convección hidrotermal circulante pueden existir en cualquier lugar donde una fuente anómala de calor, como un magma intrusivo o una chimenea volcánica , entre en contacto con el sistema de aguas subterráneas donde la permeabilidad permita el flujo. [ 5 ] [ 6 ] Esta convección puede manifestarse como explosiones hidrotermales , géiseres y aguas termales , aunque no siempre es así. [ 5 ]
La circulación hidrotermal sobre cuerpos magmáticos se ha estudiado intensamente en el contexto de proyectos geotérmicos, donde se perforan numerosos pozos profundos en el sistema para extraer y posteriormente reinyectar los fluidos hidrotermales. Los conjuntos de datos detallados obtenidos de este trabajo muestran la persistencia a largo plazo de estos sistemas, el desarrollo de patrones de circulación de fluidos e historias que pueden verse influenciadas por un nuevo magmatismo, el movimiento de fallas o cambios asociados con la brechificación y erupción hidrotermal, a veces seguidas de una invasión masiva de agua fría. Un estudio menos directo, pero igualmente intensivo, se ha centrado en los minerales depositados, especialmente en las partes superiores de los sistemas de circulación hidrotermal.
Comprender la circulación hidrotermal relacionada con volcanes y magma implica estudiar explosiones hidrotermales, géiseres, aguas termales y otros sistemas relacionados, así como sus interacciones con las aguas superficiales y subterráneas asociadas. [ 5 ] Un entorno propicio para observar este fenómeno son los lagos de origen volcánico , donde suelen estar presentes aguas termales y géiseres. [ 5 ] Los sistemas de convección en estos lagos funcionan mediante la percolación descendente de agua fría del lago a través del lecho permeable, mezclándose con agua subterránea calentada por magma o calor residual, y ascendiendo para formar manantiales termales en los puntos de descarga. [ 5 ]
La existencia de celdas de convección hidrotermal y manantiales o géiseres en estos entornos depende no solo de la presencia de una masa de agua más fría y calor geotérmico, sino también de un límite de flujo nulo en el nivel freático. [ 5 ] Estos sistemas pueden desarrollar sus propios límites. Por ejemplo, el nivel del agua representa una condición de presión de fluido que conduce a la exsolución de gases o a la ebullición, lo que a su vez provoca una mineralización intensa que puede sellar grietas.
corteza profunda
El término hidrotermal también se refiere al transporte y la circulación de agua dentro de la corteza profunda, generalmente desde áreas de rocas calientes hacia áreas de rocas más frías. Las causas de esta convección pueden ser:
- Intrusión de magma en la corteza
- Calor radiactivo generado por masas de granito enfriadas
- Calor del manto
- Carga hidráulica procedente de cadenas montañosas, por ejemplo, la Gran Cuenca Artesiana.
- Deshidratación de rocas metamórficas, que libera agua.
- Deshidratación de sedimentos enterrados a gran profundidad
La circulación hidrotermal, en particular en la corteza profunda, es una causa principal de la formación de depósitos minerales y una piedra angular de la mayoría de las teorías sobre la génesis de los yacimientos minerales .
Yacimientos minerales hidrotermales
A principios del siglo XX, varios geólogos trabajaron para clasificar los depósitos minerales hidrotermales que suponían que se formaban a partir de soluciones acuosas ascendentes. Waldemar Lindgren (1860-1939) desarrolló una clasificación basada en la interpretación de las condiciones decrecientes de temperatura y presión del fluido de deposición. Sus términos: "hipotérmico", "mesotérmico", "epitermal" y "teleotérmico", expresaban una temperatura decreciente y una distancia creciente desde una fuente profunda. [ 7 ] Estudios recientes conservan solo la etiqueta epitermal . La revisión de John Guilbert de 1985 del sistema de Lindgren para depósitos hidrotermales incluye lo siguiente: [ 8 ]
- Fluidos hidrotermales ascendentes, agua magmática o meteórica
- Yacimientos de pórfido de cobre y otros depósitos, 200–800 °C, presión moderada
- Ígnea metamórfica, 300–800 °C, presión baja a moderada
- Vetillas cordilleranas, profundidades intermedias a poco profundas.
- Epitermal, superficial a intermedio, 50–300 °C, baja presión
- Soluciones meteóricas calentadas en circulación
- Depósitos tipo valle del Misisipi , 25–200 °C, baja presión
- Uranio del oeste de EE. UU. , 25–75 °C, baja presión
- Agua de mar caliente en circulación
- Depósitos de dorsales oceánicas , 25–300 °C, baja presión
Véase también
Referencias
- 1 2 Liddell, HG y Scott, R. (1940). Un léxico griego-inglés. Revisado y ampliado por Sir Henry Stuart Jones. Con la colaboración de Roderick McKenzie. Oxford: Clarendon Press.
- ↑ Donoghue, Eleanor; Troll, Valentin R.; Harris, Chris; O'Halloran, Aoife; Walter, Thomas R.; Pérez Torrado, Francisco J. (15 de octubre de 2008). "Alteración hidrotermal de baja temperatura de tobas intracaldera, caldera de Tejeda del Mioceno, Gran Canaria, Islas Canarias" . Journal of Volcanology and Geothermal Research . 176 (4): 551– 564. Bibcode : 2008JVGR..176..551D . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2008.05.002 . ISSN 0377-0273 .
- ↑ Wright, John; Rothery, David A. (1998), "Circulación hidrotermal en la corteza oceánica" , The Ocean Basins: Their Structure and Evolution , Elsevier, pp. 96–123 , doi : 10.1016/b978-075063983-5/50006-0 , ISBN 978-0-7506-3983-5Consultado el 11 de febrero de 2021.
- 1 2 German, CR; Seyfried, WE (2014), "Procesos hidrotermales" , Tratado de geoquímica , Elsevier, págs. 191–233 , doi : 10.1016/b978-0-08-095975-7.00607-0 , ISBN 978-0-08-098300-4Consultado el 11 de febrero de 2021.
- 1 2 3 4 5 6 Bayani Cardenas, M.; Lagmay, Alfredo Mahar F. ; Andrews, Benjamin J.; Rodolfo, Raymond S.; Cabria, Hillel B.; Zamora, Peter B.; Lapus, Mark R. (enero de 2012). "Fumadores terrestres: Manantiales termales debido a la convección hidrotermal de agua subterránea conectada a agua superficial: MANANTIALES DEBIDO A LA CONVECCIÓN HIDROTERMAL" . Geophysical Research Letters . 39 (2): n/a. doi : 10.1029/2011GL050475 .
- ↑ Donoghue, Eleanor; Troll, Valentin R.; Harris, Chris; O'Halloran, Aoife; Walter, Thomas R.; Pérez Torrado, Francisco J. (octubre de 2008). "Alteración hidrotermal de baja temperatura de tobas intracaldera, caldera de Tejeda del Mioceno, Gran Canaria, Islas Canarias" . Journal of Volcanology and Geothermal Research . 176 (4): 551– 564. Bibcode : 2008JVGR..176..551D . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2008.05.002 .
- ↑ W. Lindgren, 1933, Yacimientos minerales , McGraw Hill, 4.ª ed.
- ↑ Guilbert, John M. y Charles F. Park, Jr., 1986, La geología de los depósitos minerales , Freeman, pág. 302 ISBN 0-7167-1456-6
- Procesos geológicos
- oceanografía física