Los procesos de reemplazamiento metasomático han sido con frecuencia objeto de polémica y no siempre pueden separarse estrictamente de otros procesos. Así, por ejemplo, no es raro que el relleno hidrotermal vaya acompañado de procesos de reequilibrio de los fluídos, implicando reacciones con los minerales tempranos y sustitución parcial de éstos, evidenciada por su corrosión. Por otra parte, el metasomatismo como forma de alteración hidrotermal se propaga de forma privilegiada a través de una red de fracturas y microfisuras, en las cuales pueden encontrarse, en detalle, evidencias de relleno. Todo ello hace que la terminología sea a veces confusa, por ejemplo cuando se emplean en este contexto términos como vetas (en realidad, cuerpos tabulares o mantos, habitualmente estratoligados y sin evidencias de relleno) o clastos (en realidad, restos no digeridos del encajante). En lo que sigue, para evitar mal entendidos, estos términos comunes pero impropios o discutibles se escriben entre comillas (“vetas”, “clastos”).
En general, los procesos de reemplazamiento metasomático se reconocen a escala mesoscópica por criterios como:
- Contactos difusos, transicionales, frecuentemente asociados a diseminación de la mena en el encajante, en abundancia decreciente al alejarse del cuerpo mineralizado.
- Deposición topomineral, es decir, precipitación selectiva en los puntos en que el material reemplazado tenía la composición adecuada o mayor reactividad química.
- Las “vetas” o estructuras mineralizadas pueden tener cualquier geometría, concordante o no con la del encajante, pero tienden a mimetizar las formaciones más reactivas, sin seguir estrictamente patrones de fracturación mecánica.
- Los bordes a un lado y otro de la “veta” no encajan, puesto que están definidos por frentes de reacción independientes de la geometría previa.
- La estructura interna no tiene por qué ser simétrica.
- Los “clastos” o fragmentos de roca de caja suelen tener contornos curvilíneos e irregulares, que no se pueden encajar como piezas de un rompecabezas; sin embargo, su orientación y estructura interna pueden estar en continuidad con las de la roca de caja (ausencia de movimiento, al contrario que en las verdaderas vetas).
- Preservación de estructuras heredadas del encajante (estratificación, bandeado, pliegues, oolitos, etc.).
A escala microscópica, los procesos de sustitución pueden reconocerse por:
Contactos indentados o irregulares entre granos, con bordes de reacción:
F 43.91.e – Bordes de reacción, indicando corrosión de cuarzo por (i) bismutinita (gris) con corona de eskutterudita (fina orla, gris brillante) y (ii) Bi nativo (blanco, rayado), que corroe a todos los demás, lo que establece la secuencia de cristalización cuarzo-bismutinita-eskutterudita-Bi para el relleno hidrotermal. C-15, Loma La Pizarra, Villanueva de Cordoba (dsp).
F 43.91.b – Bordes de reacción con reemplazamiento parcial de esfalerita (y pirita) por calcopirita (chalcopyrite disease , cf. discusión F 43.06.c y d). Feeder de sulfuros masivos VA3-668.80, Masa Valverde, FPI, Sondeo 3 (dsp).
F 42.18.a – Contactos indentados entre millerita (amarilla) y polydimita secundaria (gris rosado claro), que la reemplaza por alteración; relictos de pirita (blanco amarillento pálido, en comparación con millerita) y violarita (gris rosado oscuro) en corona sobre pirita. TFPe24, Dry Nickel Mine, Bindura, Zimbabwe (osp).
Relaciones geométricas, entre granos contiguos, que habitualmente permiten distinguir los minerales primarios o reemplazados de los secundarios o neoformados. Los primarios muestran contactos cóncavos dominantes; o bien reemplazamiento condicionado por la estructura: direcciones cristalográficas favorables, maclas o planos de exfoliación. Los secundarios, contactos convexos, con lóbulos o indentaciones que penetran en el mineral sustituído, habitualmente privilegiando direcciones favorables o zonas de debilidad de éste (p. ej. agregados de escasa cristalinidad, zonas porosas o micro-fracturadas):
F 43.03.a – Relleno filoniano, con deposición secuencial de: (1) arsenopirita (blanco, reducida a relictos) y esfalerita (gris), seguidas de: (2) estannita (gris oliva claro) y (3) galena (blanco grisáceo) y cuarzo (gris oscuro). Los bordes de reacción fijan la secuencia (1-2) y, junto con las relaciones espaciales (o episodios brechificación-cementación), determinan la secuencia (2-3). Rub483/77, Davidschacht, Saxen, Alemania (dsp).
F 43.93.d – Estructura fantasma de magnetita: ilmenita (gris-pardo-rosado) tabular orientada siguiendo direcciones octaédricas de magnetita, de la que quedan algunos vestigios (gris claro, centro izq) y escasos relictos entre las láminas de ilmenita. Muestra 110806.22, Tapo, Tarma, Perú (dsp).
F 43. 93.c – Proceso avanzado de alteración de cromita (comp. F43.93.b), transformada casi por completo en una variedad más ferrífera, gris (reflectancia intermedia), que incluye escasos relictos más oscuros de cromita primaria (centro izq) y silicatos de neo-formación (serpentina, clorita, negros) marcando estructura fantasma: orientados según las direcciones de exfoliación octaédrica (111) heredadas de ésta. Magnetita (blanca) y ferritcromita (gris muy claro) en microfisuras. Muestra TP140607.30, Mina Tapo, Tarma, Deptº Junin, Perú (osp).
F 43.05.f – Reemplazamiento progresivo de arenas del Rotliegendes por pirita: proceso incipiente en las arenas de cuarzo (a partir de los bordes), más avanzado en la matriz detrítica y completado en fragmentos líticos (más porosos y reactivos). Es evidente que, a diferencia de F43.05.d, la pirita no es detrítica (cf. F43.09). Rub11, Spremberg, Brandenburg Kupfershciefer (dsp).
Asociación mineral en la que coexisten fases que sugieren desequilibrio, como óxidos y sulfuros de cobre. Es decir, superposición de paragénesis que no son estables en las mismas condiciones:
F 43. 94.b – Transición de zonas de cementacion (calcocita, blanco-azulado) y oxidación (cuprita: gris, reflexiones internas rojas; malaquita: gris birreflectante, RI verdes; limonita, gris, RI pardo-anaranjadas, escasa), con alternancia inicial de cementación y oxidación (dos generaciones de calcocita, separadas por una estrecha corona de cuprita intercalada), cerradas por deposición final de malaquita. CR-376, Tsumeb, Namibia (dsp).
F 43. 94.c – Transición de zonas de cementacion (calcocita, blanco-azulado) y oxidación (cuprita: gris, reflexiones internas rojas; malaquita: gris birreflectante, RI verdes; limonita, gris, RI pardo-anaranjadas, escasa), con alternancia inicial de cementación y oxidación (dos generaciones de calcocita, separadas por una estrecha corona de cuprita intercalada), cerradas por deposición final de malaquita. CR-376, Tsumeb, Namibia (d+p).
Presencia de seudomorfos:
F 41.08.a – Formas cúbicas de limonita seudomorfas de pirita. M260889_3, Rodalquilar, Almeria (dsp).
F 41.08.d – Microfósil piritizado (Fusulina) en mena Banderz: impregnación de esfalerita (gris) ± galena (blanco azulado) ± marcasita (blanco verdoso) y diseminación de pirita framboidal y en vestigios orgánicos piritizados. HD 6153, Rammelsberg, Niedersachsen, Alemania (osp).
Vestigios como relictos o fantasmas del mineral primario:
F 43. 92.b – Calcopirita masiva con relictos de hematites. M031200.30g, Mina Maruxa, Moeche, Coruña (osp).
43.06.o – muestran el mismo proceso sobre pirrotita granoblástica, cuya textura permanece intacta a pesar de la avanzada transformación mineralógica; la orientación de la marcasita neoformada (//0001 de pirrotita) marca la original de cada grano de pirrotita. Los relictos de pirrotita, pardo-rosados, muestran colores de anisotropismo verde claro, que contrastan con el color blanco amarillento e isotropía de pirita y el color blanco verdoso, anisotropismo verde-azulado y hábito laminar de marcasita; violarita (rosada, isótropa) es criptocristalina y aparece más oscura. HD 6771, Horbach, Schwarzwald, Alemania. (osp)
43.06.p – muestran el mismo proceso sobre pirrotita granoblástica, cuya textura permanece intacta a pesar de la avanzada transformación mineralógica; la orientación de la marcasita neoformada (//0001 de pirrotita) marca la original de cada grano de pirrotita. Los relictos de pirrotita, pardo-rosados, muestran colores de anisotropismo verde claro, que contrastan con el color blanco amarillento e isotropía de pirita y el color blanco verdoso, anisotropismo verde-azulado y hábito laminar de marcasita; violarita (rosada, isótropa) es criptocristalina y aparece más oscura. HD 6771, Horbach, Schwarzwald, Alemania. (o+p)
F 42.21.g – Textura boxwork en limonita indígena, seudomorfa de microclasto de pirita. 260889.3, Rodalquilar, Almeria (dsp).
Desarrollo de bandas o alineaciones de minerales neoformados, habitualmente idiomorfos, que se superponen sobre estructuras preexistentes y las mimetizan o crecen sobre ellas:
F 43.07.i – Crecimiento de pirita idio-poikiloblástica en filita deformada, con fina diseminación de pirita framboidal y rutilo marcando la esquistosidad. Las inclusiones poikilíticas en los idioblastos de pirita conservan la orientación externa -son paralelas a la esquistosidad-, lo que indica su génesis post-tectónica. VA14-377.80, FPI, Masa Valverde,Sondeo 3 (dsp).
F 42.23.a – Intercalación de microbandas de magnetita (gris muy claro, isótropo) y vonsenita (gris, fuertemente anisótropo), definiendo una textura en sandwich. Rub81.15, Burguillos del Cerro, Badajoz (dsp).
F 42.23.b – Intercalación de microbandas de magnetita (gris muy claro, isótropo) y vonsenita (gris, fuertemente anisótropo), definiendo una textura en sandwich. Rub81.15, Burguillos del Cerro, Badajoz (d+p).
F 43.10.c – Proceso infiltrativo-metasomático en areniscas Rotliegendes, en contacto con Kupferschiefer: impregnación intersticial de pirita, con reemplazamiento preferente de zonas porosas (matriz y FR, fragmentos de roca, lutíticos). Kupferschiefer MRub010211, Spremberg, Brandenburg (dsp).
F 43.10.d – Detalle de la arena central de F43.10.c: fragmento de roca poroso y reactivo (lutítico), en cuyo interior progresa más rápidamente la sustitución por pirita (dsp).
F 43.10.e – Impregnación avanzada y sustitución total de FR por pirita (misma roca de F43.10.c, dsp).
F 43.10.f – Infiltración limitada por el contacto con nivel impermeable (lutita arcillosa). En el nivel reactivo: sustitución parcial de arenas de cuarzo y total de FR por pirita y “congelación” de los rasgos sedimentarios, replicados por pirita (misma roca de F43.10.c, dsp).