Procesos de mineralización en manantiales hidrotermales submarinos someros. Ejemplos en México

Abstract

ResumenEl estudio geoquímico y mineralógico realizado en varias localidades con manantiales hidrotermales submarinos someros (emplazados a menos de 200 mbnm) sugiere que este tipo de actividad puede haber generado yacimientos importantes de óxidos, sulfuros y metales preciosos. La relevancia del estudio de estos sistemas de manantiales reside en el hecho de que, además de ser los análogos actuales de algunos depósitos metalíferos de interés económico, éstos soportan ecosistemas especializados, caracterizados por la coexistencia y competencia de organismos quimiosintéticos y fotosintéticos. En relación a la actividad metabólica de los primeros tienen lugar algunos procesos biogeoquímicos y de mineralización similares a los que se han descrito en ambientes oceánicos de chimeneas mineralizantes y en infi ltraciones frías de hidrocarburos.La profundidad máxima que defi ne a los manantiales hidrotermales submarinos someros como tales es de 200 m. Este límite de profundidad determina un cambio brusco en los parámetros ambientales y de estructura de las comunidades bióticas, y coincide con un aumento en la pendiente de la curva de ebullición respecto a la presión para el agua marina.Los fl uidos hidrotermales de los manantiales submarinos someros presentan características químicas e isotópicas intermedias entre los de los manantiales de gran profundidad y los de los sistemas geotérmicos continentales. Generalmente, la salinidad del agua termal es inferior a la del agua de mar, lo cual implica, junto con la composición isotópica, la presencia en el fl uido de una importante componente de agua meteórica.Un rasgo característico de los sistemas hidrotermales someros es la presencia de una fase gaseosa exsuelta, que en muchos casos es muy rica en CO 2 . Dicha fase puede contener, además, cantidades elevadas de N 2 y CH 4 en sistemas cuyos fl uidos interaccionan con sedimentos, y de H 2 S en sistemas vinculados a actividad fumarólica de volcanes.En las costas occidentales de México se conocen sistemas hidrotermales submarinos someros en Punta Banda y Bahía Concepción en la península de Baja California, y en Punta Mita en Nayarit. Dichos sistemas están emplazados en contextos de margen continental afectado por extensión tectónica con un elevado gradiente geotérmico, y en ningún caso presentan vínculos claros con actividad volcánica. Su estudio ha generado un volumen importante de información acerca de sus características geoquímicas y mineralógicas, así como de los procesos que desencadenan la precipitación de minerales alrededor de las zonas de descarga de fl uidos hidrotermales. Además, los sistemas de manantiales hidrotermales someros podrían suponer una potencial fuente de energía geotérmica.

Granulometric Analysis of Shallow Vents Sediments at Banderas Bay (Mexico)

“…The hydrothermal activity in the shallow submarine hydrothermal system at Punta Mita (SSHSPM), located in Las Coronas fissure [1] in Banderas Bay, can be appreciated from the sea surface, due to the presence of gas bubbles rising from the seabed and bursting in contact with the surface. It is located in continental margins affected by tectonic extension processes with a high geothermal gradient [2], and it is not related to volcanic activity, as with most shallow submarine hydrothermal systems on the planet [3]. Hydrothermal activity takes place on basaltic rock fissures partially covered by uncemented sediments, and the discharges consist of gas and water, which reach temperatures of up to 85 • C [2].…”

“…It is located in continental margins affected by tectonic extension processes with a high geothermal gradient [2], and it is not related to volcanic activity, as with most shallow submarine hydrothermal systems on the planet [3]. Hydrothermal activity takes place on basaltic rock fissures partially covered by uncemented sediments, and the discharges consist of gas and water, which reach temperatures of up to 85 • C [2]. According to Canet and Prol-Ledesma [2], this hydrothermal activity affects an area greater than 1 km 2 at a depth of approximately 10 m. The oceanic environment of SSHSPM is influenced by four main currents: the California current, reflux from the Gulf of California, the north equatorial current, and the coastal current from Costa Rica [4].…”

“…Hydrothermal activity takes place on basaltic rock fissures partially covered by uncemented sediments, and the discharges consist of gas and water, which reach temperatures of up to 85 • C [2]. According to Canet and Prol-Ledesma [2], this hydrothermal activity affects an area greater than 1 km 2 at a depth of approximately 10 m. The oceanic environment of SSHSPM is influenced by four main currents: the California current, reflux from the Gulf of California, the north equatorial current, and the coastal current from Costa Rica [4]. Moreover, the bottom is subject to the action of waves, storms, and bottom currents [5].…”

“…The aforementioned prevents well-formed and large mounds on the vents, and only mounds with little vertical development are formed [5]. Canet and Prol-Ledesma [2] identified a mound up to 0.75 m high, but also reported that the currents and waves to which the seabed of SSHSPM is continually subjected have a high erosive power.…”

First Record of Amphioxus Branchiostoma californiense (Amphioxiformes: Branchiostomatidae) Adjacent to a Shallow Submarine Hydrothermal System at Banderas Bay (Mexico)

“…According to Canet and Prol-Ledesma [14], in Mexico there are three shallow submarine hydrothermal ventings, one of which is at Punta Mita, Nayarit, where anomalously high heat flow values have been calculated [15]. The study area is part of a shallow submarine hydrothermal system at Punta Mita (SSHSPM), in the Las Coronas fissure [16,17]. The hydrothermal discharges reach temperatures up to 89 • C. The emanated gas is composed mainly of N 2 (88%) and CH 4 (12%), and the fluids are less saline than seawater and significantly enriched in Si, Ca, Li, B, Ba, Rb, Fe, Mn, and As [18].…”