Clases Semana

Evaluación de Yacimientos

MSc. Fulton Carlos Reátegui Ordóñez

Ingeniería de Minas UTP-Arequipa.

Msc. Fulton Reátegui Ordoñez

Semana 1


1.1 Materiales de los yacimientos

Existen dos tipos de yacimientos Metaliferos y no

Metalíferos

Los yacimientos metalíferos son concentraciones de

metales, que primitivamente estaban dispersos.

Los minerales forman las menas, éstas a su vez están

asociados a materia rocosa denominada también estéril.


Menas minerales. Es una concentración de uno o más

elementos químicamente unidos, y asociados con

minerales de ganga principalmente, cuarzo o calcita y

material rocoso.

Clasificación de las menas.

Por su origen pueden ser singenéticas formados

originalmente a partir de roca intrusiva de dos tipos:


Primarias, hipogénicas

Son aquellas que fueron depositadas durante el periodo o periodos de metalización, por soluciones hidrotermales ascendentes

Secundarias supergénicas.

Son el resultado de la alteración de las primarias. como resultado de la lixiviación u otros procesos superficiales, la acción de las aguas superficiales descendentes


Menas mas importantes


Minerales de Ganga.

Los minerales de ganga son materias asociadas a un

depósito.

La ganga puede contener un solo mineral como la pirita

este material es desechable, pero en todo caso esto no se

puede tomar como una regla ya que tenemos una infinidad

de producto de ganga que pueden ser de rendimiento

económico. (Las calizas, piritas, cuarzo etc.)


Principales minerales de Ganga


Origen de los yacimientos minerales

El origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geológicos, y prácticamente cualquier proceso geológico puede dar origen a yacimientos minerales.

Se pueden considerar dos grandes grupos de yacimientos:

1. Los de minerales, ya sean metálicos o industriales, que suelen tener su origen en fenómenos locales que afectan a una roca o conjunto de éstas,

2. Los de rocas industriales, que corresponden a áreas concretas de esa roca que presentan características locales que favorecen su explotación minera.


1.2 Procesos de formación de los yacimientos

minerales

La formación de los yacimientos minerales es muy complicada, ya que algunos contienen varias menas y gangas. A la fecha no existen dos yacimientos iguales y estos han sufrido procesos diversos.

En la formación de un depósito pudieron haber intervenido más de un proceso, entre los agentes que intervienen de los yacimientos minerales:

el agua ya sea en forma de vapor, agua magmática caliente, agua meteórica fría, agua de mar, lago o río, temperatura y presión de la superficie, otros agentes son los magmas, gases, vapores, sólidos en solución, la atmósfera, los organismos, y la roca encajonante.


Se muestra un esquema general de algunos de los procesos de formación

yacimientos minerales, faltando en este esquema la formación de yacimientos

Volcano genéticos Sedimentarios, Sedex y yacimientos de placer.


Veremos los diferentes procesos que dan origen a los

principales yacimientos minerales y son los siguientes:

a) Concentración magmática.

b) Sublimación.

c) Metasomatismo de contacto.

d) Procesos Hidrotermales.

e) Relleno de cavidades.

f) Reemplazamiento.


g) Stockwork o Pórfidos Cupríferos

h) Oxidación y enriquecimiento supergénico.

i) Sedimentación.

j) Evaporación.

k) Concentración residual y mecánica.

l) Metamorfismo.

m) Volcanogenéticos sedimentarios – Exhalativos

n) Placer.

En los yacimientos minerales intervinieron dos más procesos, estos pudieron haber intervenido al mismo tiempo o en diferentes épocas.


Los yacimientos formados al mismo tiempo que las

rocas son denominadas singenéticas.

Los yacimientos que son formados posteriormente a las

rocas se les denominan epigenéticos.


1.2.1 Concentración Magmática

.

Los magmas pueden concentrarse en masas de suficiente

volumen y riquezas, llegando a constituir yacimientos

minerales de valor económico, son grandes y ricos pero

existen relativamente pocos.

Los yacimientos magmáticos se forman de la masa ígnea

intrusivas por simple cristalización o por concentración por

diferenciación


Los denominados ortotécticos y ortomagmáticos han sido

formados por:

1. simple cristalización sin concentración

2. segregación de cristales de la primera formación

3. inyección de materias concentradas en otros lugares por

diferenciación.

Los minerales metálicos cristalizaron antes que los

silicatos de la roca y se separaron por diferenciación y

cristalización.


Tipos de concentración magmática:

Diseminación. La cristalización simple de un magma profundo in

situ una roca producirá una roca granular en cuya masa pueden

estar diseminados los cristales. Los depósitos resultantes tienen la

forma de roca intrusiva, que puede ser un dique, chimenea o una

masa de forma de bolsa, su volumen es grande comparado con la

mayoría de los yacimientos minerales.


Segregación. Son los formados por solución u otros medios. Se

usa esta clasificación exclusivamente para las concentraciones de

minerales que cristalizaron in situ.

Las segregaciones magmáticas tempranas son concentraciones

valiosas constituyentes del magma producido donde los cristales se

diferenciaron mediante la gravedad.

Los depósitos minerales formados por segregación magmática

primaria son generalmente lenticulares y de volumen pequeño, por

lo común son lentejones aislados, coniformes y se presentan en

racimos, en algunos se casos se forman capas en la roca huésped.


Inyecciones. Los minerales metálicos se concentraron probablemente por diferenciación por cristalización.

Son anteriores o contemporáneos de los minerales primarios (ígneos) asociados, no han permanecido en el lugar de acumulación original, sino que fueron inyectados en la roca huésped o en las rocas circundantes.

Las relaciones estructurales del yacimiento con la roca que los encierra muestra claramente que fueron inyectados; atraviesan las estructuras rocosas que los encierran, incluyen fragmentos de dicha roca o se presentan en forma de dique u otras masas intrusivas en rocas ajenas, incluso llegan a metamorfosear las paredes de las rocas.


1.2.2 Yacimientos magmáticos secundarios

Son masas de minerales pirogénicos que cristalizaron al final del período magmático. Son las partes consolidadas de las fracciones ígneas que las subsistieron después de la cristalización, de los silicatos formados primeramente, en este respecto difieren las concentraciones primarias de minerales metálicos.

Por lo tanto los minerales metálicos de los yacimientos magmáticos secundarios se formaron después de los silicatos de la roca, los atraviesan, los inundan y reaccionan con ellos, produciendo bordes de reacción.

Estos cambios denominados alteraciones deutéricas, ocurrieron antes de la consolidación final de la masa ígnea y deben distinguirse de los efectos neumatolíticos o hidrotermales posteriores.


Segregaciones líquidas y residuales. El magma residual se

enriquece, general y progresivamente, en sílice, álcalis, y agua, en

ciertos tipos de magma básico, el magma residual puede

enriquecerse en hierro y titanio.

El líquido residual puede segregarse a los intersticios cristalinos al

interior de la cámara magmática y cristalizar, sin ulterior

desplazamiento, formando los últimos minerales piro genéticos.

En caso de inmovilidad, este líquido forma segregaciones

magmáticas secundarias en la porción central de la cámara

magmática o en las capas del fondo, puede formar valiosos

depósitos.


Inyección líquida residual. En este proceso el líquido residual es rico en hierro se acumula en circunstancias de perturbaciones conjuntas a las intrusiones ígneas.

1. Puede ser desviado a lugares de menos presión en las porciones consolidadas suprayacentes de la roca madre o hacia el interior rocas que lo encierran.

2. Si no se ha producido acumulación del líquido, el líquido residual rico en hierro puede filtrarse por presión hacia fuera y formar inyecciones magmáticas posteriores.

Las masas minerales resultantes pueden ser de forma irregular, capas o diques y generalmente atraviesan la estructura primaria de la roca huéspedes o cortan a las rocas invadidas.

Las relaciones de las rocas intrusivas ígneas normales y los minerales metálicos rodean, atraviesan, corroen, y reaccionan con los silicatos magmáticos de formación anterior, sin embargo estas reacciones tienen lugar antes de la consolidación final. Si los fluidos inyectados, ricos en hierro, son ricos en volátiles, pueden producir una reacción neumatolítica.


Segregación de líquidos no miscibles. Al parecer los óxidos

metálicos no pueden formar soluciones no miscibles en magmas de

silicatos. Vogt, demostró que los sulfuros de hierro-níquel- cobre,

son solubles entre 6 y 7 % de magmas básicos y que al enfriarse

pueden separarse en forma de gotas inmiscibles que se acumulan

en el fondo de la cámara magmática, donde forman segregaciones

del sulfuro líquido.

Los sulfuros permanecen líquidos hasta después de haber

cristalizado los silicatos, entonces penetran en estos, los corroen y

cristalizan alrededor de los mismos. Estos son los últimos

minerales pirogénicos que cristalizan y al penetrar corroen los

silicatos anteriores dan origen a las relaciones que con frecuencia

han sido interpretadas como hidrotermales.


Los yacimientos están formados por una mineralogía muy simple

pirrotina, petlandita, calcopirita, níquel cobre, a los que acompañan

platino, oro, plata y otros elementos confinados a las rocas ígneas

básicas de la familia del gabro.

Los productos de procesos magmáticos pueden dividirse en

metales nativos, óxidos sulfuros, y piedras preciosas. A

continuación enumeramos los diversos yacimientos y los minerales

importantes:


1.2.3 Sublimación

La sublimación está relacionada tan sólo con compuestos

que son volatilizados y posteriormente depositados a partir

del vapor a menor temperatura o presión.

Implica una transición directa del estado sólido al gaseoso

o viceversa sin pasa por el estado líquido que usualmente

se encuentra entre ambos.

Alrededor de volcanes y fumarolas se depositan muchos

sublimados pero pocas en abundancia para que sean

costeables.


1.2.4 Metamorfismo y metasomatismo de

contacto

Los efectos térmicos de las intrusiones magmáticas

profundas sobre las rocas invadidas son el resultado del

calor transferido directamente por las emanaciones

magmáticas, y en menor proporción por la conducción que

es más lenta, existen dos tipos:

1. Los efectos térmicos sin adición de nuevas materias, que dan

origen al metamorfismo de contacto.

2. Los efectos térmicos combinados con adiciones procedentes

de la cámara magmática, que dan origen al metasomatismo de

contacto


Metamorfismo de contacto


El metamorfismo de contacto:

Cuando se produce el intrusivo capas enteras de rocas

carbonatos se transforman en rocas complejas llamadas

táctitas, o skarn con la adición de los óxidos de hierro bien

granatitas. Esta transformación puede ser de dos tipos:

1. Metamorfismo térmico, normal implica solo re cristalización y

recombinación de los constituyentes rocas originales.

2. Metamorfismo neumatolítico, que implica además del transporte

gaseoso de materiales a partir del magma.


El Metasomatismo de contacto

Difiere del metamorfismo de contacto ya que implica

adiciones importantes a partir del magma, las cuales por

reacción meta somática con las rocas con las que

establece contacto forman nuevos minerales en

condiciones de elevada temperatura y presión.

Si las emanaciones magmáticas están muy cargadas de

los constituyentes de depósitos minerales, resultan

yacimientos magmáticos de contacto, particularmente en

un ambiente favorable de rocas calcáreas


Fases de formación.

Al parecer, el Metasomatismo de contacto empieza poco

después de la intrusión y continúa hasta mucho después

de la consolidación de la parte exterior de la intrusión.

La primera fase que es térmica, produce re cristalización y

recombinación, con o sin aporte del magma, esto da origen

a muchos silicatos, la magnetita y el oligisto se forman con

los silicatos y después de ellos, pero generalmente

preceden a la formación de los sulfuros.


Los sulfuros se forman en su mayoría, después de los silicatos y los óxidos. Se tiene algunas precisiones:

1. Modo de transferencia. La re cristalización y parte de la

recombinación pueden haber sido realizadas por el calor tan sólo, inmediatamente después de la intrusión. Sin embargo, la principal transferencia de materias por los fluidos magmáticas debe de haber ocurrido en el período posterior después de estacionarse la zona fría de la intrusión y durante la acumulación del magma final, en el que habían concentrado los mineralizantes

2. Relación con la intrusión. El Metasomatismo de contacto que da origen a los yacimientos minerales no se presenta en todos los magmas, parece depender de la composición del magma y este esta relacionado con el volumen y profundidad de la masa intrusiva.


3. Composición de la intrusión. Los que dan origen a los depósitos minerales son en la mayoría silícica de composición intermedia, como monzonita cuarcífera, monzonita, granodiorita, o diorita cuarcífera. Las rocas altamente sílicas, como el granito normal, raras veces producen depósitos minerales. Tampoco se encuentran depósitos metasomáticos de contacto en rocas ultrabásicas, solo en casos raros en rocas básicas.

4. Tamaño y forma. La mayoría de los, yacimientos metasomáticos de contacto están asociados con bolsas, batolitos y masas intrusivas de tamaño similar, raras veces están asociados con lacolitos y están ausentes los diques. Las masas que buzan suavemente producen zonas más amplias de metasomatismo de contacto que los que tienen flancos muy pronunciados.


3. Profundidad de intrusión. La profundidad de la intrusión es un factor importante en la formación de los yacimientos metasomáticos de contacto, los depósitos sólo se encuentran en rocas granulares, lo que indica un enfriamiento lento. La ausencia de depósitos en rocas de textura vítrea y afanítica, debido a un enfriamiento rápido a escasas profundidades no son favorables para los depósitos metasomáticos y la mayoría de ellos cristalizaran a profundidades superiores a los 1500 m.

4. Alteración de la Intrusión. En general la intrusión resulta poco afectada, durante el metamorfismo de contacto, raramente sus bordes pueden estar alterados que oscurezcan él limite exacto entre la intrusión y la roca alterada. La epidota es el mineral principal formado durante la intrusión, es el resultado de la absorción CaO y CO2, de la roca invadida. Con menos frecuencia se presenta él gránate, la vesubianita, clorita, diópsido, y otros minerales es frecuente la seritización de la intrusión, es un efecto causado por emanaciones ulteriores de agua termales a través los bordes estabilizados de la intrusión.


7. Relación con la composición. Las rocas carbonatas es las más afectadas por la intrusión del magma; la caliza y la dolomía pura cristalizan fácilmente y sé recombinan con los elementos introducidos. Las rocas carbonatadas impuras resultan más afectadas aún, puesto que las impurezas como la sílice, alúmina y el hierro son ingredientes dispuestos para entrar a en nuevas combinaciones con el óxido de calcio. La totalidad de la roca adyacente a la intrusión puede ser convertida en una masa de granate, silicatos y mineral. Las areniscas resultan un poco afectadas y recristalizan en cuarcita, y pueden contener pocos minerales metasomáticos, los esquistos y pizarras resultan calcinados y endurecidos, o alterados en forma de corumbia, generalmente con andalucita, sillimanita y estauralita. Las rocas ígneas invadidas no contienen depósitos metasomáticos de contacto, presenta una leve alteración.


Semana 2


1.2.5 Procesos hidrotermales

Son soluciones hidrotermales que transportan los metales desde la intrusión en consolidación hasta el lugar de la deposición del metal y se les considera el factor de mayor importancia en la formación de depósitos minerales epigenéticos.

En su viaje a través de las rocas, las soluciones hidrotermales pueden perder su contenido mineralpor deposición en las distintas clases de aberturas de las rocas, formando depósitos de relleno de cavidades o por sustitución meta somática de las rocas, formando depósitos de substitución


Los factores esenciales para los depósitos hidrotermales

son:

1. Disponibilidad de soluciones mineralizadoras susceptibles de

disolver materia mineral.

2. Presencia de aberturas en las rocas por las cuales puedan

canalizarse las soluciones.

3. Presencia de lugares de emplazamiento para la deposición del

contenido del mineral.

4. Reacción química cuyo resultado sea la deposición.

5. Suficiente concentración de materia mineral depositada para

llegar a constituir depósitos explotables.


Carácter de las soluciones. La acción es visible sólo en forma de depósitos minerales o de la alteración de la pared rocosa, la palabra hidrotermal, son aguas calientes cuya temperatura oscila entre los 500° C y 50° C. Las de temperatura elevada están también a presión elevada.

Factores que afectan a la deposición.

Cambios y reacciones químicas. En su largo camino ascendente, las soluciones mineralizadoras tienen que experimentar algún cambio químico por su reacción con las rocas que atraviesan. Las rocas silicatadas las hacen alcalinas o más alcalinas. La concentración de iones de hidrogeno (PH) puede determinar cuándo ha de ocurrir la reacción con las rocas o deposición. La sustitución puede producirse por los minerales antiguos por otros nuevos, sólo por la reacción entre la solución y un sólido. Paredes muy reactivas como las calizas.


Temperatura y presión. Los factores más importantes que producen la deposición hidrotermal a partir de soluciones se producen los cambios de temperatura y presión.

En general un descenso de temperatura hace disminuir la solubilidad y produce precipitación. Las soluciones hidrotermales inician su camino con el calor proporcionado por el magma, calor que se pierde lentamente al ir atravesando las rocas. El descenso de temperatura depende del ritmo de pérdida de calor en las paredes rocosas, lo cual depende a su vez de la cantidad de la solución que atraviese, de las reacciones exotérmicas y principalmente de la capacidad de la pared rocosa para absorber el calor.

Cuando mayor es la difusibilidad térmica de una roca más rápidamente absorberá el calor y mayor será el descenso de la temperatura en las soluciones. En las fases iniciales de circulación de las paredes rocosas frías, el descenso de temperatura será relativamente rápido pero la continua fluencia de soluciones calentará las rocas de las paredes hasta llegar a la temperatura de las soluciones, en cuyo momento disminuirá la pérdida de calor.


Yacimientos Epitermales.

Los yacimientos epitermales son productos de origen

hidrotermal formados a poca profundidad y baja

temperatura.

La deposición tiene lugar normalmente dentro de los 900 m

de la superficie, en el rango de temperaturas de 50° y

200°C. La mayoría están en forma de rellenos de filón,

fisuras irregulares ramificadas, stockworks o chimeneas de

brecha.


Los minerales de mena característicos de los yacimientos

epitermales incluyen los sulfoantimoniuros y

sulfoarceniuros de plata (polibasita, stephanita, pearcita,

pirargirita, proustita y otros), los teluros de oro y plata

(petzita, [(Ag, Au)2 Te ], Silvanita [(Au, Ag)Te2], Krenerita

[(Au, Ag)Te2], calaverita (AuTe2), hesita (Ag2Te) y otros),

estibina, acantita, cinabrio y mercurio nativo y electro (la

aleación natural de oro y plata), fueron depositadas en

condiciones epitermales. Otros minerales de bonanza

epitermales contienen teluros de oro y sulfuros, sulfosales

y seleniuros de plata.


Yacimientos Mesotermales.

Los yacimientos mesotermales se forman a temperaturas y presiones moderadas, las menas se depositan alrededor de 200° y 300°C a partir de soluciones que probablemente tienen al menos una pequeña conexión con la superficie.

Las menas aparecen en muchos medios y en numerosas formas, la roca huésped puede ser ígnea, metamórfica, o más generalmente sedimentaria. Los yacimientos diseminados de cobre o porfídicos, se consideran mesotermales. Los filones o chimeneas son comunes y los mantos son cuerpos irregulares

de reemplazamiento pueden desarrollarse donde cortan a las rocas carbonatadas.


Los filones desarrollan generalmente estructuras bandeadas que se disponen paralelas a las paredes y se forman por reemplazamiento parcial de la roca huésped a lo largo de fisuras

repetidamente abiertas, los productos más abundantes de los yacimientos mesotermales son: cobre,plomo, zinc, molibdeno, plata, oro.

Entre los minerales más característicos están la calcopirita, enargita, bornita, tetraedrita tennantita, esfalerita, galena, calcosina, así como otros minerales menos frecuentes, los minerales de ganga incluyen cuarzo, pirita, y carbonatos; un yacimiento típico de cobre – plomo-cinc puede incluir todos estos minerales y otros.


Yacimientos Hipotermales.

Los yacimientos hipotermales se forman a temperaturas y

presiones altas en zonas en donde no existe conexión con

la superficie. El rango general de temperatura determinada

por métodos de geometría oscila entre 300° y 600° C son

comunes las estructuras y texturas indicativas de

reemplazamiento, la mayoría de las menas hipotermales

son de grano grueso.


Los minerales de menas más comunes en la zona hipotermal

son: oro, wolfranita, casiterita, bismutina, uraninita, y los

arseniuros de cobalto y níquel, pueden estar en pequeñas

cantidades de fluorita, baritina, magnetita, ilmenita y

especularita; la pirita es el sulfuro más común de todas las

zonas minerales, es abundante en los yacimientos hipotermales.

Las menas de la zona hipotermal se depositan a profundidades

considerables y han sido llevadas ala superficie a través de

procesos orogénicos y erosión. Consecuentemente, estas

menas son más abundantes en las rocas metamórficas y en

rocas de los períodos geológicos más antiguos.


1.2.6 Oxidación y enriquecimiento supergénico

Cuando un mineral queda expuesto por la erosión, es

meteorizado junto con las rocas que lo encierran. Las

aguas superficiales oxidan los minerales metálicos,

produciendo disolventesm que disuelven a la vez otros

minerales. Un yacimiento metálico queda de este modo

oxidado y generalmente desprovisto de muchos de sus

materiales valiosos hasta el nivel de la capa de aguas

freáticas o hasta una profundidad donde no puede

producirse la oxidación. La parte oxidada se denomina

zona de oxidación.


Los efectos de oxidación pueden extenderse más debajo de la zona de oxidación, cuando las soluciones disolventes, frías y diluidas se filtran hacia abajo pueden perder una o la totalidad de su contenido metálico en la zona de oxidación y dar origen a depósitos de mineral oxidado.

Si las soluciones que se filtran hacia abajo penetran en la capa de aguas freáticas, su contenido puede precipitarse en forma de sulfuros secundarios y dar a una zona de enriquecimiento secundario o enriquecimiento sulfuroso supergénico. La parte que no resulta afectada se le denomina zona primaría o hipogénica.


La oxidación Supergénica y el enriquecimiento se

producen conjuntamente. Sin oxidación no puede haber

aporte de los disolventes a partir de los cuales puedan

precipitarse más tarde los minerales en las zonas de

oxidación o de sulfuros supergénicos, el proceso

comprende tres fases:


1. Oxidación y solución en la zona de oxidación. Los minerales se alteran y la estructura de la mismos, las substancias metálicas son lavadas o alteradas hasta dar nuevos compuestos, la textura y el tipo de depósito primitivo quedan obscurecidos y los minerales compactos se hacen cavernosos.

2. Cambios químicos. Dentro de la zona de oxidación hay dos cambios químicos principales:

1. La oxidación, solución y la eliminación de minerales valiosos.

2. La transformación in situ de los minerales metálicos en compuestos oxidados.


3. Coberturas y sombreros de fierro. Las coberteras indican lo que hay debajo de la superficie, excepto en las regiones heladas la mayor parte de los yacimientos presenta un sombrero o cobertera de oxidación, esto puede anunciar el hallazgo o descubrimiento de un yacimiento de gran riqueza.

El sombrero de oxidación es el afloramiento de una masa celular de limonita y ganga situada encima de los depósitos de sulfuro, la tendencia actual es también llamarlos coberturas, principalmente cuando tenemos la presencia de depósitos diseminados.


COLORES QUE SIRVEN COMÚNMENTE PARA DIAGNOSTICAR EL YACIMIENTO EL

AFLORAMIENTO DE METÁLES COMUNES.


Enriquecimiento Supergénico.

Los metales en solución que escapan a la captura en la

zona de oxidación gotean hacia abajo, Hacia lugares

donde no existe oxígeno, generalmente la capa de aguas

freáticas, y ahí se depositan en forma de sulfuros

secundarios. Los metales desplazados de arriba van

siendo añadidos así a los existentes debajo, con lo cual se

enriquece la parte superior de la zona de sulfuros. Esto da

origen a la zona de enriquecimiento secundario, llamada

también ahora zona de sulfuros supergénicos.


Semana 3


1.2.7 Yacimientos sedimentarios

Proceso Sedimentario.

Las Rocas Sedimentarias, son el producto de la transformación de rocas preexistentes, debido a la actuación de la gravedad, de los agentes atmosféricos y también de la actividad de algunos organismos vivos.

Las rocas sedimentarias son el producto de la consolidación de los sedimentos, es decir de minerales sueltos debidos al cúmulo mecánico de fragmentos de tamaño variable (sedimentos clásticos) o a la precipitación de disoluciones, con o sin la actividad de organismos que fijan las sales disueltas en el agua (sedimentos organogénicos y químicos)


El proceso de sedimentación tiene como resultado la formación

de rocas sedimentarias comunes sino también valiosos

depósitos de minerales de hierro, manganeso, cobre, fosfatos,

hulla, pizarras bituminosas, carbonatos, roca de cemento, arcilla

tierra de diatomeas, bentonita, magnesita, azufre, y en menor

presencia los depósitos de uranio-vanadio.

La formación de los depósitos sedimentarios implica en primer

lugar, una fuente adecuada de materiales, en segundo lugar la

reunión de estos por soluciones o por otros procesos, en tercer

lugar el transporte de los mismos, al lugar de acumulación y en

cuarto lugar, la deposición de los materiales en el receptáculo

sedimentario


La meteorización mecánica y química y suministra materiales de mena a las cuencas de deposición al tiempo que suministra el cuarzo, arcillas y sólidos disueltos para la formación de sedimentos clásticos y no clásticos. Bajo condiciones favorables de transporte, clasificación, y deposición, algunos minerales de mena llegan a ser lo suficientemente concentrados para constituir yacimientos económicos.

Estas menas sedimentarias se clasifican generalmente como precipitados químicos y acumulaciones mecánicas, de acuerdo a su composición química y mineralógica. Si se derivaron químicamente como mecánicamente las menas sedimentarias son: Yacimientos singenéticos..


Ciertos yacimientos han sido precipitados como sedimentos primarios de aguas superficiales por procesos químicos y bioquímicos. Las menas de este tipo incluyen óxidos, silicatos y carbonatos de hierro y manganeso, como la formación del hierro bandeado del lago superior.

Los constituyentes de los depósitos de carbonato sedimentario, como las calizas, dolomitas y magnetita industrial, se derivan de las aguas de mar o salinas, las cuales se enriquecieron con la meteorización de rocas así mismo, los constituyentes de los numerosos tipos de depósitos.


La solución de los constituyentes de los depósitos

sedimentarios de importancia económica se realiza en

parte durante la meteorización, como ocurre con el hierro,

manganeso, fosfatos, cobre y algunos otros metales. Los

principales disolventes son el agua carbonatada, el ácido

húmico y demás ácidos orgánicos.

Las aguas carbónicas son disolventes muy activos del

hierro y manganeso y fósforo; cuando el hierro está

presente en estado ferroso su solubilidad no ofrece

ninguna dificultad, pues dicha forma es inestable.


depósitos

A partir de soluciones bicarbonatadas. El hierro y el manganeso pueden depositarse a partir de soluciones de bicarbonato de hierro por:

1. pérdida de anhídrido carbónico.

2. oxidación e hidrólisis.

3. plantas.

4. bacterias.

5. substitución de conchas del fondo del mar, en el caso del hierro, formado por oligisto (fósil)

6. Reacción con sílice y arcilla coloidales del fondo del mar, produciendo un gel que absorbe potasio del agua y forma glauconita, o reacciones parecidas que forman chamosita.


A partir de soluciones sulfatadas. Los minerales de hierro y

manganeso pueden ser precipitados a partir de soluciones

sulfatadas por:

1. reacción con carbonato de calcio.

2. oxidación e hidrólisis.

3. Reacción del hierro con silicatos, produciéndose greenalita.


A partir de soluciones orgánicas. La precipitación del hierro

y el manganeso, a partir de soluciones, tiene lugar por:

1. oxidación del carbonato ferroso y manganeso a óxidos férrico y

mangánico.

2. bacterias.

3. acción de las plantas.

4. hidrólisis.

5. reacción con álcalis.

6. Los electrólitos del agua del mar actúan sobre hidrósolos de

óxido férrico estabilizados por coloides orgánicos, y dan un gel

de óxido férrico hidratado.


Carbón

Para que el carbón pueda formarse, deben reunirse una serie de

condiciones tanto bioquímicas como geoquímicas. En un

principio se requiere de un lugar cuya humedad y clima sean

favorables para un rápido crecimiento vegetal y con aguas cuya

profundidad permita que la descomposición de la vegetación se

dé en condiciones anaerobias, o carentes de oxígeno. Este

lugar es el pantano de turba. Si las condiciones son

suficientemente anaerobias, la turba formada por el proceso

resultante de putrefacción dará lugar a carbones sapropélicos

(tipos cannel y boghead), con alto contenido de hidrocarburos y

poco abundantes en la corteza terrestre. Si la anaerobiosis no

es muy estricta, la turba dará origen a los carbones húmicos,

que con mayor frecuencia se utilizan hoy en día.


El proceso geoquímico por el cual la turba se convierte en

carbón aún se da en la actualidad y toma millones de años

en efectuarse. La turba es sometida en este proceso a

altas presiones y temperaturas, que la comprimen y

facilitan el cambio en su composición física y química. A

medida que transcurre el proceso de transformación del

carbón, se pierden cantidades de hidrógeno (H), oxígeno

(O) y material volátil (MV). Como consecuencia, el

contenido de carbón va aumentando, así como su valor

calorífico y, por tanto, su rango o grado de evolución que

va desde la turba hasta la antracita, lo cual se describirá

más adelante.


1.2.8 Sulfuros masivos vulcano genéticos

(VMS)

Los depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos

(conocidos como depósitos VMS; de "volcanogenic

massive sulfide") corresponden a cuerpos estratiformes o

lenticulares de sulfuros presentes en unidades volcánicas

o en interfaces volcánico-sedimentarias depositadas

originalmente en fondos oceánicos.

A menudo, los depósitos consisten en un 90% en pirita

masiva aunque la pirrotina está presente en algunos de

ellos, pero contienen cantidades variables de Cu, Pb, Zn,

Ba, Au y Ag, siendo típicamente depósitos polimetálicos.



Esquema mostrando el sistema de circulación de aguas marinas que dan

origen a depósitos de sulfuros masivos en los fondos oceánicos.

Debajo de los depósitos de sulfuros normalmente existe un stockwork de venillas de sulfuros en rocas intensamente alteradas, el cual parece haber sido el alimentador de los fluidos hidrotermales que penetraron para formar el cuerpo de sulfuro masivo sobreyacente. El stockwork mismo en ocasiones puede tener leyes económicas.

El origen de estos depósitos es volcánico exhalativo, es decir se han formado por emanaciones de fluidos hidrotermales asociadas a volcanismo submarino y se trata de depósitos singenéticos formados al mismo tiempo que la actividad volcánica submarina a la que se asocian.


El depósito se forma por la acumulación de los sulfuros en

el fondo marino, mismos que normalmente constituyen

>60% del depósito, esto ocurre por:

1. Precipitación en el fondo marino

2. Reemplazo metasomático desde abajo por los fluidos

hidrotermales ascendentes

3. Formación y colapso de chimeneas por las que se emiten los

fluidos


Acumulación de sulfuros en el fondo oceánico por exhalaciones hidrotermales involucrando precipitación, formación y colapso de chimeneas y reemplazo

desde abajo


Etapas en la formación de depósitos de sulfuros masivos (detalle)


La mayoría de los depósitos de sulfuros masivos del mundo son relativamente pequeños y el 80% de los depósitos conocidos está en el rango de 0,1 a 10 Mt (millones de toneladas métricas).

De estos la mitad contiene <1 Mt de mineral. Sin embargo, estos depósitos pueden ser grandes o muy ricos (de alta ley) o ambos y su explotación puede ser muy rentable, sobre todo cuando se explotan distritos en que existen numerosos cuerpos mineralizados formando grupos compactos. Depósitos importantes de sulfuros masivos ocurren en Canadá, Tasmania, España, Portugal y Japón.


1.2.9 Yacimientos de Placer

Los placeres resultan de la fracturación, meteorización y transporte de yacimientos primarios, y que se concentran a lo largo de los sistemas aluviales.

El modelo genético de los placeres es un modelo sedimentario convencional, con la existencia de un área fuente, donde existen, más o menos diseminados, los minerales que tienen interés económico, la acción de mecanismos de transporte (agua, hielo, aire, gravedad) moviliza estos minerales útiles, que han sido previamente liberados en las rocas del área fuente por acciones climáticas y biológicas.


La acción del transporte provoca un efecto de desgaste

que hace que sólo los minerales de mayor dureza

superficial pueden resistir su acción, un efecto de acción

química, responsable de la alteración o disolución de los

minerales inestables y un efecto de selección en función

de la densidad, forma y propiedades de superficie,

responsable de la concentración de los minerales útiles.

Los yacimientos formados se sedimentan en ambiente

continental o en ambientes de transición


En este tipo de depósitos minerales participa de una conjunción de circunstancias genéticas derivadas de la existencia de yacimientos primarios y de condiciones de alteración y sedimentológicas que liberan y concentran los minerales útiles primarios.

Esto es como si se tratará de una planta de concentración, y que la distribución de tamaños de estos minerales útiles presenta unas características semejantes a las del conjunto de sedimentos con la matización de forma y densidad correspondiente al mineral, lo cual permite mejorarla prospección y sobre todo las leyes de explotación a costos realmente bajos.


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