Clasificación yacimientos minerales

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Clasificación de los yacimientos minerales 1. 1. Clasificación de Niggli de los yacimientos Clasificación de Niggli de los yacimientos minerales. minerales. 2. 2. Clasificación de Schneiderhöhn de los Clasificación de Schneiderhöhn de los yacimientos minerales. yacimientos minerales. 3. 3. Clasificación de Lindgren de los yacimientos Clasificación de Lindgren de los yacimientos minerales, modificados. minerales, modificados. 1

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  • Clasificacin de los yacimientos minerales

    1.Clasificacin de Niggli de los yacimientos minerales.2.Clasificacin de Schneiderhhn de los yacimientos minerales.3.Clasificacin de Lindgren de los yacimientos minerales, modificados.*

  • 1.- Clasificacin de Niggli de los yacimientos minerales.

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  • 1) La naturaleza del fluido mineral; 2) Las asociaciones minerales; 3) Distincin entre deposicin cercana a la superficie y deposicin profunda, y 4) Tipo de deposicin, husped o ganga.

    2.- Clasificacin de Schneiderhhn de los yacimientos minerales (1941). Clasific los yacimientos minerales de acuerdo a

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  • 3.- Clasificacin de Lindgren de los yacimientos minerales, modificados.*

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  • Conceptos bsicosMena: Es el mineral cuya explotacin presenta inters. En general, es un trmino que se refiere a minerales metlicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento qumico de inters (Cu de la calcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la casiterita, entre muchos ejemplos posibles). En este caso de los minerales metlicos, se requiere un tratamiento de la mena, que en general comprende dos etapas: el tratamiento mineralrgico y el metalrgicoGanga: Comprende a los minerales que acompaan a la mena, pero que no presentan inters minero en el momento de la explotacin. Ejemplos frecuentes en minera metlica son el cuarzo y la calcita.Reservas: Cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible de ser explotado. Depende de un gran nmero de factores: ley media, ley de corte, y de las condiciones tcnicas, medioambientales y de mercado existentes en el momento de llevar a cabo la explotacin. Se complementa con el concepto deRecurso, que es la cantidad total de mineral existente en la zona, incluyendo el que no podr ser explotado por su baja concentracin o ley*

  • Ley media: Es la concentracin que presenta el elemento qumico de inters minero en el yacimiento. Se expresa como tantos por ciento, o como gramos por tonelada (g/t) (equivale a partes por milln, ppm) u onzas por tonelada (oz/t).Ley de corte o cut-off: Es la concentracin mnima que debe tener un elemento en un yacimiento para ser explotable, es decir, la concentracin que hace posible pagar los costes de su extraccin, tratamiento y comercializacin. Factor de concentracin: Es el grado de enriquecimiento que tiene que presentar un elemento con respecto a su concentracin normal para que resulte explotable, es decir: Ley de corte Fc = --------------------ClarkAs, por ejemplo, el oro se encuentra en las rocas de la corteza en una proporcin media o clark de 0.004 ppm, mientras que en los yacimientos de la cordillera oriental su ley de corte es de 7 g/t (1.750 veces mayor).*

  • Todo uno: Mezcla de ganga y mena que se extrae de la mina o cantera, con un contenido o ley determinado, que hay que saber previamente (investigacin de pre-explotacin) y confirmar tras la explotacin.Todo uno marginal: Aquel producto de la explotacin que tiene contenidos ligeramente por debajo de la ley de corte.Estril: Corresponde a las rocas que no contienen mineral o lo contienen en cantidades muy por debajo de la ley de corte. No corresponde a la ganga, que como se indica antes, son los minerales acompaantes de la mena.Subproductos (o by-products): Suelen ser minerales de inters econmico, pero que no son el objeto principal de la explotacinExplotacin minera: Es el proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales extraemos un material natural terrestre del que podemos obtener un beneficio econmicoMetalurgia extractiva: Es el proceso o conjunto de procesos, propios de la minera metlica, que permiten obtener el elemento de inters a partir del todo-uno de mina o cantera. Implica o puede implicar una serie de procesos*

  • Origen de los Yacimientos Minerales El origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geolgicos, y prcticamente cualquier proceso puede dar origen a yacimientos minerales.A grandes rasgos, los procesos geolgicos que dan origen a yacimientos minerales seran los siguientes: Procesos gneos: Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), y minerales metlicos e industriales (los denominado yacimientos ortomagmticos, producto de la acumulacin de minerales en cmaras magmticas). Volcanismo: produce rocas industriales (algunas variedades "granticas", ridos, puzolanas), y minerales metlicos (a menudo, en conjuncin con procesos sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano-sedimentarios). Procesos pegmatticos: pueden producir yacimientos de minerales metlicos (p.e., casiterita) e industriales: micas, cuarzo.Procesos neumatolticos e hidrotermales: suelen dar origen a yacimientos de minerales metlicos muy variados, y de algunos minerales de inters industrial. *

  • Procesos exgenos o superficiales: La erosin es el proceso por el cual las rocas de la superficie de la Tierra, en contacto con la atmsfera y la hidrosfera, se rompen en fragmentos y sufren transformaciones fsicas y qumicas, que dan origen a fragmentos o clastos, y a sales, fundamentalmente. Las trasformaciones que implica la erosin pueden dar lugar a yacimientos, que reciben el nombre de yacimientos residuales.El transporte de los clastos por las aguas y el viento, y de las sales por el agua, modifica la composicin qumica tanto del rea que sufre la erosin como del rea a la que van a parar estos productos. Adems, durante el propio transporte se producen procesos de cambio fsicos y qumicos, nuevas erosiones, depsito de parte de la carga transportada, etc.La sedimentacin detrtica da origen a rocas como las areniscas, y a minerales que podemos encontrar concentrados en stas, en los yacimientos denominados de tipo placer: oro, casiterita, gemas... *

  • La sedimentacin qumica da origen a rocas de inters industrial, como las calizas, y a minerales industriales, como el yeso o las sales, fundamentalmente. La sedimentacin orgnica origina las rocas y minerales energticos: carbn e hidrocarburos slidos (bitmenes, asfaltos), lquidos (petrleo) y gaseosos (gas natural). Tambin origina otras rocas y minerales de inters industrial, como las fosforitas, o las diatomitas, entre otras.

    La sedimentacin asociada a los fenmenos volcnicos produce yacimientos de minerales metlicos de gran importancia. *

  • Procesos metamrficos:

    El metamorfismo da origen a rocas industriales importantes, como los mrmoles, o las serpentinitas, as como a minerales con aplicacin industrial, como el granate. No suele dar origen a yacimientos metlicos, aunque en algunos casos produce en stos transformaciones muy importantes.Conclusin, en cada caso deben darse determinadas condiciones que permitan que se origine el yacimiento, como algo diferenciado del conjunto rocoso, en el que uno o varios procesos geolgicos han actuado de forma diferencial con respecto al resto del rea, lo que ha permitido que se produzcan condiciones especiales que suponen la gnesis del yacimiento. *

  • Mtodos de estudio de los yacimientos mineralesEstudios de tipo geolgico Mineralgicos y petrolgicos: Para ello disponemos de una amplia variedad de tcnicas: Microscopa petrogrfica (luz transmitida). Nos permite identificar los minerales no metlicos y las relaciones que es establecen entre ellos y los metlicos que puedan existir en las muestras estudiadas. Microscopa metalogrfica (luz reflejada). Sirve para identificar los minerales metlicos y sus relaciones mutuas. Difraccin de Rayos X. Nos permite identificar con mayor precisin la naturaleza de los componentes minerales del yacimiento, sobre todo de los que por su pequeo tamao de grano no sean fcilmente identificable con las tcnicas anteriores. Microscopa electrnica/Microsonda electrnica: son tcnicas especficas para el estudio a gran detalle de los minerales que componen el yacimiento, bien en el aspecto de relaciones entre ellos (Microscopa) o bien en el de las variaciones menores de la composicin de los minerales o de caracterizacin detallada de las fases minoritarias, que en determinados casos pueden ser las de mayor valor econmico (caso de oro o de los elementos del grupo del platino). *

  • Estudios de Geoqumica del yacimiento, es decir, conocer con el mayor detalle la distribucin de los contenidos en los elementos qumicos relacionados de forma directa o indirecta con la mineralizacin.Estudios Geomtricos: conocer cual es su orientacin con respecto al norte (direccin o rumbo) y su inclinacin promedio (o buzamiento). A menudo estos datos no son constantes, variando de forma ms o menos acusada: la variabilidad es mxima en los yacimientos estratoligados plegados, y mnima en algunos yacimientos filonianos muy regulares. los aspectos sedimentolgicos (medio sedimentario en que se form la secuencia, variaciones paleogeogrficas que puedan existir); los aspectos petrolgicos (caractersticas de las rocas implicadas); los aspectos tectnicos (pliegues y fallas que puedan afectar a las formaciones o capas que forman el yacimiento).

    El estudio de las inclusiones fluidas atrapadas en minerales (fundamentalmente de la ganga) suele aportar datos relevantes sobre la composicin y temperatura de los fluidos implicados en la formacin del yacimiento. El estudio de la geoqumica isotpica aporta datos en dos aspectos: la edad de los minerales (a travs de la geoqumica de istopos radiognico o radioactivos, como C14, por ejemplo), y relaciones entre los minerales del yacimiento y otros minerales o fluidos asociados (a travs de la geoqumica de istopos estables, como S34, O18, etc.). *

  • Estudios de tipo econmico-minero Desde este punto de vista, son dos los estudios requeridos para obtener una idea clara de si una concentracin mineral se puede considerar o no un Yacimiento Mineral: la cubicacin de sus reservas, y el estudio de su viabilidad econmica. La cubicacin de reservas de un yacimiento consiste en establecer de forma numrica los principales parmetros de la explotacin: tonelaje (o volumen) del material explotable, ley media y ley de corte, as como el valor econmico total de estas reservas. En la valoracin econmica hay que tener en cuenta este tonelaje, pero afectado por el rendimiento de la planta de tratamiento : Se multiplican por la potencia para obtener volmenes, que se multiplican a su vez por la densidad para obtener tonelaje de todo uno, y por los contenidos (leyes) para obtener el tonelaje del mineral o elemento de inters minero que vamos a obtener. (que nos define la proporcin del elemento que queda inaprovechado debido a prdidas en el proceso de concentracin), y en su caso, el precio que nos pagarn en las plantas metalrgicas por la tonelada del concentrado. Tambin hay que conocer los contenidos en elementos que puedan aadir valor comercial a nuestra produccin, o que puedan afectar *

  • Los yacimientos minerales: bases para una clasificacinProcesos exgenos, esto es, todos aquellos que tienen lugar por encima de la superficie terrestre, como consecuencia de la interaccin entre las rocas y la atmsfera y la hidrosfera.

    2. Procesos endgenos, o todos aquellos que tienen lugar por debajo de la superficie terrestre, como consecuencia de los procesos de liberacin del calor interno del planeta, materializados en la Tectnica de Placas y procesos asociados, tales como el magmatismo y el metamorfismo. Fenmenos que se conocen con el nombre de meteorizacin (qumica y fsica)*

  • Los yacimientos o rocas sedimentarias se clasifican en mayor detalle, en funcin del proceso sedimentario: Yacimientos detrticos: el depsito se origina de forma fsica, como consecuencia de la prdida de poder de arrastre del agente de transporte, con lo que las partculas transportadas caen al fondo de la cuenca. Se depositan as los materiales sedimentarios (gravas, arenas) y minerales sedimentarios. Un ejemplo de yacimientos de este tipo son los placeres de metales preciosos, como el oro. Yacimientos qumicos: el depsito se produce por precipitacin de las sales o compuestos qumicos, como consecuencia de una saturacin de las aguas en estas sales o por la accin de barreras geoqumicas (Eh, pH, presencia de electrolitos. Ejemplos de este tipo de yacimientos son las evaporitas (sales, yeso) o las formaciones bandeadas de hierro (BIF). Yacimientos bioqumicos y orgnicos: la sedimentacin es una acumulacin de restos de organismos (conchas, caparazones, esqueletos, materia vegetal). Las fosforitas y el carbn son ejemplos de este tipo de yacimientos. *

  • El magma puede alcanzar la superficie de la corteza, dando origen a los procesos volcnicos. (bajo el ocano o lagos)Cuando el enfriamiento es muy brusco, los componentes mayoritarios del magma cristalizarn o se enfriarn formando un vidrio (obsidiana o perlita) o un material escoriceo (pmez), mientras que los voltiles se liberarn a la atmsfera, y se dispersarn. En el segundo caso, los voltiles podrn interaccionar con el agua y sus sales, formando compuestos insolubles de esos elementos (Pb, Zn, Cu, Fe, Hg....) lo que dar origen a yacimientos minerales. El metamorfismo es un proceso que no produce transformaciones de inters minero.

    Algunas excepciones son la transformacin de las calizas en mrmoles, de mayor compacidad y vistosidad que la de las rocas originales, la formacin de serpentinitas, roca tambin con posibilidades ornamentales, o la gnesis de minerales nuevos con aplicaciones industriales, como el granate, la andalucita... Pero en general, el metamorfismo, al ir acompaado de deformacin tectnica, y de removilizacin de componentes voltiles, es un proceso que destruye los yacimientos, ms que generarlos. *

  • La erosin y el transporteLos procesos erosivos tienen lugar como consecuencia de tres grupos de fenmenos:

    Los de carcter fsico, ligados a cambios de temperatura, o de estado fsico del agua (cristalizacin de hielo en grietas), Los de tipo qumico (disolucin de minerales, hidrlisis de stos, cristalizacin de sales).Los de tipo biolgico (accin de determinados microorganismos, como las bacterias, lquenes, o de las races de plantas).*

  • EROSIONMeteorizacin fsica Meteorizacin biolgica Meteorizacin qumica La oxidacin La hidratacin La hidrlisis La disolucin El climaLa litologa La topografa, La actividad biolgica El tiempo

    Procesos de transporte En suspensin se transportan las partculas ms pequeas, y los geles.Carga en fondo, los de mayor peso especifico *

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  • Productos de la meteorizacinSuelos en zonas polares. Las bajas temperaturas reinantes en estas zonas hacen que la meteorizacin qumica sea poco activa.Suelos de latitudes medias clidas. Son propios de regiones de clima mediterrneo.Suelos de latitudes medias fras. En estas regiones se forman los suelos de tipo podsol, con un horizonte B que incluye un nivel oscuro de acumulacin de humus y xidos de hierro. En regiones algo menos fras se forman las tierras pardas, con un caracterstico horizonte B de color pardo.Suelos de latitudes bajas. En climas tropicales muy hmedos, con gran intensidad y larga duracin de la meteorizacin qumica.*

  • Gossans Con este nombre se conocen tambin las monteras de alteracin de algunos yacimientos de sulfuros: cuando stos quedan sometidos a la accin de la intemperie, sufren una serie de procesos supergnicos con zonacin verticalLa formacin de un gossan implica la alteracin de los sulfuros, lo que a su vez implica que el azufre de stos pasa a forma de sulfatos solubles, que se liberan en el medio ambiente produciendo fenmenos de acidificacin de aguas, similares a los que se producen cuando se liberan en la superficie del terreno sulfuros, durante la minera. *

  • Yacimientos sedimentarios detrticosLa sedimentacin detrtica tiene lugar, como ya hemos indicado, como consecuencia de la prdida de energa del medio de transporte, que hace que este se interrumpa, con lo que las partculas fsicas que son arrastradas tienden a depositarse por decantacin. Se originan as los sedimentos, y a partir de stos, y mediante el proceso de diagnesis, las rocas sedimentarias detrticas. Entre ambas, rocas y sedimentos, las ms comunes son las arenas y areniscas y las rocas arcillosas (lutitas o pelitas). Adems, a menudo estos materiales contienen minerales de inters minero, que se depositan conjuntamente con el resto de la roca (caso de los yacimientos de tipo placer), o se introducen en la misma aprovechando su alta porosidad y permeabilidad (caso del agua, del petrleo, del gas natural).

    Sedimentos y rocas sedimentarias detrticas Son la consecuencia directa de la sedimentacin de las partculas fsicas arrastradas por las aguas, el viento o el hielo. A su vez, es posible diferenciar dos formas de depsito, en funcin del tamao y naturaleza de las partculas: *

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  • Yacimientos de tipo placer La concentracin de los minerales tiene lugar como consecuencia de su diferencia de densidad respecto al resto de minerales arrastrados por el medio de transporte: estos minerales suelen ser metlicos, con lo que su densidad es muy superior a la del resto. Ello condiciona que se concentren en puntos concretos del curso fluvial, o que el viento deje de arrastrarlos antes que al resto, o que se concentren preferencialmente en determinados puntos de una playa. Pepita de oro*

  • Las rocas detrticas como almacn de fluidos La porosidad es el volumen de huecos de la roca. La Permeabilidad representa la facilidad con la que una roca o formacin permite a un fluido de viscosidad dada atravesarla. Viene definida por la frmula de D'Arcy:

    K dp -nV V = - ---- x ----- , y por tanto K= - ------- n dL d p/dL

    Donde: v = q/A= velocidad del fluido o flujo a travs de unidad de rea medida en cm/sg o en cm3 x seg-1 x cm-2K = permeabilidadN = viscosidad medida en centiposises (1 poise= 1 g x cm-1 x seg-1)dp/dL = gradiente de presin del fluido en la direccin del movimiento, en atmsferas/cm3.*

  • Yacimientos sedimentarios carbonatadosLas rocas carbonatadas son rocas formadas mayoritariamente por carbonatos, clcico (calcita en las calizas) o clcico-magnsico (dolomita en las dolomas). De ellas, solo las calizas tienen un autntico origen sedimentario, pues las dolomas se forman por procesos posteriores al depsito. Las rocas carbonatadas tienen un inters minero, que se sustenta en sus aplicaciones directas (por ejemplo, en la fabricacin de cemento). Tambin son interesantes desde el punto de vista geolgico-minero por albergar concentraciones de minerales metlicos, e incluso agua y otros fluidos (petrleo y gas). Otras rocas carbonatadas Adems de las calizas y dolomas, hay otras rocas formadas mayoritariamente por carbonatos, estn originadas por otro tipo de procesos, no sedimentarios reemplazamientos). Entre ellas destacan las rocas de magnesita y de siderita, de inters minero por ser importantes menas de magnesio e hierro, respectivamente. *

  • Yacimientos de minerales metlicos en rocas carbonatadas Los ms frecuentes corresponden a yacimientos de sulfuros de Pb-Zn-Cu, a menudo acompaados de fluorita y barita, que tambin pueden llegar a ser mayoritarios: se conocen tambin con el nombre de "yacimientos de tipo Mississippi Valley". Son tambin abundantes en las formaciones carbonatadas de las cordilleras alpinas europeas (Alpes, Bticas...), por lo que tambin reciben el nombre de yacimientos de tipo Alpino. *

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  • Rocas y yacimientos de precipitacin qumicaEvaporitas marinasEvaporitas lacustres Evaporitas de medios desrticos Yacimientos de azufre Yacimientos de hierro Formaciones de hierro bandeadas (BIF) Ironstones Yacimientos de manganeso La precipitacin qumica directa de los iones contenidos en las aguas que rellenan las cuencas sedimentarias da origen a diversos tipos de yacimientos, entre los cuales los ms caractersticos son los de evaporitas.

    En el resto de los casos, y en especial en el caso de yacimientos metlicos, la presencia de estos iones en el agua de la cuenca correspondiente est relacionada con actividad volcnica, por lo estos yacimientos se agrupen como volcano-sedimentarios, o exhalativo-sedimentarios.*

  • Las rocas evaporticas son las principales rocas qumicas, es decir, formadas por precipitacin qumica directa de los componentes minerales. Suelen formarse a partir del agua de mar, si bien tambin existen evaporitas continentales, formadas en lagos salados, o en regiones desrticas que se inundan espordicamente.

    Se originan, por tanto, como consecuencia de la evaporacin de aguas conteniendo abundantes sales en disolucin. Evaporitas marinas Los mares contienen la mayor proporcin de sales. En concreto, el contenido medio en sales de los mares es del siguiente orden: La salinidad media del agua del mar es del orden de 3.5%, valor que es relativamente homogneo en trminos de grandes ocanos. *

    InConcentracin (ppm)Cl-19.010(SO4)2-2.717(HCO3)-137Na+10.800Mg2+1.296Ca2+413K+407

  • Evaporitas lacustres Los lagos contienen por lo general aguas dulces, pero en ocasiones pueden llegar a contener aguas ricas en sales, que pueden ser distintas a las que encontramos en el mar, al menos cuantitativamente. En concreto, tres son los tipos de yacimientos minerales que pueden formarse a partir de las aguas de lagos salinos intracontinentales: Depsitos de sales sulfatadas sdicas (thenardita, glauberita) o magnsicas (epsomita),Depsitos de carbonatos alcalinos (trona, natron), y Depsitos de arcillas especiales (sepiolita, palygorskita).

    Los de sulfato sdico constituyen acumulaciones estratificadas de estos minerales (thenardita y glauberita mayoritarios, a menudo acompaados de otras sales, como halita, yeso, polihalita, y otros sulfatos ms o menos complejos e hidratados de Na, Ca y Mg.

    Se explotan para la extraccin del sulfato sdico puro, que se emplea sobre todo en la fabricacin de detergente slido, en sustitucin de los fosfatos, que producen efectos medioambientales indeseados (eutrofizacin). Tambin, en la fabricacin del papel kraft, y de vidrios especiales. *

  • Evaporitas de medios desrticos En los grandes desiertos la meteorizacin qumica acta generando sales solubles que quedan durante largos periodos de tiempo sobre las rocas a partir de las cuales se forman. Pero cuando se producen lluvias torrenciales, no frecuentes, se produce el lavado de estas sales, que al cesar las lluvias se evaporan rpidamente y producen la concentracin de las sales arrastradas.

    Ejemplos conocidos son el Salar de Atacama, en Chile, en el que se produce la concentracin de halita enriquecida en elementos como Mg, K, Li y B, el Valle de la Muerte, en el Desierto de Mojave (SE de California, EE.UU.), en el que el mineral concentrado es el brax, o las zonas desrticas de alta montaa (Himalaya) de Cachemira (India), en la que tambin se localizan lagos ricos en depsitos de brax. *

  • Yacimientos de azufre El azufre nativo a menudo se encuentra asociado a los yacimientos de yeso evaportico, como consecuencia de la accin de bacterias sulforreductoras, que transforman el sulfato en sulfuro, que se reduce a su vez para dar azufre nativo. Se forman as concentraciones masivas de azufre sedimentario, que junto con las de origen volcnico constituyen los principales tipos de yacimientos de este elemento.

    No se pueden considerar, por tanto, yacimientos qumicos en sentido estricto, sino bioqumico, aunque aparecen asociados a los yacimientos qumicos de evaporitas.

    Mtodo de explotacin.- "Mtodo Frasch", consistente en la inyeccin de agua sobrecalentada o de vapor de agua en las formaciones que contienen este elemento, debido a que ste funde a 112C, y a 160C constituye un lquido de viscosidad muy baja, que fluye con gran facilidad y puede ser bombeado hasta superficie. *

  • Evaporitas y halocinesis o diapirismo Un carcter comn en los yacimientos de evaporitas, es que pueden haber sufrido los efectos del proceso denominado diapirismo o halocinesis, es decir, el movimiento de las masas salinas a lo largo de series sedimentarias para dar origen a los denominados diapiros.

    cuando una capa potente, intercalados entre otros ms densos sufre una incipiente deformacin tectnica que implica la formacin de un bucle, se produce una cierta migracin de material hacia la zona del bucle que incrementa localmente el espesor de la capa o formacin en ese punto. Este aumento de potencia implica tambin un aumento de volumen, y a su vez, un aumento del empuje de Arqumedes producido por la diferencia de densidad entre estas rocas y las situadas por encima y debajo, que se traduce en el desencadenamiento de un proceso de ascenso de los materiales, formado el diapiro.*

  • Yacimientos de hierro El hierro, en forma de xidos e hidrxidos, constituye un metal que se acumula en medios sedimentarios, dando origen a yacimientos que llegan a ser de enormes dimensiones.

    Existe una gran variedad de tipos de concentraciones de xidos/hidrxidos de hierro de origen sedimentario, que van desde las grandes acumulaciones de tipo BIF, hasta las pequeas costras ferruginosas que se forman en algunas fuentes, o los ndulos de goethita que se forman en medios pantanosos ("hierros de los pantanos").

    De entre todas estas variedades, las de mayor inters minero son dos: las de tipo BIF, y los denominados "ironstones".

    Los BIF (Banded Iron Formations) o Formaciones de hierro bandeadas, corresponden a alternancias milimtricas a centimtricas de xidos de hierro con jaspes (foto 1). (foto 1). *

  • Los BIF llegan a tener decenas de metros de espesor (foto 2), y contienen xidos e hidrxidos de hierro: hematites en los que no han sido afectados por metamorfismo regional, y magnetita en los que s han sufrido este proceso (la mayor parte). (foto 2)Los ocanos terrestres llegaran a contener grandes cantidades de hierro en disolucin. Con la aparicin de la vida, las bacterias primitivas comenzaran a generar oxgeno como consecuencia de su metabolismo fotosinttico, consumiendo CO2 y agua para producir oxgeno. La concentracin de ste en el aire ira aumentando, y dio origen a la posibilidad de oxidar al hierro disuelto en los ocanos, dando origen a xidos e hidrxidos (hematites-goethita) que precipitaran para dar estas Formaciones. Los Ironstones.- corresponden a capas de espesor mtrico de xidos e hidrxidos de hierro con texturas oolticas que aparecen intercalados en secuencias marinas someras, de calizas limos y areniscas, de edades variadas. *

  • Yacimientos de manganeso Los xidos de manganeso constituyen yacimientos muy variados, que van desde epigenticas, filonianas, a claramente sedimentarias, y dentro de esta categora podemos di ferenciar entre los estrictamente sedimentarios, no ligados a actividad volcnica, y los claramente relacionados con sta.

    los yacimientos puramente sedimentarios de manganeso pueden ser de dos tipos claramente diferenciados:

    Los que se localizan en reas marginales de cuencas euxnicas (reductoras), que constituyen acumulaciones pisolticas u oolticas de estos minerales (normalmente, pirolusita y criptomelana), a menudo asociados con carbonatos de manganeso (rodocrosita), que llegan a ser tambin explotables. Los que se localizan en los fondos ocenicos profundos, que constituyen acumulaciones nodulares de xidos de Mn, a menudo con ciertos contenidos en Cr y su formacin parece estar relacionada con actividad hidrotermal submarina.*

  • Recursos energticos de origen orgnicoHidrocarburos naturalesGas natural El crudo petrleo lquido Los hidrocarburos slidosEl carbn Composicin y propiedades Clasificacin del carbn Origen Carbonizacin o coalificacin*

  • El petroleo y el gas natural, los hidrocarburos fsiles, estn constituidos casi exclusivamente por compuestos orgnicos, ms o menos complejos, de Carbono e Hidrgeno, mezclados en proporciones diversas entre s, y con otros compuestos qumicos: su composicin elemental se muestra en la Tabla 1. *

    ELEMENTORANGO (%)TPICO (%)Carbono85-9585Hidrgeno5-1513Azufre< 51,3Oxgeno< 20,5Nitrgeno< 0,90,2Metales< 0,1Tabla 1.- Composicin elemental del crudo

  • En cuanto a su composicin molecular, es la siguiente:

    1. Hidrocarburos saturados (50-60%) n-alcanos (15-20%) gaseosos: C1 a C4lquidos: C5 a C15slidos: C=>16Isoalcanos (10-20%) Cicloalcanos (20-40%) 2. Hidrocarburos no saturados (25-40%) 3. Resinas o asfaltenos (0-40%) *

  • Los Yacimientos Hidrocarburos Naturales se originan como un paso intermedio de la degradacin de la materia orgnica, en medio anaerobio, y en un rango concreto de presiones y temperaturas. El producto intermedio que da origen a estos productos, a partir de las rocas que lo contienen, recibe el nombre de kergeno. Los hidrocarburos se forman en rocas arcillosas que contienen este kergeno (rocas madre). Sin embargo, para poder ser explotables (extrables por bombeo), estos hidrocarburos han de migrar a rocas porosas y permeables (las rocas almacn) y quedar atrapados por algn mecanismo que impida que la migracin los lleva hasta la superficie: las trampas petrolferas. Estas pueden ser de muy diversos tipos, aunque las ms comunes corresponden a pliegues anticlinales. La figura 1 muestra una trampa mixta, formada por un anticlinal y un a falla, mientras que la figura 2, muestra a su vez la distribucin de las reservas mundiales de crudo en grandes yacimientos en los diferentes tipos de trampas, observndose como la mayor parte corresponde a las estructuras anticlinales. *

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  • La explicacin a esta diferencia est en que, como muestra la figura, los anticlinales actan a modo de bvedas, abarcando una amplia zona receptora, mientras que otras, como los cambios de facies, recogen nicamente crudo procedente de la propia capa, o de las inmediatamente adyacentes.Los hidrocarburos en la naturaleza aparecen en tres formas principales: Como gas natural Como petrleo crudo, lquido Como arenas asflticas (tar sands) y pizarras bituminosas (oil shales). *

  • Gas Natural El gas natural se encuentra en dos tipos de yacimientos: Yacimientos de gas individualizado Yacimientos asociados a los de petrleo, en las zonas altas de los mismos, o en disolucin en la fase lquida. Los yacimientos de gas natural estn compuestos fundamentalmente por metano, que llega a constituir hasta el 100% de los mismos (gas seco). Adems, puede incluir otros hidrocarburos gaseosos, como etano, propano, butano, etc., en proporcin decreciente con el nmero de Carbonos. Otros constituyentes, minoritarios pero frecuentes, son: H2S, N2, He, Ar, etc.Su poder calorfico constituye la base de su inters econmico. Es variable, segn la composicin especfica del gas. El valor medio es de 38 a 40 megajulio/Kg, 9.500-10.000 Cal/gr. *

  • El Crudo Petrleo lquido Est constituido por hidrocarburos lquidos fundamentalmente, y puede tener en solucin hidrocarburos gaseosos (los denominados crudos ligeros), o slidos (crudos pesados). El carcter ms importante de los crudos es su densidad, ya que es un reflejo directo de su composicin qumica. La densidad se expresa en gr/ml, o en gr/cm3, o, ms comnmente, en grados API, que evolucionan inversamente: - 1 gr/ml (igual que el agua) = 10 API (crudos pesados) 0.77 gr/ml = 50 API (crudos ligeros)Este parmetro es un criterio muy representativo de la calidad econmica del crudo, y se utiliza para fijar su precio. Los trminos comerciales que se utilizan son: crudos ligeros (31.1API); medios (22.3-31.1API); pesados (10-22.3API) y extrapesados (
  • Los Hidrocarburos slidos Pueden ser de dos tipos diferentes: hidratos de metano, y bitmenes y asfaltos. Los hidratos de metano son poco abundantes, aunque actualmente se han localizado acumulaciones importantes en el lmite plataforma continental talud, cuya importancia econmica y posibilidades de explotacin an estn por determinar. La familia de los bitmenes es ms importante, ya que aparece en dos tipos de yacimientos ya bien conocidos: arenas asflticas (tar sands), y pizarras bituminosas (oil shales).. Su alta densidad y viscosidad impide su explotacin convencional por bombeo.Los hidrocarburos semirrefinados que se pueden extraer de los bitmenes reciben el nombre de crudos sintticos. Las rocas que contienen proporciones importantes de estos bitmenes pueden ser de dos tipos: Arenas asflticas y pizarras bituminosas. Las Arenas asflticas son rocas sedimentarias de tipo arenas gruesas, bien clasificadas, porosas y permeables, consolidadas o no, que contienen productos petrolferos pesados, en las que el bitumen representa el orden del 18 al 20% en peso de la roca. Las pizarras bituminosas son rocas sedimentarias pelticas (arcillosas), menos a menudo carbonatadas (margas), ricas en kergeno y pobres en bitumen (0.5-5%), y capaces de producir hidrocarburos por pirlisis, a unos 500C. *

  • El carbn El carbn es una roca sedimentaria combustible con ms del 50% en peso y ms del 70% en volumen de materia carbonosa, formada por compactacin y maduracin de restos vegetales superiores, como consecuencia de la evolucin de esta materia orgnica de origen vegetal que se acumula en determinadas cuencas sedimentarias.Desde el punto de vista estratigrfico, es una roca sedimentaria organoclstica de grano fino, compuesta esencialmente por restos litificados de plantas, que aparece constituyendo secuencias caractersticas que reciben el nombre de ciclotemas.ciclotemas.*

  • Los parmetros tecnolgicos del carbon El contenido en humedad es el contenido en agua libre, y se determina por la prdida de peso relativa de la muestra calentada a 107C durante una hora en una atmsfera inerte.La proporcin de voltiles viene dada por la prdida de peso de una muestra seca por calentamiento a temperaturas entre 875 y 1050C fuera del contacto con el aire.El contenido en cenizas se determina por combustin en aire; el residuo, expresado como tanto por ciento con respecto del peso original de la muestra, constituye la expresin de este parmetro. Sera un fiel reflejo del contenido en materia mineral de un carbn, de no ser por el hecho de que en la fraccin inorgnica de ste pueden existir carbonatos y sulfuros que se descomponen a esas temperaturas. El poder calorfico es el calor que se libera durante la combustin de una muestra de carbn. Se determina por combustin dentro de un calormetro.Otra propiedad importante del carbn es su densidad, que se relaciona de forma directa con su contenido en cenizas. Desde el punto de vista elemental, el carbn est constituido fundamentalmente por C, H y O, con proporciones menores de N y S. *

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    LignitoHullaAntracitaDensidad1.1-1.31.2-1.51.4-1.8Humedad (%)20-503-253-5% C27-3137-8689-98% Voltiles25-5525-502-14P. Calorfico Cal/Kg.2000-40003500-75007000-8350Propiedades del carbn segn su rango

    % sobre Recursos mundialesCarbonfero Inferior1,0Carbonfero Medio y Superior14,5Prmico24,4Trisico0,5Jursico14,2Cretcico16,7Palegeno y Negeno28,7

  • Rocas y yacimientos ortomagmticosEl proceso magmtico Rocas plutnicas Granito Sienita Diorita y gabro PeridotitaRocas subvolcnicas Yacimientos metlicos de origen ortomagmtico*

  • El proceso magmtico Qu es un magma, y cmo y porqu se forma? Un magma es un fundido, que en general est formado por una fase lquida mayoritaria, a la que acompaa una fase slida (cristales o fragmentos de rocas) y otra gaseosa, y que se encuentra a temperaturas entre 1.500 y 800C. La fase lquida suele estar formada por silicatos fundidos con proporciones muy variables de cationes: Mg, Fe, Ca, Na, K... Magmas menos comunes son los formados por carbonatos (magmas carbonatticos), o los formados por sulfuros (magmas sulfurados). Los magmas tienden a ascender, como consecuencia de su densidad, menor que la de las rocas que las rodean, y de la expansin volumtrica que sufren,.La ascensin puede ser ms o menos lenta, desde las velocidades supersnicas que son capaces de llevar hasta la superficie magmas del manto superior cargadas de fragmentos de ste de dimetro decimtrico, hasta velocidades lentas, combinadas con estancias en cmaras magmticas intermedias que incrementan el tiempo de residencia del magma en capas ms o menos profundas. A su vez, el ascenso puede implicar la llegada del magma hasta la superficie, dando origen a los fenmenos volcnicos, o hasta su proximidad, originando las rocas subvolcnicas, o puede ser que el magma quede emplazado en niveles relativamente profundos de la corteza, dando origen a las rocas plutnicas. *

  • Procesos durante el ascenso del magma, cambian la composicin del magma, y que se conocen con el nombre de diferenciacin. Los principales mecanismos de diferenciacin son los siguientes: Cristalizacin fraccionada. El magma primario puede contener cristales, o puede ser que stos se formen durante el ascenso, si ste es lo suficientemente lento. Cuando estos cristales tienen una densidad distinta a la del magma, se puede producir la separacin de estos cristales en la sima (los de feldespatos, que suelen ser los menos densos) o en su fondo (olivino, piroxeno, que suelen ser los ms densos). Asimilacin. Durante el ascenso el magma puede fundir rocas con las que se pone en contacto, incorporando los fundidos correspondientes a su composicin, que variar de acuerdo con la composicin de las rocas asimiladas. Mezcla de magmas. Ocurre durante la residencia en cmaras magmticas, como consecuencia del aporte de nuevas porciones de magmas primarios, que cambian la composicin del magma all acumulado. *

  • Bowen, observ que la cristalizacin de los minerales durante el enfriamiento de un magma sigue una secuencia que se puede subdividir en dos grandes ramas (Figura):

    Rama discontinua (minerales ferromagnesianos), y la rama continua (plagioclasas), que convergen en un tronco comn, que corresponde a la cristalizacin de feldespato potsico y finalmente cuarzo, siempre los ltimos en cristalizar. (Serie de Bowen)

    La mayor o menor evolucin de la serie depende fundamentalmente del contenido inicial en slice, debido a que las reacciones (p.ej., olivino -> piroxeno -> anfbol) implican un consumo creciente de este componente (Mg2SiO4 + SiO2 -> 2MgSiO3). *

  • Rocas plutnicas Son el producto de la cristalizacin de magmas a profundidades considerables en la corteza terrestre. Son rocas caracterizadas por texturas granudas, de grano medio-grueso, y con una mineraloga variable, Diagrama deStreckeisen (1966), que se muestran (simplificados) en las figuras abajo expuestas. Los parmetros utilizados son: M: % de minerales ferromagnesianos (Sumaolivino+piroxeno+anfbol+biotita) Q: Contenido (%) de cuarzo, recalculado a 100% con los parmetros A y P A: Contenido en feldespato alcalino (Sumaalbita + feldespato potsico) recalculado a 100% con los parmetros Q y P (si la roca contiene cuarzo) o F y P (si contiene feldespatoide) P: Contenido en plagioclasa, recalculado a 100% igual que el parmetro A F: Contenido en feldespatoide recalculado a 100% igual que el parmetro QLas rocas con parmetro M igual o mayor a 90% se clasifican como ultramficas, y su clasificacin detallada se basa en los contenidos en olivino, ortopiroxeno y clinopiroxeno. *

  • Granito El granito es la roca plutnica por excelencia, difcil de diferenciar en el campo de sus trminos ms prximos, sobre todo de la granodiorita, por lo que a menudo estas rocas plutnicas de tonalidades claras se describen con el nombre genrico de granitoides.

    Desde el punto de vista de su composicin mineralgica, lo ms caracterstico de los granitoides es su alto contenido en cuarzo, que implica un valor del parmetro Q entre 20 y 60%.

    Los feldespatos son tambin componentes mayoritarios de estas rocas, y suelen ser plagioclasa sdica (oligoclasa) y/o feldespato potsico, generalmente ortoclasa y/o microclina. Adems, es frecuente que contengan biotita y/o anfbol, y en ocasiones moscovita (granitos de dos micas). Como minerales accesorios suelen incluir circn, apatito, y minerales metlicos entre los que predominan la magnetita, la ilmenita y la pirita. La textura grantica, propia de estas rocas, es una de las ms caractersticas de las que presentan las rocas gneas: es una textura holocristalina, hipidiomorfa, granular de grano medio.*

  • Sienita Es un granitoide pobre en cuarzo y con un claro predominio del feldespato alcalino frente al clcico. Suela estar formada precisamente por feldespato alcalino (ortoclasa) junto con plagioclasa de composicin sdica (albita-oligoclasa) y suele contener algn mineral ferromagnesiano como la biotita o el anfbol. Diorita y gabro Si bien con frecuencia las dioritas son de tonalidades ms claras que los gabros. Desde el punto de vista industrial corresponde al grupo de los granitos oscuros, muy apreciados en el arte funerario. Estn formadas mayoritariamente por plagioclasa y clinopiroxeno (augita). Peridotita Roca ultramfica, formada por ms de un 90% de minerales ferromagnesianos, oscuros, que suelen ser olivino y piroxeno (orto- y clino-). Adems pueden contener algo de plagioclasa, y minerales metlicos como cromita, que puede llegar a concentrarse en yacimientos de inters econmico. y olivino xenomorfo. *

  • Rocas subvolcnicas Es un caso particular dentro de las plutnicas, ya que son rocas que tambin cristalizan bajo la superficie de la Tierra, aunque en condiciones de menor presin y temperatura (a profundidades someras), lo que hace que su enfriamiento sea ms rpido, dando origen a texturas caractersticas, diferentes a las propias de las rocas plutnicas.

    Son equivalentes a las plutnicas, por lo que pueden tener la misma gama de composiciones mineralgicas que stas. Se suelen nombrar con el nombre de la roca plutnica (o volcnica) equivalente, con el prefijo prfido (p. ej., prfido grantico, o prfido andestico)La textura de las rocas subvolcnicas puede ser muy variada. La ms frecuente es la textura porfdica de matriz microcristalina, que indica una presencia de fenocristales en el magma, y una cristalizacin rpida pero no tanto como la de una roca volcnica, en la que la matriz suele ser vtrea o criptocristalina. Otras texturas son: Granofdica: es tpica de rocas subvolcnicas silceas, flsicas, equivalentes a los granitos en sentido estricto. Dolertica: es caracterstica de rocas subvolcnicas mficas, equivalentes al gabro. Oftica: aparece en el mismo tipo de rocas que la anterior, y es holocristalina con tendencia panidiomorfa, inequigranular a porfdica, de grano medio-fino, formada por grandes cristales de piroxeno que engloban pequeos microlitos de plagioclasa. *

  • Yacimientos metlicos de origen ortomagmtico Los minerales metlicos acompaan, a las rocas intrusivas como minerales minoritarios, en forma de xidos o de sulfuros, pertenecen a varios subtipos:Yacimientos formados por inmiscibilidad lquida. Los magmas mficos a menudo contienen altas proporciones de sulfuros metlicos, que pueden individualizarse debido a que son inmiscibles con el magma silicatado. Se forman as yacimientos de sulfuros de Ni-Co-Cu-Fe, formados por minerales como pirrotina, pentlandita, calcopirita..., a menudo enriquecidos en elementos del grupo del platino. Yacimientos formados a partir del propio magma silicatado. Existen tres grandes subtipos: Formados por cristalizacin simpleFormados por cristalizacin ms acumulacin: El principal mecanismo es la cristalizacin fraccionada acompaada de acumulacin preferencial por densidades en la cmara magmtica. El caso ms extendido de este tipo corresponde a yacimientos de cromita en rocas mficas y ultramficas. Formados por cristalizacin ms acumulacin y segregacin. El caso ms favorable para la explotacin es aquel en el que los minerales metlicos llegan a separarse fsicamente del resto del magma, por mecanismos diversos, fundamentalmente bajo la accin de esfuerzos tectnicos. Ejm. Algunos yacimientos de magnetita. *

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  • Yacimientos de inmiscibilidad lquida. Son producto de la segregacin a partir de un magma de dos lquidos: uno silicatado y otro sulfurando. Esto se debe a que a altas temperaturas estos dos componentes son miscibles, pero al bajar la temperatura, y si la cantidad de componente sulfurado es suficiente, puede producirse la desmezcla de los dos lquidos. Cuando el volumen de lquido sulfurado es pequeo, la segregacin se produce como gotitas a partir de las cuales se produce la cristalizacin de los sulfuros, que quedan diseminados dentro del conjunto de la roca gnea. Pero si el volumen del lquido sulfurado es suficiente, puede llegar a constituir una bolsa capaz de migrar independientemente del lquido sulfurado, y cristalizar aparte, dando origen a un verdadero yacimiento. *

  • Yacimientos formados por cristalizacin simple. La cristalizacin directa de minerales de inters econmico a partir de un magma solo genera un yacimiento cuando ese mineral tiene un valor econmico extremadamente alto, puesto que el mineral queda disperso en el conjunto de la roca, y su extraccin presenta un costo muy alto. Es por ello que solamente se consideren dentro de este grupo los yacimientos de diamantes.Los yacimientos de diamantes se encuentran albergados por unas rocas muy caractersticas, llamada kimberlitas, que corresponden a rocas volcnicas explosivas de origen muy profundo, que encajan en formaciones por lo general antiguas.

    Ejm. (NO de Australia, Sudfrica, frica Central, Siberia). En estas zonas las kimberlitas aparecen como chimeneas profundas y estrechas (diatremas), agrupadas en conjuntos.

    Por otra parte, no todas las kimberlitas contienen diamantes. *

  • Rocas y yacimientos ligados a volcanismoFenmenos volcnicosVariabilidad composicional Localizacin de las erupciones Tipologa de las erupciones volcnicas Estructuras volcnicas Tipologa de los productos eruptivosClasificacin de las rocas volcnicasAplicaciones de las rocas volcnicas Yacimientos minerales relacionados con el volcanismo Yacimientos de tipo Kuroko Otros yacimientos de filiacin volcnica Yacimientos de mercurio de Almadn Formaciones bandeadas de hierro Yacimientos de xidos de manganeso Los yacimientos de magnetita de El Laco (Chile)*

  • *Fenmenos volcnicos El volcanismo es la manifestacin en superficie de los procesos magmticos. El principal fenmeno volcnico es la erupcin. Hay una gran variedad de factores que controlan la salida: unos son propios de la composicin del magma; otros son externos a la naturaleza del magma.Variabilidad composicional La composicin del magma que alcanza la superficie condiciona el proceso eruptivo de diferentes formas: El mayor o menor contenido en slice (es decir, que el magma sea de tendencia flsica o mfica) condiciona su viscosidad: Los magmas flsicos son siempre ms viscosos que los mficos, debido a que en ellos se originan minerales de estructura ms compleja que en los bsicos. El contenido en voltiles tambin condiciona la violencia de las erupciones. Los magmas ricos en voltiles dan origen a procesos eruptivos violentos, estas rocas son vesiculares, tipo pmez.

    El resultado de la cristalizacin de lavas, y rocas fragmentarias (piroclsticas), son el resultado de este proceso.

  • *Tipologa de las erupciones volcnicas Hawaiano: es el volcanismo ms tranquilo, caracterizado por le emisin de lavas muy fluidas, pobres en gases y de composicin mfica: es tpico de los basaltos de islas ocenicas, como por ejemplo, los de las islas Hawai, de donde toma el nombre.

    Estromboliano: Los magmas son tambin muy fluidos, pero van acompaados de un alto contenido en gases, que favorece la actividad explosiva intermitente, alternando con periodos de emisin tranquila de lavas y de piroclastos. El nombre alude al volcn de Estrmboli, en la isla italiana del mismo nombre. Pliniano: Caracterstico de magmas viscosos y ricos en gases, lo que hace que estos ltimos presenten una alta resistencia a quedar liberados, hasta un punto de sobrepresin interna que recibe el nombre de nivel de fragmentacin, en el que se produce la ruptura de la roca en pequeos fragmentos (piroclastos).

    Vulcaniano: Es un proceso eruptivo muy similar al anterior, caracterizado por la periodicidad de las erupciones. Se produce con magmas muy viscosos, que solidifican rpidamente, taponando el conducto volcnico, con lo cual las erupciones han de comenzar rompiendo estos tapones.

    Peleano: Cuando los magmas viscosos llegan a formar pitones (agujas) que ascienden por la presin de la lava ascendente, la fracturacin de estos pitones permite la salida de las denominadas nubes ardientes, grandes coladas piroclsticas que arrasan el entorno del aparato volcnico.

  • *Estructuras de enfriamiento superficial: las lavas subareas, al enfriarse en contacto con el aire, tienden a arrugarse dando formas caractersticas, que reciben distintos nombres en funcin de su aspecto: lavas cordadas, pahoehoe, aa. Disyuncin columnar: Como consecuencia del proceso de enfriamiento, a menudo las coladas de lava masivas de cierta potencia se fracturan en columnas verticales de seccin subhexagonal. Lavas almohadilladas: son exclusivas del volcanismo submarino, y consisten en tubos de lava similares a almohadas. Estas se producen por el flujo de la lava a partir de puntos de rotura de las canalizaciones.

  • *Tipologa de los productos eruptivos Rocas porfdicas: La solidificacion da lugar a rocar porfiditicas, formadas por fenocristales de naturaleza variada (cuarzo, feldespato potsico y biotita en las riolitas; plagioclasa y anfbol o piroxeno en las andesitas; olivino, piroxeno y plagioclasa en los basaltos), en una matriz criptocristalina o vtrea. Obsidiana: es una roca fundamentalmente vtrea, aunque puede contener algunos fenocristales. Perlita: es una roca volcnica vtrea en la cual se desarrollan fracturas curvas a subcirculares, que aslan ncleos de vidrio intacto. Pmez: roca extremadamente rica en vacuolas, como consecuencia de la liberacin de gases. Como estas rocas se forman como consecuencia de procesos explosivos, suelen formar acumulaciones escoriceas, caticas. Bloques y bombas: son tambin productos de erupciones explosivas, de dimetro superior a 64 mm. Se diferencian en que los bloques son de formas angulosas, debido a que son expulsados por el volcn en estado slido.

  • *Lapilli: es otro piroclasto, de tamao medio comprendido entre 64 y 2 mm. Suele estar formado por fragmentos de la propia roca volcnica, porfdicos o vtreos. Cenizas volcnicas: son los piroclastos de grano ms fino, de dimetro medio inferior a 2 mm.

  • *La clasificacin mineralgica de las rocas porfdicas es para las rocas plutnicas: se basa en el clculo de los parmetros QAPF (M no suele ser nunca superior a 90 en las rocas volcnicas), variando los nombres de las rocas que caen en cada campo: - Riolita en vez de granito, - Basalto en vez de gabro, etc.

  • *Yacimientos minerales relacionados con el volcanismo El volcanismo es un mecanismo descrito tradicionalmente como generador de acumulaciones metlicas: El caso ms claro probablemente corresponde a los yacimientos de tipo Kuroko o tipo Faja Pirrica, es decir, yacimientos de sulfuros polimetlicos masivos, con pirita como mineral mayoritario. (Dominnio pirita, a la que suelen acompaar otros como calcopirita, esfalerita y galena. Adems es frecuente que contengan ciertos valores de metales preciosos (Au, Ag) que aaden inters econmico a su explotacin minera).

    En todos los casos, cuando se habla de relaciones entre volcanismo y yacimientos minerales la base emprica es que el proceso de volcanismo aporta elementos qumicos, entre ellos metales pesados, que por lo general se liberan al medio.

    CURIOSIDAD:Incluso en alguna ocasin se han publicado en la prensa los kilogramos de oro que un volcn est emitiendo, como si el volcn emitiese monedas de este metal. Lo cierto es que estas emisiones se producen en forma gaseosa, y que es necesario algn mecanismo geoqumico que fije los metales para que pueda formarse un yacimiento, evitando la dispersin de los metales.

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  • *Yacimientos de tipo KurokoLa mineraloga habitual de estos yacimientos incluye siempre pirita como fase ms abundante, acompaada por calcopirita, esfalerita, galena y barita. Es relativamente frecuente la separacin en cuerpos mineralizados con mineralogas diferenciadas: las denominadas black ores, constituidas mayoritariamente por galena y esfalerita, junto con barita subordinada, y las denominadas yellow ores, con pirita y calcopirita como minerales fundamentales. A menudo el yeso y el azufre nativo forman parte ms o menos marginal de este complejo sistema. Como minerales minoritarios dentro de las mineralizaciones principales podemos encontrar otros sulfuros afines, como pirrotina, marcasita, arsenopirita, bornita, o metales nativos como oro y plata, siempre en contenidos relativamente bajos (valores del orden de 10-20 gr/t). Tambin son frecuentes en el sistema los niveles de chert ferruginoso, que aparecen interestratificados en la secuencia volcnica relacionada.

  • *Los yacimientos de mercurio de Almadn constituyen un caso nico a nivel mundial, debido a varios factores: La enorme concentracin puntual que representan de un elemento escaso, como es el mercurio La variedad de tipologas, que va desde mineralizaciones tpicamente estratoligadas, encajadas en rocas cuarcticas, hasta mineralizaciones claramente discordantes, epigenticas El carcter monoelemental de todos los tipos de mineralizaciones, independientemente de su tipologa: en todos los casos el mercurio es el nico metal que aparece concentrado, sin que existan elementos asociados, ni siquiera de entre los ms afines desde el punto de vista geoqumico (As, Sb, Au, Ag...) Su relacin espacial, y ms que probablemente gentica, con un volcanismo alcalino intraplaca.

  • *Formaciones bandeadas de hierro El termino Banded Iron Formation (BIF; Formacin Bandeada de Hierro) ha sido definido en su forma ms simple como rocas sedimentarias qumicas conteniendo por lo menos un 15% de hierro, o como unidades estratigrficas laminadas con al menos 15% de hierro, donde las rocas laminadas son capas de mineral de hierro, de cuarzo, de chert, o de carbonato. Es importante distinguir entre dos tipos principales: BIF tipo Lago Superior, de origen sedimentario qumico; y BIF tipo Algoma. Las que nos interesan en esta parte, dada su asociacin con el vulcanismo. Las BIF tipo Algoma se relacionan con rocas volcnicas y sedimentarias (tipo grauvacas), en secuencias principalmente del Arqueozoico. Se localizan estratigrficamente en cinturones de rocas verdes (greenstone belts), y se caracterizan por una laminacin fina de chert ferruginoso, conteniendo hematites y/o magnetita.

  • *xidos de Manganeso Los xidos de manganeso constituyen yacimientos de tipologa muy variada, que van desde epigenticas, filonianas, a claramente singenticas, estratoligadas.

    S hay una relacin gentica clara entre yacimientos de esta naturaleza y actividad volcnica. Los yacimientos de magnetita de El Laco (Chile)Se describe aqu un caso singular de mineralizacin metlica de origen directamente volcnico: se trata de una colada lvica de magnetita existente en la Cadena Andina (parte de Chile-Antofagasta). El yacimiento, con unas reservas del orden de 1.000 Mt con 50% Fe, se encuentra asociado a un complejo eruptivo andestico-riodactico, con actividad intermitente desde el Mioceno hasta la actualidad, que se localiza sobre materiales detrticos del Paleozoico.

  • *Procesos tardimagmticos y yacimientos asociadosRocas y yacimientos pegmatticos Rocas y yacimientos neumatolticos Skarn Greissen Rocas y yacimientos hidrotermales Prfidos cuprferos Mineralizaciones epitermales de metales preciosos Otras manifestaciones tardimagmticas Alteraciones de origen endgeno Manifestaciones superficiales Energa geotrmica

  • *Rocas y yacimientos pegmatticosLas pegmatitas son el resultado de la cristalizacin final de magmas en un ambiente rico en voltiles, que favorece la migracin inica, y permite la formacin de cristales de gran tamao, que en ocasiones pueden llegar a alcanzar varios metros cbicos. Las mas frecuentes son de composicin grantica, asociadas a granitos y granitos alcalinos, y estn constituidas mayoritariamente por cuarzo, feldespato potsico (microclina u ortoclasa), plagioclasa sdica (albita) y mica blanca (moscovita), junto a otros minerales que pueden ser mas o menos abundantes: turmalina, apatito, fluorita, lepidolita, berilo, topacio, corindn, monacita, casiterita, uraninita, torbernita, as hasta 300 especies mineralgicas descritas en un solo macizo pegmattico.

  • *Yacimientos neumatolticosSon intermedias entre las pegmatitas y las rocas hidrotermales. Son rocas de reemplazamiento metasomtico, es decir, producto del reemplazamiento a alta temperatura de una roca por otra, por disolucin parcial de la original, y depsito a partir de los fluidos mineralizantes. Las temperaturas caractersticas de formacin se sitan entre 600 y 400C. Su composicin es muy variable, en funcin de los fluidos, y de la roca a la que reemplazan, con la que suele producirse mezcla qumica. Las ms conocidas e interesantes desde el punto de vista minero son los denominados skarns , producidos por la interaccin entre fluidos derivados de granitos, y, principalmente, rocas carbonatadas (calizas o dolomas).

    Son ricas en silicatos clcicos (epidota, anfboles y piroxenos clcicos, granates clcicos), y que pueden contener concentraciones de minerales metlicos de inters econmico: scheelita, casiterita, fluorita, calcopirita, blenda, galena, magnetita, hematites.

  • *Su textura es caracterstica de sistemas de reemplazamiento, con sustituciones seudomrficas, diseminaciones irregulares, relleno de fracturillas, etc.Por lo general constituyen masas irregulares en la zona de contacto entre las rocas intrusivas y las encajantes. Su morfologa es irregular, aunque se encuentra condicionada por la zona de contacto entre ambas rocas.

  • *Otro tipo de yacimiento neumatoltico de inters minero:

    Yacimiento greissen. Corresponden estos yacimientos a zonas de alteracin relacionadas con granitos, y que por lo general afectan a zonas perifricas o apicales del propio granito. En estas zonas se produce una destruccin del feldespato potsico, con formacin de mica blanca microcristalina (illita), y con entrada de abundante slice que se deposita en la roca en forma coloidal (calcedonia), en lo que se denomina proceso de silicificacin. La casiterita y la wolframita suelen ser las principales menas metlicas asociadas a estos yacimientos. A menudo los greissen se asocian a yacimientos tpicamente filonianos:

  • *Yacimientos hidrotermalesTambin conocidos como filonianos, se clasifican segn su temperatura de formacin (que suele estar entre los 400 y los 100C), y en funcin de la mayor o menor proximidad a la roca gnea de la que derivan. Las mineralizaciones hidrotermales estn constituidas fundamentalmente por cuarzo y/o carbonatos diversos, entre los que cabe destacar calcita, dolomita, y siderita, minerales que suelen constituir la ganga o parte no explotable en los yacimientos de inters minero. Entre los minerales de inters minero (o menas) que pueden estar presentes en este tipo de rocas o yacimientos, podemos citar barita, fluorita , y minerales sulfurados, como pirita, calcopirita, blenda, galena, cobres grises (tetraedrita y tennantita), argentita, platas rojas (proustita-pirargirita), cinabrio, y un largo etctera de minerales, entre los que se encuentran tambin la plata y el oro nativos.Los yacimientos filonianos constituyen el relleno de fracturas abiertas en la roca, que suelen presentar disposiciones planares de dimensiones muy variables (filones en sentido estricto).

  • *Prfidos cuprferosSon yacimientos de gran tonelaje (106-109 t) y bajas leyes de cobre (0.2-c.2%Cu). Aparte del cobre estos yacimientos pueden presentar cantidades variables de molibdeno y/o metales preciosos (Au+Ag).Presentan un modelo zonal de alteracion hidrotermal con un ncleo de alteracin potsica (feldespato K, biotita, que grada hacia fuera hacia una alteracin flica (= cuarzo-serictica). En su zona perifrica encontramos facies arglicas (intermedia o avanzada) y propiltica (con clorita, epidota, calcita). La secuencia de alteracin es la siguiente: 1) formacin de las zonas de alteracin potsica y propiltica; 2) desarrollo de la alteracin flica (hacia fuera y arriba); y 3) formacin de facies de alteracin arglica en la parte superior del sistema. Esta ltima puede ser avanzada, implicando la presencia de minerales tales como caolinita y alunita. Se reconoce un solape temporal y espacial en esta secuencia. De 1 a 3 la participacin de aguas metericas en el sistema hidrotermal es cada vez ms importante. De hecho, la parte superior del sistema hidrotermal entra de lleno en el campo epitermal (alteracin arglica avanzada), y en la misma pueden formarse mineralizaciones aurferas, en un ambiente ms superficial (desde unos 2 Km. de profundidad hasta la superficie).

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  • *Existen grandes provincias metalognicas de prfidos cuprferos, entre las que resaltan las de la cadena andina (Chile - Per). Dado que los prfidos son de emplazamiento somero (epizona), es raro encontrar yacimientos ms antiguos que mesozoicos, y de hecho, la mayora de estos yacimientos son de edad cenozoica. La razn es simple y radica en la efectividad de los procesos erosivos, que habran desmantelado los de mayor antigedad.

  • *Mineralizaciones epitermales de metales preciososEl ambiente superior de un sistema hidrotermal puede dar origen a mineralizaciones epitermales de metales preciosos . Esto asumiendo que las facies plutnicas del sistema tipo prfido cuprfero constituyen las races magmticas superficiales (epizona) de un sistema volcnico en superficie. Los yacimientos epitermales de metales preciosos se forman, como su nombre lo indica, en un rango bajo de temperaturas (50-300C), en asociacin con manifestaciones volcnicas tipo aparato central, calderas, o campos geotrmicos. Son yacimientos de baja ley (algunas decenas de g/t de Au; aunque esto puede ser extremadamente variable) y se clasifican en dos tipos: sulfato cido; y Sericita-adularia. El primer tipo se encuentra relacionado con clsicos fenmenos volcnicos tipo aparato central o calderas, sistemas ricos en azufre (generadores de grandes cantidades de cido sulfrico) que dan origen a facies de alteracin tipo arglica avanzada.Yacimientos epitermales tipo Carlin, que toman este nombre de la faja de mismo nombre en el Estado de Nevada (USA). Se asocian principalmente a facies carbonatadas, en sistemas estructuralmente extensionales. Los Carlin son prcticamente invisibles. Solo los resaltes generados por la silificacin de las calizas (jasperoides) constituyen una muestra ms o menos visible de stos.

  • *A las alteraciones endgenas pertenecen toda una gama de procesos o fenmenos que afectan a la composicin mineralgica:Alteracin potsica: caracterizada por la presencia de feldespato potsico y/o biotita secundaria (anhidrita tambin puede estar presente). En trminos fisicoqumicos esta alteracin se desarrolla en presencia de soluciones casi neutras y a altas temperaturas (400-600C). Propiltica: caracterizada por la presencia de clorita, epidota, calcita, y plagioclasa albitizada. Generada por soluciones casi neutras en un rango variable de temperaturas. Alteracin flica, tambin denominada cuarzo-serictica o simplemente serictica: caracterizada por el desarrollo de sericita y cuarzo secundario. Es el resultado de una hidrlisis moderada a fuerte de los feldespatos, en un rango de temperatura de 300-400C. Alteracin arglica, tambin denominada arglica intermedia: caracterizada por la presencia de caolinita y/o montmorillonita. Arglica avanzada: caracterizada por la destruccin total de feldespatos en condiciones de una hidrlisis muy fuerte, dando lugar a la formacin de caolinita y/o alunita. Silicificacin: caracterizada por la destruccin total de la mineraloga original. La roca queda convertida en una masa silcea. Representa el mayor grado de hidrlisis posible. Los rellenos hidrotermales de espacios abiertos por cuarzo no son una silificacin.

  • *Las manifestaciones de actividad tardimagmtica suelen ser emisiones de aguas o de gases a temperaturas y/o con composiciones anmalas. A su vez, pueden ser de dos tipos, en funcin de su posibilidad de ser aprovechadas: emisiones directas en la superficie, y manifestaciones subterrneas (energa geotrmica). Las manifestaciones superficiales pueden ser muy variadas: desde las ms conocidas y espectaculares, como los geysers, o las emanaciones de gases en el entorno de edificios volcnicos recientes (fumarolas, solfataras), a las fuentes termales.

  • *Las manifestaciones subterrneas corresponden a la denominada energa geotrmica, contenida en los acuferos localizados a profundidades inferiores a unos 2.500-3.000 m. con aguas a temperaturas por encima de los 150C, que pueden ser explotados comercialmente para la obtencin de energa elctrica.

  • *Metamorfismo y yacimientos mineralesRocas metamrficas con inters minero Mrmol Serpentinita NeisMinerales industriales de origen metamrfico Granate Corindn Grafito Asbestos Nesosilicatos de Aluminio (andalucita, sillimanita, distena)Yacimientos metlicos relacionados con metamorfismo

  • *Rocas metamrficas de inters minero Como consecuencia de los procesos de metamorfismo regional se originan dos tipos de rocas que se explotan en canteras: los mrmoles y las serpentinitas. Menor inters presentan otras rocas como los neises. El mrmol es la roca metamrfica con mayor inters minero. Se forma como consecuencia del metamorfismo de calizas, bajo condiciones de metamorfismo tanto regional como de contacto, que inducen la recristalizacin de la calcita a alta temperatura. Este proceso transforma las variadas texturas originales de las calizas en texturas granoblsticas de tamao de grano muy variable, que puede llegar a ser de varios milmetros, lo que se traduce en una mayor resistencia mecnica y homogeneidad de la roca. El mrmol est compuesto mayoritariamente por calcita granoblstica, pero pueden contener adems otros minerales, tales como micas (mrmoles cipolnicos), dolomita, brucita, vesubianita, wollastonita, dipsido, tremolita, grafito, pirita.

  • *La serpentinita es otra roca metamrfica de inters ornamental, de color verde, y con tonalidades variadas, claras y oscuras, que se forma por el metamorfismo regional de rocas magmticas ultramficas (peridotitas). Desde el punto de vista mineralgico, est constituida muy mayoritariamente por minerales del grupo de la serpentina (antigorita), que suelen estar acompaados por otros filosilicatos afines, como el talco, por minerales opacos, como magnetita o cromita, y por carbonatos ricos en Mg (magnesita-dolomita). Sus caracteres estructurales y texturales pueden ser muy variados, mostrando formas ms o menos irregulares, que en unos casos ofrecen caracteres estticos positivos, mientras que en otros impiden totalmente la explotacin minera. En especial, la fracturacin es el principal factor negativo para este tipo de aprovechamiento.

  • *El granate se forma en muchas rocas metamrficas de origen peltico (esquistos en sentido amplio, neises), aunque tambin aparece en algunas rocas gneas, y, debido a su escasa alterabilidad, suele concentrarse en sedimentos aluvionares. El corindn se forma fundamentalmente como consecuencia de metamorfismo de contacto a partir de rocas arcillosas alumnicas, junto con otros minerales tpicos de este ambiente (sillimanita, piroxeno). Tambin se forma en otros tipos de ambientes, sobre todo en pegmatitas, de donde proceden los cristales de calidad gema (rub, rojo, y zafiro, azul). El esmeril, por su parte, es un agregado microcristalino de corindn con otros minerales, como hematites, magnetita, cuarzo y/o espinela. El grafito es el producto de la recristalizacin metamrfica de la materia orgnica contenida en las rocas afectadas por metamorfismo regional o de contacto. Cuando este proceso se produce sobre capas de carbn, o sobre rocas que contienen hidrocarburos lquidos (petrleo) se producen yacimientos de inters econmico de este mineral, que tambin pueden tener su origen en otros procesos: grafito magmtico, pegmattico, hidrotermal...

  • *Los nesosilicatos de aluminio andalucita, sillimanita y distena son variedades polimorfas, que se forman por metamorfismo de rocas alumnicas, pelticas, bajo diferentes condiciones de presin y temperatura.Yacimientos metlicos relacionados con metamorfismo En los casos ms "suaves", produce o puede producir una recristalizacin de las menas, que implica un aumento del tamao de grano que favorece el proceso de beneficio minero. Por ejemplo, en el caso de las Formaciones Bandeadas de Hierro ("banded iron formations", BIF), el metamorfismo regional induce una recristalizacin del mineral precursor (p.ej., goethita) a magnetita, y del chert original a cuarzo recristalizado poligonal, granoblstico

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