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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Clasificación de los yacimientos minerales

1.1. Clasificación de Niggli de los yacimientos minerales.Clasificación de Niggli de los yacimientos minerales. 2.2. Clasificación de Schneiderhöhn de los yacimientos minerales.Clasificación de Schneiderhöhn de los yacimientos minerales. 3.3. Clasificación de Lindgren de los yacimientos minerales, Clasificación de Lindgren de los yacimientos minerales,

modificados.modificados.

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1.- Clasificación de Niggli de los yacimientos minerales.

Tabla 1 – Clasificación de Niggli de los yacimientos minerales. I. Plutónico o intrusivo

A. Ortomagmático 1. Diamante, platino-cromo 2. Titanio-hierro-níquel-cobre

B. Neumatolítico a pegmatítico 1. Metales pesados-alcalino térreos-fósforo-titanio 2. Silicatos-álcalis-fluoro-boro-estaño-molibdeno-wolframio 3. Asociaciones turmalina-cuarzo

C. Hidrotermal 1. Hierro-cobre-oro-arsénico 2. Plomo-cinc-plata 3. Níquel-cobalto-arsénico-plata 4. Carbonatos-óxidos-sulfatos-fluoruros

II. Volcánico o extrusivo

A. Estaño-plata-bismuto B. Metales pesados C. Oro-plata D. Antimonio-mercurio E. Cobre nativo F. Volcanes subacuáticos y depósitos bioquímicos 2

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1) La naturaleza del fluido mineral; 2) Las asociaciones minerales; 3) Distinción entre deposición cercana a la superficie y deposición profunda, y 4) Tipo de deposición, huésped o ganga.

2.- Clasificación de Schneiderhöhn de los yacimientos minerales (1941).

Clasificó los yacimientos minerales de acuerdo a

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Clasificación de Schneiderhöhn de los yacimientos minerales. I. Yacimientos intrusivos y líquido-magmáticos II. Yacimientos neumatolíticos

A. Filones pegmatíticos B. Filones neumatolíticos e impregnaciones C. Reemplazamientos neumatolíticos de contacto

III. Yacimientos hidromertales A. Asociaciones de oro y plata B. Asociaciones de pirita y cobre C. Asociaciones plomo-plata-cinc D. Asociaciones plata-cobalto-níquel-bismuto-uranio E. Asociaciones estaño-plata-wolframio-bismuto F. Asociaciones antimonio-mercurio-arsénico-selenio G. Asociaciones de no sulfuros H. Asociaciones de no metales

IV. Yacimientos exhalativos

III. Yacimientos hidrotermales. A) Asociaciones de oro y plata.

1. Cortejo hipoabisal (asentamiento profundo). a) Filones catatermales de oro-cuarzo (equivalente a hipotermal). b) Yacimientos de impregnación llevando oro en rocas silicatadas. c) Yacimientos de reemplazamiento llevando oro en rocas carbonatadas. d) Yacimientos mesotermales de oro-plomo-selenio.

2. Cortejo subvolcánico (cercano a la superficie).

a) Filones epitermales propilíticos de oro-cuarzo y filones de plata-oro. b) Filones epitermales de oro-teluro. c) Filones epitermales de oro-selenio. d) Yacimientos aluníticos de oro. e) Yacimientos epitermales de plata.

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3.- Clasificación de Lindgren de los yacimientos minerales, modificados.

A. Depósitos producidos por procesos químicos de concentración; las temperaturas y presiones varían

entre límites amplios. A. En magmas de procesos de diferenciación.

1. Yacimientos propiamente magmáticos, yacimientos de segregación magmática, yacimientos por inyección. Temperaturas entre 700º y 1500º C; presiones muy altas

2. Pegmatitas. Temperatura muy alta a la moderada, presión muy alta. B. En formación de rocas

1. Concentración efectuada por introducción de sustancias extrañas a las rocas (epigenético) a. Origen dependiente de la erupción de rocas ígneas.

i. Yacimientos vulcanogénicos asociados normalmente a acumulaciones volcánicas. Temperaturas entre 100º y 600º C; presión atmosférica o moderada.

ii. A partir de masas efusivas. Sublimados, fumarolas. Temperatura de 100º a 600º C; presión atmosférica o moderada.

iii. A partir de masas efusivas. (Yacimientos ígneo metamórficos). Temperaturas oscilando probablemente entre 500º y 800º C; presión muy alta.

b. Por aguas calientes ascendentes de origen incierto, probablemente magmáticas, metamórficas, oceánicas, connatas o meteóricas. i. Yacimientos hipotermales. Deposición y concentración a grandes profundidades,

temperatura y presión elevadas. Temperatura entre 300º y 500º C. Presión muy alta. ii. Yacimientos mesotermales. Precipitación y concentración a profundidades intermedias.

Temperatura de 200º a 500º C; presión alta. iii. Yacimientos epitermales. Precipitación y concentración a poca profundidad. Temperatura

de 50º a 200º C; presión moderada. iv. Depósitos teletermales. Precipitación a partir de “soluciones gastadas”. Temperatura y

presiones bajas; es el término más alto del rango hidrotermal. v. Depósitos xenotermales. Precipitación y concentración a profundidades someras, pero a

temperaturas altas. Temperatura alta a baja; presión moderada a atmosférica. c. Origen por aguas meteóricas circulando a profundidades moderadas o ligeras. Temperatura

superior a 100º C; presión moderada. 2. Por concentración a sustancias contenidas en el propio conjunto geológico.

a. Concentración por metamorfismo dinámico o regional. Temperatura superior a 400º C; presión alta.

b. Concentración por agua subterránea de circulación más profunda. Temperatura 0º a 100º C; presión moderada.

c. Concentración por desintegración de las rocas y alteración residual cerca de la superficie. Temperatura 0º a 100º C; presión moderada o atmosférica.

C. En medios acuosos 1. Vulcanogénicos. Emanaciones termales submarinas asociadas con vulcanismo. Temperaturas

altas a moderadas; presión baja a moderada. 2. Por interacción entre soluciones. Temperatura de 0º 70º C; presión moderada

a. Reacciones inorgánicas. b. Reacciones orgánicas.

3. Por evaporación de los disolventes.

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A. Depósitos producidos por procesos químicos de concentración; las temperaturas y presiones varían

entre límites amplios. A. En magmas de procesos de diferenciación.

1. Yacimientos propiamente magmáticos, yacimientos de segregación magmática, yacimientos por inyección. Temperaturas entre 700º y 1500º C; presiones muy altas

2. Pegmatitas. Temperatura muy alta a la moderada, presión muy alta. B. En formación de rocas

1. Concentración efectuada por introducción de sustancias extrañas a las rocas (epigenético) a. Origen dependiente de la erupción de rocas ígneas.

i. Yacimientos vulcanogénicos asociados normalmente a acumulaciones volcánicas. Temperaturas entre 100º y 600º C; presión atmosférica o moderada.

ii. A partir de masas efusivas. Sublimados, fumarolas. Temperatura de 100º a 600º C; presión atmosférica o moderada.

iii. A partir de masas efusivas. (Yacimientos ígneo metamórficos). Temperaturas oscilando probablemente entre 500º y 800º C; presión muy alta.

b. Por aguas calientes ascendentes de origen incierto, probablemente magmáticas, metamórficas, oceánicas, connatas o meteóricas. i. Yacimientos hipotermales. Deposición y concentración a grandes profundidades,

temperatura y presión elevadas. Temperatura entre 300º y 500º C. Presión muy alta. ii. Yacimientos mesotermales. Precipitación y concentración a profundidades intermedias.

Temperatura de 200º a 500º C; presión alta. iii. Yacimientos epitermales. Precipitación y concentración a poca profundidad. Temperatura

de 50º a 200º C; presión moderada. iv. Depósitos teletermales. Precipitación a partir de “soluciones gastadas”. Temperatura y

presiones bajas; es el término más alto del rango hidrotermal. v. Depósitos xenotermales. Precipitación y concentración a profundidades someras, pero a

temperaturas altas. Temperatura alta a baja; presión moderada a atmosférica. c. Origen por aguas meteóricas circulando a profundidades moderadas o ligeras. Temperatura

superior a 100º C; presión moderada. 2. Por concentración a sustancias contenidas en el propio conjunto geológico.

a. Concentración por metamorfismo dinámico o regional. Temperatura superior a 400º C; presión alta.

b. Concentración por agua subterránea de circulación más profunda. Temperatura 0º a 100º C; presión moderada.

c. Concentración por desintegración de las rocas y alteración residual cerca de la superficie. Temperatura 0º a 100º C; presión moderada o atmosférica.

C. En medios acuosos 1. Vulcanogénicos. Emanaciones termales submarinas asociadas con vulcanismo. Temperaturas

altas a moderadas; presión baja a moderada. 2. Por interacción entre soluciones. Temperatura de 0º 70º C; presión moderada

a. Reacciones inorgánicas. b. Reacciones orgánicas.

3. Por evaporación de los disolventes.

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A. Depósitos producidos por procesos químicos de concentración; las temperaturas y presiones varían

entre límites amplios. A. En magmas de procesos de diferenciación.

1. Yacimientos propiamente magmáticos, yacimientos de segregación magmática, yacimientos por inyección. Temperaturas entre 700º y 1500º C; presiones muy altas

2. Pegmatitas. Temperatura muy alta a la moderada, presión muy alta. B. En formación de rocas

1. Concentración efectuada por introducción de sustancias extrañas a las rocas (epigenético) a. Origen dependiente de la erupción de rocas ígneas.

i. Yacimientos vulcanogénicos asociados normalmente a acumulaciones volcánicas. Temperaturas entre 100º y 600º C; presión atmosférica o moderada.

ii. A partir de masas efusivas. Sublimados, fumarolas. Temperatura de 100º a 600º C; presión atmosférica o moderada.

iii. A partir de masas efusivas. (Yacimientos ígneo metamórficos). Temperaturas oscilando probablemente entre 500º y 800º C; presión muy alta.

b. Por aguas calientes ascendentes de origen incierto, probablemente magmáticas, metamórficas, oceánicas, connatas o meteóricas. i. Yacimientos hipotermales. Deposición y concentración a grandes profundidades,

temperatura y presión elevadas. Temperatura entre 300º y 500º C. Presión muy alta. ii. Yacimientos mesotermales. Precipitación y concentración a profundidades intermedias.

Temperatura de 200º a 500º C; presión alta. iii. Yacimientos epitermales. Precipitación y concentración a poca profundidad. Temperatura

de 50º a 200º C; presión moderada. iv. Depósitos teletermales. Precipitación a partir de “soluciones gastadas”. Temperatura y

presiones bajas; es el término más alto del rango hidrotermal. v. Depósitos xenotermales. Precipitación y concentración a profundidades someras, pero a

temperaturas altas. Temperatura alta a baja; presión moderada a atmosférica. c. Origen por aguas meteóricas circulando a profundidades moderadas o ligeras. Temperatura

superior a 100º C; presión moderada. 2. Por concentración a sustancias contenidas en el propio conjunto geológico.

a. Concentración por metamorfismo dinámico o regional. Temperatura superior a 400º C; presión alta.

b. Concentración por agua subterránea de circulación más profunda. Temperatura 0º a 100º C; presión moderada.

c. Concentración por desintegración de las rocas y alteración residual cerca de la superficie. Temperatura 0º a 100º C; presión moderada o atmosférica.

C. En medios acuosos 1. Vulcanogénicos. Emanaciones termales submarinas asociadas con vulcanismo. Temperaturas

altas a moderadas; presión baja a moderada. 2. Por interacción entre soluciones. Temperatura de 0º 70º C; presión moderada

a. Reacciones inorgánicas. b. Reacciones orgánicas.

3. Por evaporación de los disolventes. 7

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Conceptos básicosConceptos básicos

Mena: Es el mineral cuya explotación presenta interés. En general, es un término que se refiere a minerales metálicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento químico de interés (Cu de la calcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la casiterita, entre muchos ejemplos posibles). En este caso de los minerales metálicos, se requiere un tratamiento de la mena, que en general comprende dos etapas: el tratamiento mineralúrgico y el metalúrgico

Ganga: Comprende a los minerales que acompañan a la mena, pero que no presentan interés minero en el momento de la explotación. Ejemplos frecuentes en minería metálica son el cuarzo y la calcita.

Reservas: Cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible de ser explotado. Depende de un gran número de factores: ley media, ley de corte, y de las condiciones técnicas, medioambientales y de mercado existentes en el momento de llevar a cabo la explotación. Se complementa con el concepto de Recurso, que es la cantidad total de mineral existente en la zona, incluyendo el que no podrá ser explotado por su baja concentración o ley

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Ley media: Es la concentración que presenta el elemento químico de interés minero en el yacimiento. Se expresa como tantos por ciento, o como gramos por tonelada (g/t) (equivale a partes por millón, ppm) u onzas por tonelada (oz/t).

Ley de corte o cut-off: Es la concentración mínima que debe tener un elemento en un yacimiento para ser explotable, es decir, la concentración que hace posible pagar los costes de su extracción, tratamiento y comercialización.

Factor de concentración: Es el grado de enriquecimiento que tiene que presentar un elemento con respecto a su concentración normal para que resulte explotable, es decir:

Ley de corte Fc = --------------------

Clark

Así, por ejemplo, el oro se encuentra en las rocas de la corteza en una proporción 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).

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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 (investigación de pre-explotación) y confirmar tras la explotación.

Todo uno marginal: Aquel producto de la explotación que tiene contenidos ligeramente por debajo de la ley de corte.

Estéril: 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 acompañantes de la mena.

Subproductos (o by-products): Suelen ser minerales de interés económico, pero que no son el objeto principal de la explotación

Explotación minera: Es el proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales extraemos un material natural terrestre del que podemos obtener un beneficio económico

Metalurgia extractiva: Es el proceso o conjunto de procesos, propios de la minería metálica, que permiten obtener el elemento de interés a partir del todo-uno de mina o cantera. Implica o puede implicar una serie de procesos

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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 puede dar origen a yacimientos minerales.A grandes rasgos, los procesos geológicos que dan origen a yacimientos minerales serían los siguientes:

Procesos ígneos:Procesos ígneos:

Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), y minerales metálicos e industriales (los denominado yacimientos ortomagmáticos, producto de la acumulación de minerales en cámaras magmáticas).

Volcanismo: produce rocas industriales (algunas variedades "graníticas", áridos, puzolanas), y minerales metálicos (a menudo, en conjunción con procesos sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano-sedimentarios).

Procesos pegmatíticos: pueden producir yacimientos de minerales metálicos (p.e., casiterita) e industriales: micas, cuarzo.

Procesos neumatolíticos e hidrotermales: suelen dar origen a yacimientos de minerales metálicos muy variados, y de algunos minerales de interés industrial.

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Procesos exógenos o superficiales: Procesos exógenos o superficiales:

La erosión es el proceso por el cual las rocas de la superficie de la Tierra, en contacto con la atmósfera y la hidrosfera, se rompen en fragmentos y sufren transformaciones físicas y químicas, que dan origen a fragmentos o clastos, y a sales, fundamentalmente. Las trasformaciones que implica la erosión 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 composición química tanto del área que sufre la erosión como del área a la que van a parar estos productos. Además, durante el propio transporte se producen procesos de cambio físicos y químicos, nuevas erosiones, depósito de parte de la carga transportada, etc.

La sedimentación detrítica da origen a rocas como las areniscas, y a minerales que podemos encontrar concentrados en éstas, en los yacimientos denominados de tipo placer: oro, casiterita, gemas...

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La sedimentación química da origen a rocas de interés industrial, como las calizas, y a minerales industriales, como el yeso o las sales, fundamentalmente.

La sedimentación orgánica origina las rocas y minerales energéticos: carbón e hidrocarburos sólidos (bitúmenes, asfaltos), líquidos (petróleo) y gaseosos (gas natural). También origina otras rocas y minerales de interés industrial, como las fosforitas, o las diatomitas, entre otras.

La sedimentación asociada a los fenómenos volcánicos produce yacimientos de minerales metálicos de gran importancia.

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Procesos metamórficos: Procesos metamórficos:

El metamorfismo da origen a rocas industriales importantes, como los mármoles, o las serpentinitas, así como a minerales con aplicación industrial, como el granate. No suele dar origen a yacimientos metálicos, aunque en algunos casos produce en éstos transformaciones muy importantes.

  Conclusión, 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 geológicos han actuado de forma diferencial con respecto al resto del área, lo que ha permitido que se produzcan condiciones especiales que suponen la génesis del yacimiento.  

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Métodos de estudio de los yacimientos mineralesMétodos de estudio de los yacimientos mineralesEstudios de tipo geológico

Mineralógicos y petrológicos: Para ello disponemos de una amplia variedad de técnicas:

o Microscopía petrográfica (luz transmitida). Nos permite identificar los minerales no metálicos y las relaciones que es establecen entre ellos y los metálicos que puedan existir en las muestras estudiadas.

o Microscopía metalográfica (luz reflejada). Sirve para identificar los minerales metálicos y sus relaciones mutuas.

o Difracción de Rayos X. Nos permite identificar con mayor precisión la naturaleza de los componentes minerales del yacimiento, sobre todo de los que por su pequeño tamaño de grano no sean fácilmente identificable con las técnicas anteriores.

o Microscopía electrónica/Microsonda electrónica: son técnicas específicas para el estudio a gran detalle de los minerales que componen el yacimiento, bien en el aspecto de relaciones entre ellos (Microscopía) o bien en el de las variaciones menores de la composición de los minerales o de caracterización detallada de las fases minoritarias, que en determinados casos pueden ser las de mayor valor económico (caso de oro o de los elementos del grupo del platino). 15

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Estudios de Geoquímica del yacimiento, es decir, conocer con el mayor detalle la distribución de los contenidos en los elementos químicos relacionados de forma directa o indirecta con la mineralización.Estudios Geométricos: conocer cual es su orientación con respecto al norte (dirección o rumbo) y su inclinación promedio (o buzamiento). A menudo estos datos no son constantes, variando de forma más o menos acusada: la variabilidad es máxima en los yacimientos estratoligados plegados, y mínima en algunos yacimientos filonianos muy regulares. los aspectos sedimentológicos (medio sedimentario en que se formó la secuencia, variaciones paleogeográficas que puedan existir); los aspectos petrológicos (características de las rocas implicadas); los aspectos tectónicos (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 composición y temperatura de los fluidos implicados en la formación del yacimiento. El estudio de la geoquímica isotópica aporta datos en dos aspectos: la edad de los minerales (a través de la geoquímica de isótopos radiogénico o radioactivos, como C14, por ejemplo), y relaciones entre los minerales del yacimiento y otros minerales o fluidos asociados (a través de la geoquímica de isótopos estables, como S34, O18, etc.).

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Estudios de tipo económico-minero

Desde este punto de vista, son dos los estudios requeridos para obtener una idea clara de si una concentración mineral se puede considerar o no un Yacimiento Mineral: la cubicación de sus reservas, y el estudio de su viabilidad económica.

La cubicación de reservas de un yacimiento consiste en establecer de forma numérica los principales parámetros de la explotación: tonelaje (o volumen) del material explotable, ley media y ley de corte, así como el valor económico total de estas reservas.

En la valoración económica hay que tener en cuenta este tonelaje, pero afectado por el rendimiento de la planta de tratamiento : Se multiplican por la potencia para obtener volúmenes, 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 interés minero que vamos a obtener. (que nos define la proporción del elemento que queda inaprovechado debido a pérdidas en el proceso de concentración), y en su caso, el precio que nos pagarán en las plantas metalúrgicas por la tonelada del concentrado. También hay que conocer los contenidos en elementos que puedan añadir valor comercial a nuestra producción, o que puedan afectar

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Los yacimientos minerales: bases para una clasificación

1. Procesos exógenos, esto es, todos aquellos que tienen lugar por encima de la superficie terrestre, como consecuencia de la interacción entre las rocas y la atmósfera y la hidrosfera.

2. Procesos endógenos, o todos aquellos que tienen lugar por debajo de la superficie terrestre, como consecuencia de los procesos de liberación del calor interno del planeta, materializados en la Tectónica de Placas y procesos asociados, tales como el magmatismo y el metamorfismo.

Fenómenos que se conocen con el nombre de meteorización (química y física)

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Los yacimientos o rocas sedimentarias se clasifican en mayor detalle, en función del Los yacimientos o rocas sedimentarias se clasifican en mayor detalle, en función del

proceso sedimentarioproceso sedimentario:

Yacimientos detríticos: el depósito se origina de forma física, como consecuencia de la pérdida de poder de arrastre del agente de transporte, con lo que las partículas transportadas caen al fondo de la cuenca. Se depositan así 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 químicos: el depósito se produce por precipitación de las sales o compuestos químicos, como consecuencia de una saturación de las aguas en estas sales o por la acción de barreras geoquímicas (Eh, pH, presencia de electrolitos. Ejemplos de este tipo de yacimientos son las evaporitas (sales, yeso) o las formaciones bandeadas de hierro (BIF).

Yacimientos bioquímicos y orgánicos: la sedimentación es una acumulación de restos de organismos (conchas, caparazones, esqueletos, materia vegetal). Las fosforitas y el carbón son ejemplos de este tipo de yacimientos.

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El magma puede alcanzar la superficie de la corteza, dando origen a los procesos volcánicos. (bajo el océano o lagos)

Cuando el enfriamiento es muy brusco, los componentes mayoritarios del magma cristalizarán o se enfriarán formando un vidrio (obsidiana o perlita) o un material escoriáceo (pómez), mientras que los volátiles se liberarán a la atmósfera, y se dispersarán.

En el segundo caso, los volátiles podrán interaccionar con el agua y sus sales, formando compuestos insolubles de esos elementos (Pb, Zn, Cu, Fe, Hg....) lo que dará origen a yacimientos minerales.

El metamorfismo es un proceso que no produce transformaciones de interés minero.

Algunas excepciones son la transformación de las calizas en mármoles, de mayor compacidad y vistosidad que la de las rocas originales, la formación de serpentinitas, roca también con posibilidades ornamentales, o la génesis de minerales nuevos con aplicaciones industriales, como el granate, la andalucita... Pero en general, el metamorfismo, al ir acompañado de deformación tectónica, y de removilización de componentes volátiles, es un proceso que destruye los yacimientos, más que generarlos.

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La erosión y el transporteLa erosión y el transporte

Los procesos erosivos tienen lugar como consecuencia de tres grupos de fenómenos:

1.Los de carácter físico, ligados a cambios de temperatura, o de estado físico del agua (cristalización de hielo en grietas),

2.Los de tipo químico (disolución de minerales, hidrólisis de éstos, cristalización de sales).

3.Los de tipo biológico (acción de determinados microorganismos, como las bacterias, líquenes, o de las raíces de plantas).

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EROSION•Meteorización física •Meteorización biológica •Meteorización química

La oxidación La hidratación La hidrólisis La disolución

El climaLa litología La topografía, La actividad biológica El tiempo

Procesos de transporte En suspensión se transportan las partículas más pequeñas, y los geles.

Carga en fondo, los de mayor peso especifico

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Productos de la meteorizaciónProductos de la meteorización

Suelos en zonas polares. Las bajas temperaturas reinantes en estas zonas hacen que la meteorización química sea poco activa.

Suelos de latitudes medias cálidas. Son propios de regiones de clima mediterráneo.

Suelos de latitudes medias frías. En estas regiones se forman los suelos de tipo podsol, con un horizonte B que incluye un nivel oscuro de acumulación de humus y óxidos de hierro. En regiones algo menos frías se forman las tierras pardas, con un característico horizonte B de color pardo.Suelos de latitudes bajas. En climas tropicales muy húmedos, con gran intensidad y larga duración de la meteorización química. 24

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Gossans

Con este nombre se conocen también las monteras de alteración de algunos yacimientos de sulfuros: cuando éstos quedan sometidos a la acción de la intemperie, sufren una serie de procesos supergénicos con zonación vertical

La formación de un gossan implica la alteración de los sulfuros, lo que a su vez implica que el azufre de éstos pasa a forma de sulfatos solubles, que se liberan en el medio ambiente produciendo fenómenos de acidificación de aguas, similares a los que se producen cuando se liberan en la superficie del terreno sulfuros, durante la minería.

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Yacimientos sedimentarios detríticosYacimientos sedimentarios detríticos

La sedimentación detrítica tiene lugar, como ya hemos indicado, como consecuencia de la pérdida de energía del medio de transporte, que hace que este se interrumpa, con lo que las partículas físicas que son arrastradas tienden a depositarse por decantación. Se originan así los sedimentos, y a partir de éstos, y mediante el proceso de diagénesis, las rocas sedimentarias detríticas. Entre ambas, rocas y sedimentos, las más comunes son las arenas y areniscas y las rocas arcillosas (lutitas o pelitas). Además, a menudo estos materiales contienen minerales de interés 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 petróleo, del gas natural).

Sedimentos y rocas sedimentarias detríticas

Son la consecuencia directa de la sedimentación de las partículas físicas arrastradas por las aguas, el viento o el hielo. A su vez, es posible diferenciar dos formas de depósito, en función del tamaño y naturaleza de las partículas:

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Yacimientos de tipo placer

La concentración 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 metálicos, 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

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Las rocas detríticas como almacén de fluidos

La porosidad es el volumen de huecos de la roca….

La Permeabilidad representa la facilidad con la que una roca o formación permite a un

fluido de viscosidad dada atravesarla. Viene definida por la fórmula 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 través de unidad de área medida en cm/sg o en cm3 x seg-1 x cm-2

K = permeabilidadN = viscosidad medida en centiposises (1 poise= 1 g x cm-1 x seg-1)dp/dL = gradiente de presión del fluido en la dirección del movimiento, en atmósferas/cm3.

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Yacimientos sedimentarios carbonatadosYacimientos sedimentarios carbonatados

Las rocas carbonatadas son rocas formadas mayoritariamente por carbonatos, cálcico (calcita en las calizas) o cálcico-magnésico (dolomita en las dolomías). De ellas, solo las calizas tienen un auténtico origen sedimentario, pues las dolomías se forman por procesos posteriores al depósito. Las rocas carbonatadas tienen un interés minero, que se sustenta en sus aplicaciones directas (por ejemplo, en la fabricación de cemento). También son interesantes desde el punto de vista geológico-minero por albergar concentraciones de minerales metálicos, e incluso agua y otros fluidos (petróleo y gas).

Otras rocas carbonatadas

Además de las calizas y dolomías, hay otras rocas formadas mayoritariamente por carbonatos, están originadas por otro tipo de procesos, no sedimentarios reemplazamientos). Entre ellas destacan las rocas de magnesita y de siderita, de interés minero por ser importantes menas de magnesio e hierro, respectivamente.

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Yacimientos de minerales metálicos en rocas carbonatadas

Los más frecuentes corresponden a yacimientos de sulfuros de Pb-Zn-Cu, a menudo acompañados de fluorita y barita, que también pueden llegar a ser mayoritarios: se conocen también con el nombre de "yacimientos de tipo Mississippi Valley".

Son también abundantes en las formaciones carbonatadas de las cordilleras alpinas europeas (Alpes, Béticas...), por lo que también reciben el nombre de yacimientos de tipo Alpino.

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Rocas y yacimientos de precipitación químicaRocas y yacimientos de precipitación química

Evaporitas marinas Evaporitas lacustres Evaporitas de medios desérticos Yacimientos de azufre Yacimientos de hierro

• Formaciones de hierro bandeadas (BIF) • Ironstones

Yacimientos de manganeso

La precipitación química directa de los iones contenidos en las aguas que rellenan las cuencas sedimentarias da origen a diversos tipos de yacimientos, entre los cuales los más característicos son los de evaporitas.

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

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Las rocas evaporíticas son las principales rocas químicas, es decir, formadas por precipitación química directa de los componentes minerales. Suelen formarse a partir del agua de mar, si bien también existen evaporitas continentales, formadas en lagos salados, o en regiones desérticas que se inundan esporádicamente.

Se originan, por tanto, como consecuencia de la evaporación de aguas conteniendo abundantes sales en disolución.

Evaporitas marinasEvaporitas marinas Los mares contienen la mayor proporción de sales. En concreto, el contenido medio en sales de los mares es del siguiente orden:

Ión Concentración (ppm)

Cl- 19.010

(SO4)2- 2.717

(HCO3)- 137

Na+ 10.800

Mg2+ 1.296

Ca2+ 413

K+ 407

La salinidad media del agua del mar es del orden de 3.5%, valor que es relativamente homogéneo en términos de grandes océanos.

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Evaporitas lacustresEvaporitas 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:

1. Depósitos de sales sulfatadas sódicas (thenardita, glauberita) o magnésicas (epsomita),

2. Depósitos de carbonatos alcalinos (trona, natron), y 3. Depósitos de arcillas especiales (sepiolita, palygorskita).

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

Se explotan para la extracción del sulfato sódico puro, que se emplea sobre todo en la fabricación de detergente sólido, en sustitución de los fosfatos, que producen efectos medioambientales indeseados (eutrofización). También, en la fabricación del papel kraft, y de vidrios especiales.

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Evaporitas de medios desérticosEvaporitas de medios desérticos En los grandes desiertos la meteorización química actúa 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 rápidamente y producen la concentración de las sales arrastradas.

Ejemplos conocidos son el Salar de Atacama, en Chile, en el que se produce la concentración 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 bórax, o las zonas desérticas de alta montaña (Himalaya) de Cachemira (India), en la que también se localizan lagos ricos en depósitos de bórax.

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

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

Método de explotación.- "Método Frasch", consistente en la inyección de agua sobrecalentada o de vapor de agua en las formaciones que contienen este elemento, debido a que éste funde a 112ºC, y a 160ºC constituye un líquido de viscosidad muy baja, que fluye con gran facilidad y puede ser bombeado hasta superficie.

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Evaporitas y halocinesis o diapirismoEvaporitas y halocinesis o diapirismo Un carácter común 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 más densos sufre una incipiente deformación tectónica que implica la formación de un bucle, se produce una cierta migración de material hacia la zona del bucle que incrementa localmente el espesor de la capa o formación en ese punto. Este aumento de potencia implica también un aumento de volumen, y a su vez, un aumento del empuje de Arquímedes 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.

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Yacimientos de hierroYacimientos de hierro El hierro, en forma de óxidos e hidróxidos, 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 óxidos/hidróxidos de hierro de origen sedimentario, que van desde las grandes acumulaciones de tipo BIF, hasta las pequeñas costras ferruginosas que se forman en algunas fuentes, o los nódulos de goethita que se forman en medios pantanosos ("hierros de los pantanos").

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

Los BIF (Banded Iron Formations) o Formaciones de hierro bandeadas, corresponden a alternancias milimétricas a centimétricas de óxidos de hierro con jaspes (foto 1).

(foto 1). 40

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Los BIF llegan a tener decenas de metros de espesor (foto 2), y contienen óxidos e hidróxidos de hierro: hematites en los que no han sido afectados por metamorfismo regional, y magnetita en los que sí han sufrido este proceso (la mayor parte).

(foto 2)

Los océanos terrestres llegarían a contener grandes cantidades de hierro en disolución. Con la aparición de la vida, las bacterias primitivas comenzarían a generar oxígeno como consecuencia de su metabolismo fotosintético, consumiendo CO2 y agua para producir oxígeno. La concentración de éste en el aire iría aumentando, y dio origen a la posibilidad de oxidar al hierro disuelto en los océanos, dando origen a óxidos e hidróxidos (hematites-goethita) que precipitarían para dar estas Formaciones.

Los Ironstones.- corresponden a capas de espesor métrico de óxidos e hidróxidos de hierro con texturas oolíticas que aparecen intercalados en secuencias marinas someras, de calizas limos y areniscas, de edades variadas. 41

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Yacimientos de manganesoYacimientos de manganeso Los óxidos de manganeso constituyen yacimientos muy variados, que van desde epigenéticas, filonianas, a claramente sedimentarias, y dentro de esta categoría podemos di ferenciar entre los estrictamente sedimentarios, no ligados a actividad volcánica, y los claramente relacionados con ésta.

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

1.Los que se localizan en áreas marginales de cuencas euxínicas (reductoras), que constituyen acumulaciones pisolíticas u oolíticas de estos minerales (normalmente, pirolusita y criptomelana), a menudo asociados con carbonatos de manganeso (rodocrosita), que llegan a ser también explotables.

2.Los que se localizan en los fondos oceánicos profundos, que constituyen acumulaciones nodulares de óxidos de Mn, a menudo con ciertos contenidos en Cr y su formación parece estar relacionada con actividad hidrotermal submarina.

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Recursos energéticos de origen orgánicoRecursos energéticos de origen orgánico

Hidrocarburos naturales Gas natural El crudo ó petróleo líquido Los hidrocarburos sólidos El carbón

• Composición y propiedades • Clasificación del carbón • Origen • Carbonización o coalificación

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El petroleo y el gas natural, los hidrocarburos fósiles, están constituidos casi exclusivamente por compuestos orgánicos, más o menos complejos, de Carbono e Hidrógeno, mezclados en proporciones diversas entre sí, y con otros compuestos químicos: su composición elemental se muestra en la Tabla 1.

ELEMENTO RANGO (%) TÍPICO (%)

Carbono 85-95 85

Hidrógeno 5-15 13

Azufre < 5 1,3

Oxígeno < 2 0,5

Nitrógeno < 0,9 0,2

Metales < 0,1

Tabla 1.- Composición elemental del crudo

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En cuanto a su composición molecular, es la siguienteEn cuanto a su composición molecular, es la siguiente:

 1. Hidrocarburos saturados (50-60%) a. n-alcanos (15-20%)

gaseosos: C1 a C4

líquidos: C5 a C15

sólidos: C=>16

a. Isoalcanos (10-20%) b. Cicloalcanos (20-40%)

2. Hidrocarburos no saturados (25-40%) 3. Resinas o asfaltenos (0-40%)

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Los Yacimientos Hidrocarburos Naturales se originan como un paso intermedio de la degradación de la materia orgánica, 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 kerógeno.

Los hidrocarburos se forman en rocas arcillosas que contienen este kerógeno (rocas madre). Sin embargo, para poder ser explotables (extraíbles por bombeo), estos hidrocarburos han de migrar a rocas porosas y permeables (las rocas almacén) y quedar atrapados por algún mecanismo que impida que la migración los lleva hasta la superficie: las trampas petrolíferas. Estas pueden ser de muy diversos tipos, aunque las más 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 distribución de las reservas mundiales de crudo en grandes yacimientos en los diferentes tipos de trampas, observándose como la mayor parte corresponde a las estructuras anticlinales.

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La explicación a esta diferencia está en que, como muestra la figura, los anticlinales actúan a modo de bóvedas, abarcando una amplia zona receptora, mientras que otras, como los cambios de facies, recogen únicamente 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 petróleo crudo, líquido Como arenas asfálticas (tar sands) y pizarras bituminosas (oil shales).

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Gas NaturalGas Natural

El gas natural se encuentra en dos tipos de yacimientos:

Yacimientos de gas individualizado

Yacimientos asociados a los de petróleo, en las zonas altas de los mismos, o en disolución en la fase líquida.

Los yacimientos de gas natural están compuestos fundamentalmente por metano, que llega a constituir hasta el 100% de los mismos (gas seco). Además, puede incluir otros hidrocarburos gaseosos, como etano, propano, butano, etc., en proporción decreciente con el número de

Carbonos. Otros constituyentes, minoritarios pero frecuentes, son: H2S, N2, He, Ar, etc.

Su poder calorífico constituye la base de su interés económico. Es variable, según la composición específica del gas. El valor medio es de 38 a 40 megajulio/Kg, ó 9.500-10.000 Cal/gr.

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El Crudo ó Petróleo líquidoEl Crudo ó Petróleo líquido

Está constituido por hidrocarburos líquidos fundamentalmente, y puede tener en solución hidrocarburos gaseosos (los denominados crudos ligeros), o sólidos (crudos pesados).

El carácter más importante de los crudos es su densidad, ya que es un reflejo directo de su composición química.

La densidad se expresa en gr/ml, o en gr/cm3, o, más comúnmente, en grados API, que evolucionan inversamente:

- 1 gr/ml (igual que el agua) = 10º API (crudos pesados) -0.77 gr/ml = 50º API (crudos ligeros)

Este parámetro es un criterio muy representativo de la calidad económica del crudo, y se utiliza para fijar su precio. Los términos comerciales que se utilizan son: crudos ligeros (31.1ºAPI); medios (22.3-31.1ºAPI); pesados (10-22.3ºAPI) y extrapesados (<10ºAPI).

Por otra parte, su principal característica desde el punto de vista económico es su poder calorífico, que hace que sean utilizables como fuentes de energía. Este parámetro varía en función de la densidad, y, por tanto, de la composición química concreta:

11.700 - 11.100 cal/gr. para un crudo de 0.7 a 0.8

11.100 - 10.675 cal/gr. para un crudo de 0.8 a 0.9

10.675 a 10.500 cal/gr. para un crudo de 0.9 a 0.95 50

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Los Hidrocarburos sólidosLos Hidrocarburos sólidos

Pueden ser de dos tipos diferentes: hidratos de metano, y bitúmenes y asfaltos.

Los hidratos de metano son poco abundantes, aunque actualmente se han localizado acumulaciones importantes en el límite plataforma continental – talud, cuya importancia económica y posibilidades de explotación aún están por determinar.

La familia de los bitúmenes es más importante, ya que aparece en dos tipos de yacimientos ya bien conocidos: arenas asfálticas (tar sands), y pizarras bituminosas (oil shales).. Su alta densidad y viscosidad impide su explotación convencional por bombeo.

Los hidrocarburos semirrefinados que se pueden extraer de los bitúmenes reciben el nombre de crudos sintéticos. Las rocas que contienen proporciones importantes de estos bitúmenes pueden ser de dos tipos: Arenas asfálticas y pizarras bituminosas.

Las Arenas asfálticas son rocas sedimentarias de tipo arenas gruesas, bien clasificadas, porosas y permeables, consolidadas o no, que contienen productos petrolíferos pesados, en las que el bitumen representa el orden del 18 al 20% en peso de la roca.

Las pizarras bituminosas son rocas sedimentarias pelíticas (arcillosas), menos a menudo carbonatadas (margas), ricas en kerógeno y pobres en bitumen (0.5-5%), y capaces de producir hidrocarburos por pirólisis, a unos 500ºC.

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El carbón

El carbón es una roca sedimentaria combustible con más del 50% en peso y más del 70% en volumen de materia carbonosa, formada por compactación y maduración de restos vegetales superiores, como consecuencia de la evolución de esta materia orgánica de origen vegetal que se acumula en determinadas cuencas sedimentarias.

Desde el punto de vista estratigráfico, es una roca sedimentaria organoclástica de grano fino, compuesta esencialmente por restos litificados de plantas, que aparece constituyendo secuencias características que reciben el nombre de ciclotemas.

ciclotemas.

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Page 53: Clasificación  yacimientos minerales

Los parámetros tecnológicos del carbon

El contenido en humedad es el contenido en agua libre, y se determina por la pérdida de peso relativa de la muestra calentada a 107ºC durante una hora en una atmósfera inerte.

La proporción de volátiles viene dada por la pérdida de peso de una muestra seca por calentamiento a temperaturas entre 875 y 1050ºC fuera del contacto con el aire.

El contenido en cenizas se determina por combustión en aire; el residuo, expresado como tanto por ciento con respecto del peso original de la muestra, constituye la expresión de este parámetro. Sería un fiel reflejo del contenido en materia mineral de un carbón, de no ser por el hecho de que en la fracción inorgánica de éste pueden existir carbonatos y sulfuros que se descomponen a esas temperaturas.

El poder calorífico es el calor que se libera durante la combustión de una muestra de carbón. Se determina por combustión dentro de un calorímetro.

Otra propiedad importante del carbón es su densidad, que se relaciona de forma directa con su contenido en cenizas.

Desde el punto de vista elemental, el carbón está constituido fundamentalmente por C, H y O, con proporciones menores de N y S.

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Page 54: Clasificación  yacimientos minerales

Lignito Hulla Antracita

Densidad 1.1-1.3 1.2-1.5 1.4-1.8

Humedad (%) 20-50 3-25 3-5

% C 27-31 37-86 89-98

% Volátiles 25-55 25-50 2-14

P. Calorífico Cal/Kg. 2000-4000 3500-7500 7000-8350

Propiedades del carbón según su rango

% sobre Recursos mundiales% sobre Recursos mundiales

Carbonífero Inferior 1,0

Carbonífero Medio y Superior 14,5

Pérmico 24,4

Triásico 0,5

Jurásico 14,2

Cretácico 16,7

Paleógeno y Neógeno 28,7

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Page 55: Clasificación  yacimientos minerales

Rocas y yacimientos ortomagmáticosRocas y yacimientos ortomagmáticos

El proceso magmático Rocas plutónicas

Granito Sienita Diorita y gabro Peridotita

Rocas subvolcánicas Yacimientos metálicos de origen ortomagmático

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Page 56: Clasificación  yacimientos minerales

El proceso magmáticoEl proceso magmático

¿Qué es un magma, y cómo y porqué se forma?

Un magma es un fundido, que en general está formado por una fase líquida mayoritaria, a la que acompaña una fase sólida (cristales o fragmentos de rocas) y otra gaseosa, y que se encuentra a temperaturas entre 1.500 y 800ºC.

La fase líquida 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 carbonatíticos), 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 expansión volumétrica que sufren,.

La ascensión puede ser más o menos lenta, desde las velocidades supersónicas que son capaces de llevar hasta la superficie magmas del manto superior cargadas de fragmentos de éste de diámetro decimétrico, hasta velocidades lentas, combinadas con estancias en cámaras magmáticas intermedias que incrementan el tiempo de residencia del magma en capas más o menos profundas.

A su vez, el ascenso puede implicar la llegada del magma hasta la superficie, dando origen a los fenómenos volcánicos, o hasta su proximidad, originando las rocas subvolcánicas, o puede ser que el magma quede emplazado en niveles relativamente profundos de la corteza, dando origen a las rocas plutónicas. 56

Page 57: Clasificación  yacimientos minerales

Procesos durante el ascenso del magma, Procesos durante el ascenso del magma, cambian la composición del magma, y que se conocen con el nombre de diferenciación. Los principales mecanismos de diferenciación son los siguientes:

Cristalización fraccionadaCristalización fraccionada. . El magma primario puede contener cristales, o puede ser que éstos se formen durante el ascenso, si éste es lo suficientemente lento. Cuando estos cristales tienen una densidad distinta a la del magma, se puede producir la separación 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 más densos).

AsimilaciónAsimilación. Durante el ascenso el magma puede fundir rocas con las que se pone en contacto, incorporando los fundidos correspondientes a su composición, que variará de acuerdo con la composición de las rocas asimiladas.

Mezcla de magmasMezcla de magmas. Ocurre durante la residencia en cámaras magmáticas, como consecuencia del aporte de nuevas porciones de magmas primarios, que cambian la composición del magma allí acumulado.

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Page 58: Clasificación  yacimientos minerales

Bowen, observó que la cristalización 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 común, que corresponde a la cristalización de feldespato potásico y finalmente cuarzo, siempre los últimos en cristalizar. (Serie de Bowen)

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

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Rocas plutónicas

Son el producto de la cristalización de magmas a profundidades considerables en la corteza terrestre.

Son rocas caracterizadas por texturas granudas, de grano medio-grueso, y con una mineralogía variable,

Diagrama deStreckeisen (1966), que se muestran (simplificados) en las figuras abajo expuestas. Los parámetros utilizados son:

M: % de minerales ferromagnesianos (Sumaolivino+piroxeno+anfíbol+biotita)

Q: Contenido (%) de cuarzo, recalculado a 100% con los parámetros A y P

A: Contenido en feldespato alcalino (Sumaalbita + feldespato potásico) recalculado a 100% con los

parámetros 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 parámetro A

F: Contenido en feldespatoide recalculado a 100% igual que el parámetro Q

Las rocas con parámetro M igual o mayor a 90% se clasifican como ultramáficas, y su clasificación detallada se basa en los contenidos en olivino, ortopiroxeno y clinopiroxeno.

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GranitoGranito

El granito es la roca plutónica por excelencia, difícil de diferenciar en el campo de sus términos más próximos, sobre todo de la granodiorita, por lo que a menudo estas rocas plutónicas de tonalidades claras se describen con el nombre genérico de granitoides.

Desde el punto de vista de su composición mineralógica, lo más característico de los granitoides es su alto contenido en cuarzo, que implica un valor del parámetro Q entre 20 y 60%.

Los feldespatos son también componentes mayoritarios de estas rocas, y suelen ser plagioclasa sódica (oligoclasa) y/o feldespato potásico, generalmente ortoclasa y/o microclina. Además, es frecuente que contengan biotita y/o anfíbol, y en ocasiones moscovita (granitos de dos micas). Como minerales accesorios suelen incluir circón, apatito, y minerales metálicos entre los que predominan la magnetita, la ilmenita y la pirita.

La textura granítica, propia de estas rocas, es una de las más características de las que presentan las rocas ígneas: es una textura holocristalina, hipidiomorfa, granular de grano medio.

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Sienita Es un granitoide pobre en cuarzo y con un claro predominio del feldespato alcalino frente al cálcico. Suela estar formada precisamente por feldespato alcalino (ortoclasa) junto con plagioclasa de composición sódica (albita-oligoclasa) y suele contener algún mineral ferromagnesiano como la biotita o el anfíbol.

Diorita y gabro Si bien con frecuencia las dioritas son de tonalidades más claras que los gabros. Desde el punto de vista industrial corresponde al grupo de los granitos oscuros, muy apreciados en el arte funerario. Están formadas mayoritariamente por plagioclasa y clinopiroxeno (augita).

Peridotita Roca ultramáfica, formada por más de un 90% de minerales ferromagnesianos, oscuros, que suelen ser olivino y piroxeno (orto- y clino-). Además pueden contener algo de plagioclasa, y minerales metálicos como cromita, que puede llegar a concentrarse en yacimientos de interés económico. y olivino xenomorfo.

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Rocas subvolcánicas Es un caso particular dentro de las plutónicas, ya que son rocas que también cristalizan bajo la superficie de la Tierra, aunque en condiciones de menor presión y temperatura (a profundidades someras), lo que hace que su enfriamiento sea más rápido, dando origen a texturas características, diferentes a las propias de las rocas plutónicas.

Son equivalentes a las plutónicas, por lo que pueden tener la misma gama de composiciones mineralógicas que éstas. Se suelen nombrar con el nombre de la roca plutónica (o volcánica) equivalente, con el prefijo pórfido (p. ej., pórfido granítico, o pórfido andesítico)

La textura de las rocas subvolcánicas puede ser muy variada. La más frecuente es la textura porfídica de matriz microcristalina, que indica una presencia de fenocristales en el magma, y una cristalización rápida pero no tanto como la de una roca volcánica, en la que la matriz suele ser vítrea o criptocristalina. Otras texturas son: Granofídica: es típica de rocas subvolcánicas silíceas, félsicas, equivalentes a los granitos en sentido estricto. Dolerítica: es característica de rocas subvolcánicas máficas, equivalentes al gabro. Ofítica: aparece en el mismo tipo de rocas que la anterior, y es holocristalina con tendencia panidiomorfa, inequigranular a porfídica, de grano medio-fino, formada por grandes cristales de piroxeno que engloban pequeños microlitos de plagioclasa. 62

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Yacimientos metálicos de origen ortomagmático

Los minerales metálicos acompañan, a las rocas intrusivas como minerales minoritarios, en forma de óxidos o de sulfuros, pertenecen a varios subtipos:

Yacimientos formados por inmiscibilidad líquida. Los magmas máficos a menudo contienen altas proporciones de sulfuros metálicos, que pueden individualizarse debido a que son inmiscibles con el magma silicatado. Se forman así 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:

o Formados por cristalización simple

o Formados por cristalización más acumulación: El principal mecanismo es la cristalización fraccionada acompañada de acumulación preferencial por densidades en la cámara magmática. El caso más extendido de este tipo corresponde a yacimientos de cromita en rocas máficas y ultramáficas.

o Formados por cristalización más acumulación y segregación. El caso más favorable para la explotación es aquel en el que los minerales metálicos llegan a separarse físicamente del resto del magma, por mecanismos diversos, fundamentalmente bajo la acción de esfuerzos tectónicos. Ejm. Algunos yacimientos de magnetita. 63

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Yacimientos de inmiscibilidad líquidaYacimientos de inmiscibilidad líquida. . Son producto de la segregación a partir de un magma de dos líquidos: 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 líquidos. Cuando el volumen de líquido sulfurado es pequeño, la segregación se produce como gotitas a partir de las cuales se produce la cristalización de los sulfuros, que quedan diseminados dentro del conjunto de la roca ígnea. Pero si el volumen del líquido sulfurado es suficiente, puede llegar a constituir una bolsa capaz de migrar independientemente del líquido sulfurado, y cristalizar aparte, dando origen a un verdadero yacimiento.

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Yacimientos formados por cristalización simpleYacimientos formados por cristalización simple . . La cristalización directa de minerales de interés económico a partir de un magma solo genera un yacimiento cuando ese mineral tiene un valor económico extremadamente alto, puesto que el mineral queda disperso en el conjunto de la roca, y su extracción 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 características, llamada kimberlitas, que corresponden a rocas volcánicas explosivas de origen muy profundo, que encajan en formaciones por lo general antiguas.

Ejm. (NO de Australia, Sudáfrica, África 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.

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Rocas y yacimientos ligados a volcanismoRocas y yacimientos ligados a volcanismo

Fenómenos volcánicos Variabilidad composicional Localización de las erupciones Tipología de las erupciones volcánicas Estructuras volcánicas Tipología de los productos eruptivos Clasificación de las rocas volcánicas Aplicaciones de las rocas volcánicas Yacimientos minerales relacionados con el volcanismo Yacimientos de tipo Kuroko Otros yacimientos de filiación volcánica Yacimientos de mercurio de Almadén Formaciones bandeadas de hierro Yacimientos de óxidos de manganeso Los yacimientos de magnetita de El Laco (Chile)

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Fenómenos volcánicos Fenómenos volcánicos

El volcanismo es la manifestación en superficie de los procesos magmáticos. El principal fenómeno volcánico es la erupción. Hay una gran variedad de factores que controlan la salida: unos son propios de la composición del magma; otros son externos a la naturaleza del magma.

Variabilidad composicional La composición del magma que alcanza la superficie condiciona el proceso eruptivo de diferentes formas: El mayor o menor contenido en sílice (es decir, que el magma sea de tendencia félsica o máfica) condiciona su viscosidad:

Los magmas félsicos son siempre más viscosos que los máficos, debido a que en ellos se originan minerales de estructura más compleja que en los básicos.

El contenido en volátiles también condiciona la violencia de las erupciones. Los magmas ricos en volátiles dan origen a procesos eruptivos violentos, estas rocas son vesiculares, tipo pómez.

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

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Tipología de las erupciones volcánicasTipología de las erupciones volcánicas Hawaiano: es el volcanismo más tranquilo, caracterizado por le emisión de lavas muy fluidas, pobres en gases y de composición máfica: es típico de los basaltos de islas oceánicas, como por ejemplo, los de las islas Hawai, de donde toma el nombre.

Estromboliano: Los magmas son también muy fluidos, pero van acompañados de un alto contenido en gases, que favorece la actividad explosiva intermitente, alternando con periodos de emisión tranquila de lavas y de piroclastos. El nombre alude al volcán de Estrómboli, en la isla italiana del mismo nombre. Pliniano: Característico de magmas viscosos y ricos en gases, lo que hace que estos últimos presenten una alta resistencia a quedar liberados, hasta un punto de sobrepresión interna que recibe el nombre de nivel de fragmentación, en el que se produce la ruptura de la roca en pequeños 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 rápidamente, taponando el conducto volcánico, 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 presión de la lava ascendente, la fracturación de estos pitones permite la salida de las denominadas nubes ardientes, grandes coladas piroclásticas que arrasan el entorno del aparato volcánico.

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Estructuras de enfriamiento superficial: las lavas subaéreas, al enfriarse en contacto con el aire, tienden a arrugarse dando formas características, que reciben distintos nombres en función de su aspecto: lavas cordadas, pahoehoe, aa.

Disyunción columnar: Como consecuencia del proceso de enfriamiento, a menudo las coladas de lava masivas de cierta potencia se fracturan en columnas verticales de sección 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.

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Tipología de los productos eruptivosTipología de los productos eruptivos

Rocas porfídicas: La solidificacion da lugar a rocar porfiditicas, formadas por fenocristales de naturaleza variada (cuarzo, feldespato potásico y biotita en las riolitas; plagioclasa y anfíbol o piroxeno en las andesitas; olivino, piroxeno y plagioclasa en los basaltos), en una matriz criptocristalina o vítrea.

Obsidiana: es una roca fundamentalmente vítrea, aunque puede contener algunos fenocristales.

Perlita: es una roca volcánica vítrea en la cual se desarrollan fracturas curvas a subcirculares, que aíslan núcleos de vidrio intacto.

Pómez: roca extremadamente rica en vacuolas, como consecuencia de la liberación de gases. Como estas rocas se forman como consecuencia de procesos explosivos, suelen formar acumulaciones escoriáceas, caóticas.

Bloques y bombas: son también productos de erupciones explosivas, de diámetro superior a 64 mm. Se diferencian en que los bloques son de formas angulosas, debido a que son expulsados por el volcán en estado sólido.

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Lapilli: es otro piroclasto, de tamaño medio comprendido entre 64 y 2 mm. Suele estar formado por fragmentos de la propia roca volcánica, porfídicos o vítreos.

Cenizas volcánicas: son los piroclastos de grano más fino, de diámetro medio inferior a 2 mm.

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La clasificación mineralógica de las rocas porfídicas es para las rocas plutónicas: se basa en el cálculo de los parámetros QAPF (M no suele ser nunca superior a 90 en las rocas volcánicas), variando los nombres de las rocas que caen en cada campo:

- Riolita en vez de granito,

- Basalto en vez de gabro, etc.

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Yacimientos minerales relacionados con el volcanismo

El volcanismo es un mecanismo descrito tradicionalmente como generador de acumulaciones metálicas: El caso más claro probablemente corresponde a los yacimientos de tipo Kuroko o tipo Faja Pirírica, es decir, yacimientos de sulfuros polimetálicos masivos, con pirita como mineral mayoritario. (Dominnio pirita, a la que suelen acompañar otros como calcopirita, esfalerita y galena. Además es frecuente que contengan ciertos valores de metales preciosos (Au, Ag) que añaden interés económico a su explotación minera).

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

CURIOSIDAD:Incluso en alguna ocasión se han publicado en la prensa los kilogramos de oro que un volcán está emitiendo, como si el volcán emitiese monedas de este metal. Lo cierto es que estas emisiones se producen en forma gaseosa, y que es necesario algún mecanismo geoquímico que fije los metales para que pueda formarse un yacimiento, evitando la dispersión de los metales.

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Yacimientos de tipo Kuroko

La mineralogía habitual de estos yacimientos incluye siempre pirita como fase más abundante, acompañada por calcopirita, esfalerita, galena y barita. Es relativamente frecuente la separación en cuerpos mineralizados con mineralogías 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 más 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). También son frecuentes en el sistema los niveles de chert ferruginoso, que aparecen interestratificados en la secuencia volcánica relacionada.

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Los yacimientos de mercurio de AlmadénLos yacimientos de mercurio de Almadén constituyen un caso único a nivel mundial, debido a varios factores:

1.La enorme concentración puntual que representan de un elemento escaso, como es el mercurio 2.La variedad de tipologías, que va desde mineralizaciones típicamente estratoligadas, encajadas en rocas cuarcíticas, hasta mineralizaciones claramente discordantes, epigenéticas

3.El carácter monoelemental de todos los tipos de mineralizaciones, independientemente de su tipología: en todos los casos el mercurio es el único metal que aparece concentrado, sin que existan elementos asociados, ni siquiera de entre los más afines desde el punto de vista geoquímico (As, Sb, Au, Ag...)

4.Su relación espacial, y más que probablemente genética, con un volcanismo alcalino intraplaca.

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Formaciones bandeadas de hierro Formaciones bandeadas de hierro El termino Banded Iron Formation (BIF; Formación Bandeada de Hierro) ha sido definido en su forma más simple como rocas sedimentarias químicas conteniendo por lo menos un 15% de hierro, o como unidades estratigráficas 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: 1)BIF tipo Lago Superior, de origen sedimentario químico; y 2)BIF tipo Algoma. Las que nos interesan en esta parte, dada su asociación con el vulcanismo. Las BIF tipo Algoma se relacionan con rocas volcánicas y sedimentarias (tipo grauvacas), en secuencias principalmente del Arqueozoico. Se localizan estratigráficamente en cinturones de rocas verdes (greenstone belts), y se caracterizan por una laminación fina de chert ferruginoso, conteniendo hematites y/o magnetita.

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Óxidos de Manganeso Óxidos de Manganeso

Los óxidos de manganeso constituyen yacimientos de tipología muy variada, que van desde epigenéticas, filonianas, a claramente singenéticas, estratoligadas.

Sí hay una relación genética clara entre yacimientos de esta naturaleza y actividad volcánica.

Los yacimientos de magnetita de El Laco (Chile)Los yacimientos de magnetita de El Laco (Chile)

Se describe aquí un caso singular de mineralización metálica de origen directamente volcánico: se trata de una colada lávica 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 andesítico-riodacítico, con actividad intermitente desde el Mioceno hasta la actualidad, que se localiza sobre materiales detríticos del Paleozoico.

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Procesos tardimagmáticos y yacimientos asociadosProcesos tardimagmáticos y yacimientos asociados

Rocas y yacimientos pegmatíticos Rocas y yacimientos neumatolíticos Skarn Greissen Rocas y yacimientos hidrotermales

• Pórfidos cupríferos • Mineralizaciones epitermales de metales

preciosos Otras manifestaciones tardimagmáticas

• Alteraciones de origen endógeno • Manifestaciones superficiales • Energía geotérmica

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Rocas y yacimientos pegmatíticos

Las pegmatitas son el resultado de la cristalización final de magmas en un ambiente rico en volátiles, que favorece la migración iónica, y permite la formación de cristales de gran tamaño, que en ocasiones pueden llegar a alcanzar varios metros cúbicos.

Las mas frecuentes son de composición granítica, asociadas a granitos y granitos alcalinos, y están constituidas mayoritariamente por cuarzo, feldespato potásico (microclina u ortoclasa), plagioclasa sódica (albita) y mica blanca (moscovita), junto a otros minerales que pueden ser mas o menos abundantes: turmalina, apatito, fluorita, lepidolita, berilo, topacio, corindón, monacita, casiterita, uraninita, torbernita, así hasta 300 especies mineralógicas descritas en un solo macizo pegmatítico.

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Yacimientos neumatolíticos

Son intermedias entre las pegmatitas y las rocas hidrotermales. Son rocas de reemplazamiento metasomático, es decir, producto del reemplazamiento a alta temperatura de una roca por otra, por disolución parcial de la original, y depósito a partir de los fluidos mineralizantes. Las temperaturas características de formación se sitúan entre 600 y 400ºC.

Su composición es muy variable, en función de los fluidos, y de la roca a la que reemplazan, con la que suele producirse mezcla química. Las más conocidas e interesantes desde el punto de vista minero son los denominados  skarns , producidos por la interacción entre fluidos derivados de granitos, y, principalmente, rocas carbonatadas (calizas o dolomías).

Son ricas en silicatos cálcicos (epidota, anfíboles y piroxenos cálcicos, granates cálcicos), y que pueden contener concentraciones de minerales metálicos de interés económico: scheelita, casiterita, fluorita, calcopirita, blenda, galena, magnetita, hematites.

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Su textura es característica de sistemas de reemplazamiento, con sustituciones seudomórficas, 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 morfología es irregular, aunque se encuentra condicionada por la zona de contacto entre ambas rocas.

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Otro tipo de yacimiento neumatolítico de interés minero:

Yacimiento greissen. Corresponden estos yacimientos a zonas de alteración relacionadas con granitos, y que por lo general afectan a zonas periféricas o apicales del propio granito. En estas zonas se produce una destrucción del feldespato potásico, con formación de mica blanca microcristalina (illita), y con entrada de abundante sílice que se deposita en la roca en forma coloidal (calcedonia), en lo que se denomina proceso de silicificación. La casiterita y la wolframita suelen ser las principales menas metálicas asociadas a estos yacimientos. A menudo los greissen se asocian a yacimientos típicamente filonianos:

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Yacimientos hidrotermales

También conocidos como filonianos, se clasifican según su temperatura de formación (que suele estar entre los 400 y los 100ºC), y en función de la mayor o menor proximidad a la roca ígnea de la que derivan.

Las mineralizaciones hidrotermales están 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 interés minero.

Entre los minerales de interés 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 etcétera de minerales, entre los que se encuentran también 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).

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Pórfidos cupríferos

Son 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 núcleo de alteración potásica (feldespato K, biotita, que grada hacia fuera hacia una alteración fílica (= cuarzo-sericítica).

En su zona periférica encontramos facies argílicas (intermedia o avanzada) y propilítica (con clorita, epidota, calcita).

La secuencia de alteración es la siguiente: 1) formación de las zonas de alteración potásica y propilítica; 2) desarrollo de la alteración fílica (hacia fuera y arriba); y 3) formación de facies de alteración argílica en la parte superior del sistema. Esta última 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 participación de aguas meteóricas en el sistema hidrotermal es cada vez más importante. De hecho, la parte superior del sistema hidrotermal entra de lleno en el campo epitermal (alteración argílica avanzada), y en la misma pueden formarse mineralizaciones auríferas, en un ambiente más superficial (desde unos 2 Km. de profundidad hasta la superficie).

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Existen grandes provincias metalogénicas de pórfidos cupríferos, entre las que resaltan las de la cadena andina (Chile - Perú). Dado que los pórfidos son de emplazamiento somero (epizona), es raro encontrar yacimientos más antiguos que mesozoicos, y de hecho, la mayoría de estos yacimientos son de edad cenozoica. La razón es simple y radica en la efectividad de los procesos erosivos, que habrían desmantelado los de mayor antigüedad.

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Mineralizaciones epitermales de metales preciososMineralizaciones epitermales de metales preciosos

El ambiente superior de un sistema hidrotermal puede dar origen a mineralizaciones epitermales de metales preciosos . Esto asumiendo que las facies plutónicas del sistema tipo pórfido cuprífero constituyen las raíces magmáticas superficiales (epizona) de un sistema volcánico en superficie. Los yacimientos epitermales de metales preciosos se forman, como su nombre lo indica, en un rango bajo de temperaturas (50-300ºC), en asociación con manifestaciones volcánicas tipo aparato central, calderas, o campos geotérmicos. Son yacimientos de baja ley (algunas decenas de g/t de Au; aunque esto puede ser extremadamente variable) y se clasifican en dos tipos:

1)sulfato ácido; y

2)Sericita-adularia. El primer tipo se encuentra relacionado con clásicos fenómenos volcánicos tipo aparato central o calderas, sistemas ricos en azufre (generadores de grandes cantidades de ácido sulfúrico) que dan origen a facies de alteración tipo argílica avanzada.

3)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 prácticamente “invisibles”. Solo los resaltes generados por la silificación de las calizas (jasperoides) constituyen una muestra más o menos visible de éstos.

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A las alteraciones endógenas pertenecen toda una gama de procesos o fenómenos que afectan a la composición mineralógica:

o Alteración potásica: caracterizada por la presencia de feldespato potásico y/o biotita secundaria (anhidrita también puede estar presente). En términos fisicoquímicos esta alteración se desarrolla en presencia de soluciones casi neutras y a altas temperaturas (400º-600ºC).

o Propilítica: caracterizada por la presencia de clorita, epidota, calcita, y plagioclasa albitizada. Generada por soluciones casi neutras en un rango variable de temperaturas.

o Alteración fílica, también denominada cuarzo-sericítica o simplemente sericítica: caracterizada por el desarrollo de sericita y cuarzo secundario. Es el resultado de una hidrólisis moderada a fuerte de los feldespatos, en un rango de temperatura de 300-400ºC.

o Alteración argílica, también denominada argílica intermedia: caracterizada por la presencia de caolinita y/o montmorillonita.

o Argílica avanzada: caracterizada por la destrucción total de feldespatos en condiciones de una hidrólisis muy fuerte, dando lugar a la formación de caolinita y/o alunita.

o Silicificación: caracterizada por la destrucción total de la mineralogía original. La roca queda convertida en una masa silícea. Representa el mayor grado de hidrólisis posible.  Los rellenos hidrotermales de espacios abiertos por cuarzo “no son” una silificación.

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Las manifestaciones de actividad tardimagmática suelen ser emisiones de aguas o de gases a temperaturas y/o con composiciones anómalas. A su vez, pueden ser de dos tipos, en función de su posibilidad de ser aprovechadas: emisiones directas en la superficie, y manifestaciones subterráneas (energía geotérmica).

Las manifestaciones superficiales pueden ser muy variadas: desde las más conocidas y espectaculares, como los geysers, o las emanaciones de gases en el entorno de edificios volcánicos recientes (fumarolas, solfataras), a las fuentes termales.

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Las manifestaciones subterráneas corresponden a la denominada  energía geotérmica, contenida en los acuíferos localizados a profundidades inferiores a unos 2.500-3.000 m. con aguas a temperaturas por encima de los 150ºC, que pueden ser explotados comercialmente para la obtención de energía eléctrica.

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Metamorfismo y yacimientos minerales

Rocas metamórficas con interés minero • Mármol • Serpentinita • Neis

Minerales industriales de origen metamórfico • Granate • Corindón • Grafito • Asbestos

Nesosilicatos de Aluminio (andalucita, sillimanita, distena) Yacimientos metálicos relacionados con metamorfismo

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Rocas metamórficas de interés minero Como consecuencia de los procesos de metamorfismo regional se originan dos tipos de rocas que se explotan en canteras: los mármoles y las serpentinitas. Menor interés presentan otras rocas como los neises. El mármol es la roca metamórfica con mayor interés minero. Se forma como consecuencia del metamorfismo de calizas, bajo condiciones de metamorfismo tanto regional como de contacto, que inducen la recristalización de la calcita a alta temperatura. Este proceso transforma las variadas texturas originales de las calizas en texturas granoblásticas de tamaño de grano muy variable, que puede llegar a ser de varios milímetros, lo que se traduce en una mayor resistencia mecánica y homogeneidad de la roca.

El mármol está compuesto mayoritariamente por calcita granoblástica, pero pueden contener además otros minerales, tales como micas (mármoles cipolínicos), dolomita, brucita, vesubianita, wollastonita, diópsido, tremolita, grafito, pirita.

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La serpentinita es otra roca metamórfica de interés ornamental, de color verde, y con tonalidades variadas, claras y oscuras, que se forma por el metamorfismo regional de rocas magmáticas ultramáficas (peridotitas). Desde el punto de vista mineralógico, está constituida muy mayoritariamente por minerales del grupo de la serpentina (antigorita), que suelen estar acompañados 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 más o menos irregulares, que en unos casos ofrecen caracteres estéticos positivos, mientras que en otros impiden totalmente la explotación minera. En especial, la fracturación es el principal factor negativo para este tipo de aprovechamiento.

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El granate se forma en muchas rocas metamórficas de origen pelítico (esquistos en sentido amplio, neises), aunque también aparece en algunas rocas ígneas, y, debido a su escasa alterabilidad, suele concentrarse en sedimentos aluvionares.

El corindón se forma fundamentalmente como consecuencia de metamorfismo de contacto a partir de rocas arcillosas alumínicas, junto con otros minerales típicos de este ambiente (sillimanita, piroxeno). También se forma en otros tipos de ambientes, sobre todo en pegmatitas, de donde proceden los cristales de calidad gema (rubí, rojo, y zafiro, azul). El esmeril, por su parte, es un agregado microcristalino de corindón con otros minerales, como hematites, magnetita, cuarzo y/o espinela.

El grafito es el producto de la recristalización metamórfica de la materia orgánica contenida en las rocas afectadas por metamorfismo regional o de contacto. Cuando este proceso se produce sobre capas de carbón, o sobre rocas que contienen hidrocarburos líquidos (petróleo) se producen yacimientos de interés económico de este mineral, que también pueden tener su origen en otros procesos: grafito magmático, pegmatítico, hidrotermal...

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Los nesosilicatos de aluminio andalucita, sillimanita y distena son variedades polimorfas, que se forman por metamorfismo de rocas alumínicas, pelíticas, bajo diferentes condiciones de presión y temperatura.

Yacimientos metálicos relacionados con metamorfismo En los casos más "suaves", produce o puede producir una recristalización de las menas, que implica un aumento del tamaño 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 recristalización del mineral precursor (p.ej., goethita) a magnetita, y del chert original a cuarzo recristalizado poligonal, granoblástico

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