YACIMIENTOS DE MINERALES METALICOS

Ing. SATURNINO ROSADO CARHUANCHO

FUNDAMENTOS BÁSICOSFUNDAMENTOS BÁSICOS

CONCEPTOS BASICOS

GEOLOGIA.- Ciencia que estudia la tierra en todos sus aspectos y alcances; su origen, constitución, evolución, los procesos que se realizan en ella tanto interna como externa a través del tiempo geológico. GEO= tierra Logos= tratado

GEOLOGIA COMO CIENCIA.- Explica las causas y la razón de ser de todos los procesos y fenómenos geológicos.

GEOLOGIA APLICADA.- Ciencia que trata de la aplicación de los conocimientos geológicos en las obras de ingeniería.

GEOLOGIA DINAMICA.- Es la ciencia que estudia todos los procesos provocados por esfuerzos endogenos y exógenos. También se denominan GEODINAMICA. A la geodinámico externa se le denomina GEOTECNIA, cuando se aplican técnicas ingenie riles par controlar los procesos geodinámicos

Cuando hablamos de yacimientos minerales, hay una serie de conceptos que tienen gran importancia, ya sea en los aspectos geológicos – geoquímicos, o en los económicos. Los más importantes son los siguientes:MENA: Es el mineral que presenta interés minero. En general es un término que se refiere a minerales metálicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento de interés. Para poder aprovechar mejor la mena, suele ser necesario su tratamiento, que en general comprende dos etapas: el tratamiento de mina para aumentar la concentración del mineral en cuestión (procesos hidrometalúrgicos, flotación, etc.), y el tratamiento metalúrgico final que permite extraer el elemento químico en cuestión (tostación, electrolisis, etc.).Ganga: Comprende a los minerales que acompañan a la mena, pero que no presentan interés minero en el momento de la explotación. Conviene resaltar que minerales como ganga en determinados momentos se han transformados en menas al conocerse alguna aplicación nueva para los mismos.Subproductos (o by-products): Suelen ser minerales de interés económico, pero que no son objeto principal de la explotación, si bien aumentan el valor económico de la producción : por ejemplo, el Cd o el Hg. contenido en yacimientos de sulfuros, o el manganeso contenido en los pórfidos cupríferos.

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 d mineral existente en la zona, incluyendo el que no podrá ser explotado por su baja concentración o ley.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) 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. Es un factor que depende a su vez de otros factores, que pueden no tener nada que ver con la naturaleza del yacimiento, como puede ser su proximidad o lejanía a vías de transporte, avances tecnológicos en la extracción, etc , por ejemplo.Factor de concentración: Es el grado de enriquecimiento que tiene que presentar un elemento con respecto a su concentración normal para que resulte explotable.

GEOLOGIA ECONOMICAGEOLOGIA ECONOMICA

Es la ciencia que estudia los recursos naturales esencialmente el MINERAL, que el hombre extrae de la tierra para cubrir las necesidades y comodidades, teniendo en cuenta su rendimiento económico.

Para determinar el rendimiento económico de un recurso se debe tener en cuenta los siguientes aspectos. Cubicación del yacimiento (leyes y tonelaje) . Planeamiento de explotación, Infraestructura (transporte, vías de comunicación, cercanías de puertos de embarque, centro de compra – venta, centros poblacionales, energéticos, agua etc.) Aspectos legales y tributación, Rendimiento Económico (comparación entre el valor de venta y el total de gastos).

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DETERMINACION DE UN YACIMIENTODETERMINACION DE UN YACIMIENTO

Dado que el objetivo de una empresa es conseguir un beneficio con su actividad, se deduce que la condición básica de un yacimiento es que el valor del producto mineral obtenido sea superior o como mínimo igual al costo de ponerlo en el mercado. Por lo tanto será necesario considerar aspectos como:

*Nivel de producción *Inversiones en maquinarias y equipos*Costo de extracción, concentración y servicios de mina*Costos de transporte *Precio del dinero (intereses bancarios)*Clima político y Económico (impuestos, subvenciones etc.)*Oscilaciones de los precios de venta.

MENAS MINERALES – CLASIFICACIONMENAS MINERALES – CLASIFICACION

MENAS PRIMARIAS.- (hipogenas o endógenas) las menas fueron depositados durante el periodo primitivo de mentalización.

MENAS SECUNDARIAS (supergenas o exógenas) estas menas son productos de la alteración de las menas primarias, como resultado de la lixiviación u otros procesos superficiales por acción de las aguas descendentes o superficiales.

Cualquier bien capaz de suministrar a su poseedor alguna utilidad o beneficio constituye un recurso, en términos usuales de economía. De acuerdo con las diferentes formas en que el ser humano puede enfocar el uso y/o disfrute de la tierra surgen diversos tipos de recursos mostrados en la figura 1.1 Así si apreciamos la tierra por su interés ecológico, entonces este será un recurso ambiental. Si la consideramos como un lugar apto para , por ejemplo, la extracción minera, estaremos hablando de un recurso físico. Por ultimo si pensamos en ella como lugar potencialmente fértil, estaremos frente aun recurso biológico. Dependiendo del impacto de cada una de estas tres facetas sobre nuestros recursos intelectuales, tendremos otro tipo de recurso.

RECURSO Y RESERVAS MINERALESRECURSO Y RESERVAS MINERALES

Concepto de RECURSOS: Tipos de RECURSOS MINERALES

Todos los componente del sistema terrestre son parte de diversos ciclos y cada uno de estos tienen una particular duración. Los ciclos biológicos tienen una periodicidad de un orden semejante a la expectativa de vida de su participante más longevo, no soliendo sobrepasar los cien años. Por el contrario la mayor parte de los ciclos geológicos se expresan en millones de años, aunque exista una excepción importante, cual es el ciclo hidrológico, que tienen una periodicidad de uno a diez años debido a que esta fuertemente controlado por las estaciones y el clima. Por tanto para los participantes, en los ciclos biológicos, como es el caso de los seres humanos, aquellos recursos que se pueden renovar en un periodo de tiempo adecuado a nuestra expectativa de vida reciben el nombre de recursos renovables (por ejemplo los recursos biológicos o los físicos de tipo hidrológico) mientras que los que son un legado de la historia de la tierra y no producen una segunda oportunidad en un periodo de tiempo lógico, recibe el nombre de recursos no renovables (fig. 1.1) Este carácter no renovable es solo desde un punto de vista humano, pues por ejemplo el petróleo quemado genera CO2 que retorna a las plantas a través de la fotosíntesis y eventualmente a los animales en la cadena trofica. El problema reside en que para la formación o posterior del petróleo es necesario unas condiciones de formación especiales y al menos varios millones de años de tiempo.

Los recursos físicos tal como se han definido anteriormente, pueden ser clasificados, en función de su naturaleza, en recursos minerales y recursos hidráulicos. Los primeros en el contexto de la economía, incluyen todos aquellos materiales sólidos, líquidos o gaseosos que pueden ser explotados para el uso. Se pueden subdividir en los siguientes grupos:

*RECURSOS ENERGETICOS:

a-No renovables

1.-Hidrocarburospetróleo, gas natural, arenas asfálticas, pizarras bituminosas2.- Carbonesantracita, hulla, lignito, turba3.- Uranio

b-Renovables1.- Geotérmica2.- Hidroeléctrica3.- Mareomotriz4.- Solar5.- Eólica6.- Biomasa

*Recursos metálicosa-Hierro y aleaciones de acerob-Metales base o usualesc-Metales ligerosd-Metales preciosose-Otros

*Rocas y minerales industrialesa-Rocas y materiales de construcciónb-Fertilizantesc-materiales para la industria químicad-Otros

Dejando al margen los recursos energéticos, los otros dos tipos de recursos minerales presentan una serie de características que los hacen claramente diferentes. Estas son:

*Recursos minerales metálicos:-Se utilizan para extraer metales-Son mucho menos abundantes y están irregularmente distribuidos que las rocas y minerales industriales-Requieren un procesado par ala extracción del metal-El costo de extracción y procesado del metal-El coste de extracción procesado es muy alto de comparación con el coste de transporte, por lo que la proximidad a los centros de consumo es un factor secundario-Debido a su alto coste, el reciclado es un factor importante de mercado

*Rocas y minerales industriales-Son geológicamente abundantes-Se utilizan frecuentemente tal como se encuentran en la naturaleza (sin ulterior procesado)Se producen y se consumen en grandes cantidades

Dentro de este último grupo se encuentran las rocas materiales para la construcción, cuyas características, además de las citadas anteriormente. Son las siguientes:

-El precio por unidad es bajo

-La exploración, extracción y procesado es barato

-Los altos costes de transporte requieren la cercanía al centro de consumo

-Las reservas son infinitas e incluso un tipo puede ser sustituido por otro

Definiciones de recursos y reservas: ClasificacionesDefiniciones de recursos y reservas: Clasificaciones

Si bien el concepto de recurso, desde un punto de vista económico, ha sido establecido en el apartado anterior y el término recurso mineral se ha esbozado en el apartado 1.1 resulta imprescindible redefinir este e introducir un nuevo concepto de: reservaYa a partir de los años sesenta y especialmente en los años setenta , surgió la necesidad de definir claramente como se podían delimitar las cantidades de mineral/ metal presentes en un yacimiento , sobre todo desde la óptica de unos niveles de seguridad o certidumbre, tanto desde el punto de vista de los conocimientos geológicos como de los parámetros económicos. De esta manera, se realizaron esfuerzos para establecer clasificaciones que nos pudiesen delimitar, en términos sencillos, la problemática planteada. Todas estas clasificaciones, desarrolladas a lo largo de la década de los setenta por el U.S Geological Survey y el U.S. Bureau of Mines, principalmente giran alrededor de dos parámetros como ejes clasificatorios.

El grado de conocimiento geológico y el grado de capacidad económica para obtener la materia prima. Con estos dos ejes se obtiene la clasificación de recursos y reservas que se muestra en la figura 1.2. (Mc Kelvey, 1972, 1986) conocido popularmente como la caja de Mc Kelvey y probablemente la más utilizada, aunque existen otras.

De acuerdo con esta clasificación, se entiende por reservas los depósitos conocidos e identificados en los cuales el mineral o minerales pueden ser extraídos con beneficio económico, con la tecnología actual y los parámetros económicos actuales. Por su parte los recursos incluyen tanto las reservas, como los otros depósitos minerales que pueden llegar a ser eventualmente aprovechables, bien depósitos que no son técnicamente y/o económicamente extraíbles en la actualidad, bien depósitos desconocidos, ricos o pobres, que se puede inferir que existen, aunque todavía han sido descubiertos.

ORIGEN DE LOS YACIMIENTOS MINERALESORIGEN DE LOS YACIMIENTOS MINERALES

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

En un estudio más restrictivo, hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos:

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

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

A grandes rasgos, los procesos geológicos que dan origen a yacimientos minerales serian los siguientes:

Procesos ígneos:

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

b) 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).

c) Procesos pegmatíticos: puede producir yacimiento de minerales metálicos (p.e. , casiterita) e industriales: micas , cuarzo...

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

Procesos sedimentarios:

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

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 y asfaltos), líquidos (petróleo) y gaseosos (gas natural). También origina otras rocas y minerales de interés industrial, como las fosforitas, o las diatomitas, entre otras.

Como ya sea mencionado, la sedimentación asociada a los fenómenos volcánicos produce yacimientos de minerales metálicos de gran importancia.

Procesos metamórficos:

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

Así pues, y a modo de conclusión, en cada caso han de darse unas determinadas conclusiones que permita 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 esas condiciones especiales que supones la génesis del yacimiento.

METODOS DE ESTUDIO DE LOS YACIMIENTOS MINERALESMETODOS DE ESTUDIO DE LOS YACIMIENTOS MINERALES

Los yacimientos minerales presentan, como ya hemos visto en el tema anterior, dos aspectos complementarios de gran relevancia: los geológicos y los económicos cada uno de estos aspectos merece ser estudiado de forma autónoma, aunque coordinada, ya que se condicionan mutuamente:

La geología de los yacimientos minerales es fundamentalmente para:Conocer con mayor detalle características del yacimiento que

condicionan su explotación minera.Determinar sus límites geográficos.Buscar yacimientos similares en áreas próximas o no.Estos estudios comprenden una serie de aspectos diferenciados, pero

complementarios, que nos deben llevar a conocer aquellos aspectos que en cada caso sean relevantes: en unos casos será la naturaleza de las rocas asociadas, en otros, la tectónica que los afecta, etc. Estos aspectos serian los siguientes:

Mineralógicos y petrológicos: la mineralogía y petrografía detallan de los minerales y las rocas que componen un yacimiento constituye una información básica a conocer sobre el mismo. Para ello disponemos de una amplia variedad de técnicas:

Microscopía petrográfica (luz trasmitida). Nos permite identificar los minerales no metálicos y las relaciones que se establecen entre ellos y los metálicos que puedan existir en las muestras estudiadas.Microscopía metalográfica (luz reflejada). Sirve para identificar los minerales metálicos y sus relaciones mutuas.Difracción de rayos X. Nos permite identificar con mayor precisión la naturaleza de los componentes minerales del yacimiento, sobre todo es los que por su pequeño tamaño de gramo no sean fácilmente identificables con las técnicas anteriores.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 fases minoritarias, que en determinados casos pueden ser la de mayor valor económico (caso de oro o de los elementos del grupo del platino).

La geoquímica del yacimiento, es decir, conocer con el mayor detalle la distribución de los contenidos en los elementos químicos relacionados en forma directa o indirecta con la mineralización, o aquellos afectados por los procesos que han formado o modificado el yacimiento, tiene importancia directa por cuanto define las áreas de interés minero, e indirecta, pues a menudo nos permite definir guías de prospección dentro de un propio yacimiento, o para otros similares.

Geométricos: los aspectos geométricos de un yacimiento son siempre fundamentales: conocer cual es su orientación con respecto al norte (dirección o rumbo) y su inclinación promedio (buzamiento). A menudo estos datos no son constantes, variando la forma más o menos acusada: la variabilidad es máxima en los yacimientos estratoligados plegados, y mínima en algunos yacimientos filonianos muy regulares. El espesor (o potencia) también se puede considerar dentro de esta categoría. Para estudiar este aspecto necesitamos datos de observación, ya se a directa o a través de los sondeos mecánicos.

Complementario: con el aspecto anterior tenemos la relación que se establece entre la orientación del yacimiento y la de las rocas las que se localiza : cuando ambos son paralelos hablamos de yacimientos estratoligados, estratoides, o incluso sedimentario (o singenéticos), mientras que cuando no son paralelos hablamos de yacimientos no concordantes o epigenéticos. Con respecto a los términos indicados, estratoligado se refiere a un yacimiento que se encuentra formando capas, pero no sabemos si tienen o no origen sedimentario; estratoide se suele utilizar para designar yacimientos en capas cuyo origen no parece ser sedimentario; el termino singenético se refiere exclusivamente a concentraciones que se originan por procesos sedimentarios a la vez que el resto de las rocas sedimentarias que forman la secuencia.

En los yacimientos estratoligados hay otros factores que sueles ser de importancia en su estudio y caracterización: los aspectos estratigráficos (caracterización de la secuencia sedimentaria es la que se enclavan, del nivel concreto en que se localizan, etc. ); los aspectos sedimentológicos (medio sedimentario en que formo la secuencia, variaciones paliogeográficas 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).

En los yacimientos no concordantes o diagenéticos puede haber también una gran variedad de factores a considerar. En general, el principal es conocer el control geológico y geométrico de la mineralización: si esta confinado en una estructura discordante bien delimitada (dique o filón), si esta confinado por un conjunto estructural mas amplio (bandas de deformación o cizalla), si esta diseminado o concretado en un conjunto rocoso sin que muestre ningún patrón claro, si aparece en una situación concreta, como puede ser el contacto entre dos tipos de rocas distintas...Otro factor suele ser el mineralógico / petrológico, que busca establecer relaciones entre lo minerales o rocas que forman el yacimiento y procesos que pueden afectarla: cristalización, alteración hidrotermal, alteración superficial...

En cuanto a la prospección o investigación de yacimientos, se pueden considerar cuatro aspectos diferentes: los geológicos, geoquímicos, geofísicos y las labores mineras, incluyendo los sondeos mecánicos.

Una vez conocidas las características generales de los yacimientos, deacuerdo con lo hasta ahora expuesto, disponemos de los suficientes datos para conocer los procesos que lo han formado y modificado. No obstante, en ocasiones esta información no es suficiente, dado que puede haber procesos distintos que por convergencia han podido ser los responsables de estas características mas comunes: sí encontramos oro en una roca sedimentaria de tipo arenoso, puede ser por se deposito conjuntamente con ella, pero también puede ser que haya sido introducida en la misma por un proceso hidrotermal, aprovechando la porosidad y permeabilidad de las misma en esto casos, existen estudios mas detallados que nos permiten conocer el procesos implicados en la formación del yacimiento:

El estudio de las inclusiones fluidas atrapadas en minerales (fundamentalmente de la ganga) suele aportar datos relevantes sobre la composición y temperaturas de los fluidos implificados 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.).

En definitiva, todos estos estudios nos llevan a este conocimiento básico del yacimiento que nos debe permitir establecer sus características mineras, pero que requieren un complemento: su valorización en términos económicos, lo que debe permitir establecer si la explotación es viable o no desde el punto de vista económico.

CONDICIONES GEOLÓGICAS DE FORMACIÓN DE CONDICIONES GEOLÓGICAS DE FORMACIÓN DE LOS YACIMIENTOS MINERALESLOS YACIMIENTOS MINERALES

El sistema de clasificación adoptado, se basa en nuevos esquemas el cual asegura que los procesos de formación de MENAS, están estrechamente relacionados con los procesos de formación de rocas.

Los yacimientos de minerales se formaron en el proceso de DIFERENCIACIÓN de las masas minerales, al circular estas en el ciclo sedimentario, magmática y metamórfico de la formación de rocas y estructuras geológicas. En función de estos procesos, todos los yacimientos minerales se dividen en tres grupos o series:

1) SERIE SEDIMENTOGENO (SUPERFICIALES, HIPERGENOS Y EXOGENOS)

Están relacionados con los procesos GEOQUIMICOS que transcurrieron en el pasado y los que se desarrollan hoy en día en la superficie de la tierra o cerca de ella.

Los lugares de acumulación de las sustancias son:

Superficie de la corteza terrestre (Procesos de meteorización.)Fina película superficial de mineral que se extiende hasta el nivel de las aguas subterráneas.El fondo de los pantanos, lagos o ríos.

Los yacimientos SEDIMENTOGENOS se forman a consecuencia de la diferenciación química y bioquímica, en menor grado mecánico de las sustancias minerales, condicionada con la energía externa de la tierra.Los mismos se forman debido a la alteración de rocas y yacimientos minerales formados en la profundidad y aflorados en superficie de la tierra, asé como consecuencia de la concentración de nuevas masas de materia prima mineral en el proceso de sedimentación.Al producirse la meteorización física y la destrucción mecánica de los cuerpos de algunos minerales integrados por sustancias resistentes estables químicamente, se forman distintos yacimientos ALUVIALES O PLACERES. En el proceso de diferenciación química, bioquímica, mecánica y Vulcano gena de la sustancia mineral, al acumularse potentes capas de rocas sedimentarias se forman yacimientos sedimentarios de diversos minerales.Así pues la serie EXOGENA-SEDIMENTARIA esta constituida por tres grupos de yacimientos:

De la corteza de meteorización PlaceresSedimentarias

2) YACIMIENTOS MINERALES MAGMATOGENOS (ENDOGENOS HIPOGENOS)

Según las condiciones de su formación están relacionados con los procesos geoquimicos de las partes mas profundas de la tierra, localizadas en estructuras geológicas que determinan las condiciones de su acumulación de la sustancia mineral, morfología y bajo la energía interna de la tierra a causa de los procesos magmáticas en la corteza. Entre ellos destacan los depósitos minerales magmáticas, en las que se encuentran compuestos minerales valiosos, entre otros tenemos pegmatitas y yacimientos carbonatíticos y los yacimientos meta somáticos de contacto o de skarn, originado a consecuencia de la metazomatosis en la zona de contacto de los macizos de rocas magmáticas, de silicatos en estado de enfriamiento y de las capas potentes inmediatas sedimentarias o sedimentarias-efusivas carbonatadas.

A los yacimientos ENDOGENOS pertenecen los depósitos HIDROTERMALES formados en las profundidades de la corteza al precipitarse la sustancia mineral de las soluciones calientes agua-gas, y finalmente se destaca el yacimiento de los grupos piríticos formados a consecuencia de los procesos volcánicos en el estadio temprano el régimen geosinclinal.

Así la serie ENDOGENA comprende 7 grupos de yacimientos:

Magmatíticas (diamantes, grafito, cromita)

Pegmatíticos (tierras raras, uranio, granates etc.)

Carbonatíticos (niobio y tierras raras, apatito, zirconio, tantalio, estroncio y magnetita).

Skarn (poli metálicos)

De Albita greisen (rocas hipabisales, potasio, berilio, litio, estroncio y tungsteno)

Hidrotermales (poli metálicos)

Piríticos (minerales básicos de Cu, Zn, Pb etc.

3) YACIMIENTOS METAMORFOGENOS

Se formo a base de la transformación intensa de las rocas preexistentes (minerales) a una profundidad considerable de la superficie tierra.

En estas condiciones pudieron surgir nuevos yacimientos metamórficos y formarse depósitos metamórficos viejos profundamente modificados.

De esta forma la SERIE METAMORFOGENO esta integrado por dos grupos de yacimientos:

METAMORFICOS (metamorfismo hidrotermal/metasomatismo)

METAMORFIZADOS (metamorfismo regional y de contacto ) (P y T° sin nexo magmático)

CONCLUSIÓN:

Los yacimientos minerales de las tres series, sedimentaria, magmatogena y metamorfogena, pudieron haberse formado simultáneamente con las rocas encajo nantes entonces se llamaría YACIMIENTOS SINGENETICOS. Pero si se forman a consecuencia de uno u otros procesos geológicos en el seno de las rocas ya formadas, entonces se llamarían YACIMIENTOS EPIGENETICOS.

MAGMA-MAGMATISMOMAGMA-MAGMATISMO

Son masas de materia en FUSION situadas dentro de la tierra o corteza terrestre, a partir de las cuales se cristalizan las rocas ígneas. Sin embargo su composición no es la misma de las rocas a las que dan origen, porque los magmas contienen agua y oreas sustancias volátiles que escapan antes de la consolidación final.

MAGMATISMOLos magmas se mueven hacia áreas más superficiales y de menor presión :Su composición: Gases sometidos a altas presiones, una disminución de P permitirá que los gases se expandieran; tanto el proceso de expansión, como la disminución de su p.e. especifico hará que los magmas se muevan hacia arriba. Por otro lado los esfuerzos tectónicos juegan un papel importante, haciendo que el magma se intruya o intrucione en las rocas adyacentes o suprayacentes.Otros magmas se describen como moviéndose a modo de migración de calores y fluidos altamente móviles por lo que las rocas que los rodean la parte alta de la cámara se funden lentamente para formar parte del magma.

FLUIDO MINERALIZANTE Y SU RELACION CON EL MAGMA

El fluido mineralizante es tan significante en la génesis del mineral. En general la migración esta determinada por la estructura que determina los cambios de permeabilidad, el conocimiento sobre el mismo y el modo de emplazamiento del mineral es fundamental para determinar su GENESIS en un determinado yacimiento.

Su relación con el magma en la actualidad, se considera que el magma en la mayoría de los yacimientos metalíferos y también muchos yacimientos no metálicos son resultantes de la actividad ígnea, es decir que el fluido mineralizante es una parte residual del magma.

También existen asociaciones muy generalizadas de metales y minerales con cierta clase de rocas ígneas, así existen minerales valiosos en la mayoría de los depósitos tanto hipógenos como supergenos provienen directa o indirectamente del magma.

DIFERENCIACIÓN MAGMATICA

Es el proceso por el cual un magma se separa en porciones químicas y mineralogicamente distintas, pudiendo evolucionar cada una de ellas independientemente. El proceso da lugar a rocas magmáticas diferentes unas de otras, aunque con ciertos rasgos comunes.

Los magmas generalmente homogéneos se dividen en fracciones diferenciadas.

Este proceso se llama “Diferenciación Magmática”. Algunos geólogos creen que el magma original es universalmente de composición BASALTICA y que su diferenciación a definido magmas de composición distinta y que estos a su vez pueden experimentar más diferenciación todavía. Ejemplo: Un granito primario es producto de diferenciación de un magma basáltico originario.

CLASIFICACION DE LOS YACIMIENTOS CLASIFICACION DE LOS YACIMIENTOS MINERALESMINERALES

Del análisis de los diferentes procesos que pueden afectar a las sustancias minerales a lo largo del tiempo geológico tal como se deduce del ciclo Geoquímico, la clasificación de los yacimientos no es sencilla debido a su complejidad intrínseca. Esta es consecuencia de los variados procesos físico- químicos que han sufrido la mayor parte de ellos, pues es bastante habitual la repetición o superposición de alteraciones, sustituciones de unos elementos por otros, enriquecimientos súper génicos, metamorfismo, etc.

Esto significa que un depósito puede presentar y de hecho así ocurre con relativa frecuencia, características heterogéneas que enmascaran su génesis y evolución posterior, de manera que no resulta evidente cual de ellas debe ser la dominante para su clasificación

A pesar de ello, han sido numerosos los intentos de diversos autores por aclarar la cuestión, habiéndose llegado a distintos modelos de clasificación basados en criterios genéticos principalmente en clasificaciones más sencillas y quizás más pragmáticas que se apoyan en otras características geológicas de los depósitos

A continuación se describen tres clasificaciones muy distintas pero que son necesarias para comprender bien el origen y la forma de presentarse los yacimientos minerales La primera muy simple se basa en su morfología, lo que a veces es determinante para poder efectuar su explotación y siempre condiciona el tipo de minería a utilizar. La segunde se establece por su relación con la roca de caja. La tercera es una de las muchas que se han elaborado a partir del las características genéticas de los depósitos. Esta muy simplificada respecto a otras existentes.

1.- CLASIFICACION MORFOLOGICA

Los depósitos pueden tener forma tabular (capas y filones) o irregular (chimeneas, masas o stock, impregnaciones, lentejones y placeres) La fig. 2.2 muestra esquemas de ellosLas capas son depósitos concordantes de gran longitud y anchura y poca potenciaLos filones son cuerpos planares de superficie irregular pues corresponden a rellenos de fracturas mas jóvenes que la roca de cajaLos lentejones como indica su nombre, son depósitos que tienen forma lenticular, aproximadamente biconvexa. Pueden ser de origen magmático o sedimentario y en ellos la extensión superficial es bastante mayor que la potenciaLas chimeneas son depósitos bien de forma tubular, bien con sección de cono invertido que tiene origen volcánicoLas masas o stocks son masas minerales irregulares de gran tamaño que tienen un contacto neto con la roca de caja

Las impregnaciones o diseminaciones se originan cuando disoluciones con metales pesados alcanzan por medio de fracturas una roca porosa y rellenan sus poros. Un caso particular es el stock Works, depósitos en los que la mena esta constituida por una densa trama de filoncillos dispuestos reticularmente en la roca que los englobaLos placeres son enriquecimientos aluviales o marinos de minerales resistentesA la vista de esta clasificación se intuye que la morfología de los yacimientos es sumamente variada, no solamente a causa de la mayor o menor complejidad de su génesis, sino también debido a las deformaciones y alteraciones que haya podido sufrir con posterioridad por fenómenos tectónicos, alteraciones superficiales, removilizaciones etc.

2.- CLASIFICACION POR SU RELACIÓN CON LA ROCA DE CAJA

Los depósitos concordantes con la roca de caja son aquellos paralelos a las capas o niveles litológicos de las rocas encajantes, pudiendo ser o no mas jóvenes que estas. Los más comunes son las masas, los lentejones y las capas.

Los depósitos discordantes cortan o atraviesan la estatificación o los niveles litológicos que forman la roca de caja, pudiendo ser más antiguos o mas modernos que estos. Como tales se pueden considerar a los filones, los stockwork, las chimeneas y los placeresSon yacimientos singenésicos aquellos formados en la misma época que la roca de caja. Las capas sedimentarías en una secuencia deposicional continua son un ejemplo característico

Los depósitos epigeneticos son los formados con posterioridad a la roca de caja. Yacimientos de este tipo son los filones, las chimeneas, las impregnaciones, los placeres, etc.

3.- CLASIFICACION GENETICA

La clasificación genética diferencia los depósitos minerales en función de los procesos que los han generado. Esta es una cuestión ampliamente debatida por los distintos autores que la han estudiado Se propone una clasificación mixta entre la de Evans (1994) y Vásquez (1996) incorporando las últimas ideas y descubrimientos sobre sus características que permiten una mas precisa catalogación. De acuerdo con ello, los depósitos minerales pueden dividirse en cuatro grupos cada uno de los cuales corresponde a un tipo fundamental de formación

A.-Depósitos formados por procesos ígneos

Son los debidos a la consolidación del magma, tanto del material original como de las fracciones residuales a alta temperatura (fluidos hipercríticos) De esta forma se puede distinguir tres grandes grupos, depósitos de segregación magmática, depósitos pegmatiticos y depósitos neumatoliticos (meta somáticos)

B.-Depósitos originados por disoluciones mineralizadas de agua calienteSe origina cuando cristalizan los minerales disueltos en agua caliente, sea cual sea el origen de esta tanto en huecos de las rocas (filones, diseminaciones, stockwork, estratoconfinados, etc.) como en condiciones submarinas (volcanogenicos o exhalativo sedimentarios) o por reemplazamiento

C.-Depósitos de origen sedimentario Este grupo esta formado por aquellos yacimientos originados en la superficie terrestre o a escasa profundidad debido a la acumulación de material detrítico, la precipitación de minerales en medios acuosos o la concentración por lixiviación

D.-Depósitos de origen metamórfico Son los debidos a procesos metamórficos. No se incluyen los originados por metasomatismo de contacto

La tabla 2.1 muestra de forma muy simplificada, la relación de los procesos genéticos indicados y los tipos de yacimientos a que dan lugar. Se tomara como referencia para la explicación posterior de los distintos tipos de yacimientos

Tipo o denominación Naturaleza del proceso Deposito - tipo

ORIGEN: IGNEO

SEGREGACIÓN MAGMATICA Cristalización fraccionada durante la diferenciación magmática

Depósitos de Ni, Cr, Pt, Fe- Ti, Sn ,etc.

Diferenciación en el liquido Depósitos de Ni - Cu

FORMACIONES PEGMATITICAS Y NEUMATOLITICAS

Cristalización a partir de la fracción residual de un magma

Pegmatitas con: U, Sn- W, Li- Sn- Cs, Skarns de Fe, W, Cu, Pb- Zn, Sn- W

ORIGEN: AGUA CALIENTE

FORMACIONES HIDROTERMALES Deposición a partir de soluciones acuosas que pueden tener origen magmático, metamórfico, superficial u otro

Filones, diseminaciones, stock Works, depósitos estratoconfinados y volcanogenicos con Sn, W, Cu, Pb, Zn, Ag, Au, Ni, Co, Bi, Mo, Fe, etc

ORIGEN: SEDIMENTARIO

CONCENTRACIONES MECANICAS Concentración de minerales pesados resistentes en placeres

Arenas con Ti- ZrPlaceres de Au y Sn

Acumulación de restos de materia vegetal o animal

Yacimientos de carbón, petróleo y fosfatos y nitritos orgánicos

PRECIPITADOS QUÍMICOS O BIOQUIMICOS

Precipitación de minerales con o sin participación de organismos vivos

EvaporitasDepósitos de Fe bandeados

CONCENTRACIONES RESIDUALES Lixiviación de elementos solubles, concentrándose los insolubles remanentes

Lateritas niquelíferasBauxitas

ENRIQUECIMENTOS SUPERGENICOS

Lixiviación de elementos valiosos de la parte superior del deposito y precipitación posterior en profundidad aumentando la concentración de esa zona

Parte superior de algunos porfidos cupríferos y de yacimientos de Fe y Mn

ORIGEN: METAMORFICO

FORMACIONES METAMORFICAS Concentración o transformación de minerales por metamorfismo

Pizarras, mármol, minerales industriales, tobas, cuarcitas.

Tabla 2.1: Clasificación genética simplificada de los depósitos minerales

PROCESOS DE FORMACIÓN DE PROCESOS DE FORMACIÓN DE YACIMIENTOS MINERALES DEL PERUYACIMIENTOS MINERALES DEL PERU

FLUIDOS MINERALIZANTES Los agentes que han producido la mineralización en los yacimientos

peruanos en orden de importancia son:

1) Los fluidos hidrotermales

2) El agua del mar

3) Las aguas meteóricas

4) La aguas de origen metamórfico

5) El magma

1) LOS FLUIDOS HIDROTERMALES COMO MINERALIZADORES

Una gran proporción de yacimientos emplazados en las franjas métalo genéticas del Perú fueron mineralizados por fluidos hidrotermales, conocidos también como aguas juveniles, aguas magmáticas y aguas hipógenas.

Estos fluidos hidrotermales se formaron al final de la consolidación del magma, el mismo que tiene de 1% a 5% de agua. En el Perú, el magma corresponde a rocas ígneas, mayormente de composición félsica a intermedia.

En profundidad se tiene mayor presión y mayor temperatura, cerca de la superficie la presión y la temperatura disminuyen. En esta última condición decrece la solubilidad de los iones complejos en los fluidos hidrotermales, produciéndose las precipitaciones para formar las estructuras hidrotermales.

El flujo hidrotermal a profundidad es ligeramente ácido, al reaccionar dicho flujo con la roca durante su ascenso, baja la acidez y se produce la precipitación de los minerales.

Respecto a las aguas hidrotermales que dieron origen a los yacimientos peruanos existen muchas interrogantes por responder.

Podemos comprobar a las aguas hidrotermales como factor de mineralización por la presencia de minerales hidratados, resultado de la alteración hipógena de las rocas de las cajas de las estructuras mineralizadas, produciendo sericitización, argilización, alunitización, propilización; por cuanto el agua hidrotermal que llevaron los iones metálicos reaccionó con dichas cajas.

Se ha realizado estudios geoquimicos minuciosos de inclusiones fluidas en burbujas atrapadas en cristales durante la cristalización de estos minerales, así como estudios de isótopos de O y H, ejemplo en Pasto Bueno (LANDIS, g. 1974).

Estudiando los minerales presentes en las estructuras mineralizadas podemos inferir los componentes de las aguas hidrotermales que las mineralizaron, como el H2S por la presencia de sulfuros, de CO2 por la presencia de calcita, de Fe por la Fluorita, y el B por la turmalina.

Todos estos aspectos se observan en los yacimientos peruanos.

2) EL AGUA DEL MAR COMO MINERALIZADOR

Muchos yacimientos tipo manto, concordantes, en estratos de sedimentación de origen marino, se formaron por precipitación de iones metálicos de las aguas marinas en un ambiente reductor.

Las aguas marinas recibieron estos iones metálicos a partir de las aguas de los ríos, las cuales las captaron de la meteorización química y física de yacimientos primarios. El agua de mar como mineralizador fue el encargado de aportar los iones metálicos, principalmente en los mantos singenéticos de la franja sedimentaria Mesozoica de la Cordillera Occidental (mantos poli metálicos del yacimiento Hualgayoc, Cajamarca), en la Cordillera Suban dina (mantos de Zn tipo Mississipi Valley del yacimiento de San Vicente) y algunos mantos singenéticos en la Planicie Costera.

3) AGUA METEORICA COMO MINERALIZADOR

El agua meteórica interviene en la meteorización de las estructuras mineralizadas (vetas, mantos, cuerpos irregulares), tanto meteorización química como física.

Además del aporte de iones metálicos por los ríos a los mares y la precipitación de estos para formar los mantos singenéticos de origen marino, estos iones metálicos igualmente pueden precipitarse en ambiente continental, como es el caso de mineralización supérgena de chalcosina y covelina en Negra Huañusha (Cerro de Pasco).

El agua meteórica puede penetrar por grandes fallas a grandes profundidades, como es el caso del yacimiento de Pasto Bueno (LANDIS, G. 1972), la cual se mezclo con las aguas hidrotermales de origen magmático; ello se detecta estudiando isótopos de oxigeno e hidrógeno de las aguas contenidas en las inclusiones fluidas de los minerales.

El agua meteórica como mineralizador juega un papel importante en la meteorización química de los yacimientos primarios peruanos, produciendo un lavado o lixiviación de 5 m en el afloramiento; con acción del oxígeno se produce una zona de oxidación alrededor de 60m verticales, en ambas zonas el agua forma sulfatos solubles, el cual desciende hasta la napa freática y ocurre un proceso de reemplazamiento de iones metálico de Cu, Ag y Zn, los cuales reemplazan al Fe de los sulfuros de los yacimientos y forman una zona de sulfuros secundarios o zona de enriquecimiento secundario en una distancia vertical de 60m a 100m con un incremento de la ley inicial.Por este proceso de acción del agua meteórica y del oxigeno como mineralizadores, muchos pórfidos de Cu de baja ley son actualmente económicos, como los pórfidos de cobre de Toquepala, Quellaveco, Cuajone, Cerro Verde, Santa Rosa, Cerro Negro, Cerro Corona, Michiquillay, La Granja, Minas Conga, Toromocho, Galeno, Chancas, Antapacay.Así mismo debido a estos Procesos, las zonas de óxidos de muchos yacimientos de oro, se produce una liberación del metal valioso que facilita su proceso metalúrgico, tiene lugar gracias al concentración residual del oro asociada a óxidos insolubles, duplicándose en esta zona la ley original del oro. Como ejemplo de lo mencionado tenemos el mato del yacimiento Colorada en Hualgayoc con 3.5 gr Au/TM en los óxidos 1.7 gr Au/TM de AU en los sulfuros.

4) AGUA METAMORFICA COMO MINERALIZADOR A grandes profundidades la lutita sufre un metamorfismo regional y se metamorfiza a pizarra, filita, gneis; además, en el contacto de la lutita con stoks y batolitos, la lutita sufre un metamorfismo de contacto y se metamorfiza a hornofels. En este proceso de metamorfismo se produce la expulsión del agua de la lutita, la cual se mezcla con agua juvenil de aguas hidrotermales y contribuyen con la mineralización de estructuras, un ejemplo constituye el yacimiento de Pasto Bueno, Fig, N° 1 (LANDIS, G. 1974).

MIGRACIÓN DE LOS FLUIDOS MINERALIZANTESMIGRACIÓN DE LOS FLUIDOS MINERALIZANTES

1) MIGRACIÓN DE LOS FLUIDOS HIDROTERMALES

En las estructuras mineralizadas existentes en el Perú, la migración de los fluidos hidrotermales se ha realizado, de zonas de mayor presión y temperatura a zonas de menor presión y temperatura, por los sectores más permeables.Las estructuras mineralizadas, en profundidad están sometidas a una mayor presión y temperatura respecto a las partes de menos profundidad. Estas condiciones favorecieron a una migración de los fluidos hidrotermales, a manera de diseminaciones en las cajas de los conductos de los mineralizantes visibles, en las vetas de stockwork de los pórfidos de cobre en el Perú. La migración ha producido reemplazamiento en rocas favorables a este proceso de mineralización como en los diferentes tipos de rocas calcáreas, en las vetas y fallas de los yacimientos de Uchuchacua y Raura (Oyon - Lima).La migración de los citados fluidos hidrotermales en el Perú tuvo lugar por fallas y fracturas formando vetas, por brechas volcánicas originando cuerpos mineralizados como el yacimiento Llipa en la Cordillera Negra (Ocros -Oyón).

2) MIGRACIÓN DE LAS AGUAS METEORICAS

Las aguas meteóricas transportan clastos de minerales insolubles (oro, magnetita, titanita y otros) como producto de la meteorización de estructuras mineralizadas primarias para formar los lavaderos de oro.

Los iones metálicos son transportados por los ríos, precipitándose en ambientes reductores, en el mismo lecho del río, en un ambiente continental, como ejemplo se tienen los mantos singenéticos de Negra Huañusha en Cerro de Pasco, pero mayormente estos iones metálicos son transportados hacia las aguas del mar para formar los mantos singenéticos en los fondos marinos.

Las aguas meteóricas y el oxígeno son factores importantes (mineralizadores), en el proceso de lixiviación y oxidación de estructuras mineralizadas primarias metálicas del Perú, dando origen a zonas lixiviadas de 5m a 10m en su parte superior, y zonas oxidadas de 60m a 100m sobre el nivel freático.

En la zona de lixiviación y oxidación el agua desciende por gravedad actuando el oxígeno según la permeabilidad de la estructura mineralizada.

El descenso es mayor en las zonas con mayor fallamiento o fracturamiento posterior a l mineralización, llegando en estas zonas a una profundidad de 250m, como es el caso de algunas zonas falladas de las vetas de Sayapullo (Cajamarca).

Debido a este proceso de lixiviación y oxidación originado por aguas meteóricas al lavar ciertos elementos de los minerales en zonas superficiales de los yacimientos, se origina una liberación de iones metálicos que son transportados y luego depositados en la zona de enriquecimiento de sulfuros secundarios de 60m a 150m ubicados debajo de la zona de óxidos.

Por este proceso se produce una concentración residual con incremento de ley de oro y liberación de este elemento en la zona de óxidos, como es el caso de las vetas relacionadas a diques dacíticos de Tumpa (Nueva California - Ancash).

Como resultado de este proceso se produce una zona de sulfuros de enriquecimiento secundario, de mayor ley de cobre en las zonas de enriquecimiento secundario en los diferentes pórfidos de cobre del Perú.

3) MIGRACIÓN DEL MAGMA COMO MINERALIZADOR El prospecto de cromita de Tapo (Tarma) relacionado a roca intrusiva ultra básica, es un típico ejemplo de esta migración donde la cromita se emplazó por la cristalización fraccionada del intrusivo ultrabásico.

Los diques de composición intermedia, al reactivarse con vetillas en el mismo dique y con mineralización hidrotermal posterior y muy cercana en tiempo y espacio al emplazamiento del dique, migraron de lugares de mayor presión a lugares de menor presión, en fallas producidas generalmente por fuerzas de distensión (separación de cajas) formando fallas normales. La migración de las soluciones hidrotermales en las vetillas dentro de este dique fue similar.

4) MIGRACIÓN DE DIQUES DE COMPOSICIÓN INTERMEDIA Y DE BRECHAS VOLCANICAS Se manifiestan por la presencia de vetillas dentro de los diques de composición intermedia, el relleno de mineral se origina por soluciones hidrotermales. Los diques no son de gran longitud, varían de 200m a 600m. La migración se produjo por diferencia de presión rellenando fallas normales. Estos casos son poco comunes en la Cordillera de los Andes del Perú.

Las vetillas y vetas en los diques referidos tienen las mismas características de las estructuras del tipo filón de fisura, en lo que respecta a la migración de sus fluidos mineralizantes. Incluso las vetas, algunas veces se prolongan fuera de los límites de los diques. En algunas ocasiones dentro de una veta hidrotermal común, algunos sectores en menor proporción están en los diques, como es el caso del yacimiento de Ocoña (Arequipa).

5) MIGRACIÓN DE AGUAS METAMORFICAS

Sedimentos, como lutitas transformadas por presión y temperatura a pizarras, filitas o esquistos, expelen su agua, la que migrara por fallas y fracturas permeables para mezclarse con las aguas primarias magmáticas hipógenas, de carácter hidrotermal y forman así las estructuras mineralizadas hidrotermales.

CONTROLES DE MINERALIZACIONCONTROLES DE MINERALIZACION

CONTROL ESTRUCTURAL: La deposición de mineral esta relaciona y a la vez controlado, íntimamente con las estructuras mayores, así como fallas ( fracturas, fisuras y cizallas) y pliegues de tipo regional y local.

CONTROL LITOLÓGICO: La mineralización ocurre o tiene mayor predisposición favorable en tipos de rocas competentes, así como los volcánicos, ígneos y sedimentarios (especialmente en calcáreos).

CONTROL QUÍMICO: El control físico- químico es más conspicuo en las rocas de composición calcárea favorables al desarrollo de yacimientos METAZOMATICOS o de REEEMPLAZAMIENTO. El proceso de metazomatismo se produce por la intrusión de una roca ígnea sobre una sedimentaria, que implica la sustitución de un mineral por otro.

CONTROL MINERALOGICO: Esta determinado por la ganga de la MENA.Ejemplo : el cuarzo hialino con frecuencia se encuentra en las grandes concentraciones de plata, mientras el cuarzo lechoso es estéril; entre otros citamos a la rodocrosita - asociada la plata; la calcita al Cu, dolomita o minerales de plata.

CONTROL POR ALTERACIÓN: La ocurrencia mineral esta genéticamente ligado a un determinado tipo de alteración, donde existe mayor concentración o enriquecimiento de la mena, así tenemos: La piritización y la silicificación están asociados a minerales básicos, galena, esfalerita. La propilitización se encuentra asociada a menas de plata.

CONTROL ESTRATIGRAFICO: Ligados a yacimientos de tipo singénetico, cuya característica principal es presentar horizontes paralelos cuya mineralización es concordante a la estratificación local o regional.

Los yacimientos singenésicos no presentan alteraciones y si existen son incipientes debido a la recristalización o día génesis de las capas subyacente o suprayacentes.

CONTROL GEOTECTÓNICO: Relacionado a eventos tectónicos, ocurrido durante épocas geológicas ( ver anexo controles y guías de mineralización).

CONTROL POR ZONAMIENTO.- Relacionado al zonamiento del yacimiento mineral, tanto de tipo local como regional, su distribución mineralógico

METALOGENIAMETALOGENIA

La finalidad de la metalogenia es aclarara las causas de las concentraciones de los metales y su objeto practico es predecir en lo posible los lugares donde se han producido dicha metalización.La distribución de depósitos metálicos de cualquier país esta en función de un marco geológico. Ellos no son producto de la casualidad, sino de su origen esta relacionado directamente en la evolución geológica de ese país, es decir con evolución de las cuencas sedimentarias, las pulsaciones magmaticas y los eventos tectónicos. Por lo tanto, el entendimiento cabal de los procesos y eventos que formaran el marco geológico de un país es primordial para tener éxito en la explotación.El estudio del origen de los depósitos metálicos y su relación con la evolución geológica se llama METALOGENIA.La discusión genética se basa principalmente en investigaciones de isótopos, estudios de inclusiones fluidas y dataciones radiometricas que permiten reconstruir el origen, la composición y la temperatura de los fluidos mineralizantes, así como establecer la edad de la mineralización. Hoy día la exploración se basa en modelos de depósitos (Cook 1986), se trata de relacionar los principales tipos de depósitos metálicos en el Perú, con modelos descriptivos.

PROVINCIAS METALOGENETICAS DEL PERU

Habiéndose expuesto un resumen sobre la morfología del Perú, a continuación se describen los rasgos referentes a las provincias métalo genéticas como guías de prospección y exploración minera.Los deposito minerales son epigenéticos, mayormente de tipo hidrotermal, tales como vetas, estrato ligados (mantos) epigenéticos por reemplazamiento, meta somáticos de contacto, stockwors, depósitos tipo skarn y depósitos singenéticos (exhalación de volcánica marina, estrato ligados o mantos por precipitación química marina y continental, aluviales de oro morrenas glaciares de oro). Las provincias métalo genéticas están constituidas por franjas mineralizadas de rumbo NO-SE, concordante con la Cordillera de los Andes, presentando cambios de rumbo al NE en la deflexión de Huancabamba y en la deflexión de Abancay.

Consideramos las siguientes dos grandes provincias metalogenéticas: A) Gran provincia metalogenética andina occidental. B) La Gran Provincia Metalogenética Andina Oriental.

A) La Gran Provincia Metalogenética Andina Occidental, de oeste a este comprende:

A-1) Provincia Metalogenética de Fe de la Cordillera de la Costa.

A-2) Provincia de Cu del Batolito de la Costa, de Cu y Polimetálico de la Planicie Costera, Subprovincia Metalogenética de Au-Cu entre Nazca y Ocoña en el Batolito de la Costa

A-3) Provincia metalogenética de Ag, Au y polimetálica de la franja Volcánica cenozoica de la Cordillera Occidental.

A-4) Provincia metalogenética de la franja sedimentaria mesozoica de la Cordillera Occidental.

B) La Gran Provincia Metalogenética Andina Oriental, de oeste a este comprende:

B-1) Provincia métalo genética de Au y poli metálica de la Cordillera Oriental.

B-2) Provincia métalo genética poli metálica de la Cordillera Suban dina.

En adición a las dos grandes provincias metalogenéticas referidas, debemos considerar:

C) Provincia metalogenética Terciaria-Cuaternaria de lavaderos de AU de la Llanura de Madre de Dios, ríos de la cordillera y morrenas glaciares.

INVESTIGACIÓN DE LA METALOGENIA

Es la causa de las investigaciones geológicas que estudian las regularidades de la formación espacial y de la distribución de los minerales en la corteza terrestre en función de la historia de su desarrollo geológico.

Las condiciones de formación de los yacimientos minerales y su mineragenia son diferentes para: Geosinclinales, las plataformas y el fondo del océano.

GEOTERMOMETRIAGEOTERMOMETRIA

La temperatura de formación de las estructuras mineralizadas de los yacimientos en el Perú se estudian realizando los siguientes estudios :

La textura de mineralización La alteración hipógena de as cajasEl tipo de mineralización de la estructura mineralizadaElementos trazas en mineralesInclusiones fluidas yEstudios de isótopos

La textura de mineralización proporciona una temperatura relativa.

La alteración hipógena de las cajas proporciona una temperatura relativa de formación del yacimiento.

El tipo de mineralización de la estructura mineralizada, formada a diferentes temperaturas. Como referencia transcribimos la temperatura de formación de los minerales metálicos y no metálicos expuestos por H. McKinstry en su texto geología de minas, como guía para determinar la geotermometría del yacimiento, que concuerda con el relleno de la mineralización de loa yacimientos peruanos.

Los elementos trazas de minerales, que tienen lugar por la sustitución de ciertos elementos en algunos minerales, se toman como indicativos de la temperatura de formación de los minerales. La esfalerita con mayor cantidad de fierro es de una coloración oscura, conocida como marmatita, formada a mayor temperatura con respecto a la esfalerita de color marrón claro, conocida como blenda rubia. En muchos yacimientos, a mayor profundidad y temperatura se incrementa la coloración de la esfalerita, variando de blenda rubia, cerca de la superficie a marmitita profundidad.

El cadmio es otro indicativo para determinar la temperatura de formación, a mayor cantidad de cadmio la temperatura es menor.

El fierro en la pirrotita, tal como en Cerro de Pasco, en profundidad a mayor temperatura el fierro en la pirrotita se incrementa. El estroncio en la Baritina se incrementa en las zonas de mayor temperatura, como en la veta Docenita en Julcani, Huancavelica. (PETERSEN, U. 1972) Las inclusiones fluidas contenidas en los cristales de los minerales se han estudiado en instituciones extranjeras para determinar sus temperaturas de formación, las cuales al calentar la fase liquida y gaseosa se homogenizan, a mayor temperatura la presión de la inclusión fluida es mayor y rompe el cristal; la temperatura de ruptura es la temperatura mínima de formación. PETERSEN, U. (1972) con este método determinó para Huachocolpa temperaturas de 180° C- 200°C, para Casapalca 370°C-280°C, para Colqui de 230°C- 240°C a 130°C-150°C.

Estudio de isótopos en muestras de minerales se ha efectuado en instituciones extranjeras, estudiando los isótopos de O18, H2 de las inclusiones fluidas, de S34 de sulfuros, C13 de carbonatos, analizados en espectrómetros de masa.

APLICACIÓN DE LA GEOTERMOMETRIA

Los yacimientos hidrotermales formados a mayor temperatura en el Perú tiene mayor profundidad de mineralización económica, entre ellos, Casapalca 1200m, Minsur se proyecta a 14000m y otros, versus los yacimientos hidrotermales formados a menor temperatura como Millotingo, con una profundidad de mineralización de 450m, San Genaro con 450m. Consideramos que este aspecto constituye una de las aplicaciones de la geotermometría.

DEPOSICION DE LA MINERALIZACIONDEPOSICION DE LA MINERALIZACION

La mineralización inicia su deposición cuando las condiciones de presión y temperatura son favorables.Cuando la presión decrece bruscamente, el flujo mineralizante se expande horizontalmente y se produce la deposición de los minerales. Este aspecto se observa en muchas vetas, como el yacimiento de Santa Bárbara en Puno.Se tienen ciertas condiciones físicas que favorecen la deposición de la mineralización, estas condiciones físicas son:

En los mantos, la mineralización se depositan en zonas de menor presión por lo general en un flanco del anticlinal, como en el yacimiento Huanzalá (Ancash), o en el eje anticlinal como en Huacrachuco, Huanuco,(TUMIALAN, P.H.1975); lugar favorable en los mantos es también la intersección del manto con una falla como el Extraño (Ancash), los mantos presentan mejor mineralización en la intersección del manto con una veta, es el caso del manto Lola interceptado por la veta murciélago en Hualgayoc (Cajamarca).En la deposición de la mineralización interviene la reacción de la solución mineralizante con la roca encajonante, como la veta consuelo en la mina pasto bueno (Ancash) donde la mayor deposición esta en el intrusivo respecto a las pizarras; o la mayor deposición en la caliza respecto a los intrusivos en Punta Victoria en Hualgayoc (Cajamarca).

TEXTURASTEXTURAS

En la explotación de yacimientos de minerales metálicos, una manera para predecir el zonamiento es mediante la determinación de la secuencia paragenética de sus estructuras mineralizadas, dicha secuencia paragenética se obtiene estudiando sus texturas de cristalización.

Se expone en primer lugar las texturas de mineralización, luego la secuencia paragenética, seguida por el zonamiento.

La textura es el estudio de los granos de la mineralización, el tamaño que de los mismos, su forma cristalizada la relación entre los minerales.

TEXTURA EQUIGRANULAR

Es una estructura de granulometría equigranular, por lo general gruesa, formada a alta temperatura (600 °C). Esta textura se observa en el endoskarn (diseminación de calcosilicatos en un intrusivo felsico). Se observa también esta textura en el endoskarn formada a temperaturas de 400°C a 600°C. Las pegmatitas formadas alrededor de 600 °C tienen una textura gruesa con algunos cristales gigantes. Los cristales en este tipo de textura se habrían formado casi simultáneamente.

TEXTURA DE EXSOLUCION

Es una fina diseminación de un mineral dentro de otro mineral.Es muy común la exsolución de calcopirita en esfalerita en yacimientos peruanos, es muy raro la exsolución de esfalerita a manera de estrella en la calcopirita. Estas texturas de exsolución señalan una temperatura de 400°C . Los minerales con esta textura se han cristalizado al mismo tiempo.

TEXTURA DE REEMPLAZAMIENTO

Tiene origen a una temperatura de 200°C a 400°C, se produce en los yacimientos de soluciones epitermales, observable en muchos yacimientos peruanos con algunas características:

1. Reemplazamiento de otro mineral cuya forma cristalina inicial se conserva después del reemplazamiento.

2. Reemplazamiento a ambos lados de un relleno inicial.3. Reemplazamiento parcial de un mineral cristalizado.

Esta textura de reemplzamiento se observa también en un proceso supergeno, al producirse dicho reemplazamiento a la temperatura del medio ambiente, esto es a los 22°C en zona de enriquecimiento de sulfuros secundarios, notable en las estructuras mineralizadas de cobre, como ejemplo tenemos el reemplazamiento de la calcopirita por calcosina o covelita.

TEXTURA DE RELLENO

Como su nombre lo señala, en esta textura se observa el relleno de soluciones mineralizantes en espacios abiertos en diferente escala.Esta textura se realiza a menor temperatura que la textura de reemplazamiento, alrededor de 200 °C, esta textura es común en los yacimientos hidrotermales del Perú.A continuación se describen algunos tipos de textura de relleno:

Textura de relleno tipo crustificación, cuya deposición se ha realizado desde la caja de la estructura mineralizada hacia la parte central, indicando los diferentes eventos de relleno de mineralización, de mayor temperatura cerca de la caja y menor temperatura en la parte central de relleno.Textura de relleno de brecha, en la cual los clastos de la brecha que se formaron inicialmente, pueden ser de la roca encajonante o de otros minerales cristalizados que fueron brechados posteriormente. El mineral de relleno es posterior, y se ha formado a menor temperatura.Textura de relleno tipo escarapela, está presentada por rellenos sucesivos envolventes a clastos de brecha, indican las sucesivas etapas de cristalización Textura de relleno de venilla, representa a un mineral que cruza a otro mineral,Señala el relleno posterior a la cristalización del mineral cortado por la venilla

TEXTURA COLOFORME

Esta textura se observa en minerales no cristalizados como el ópalo (Fig. Nº 41), calcedonia, formados a baja temperatura, 100°C a 180° C.A temperatura ambiental, algunos oxígenos son llevados y depositados como coloides con textura coloforma, como Ej. Tenemos el manganeso (psilomelano), cobre (malaquita, azurita, crisocola), plomo (anglesita, cerusita), y zinc (smithsonita).

Los yacimientos del Perú tienen estructuras mineralizadas con diferentes texturas. Así por Ej. Los yacimientos tipo skarn de Tintaya, Raura, Antamina, Morococha, Milpo tienen la textura equigranular en el endoskarn y temperaturas de reemplazamiento, de exsolución y relleno en el exoskarn. Estas ultimas se formaros durante la etapa de metalización a menor temperatura.

Por lo tanto las estructuras mineralizadas de los diferentes tipos de yacimientos del Perú tienen más de un tipo de textura de mineralización.

APLICACIONES DE LAS TEXTURAS DE MINERALIZACION

El estudio microscopio se puede realizar en la misma estructura mineralizada en el campo y bajo el microscopio en secciones pulidas de muestras con la s luz reflejada para ver el orden de cristalización, que será de gran utilidad para elaborar la secuencia paragenetica de las estructuras mineralizadas.

El tipo de textura da idea de temperatura de formación de la estructura mineralizada. El estudio de la textura indica el tamaño de lo granos, la relación de los minerales entre si, con el fin de mostrar el grado de3 liberación o la ,molienda en el proceso mineralúrgico de concentración de minerales, información muy útil para el ingeniero metalúrgico.

ALTERACIONES HIPOGENA DE LA ROCA DE ALTERACIONES HIPOGENA DE LA ROCA DE CAJACAJA

En la exploración de yacimientos en el Perú se estudia con mucho cuidado la alteración hipogena de las cajas de las estructuras mineralizadas, por cuanto esta ligada a una cierta temperatura de la solución mineralizante y la ubicación de las áreas mineralizadas. Como resultado de esta alteración hipogena se tiene nuevos minerales formados a consecuencia de la reacción de las cajas con la solución mineralizante, o una simple recristalización, cambio de las condiciones físicas (diferente coloración, roca mas componente o menos componente).

En la prospección de yacimientos, lo primero que se observa a la vista es la alteración hipogena de la caja. En un yacimiento formado por varias estructuras mineralizadas, se observan las alteraciones hipogenas, que se hacen extensivas a un distrito minero.Mediante imágenes satelitales combinando diferentes bandas del espectro, se detecta las zonas con alteraciones hipogenas de las rocas, información en exploración de yacimiento de minerales.

El procesamiento de las imágenes LANDSAT mediante combinaciones de bandas, permite delimitar áreas con anomalías espectrales, tales como zona de oxidación, sulfuracion, argilización, propilitización y otras alteraciones hipogenas.

Debe además considerarse el ancho de la dicha alteración hipógena, que varia de decímetros a decenas de metros.

Aun tipo de alteración hipógena se superpone otros tipos de alteración hipógena, la alteración hipógena que prevalece determine dicha alteración hipógena.

Una breve exposición de los diferentes tipos de alteración hipógena de cajas que se tiene en yacimientos peruanos en la siguiente:

TIPOS DE ALTERACIÓN HIPÓGENA DE CAJAS1. SKARNEl skarn se forma a una temperatura de 400°C a 600°C, en el contacto de

intrusivos con caliza. En el endoskarn, los minerales que constituyen el skarn están diseminados en el intrusivo, en el exoskarn cuando estos minerales se emplazan en la caliza.

Los minerales de esta alteración hipógena estas representados por granate. Wollastonita, piroxenos (diopsido, hedebergita), anfíboles (tremolita, actinolita), epídota, ilvaita, escapolita, y otros conocidos como silicatación. En algunos caso, adyacentes al exoskarn se tiene la marmolización.

El ancho de la alteración varia de algunos centímetros o decenas de metros.

Como ejemplos de yacimientos con alteración de tipo skarn se tiene a Marcona (Fe) en la cordillera de la costa; en la cordillera occidental, el la franja sedimentaria mesozoica se tiene a Antamina (Cu, Zn, Mo en el departamento de Ancash), Raura y Santander (poli metálicos en el departamento de Lima), Morococha (poli metálico en el departamento de Junín), Milpo y Atacocha (poli metálicos en el departamento de Pasco), Ferro bamba y Chalcobamba (cobre en el departamento de Apurimac), Kananga, Tintaya, Coroccohuayco y Atalaya hoy Antapacay (cobre en el departamento del Cuzco).

Su reconocimiento se realiza por sus minerales y su emplazamiento entre el intrusivo y la caliza.

Como cambio físico de la roca original los granos del skarn y de la marmolización son mas gruesos, la estabilidad original de la roca no varia salvo en algunos sectores donde se observa una alteración hipógena retrogresiva en fallas fracturas o brechas en el skarn con argilización, propilitización a menor temperatura relacionado a la metalización en donde la estabilidad de la roca es menor.

La coloración de la roca original varia, se torna mas oscura (marrón o verdosa), en la marmolización la caliza es mas clara, en los sectores con argilización es mas clara, en la propilitización en mas verdosa.

2. GREISEN

Es una alteración hipógena no común en yacimientos peruanos. Esta alteración hipógena está constituida por granos de cuarzo, feldespatos, micas de grano grueso, muchas veces con turmalina. Se forman a alta temperatura, alrededor de 500°C.

Su ancho de alteración varia de 0,1m a 1m. Está presente en los yacimientos pegmatíticos como en la mina Adán en el Batolito de la costa (Chimbote), en la cordillera de la costa en rocas metamórficas del Precámbrico (Camaná).

Se reconoce por su ensamble mineralógico y por estar ligado a pegmatitas. Físicamente, la roca original no cambia de color, tampoco en su estabilidad, se nota un ligero incremento del tamaño de grano.

3. ALTERACIÓN POTÁSICA

La alteración se forma a una alta temperatura de 300° C a 500°C.Mineralógicamente se observa reemplazamiento de plagioclasa por

ortosa (feldespato potásico), reemplazamiento de hornablenda o clorita por biotita, moscovita.

La alteración se presenta en los yacimientos porfíriticos de cobre en el sur del Perú, asociados al batolito de la costa, como en Toquepala, Quellaveco, Cuajone, Cerro verde, Santa rosa, Cerro negro. En los pórfidos de cobre en el norte de l Perú en franja sedimentaria mesozoica, como en Cerro corona. La granja, Michiquillay, Galeno, Minas conga y otros pórfidos que en la actualidad se encuentran en plena exploración.

En los pórfidos de cobre del centro del Perú, en la franja sedimentaria mesozoica de la cordillera occidental, entre ellos, Toro mocho, Chancas, Antapacay (antiguamente Atalaya) .

En caso el área de alteración hipógena , corresponda a la parte central del pórfido generalmente circular a ovoide, que representa el sector de mayor temperatura del pórfido, rodeado concentricamente con un anillo de ceritización o alteración fílica de menor temperatura, en la parte externa un anillo concéntrico de propilitización de menor temperatura que las anteriores.

Su reconocimiento se realiza por su ensamble mineralógico y por su posición dentro del área de afloramiento del pórfido de cobre. Físicamente el color y la estabilidad de la roca original no varia.

4. SILICIFICACIÓN

Está representada por una fina diseminación de sílice en la roca encajonante debido al aporte de la solución mineralizante a una temperatura de 300°C a 500°C.

Su ancho de alteración varía de 0,1m a 2m; se observa adyacente a la caja de la veta, particularmente en vetas hidrotermales tipo cordillerano en los diferentes ambientes geológicos de Perú. En la mayoría de estos yacimientos, la silicificación se observa con mayor frecuencia dentro de las vetas en clastos brechosos de la roca este aspecto es mas común.

5. SERICITIZACIÓN

Es conocida además como alteración fílica, es común en las vetas hidrotermales como en Pasto bueno (vetas de tungsteno en Ancash), en los pórfidos de cobre antes mencionados. Esta alteración se produce a temperaturas de 200°C a 300°C.

Mineralogicamente se tiene sericita (moscovita fina) producida por alteración de los feldespatos. El ancho de alteración en las vetas varía de 0,1m a 2m. En los pórfidos de cobre se encuentra como una franja concéntrica rodeando al área de alteración potásica, el ancho de esta franja concéntrica está en función de la dimensión del pórfido, pudiendo ser dicho ancho del orden de centenares de metros. En los yacimientos diseminados de oro a profundidad se observa una ligera seritización.

La seritización se reconoce por su aspecto blanquecino, la cuchilla lo raya, es untuoso al tacto, algo brilloso.

La roca seritizada, físicamente es blanquecina, es mas incompetente por lo que se requiere sostenimiento en labores mineras subterráneas.

6. ALUNITIZACIÓN

Mineralogicamente la alunita es un sulfato hidratado de aluminio y potasio, se forma de 200°C a 250°C. Se observa en cuerpos mineralizados de cobre formados por reemplazamiento hidrotermal en calizas en el distrito minero de Hualgayoc (Cajamarca), acompañado de argilización. Su presencia en mayor en los yacimientos diseminados de oro de Yanacocha (Cajamarca) y de Pierina (Ancash).

El ancho de alteración varia de 0,1m a 2m es los cuerpos referidos. En los yacimientos diseminados de oro la distancia vertical varía de 10m a 70m, acompañado de manera subordinada por argilización.

Se reconoce por su coloración blanquecina, se raya con la cuchilla, y por la presencia de alunita.

La roca alunitizada es mas clara, es una roca incompetente.

7. ARGILIZACIÓN

Es una alteración hipógena común en yacimientos hidrotermales del Perú. Se caracteriza por la presencia de diferentes tipos de arcilla, las cuales se forman por la alteración de los feldespatos de las rocas encajonantes a temperaturas entre 200°C a 250°C.

La argilización se observa en estructuras filonianas; en cuerpos mineralizados producidos por relleno de reemplazamiento de calizas por soluciones hidrotermales; en cuerpos tipo skarn con fracturas, fallas, brechas como un metamorfismo retrogresivo.

En las vetas varia en 0,1m a decenas de metros.

La argilización esta presente en las vetas de los yacimientos de oro en el batolito de costa entre Nazca y Ocoña.

En la franja volcánica cenozoica, la argilización se observa en las vetas tipo cordillerana, como Madrigal (Arequipa), Pacococha (Lima), Hércules (Ancash). En vetas de planta de dicha franja volcánica como en Santa Bárbara (Puno), Arcata, Cailloma, Orcopampa (Arequipa),San Juan de lucanas (Ayacucho), San genaro,Julcani (Huancavelica). En los yacimientos diseminados de oro de alta sulfuración de emplaza debajo de la alunitización en una distancia vertical de 10m a 70m.

En las vetas de la franja sedimentaria mesozoica, la argilización es común en los distritos mineros de hualgayoc y sayapullo (Cajamarca), en los distritos mineros de Raura, Morococha (Lima), Atacocha, colquijirca (Pasco),Marta (Huancavelica).

En la cordillera Oriental, la argilizacion esta presente en el yacimiento filoniano de oro de poderosa.

Su reconocimiento se realiza por la identificación de la arcilla diseminada, se raya con la cuchilla y es de coloración blanquecina.La roca argilizada es mas clara y competente.

8. PROPILITIZACIÓN

Es igualmente una alteración hipógena común en yacimientos hidrotermales del Perú. Se observa clorita, epidota, cacita por alteración hidrotermal de los minerales ferromagnesianos de roca encajonante. Este tipo de alteración hipógena se produce en el rango de 180°C a 220°C.

La propilitización se observa en las estructuras filonianas, en los pórfidos de cobre se emplaza en la parte externa de la alteración como fílica o cerisitica, como otra franja concéntrica cuyo ancho es de varios de cientos de metros.

En las estructuras se observa propilitización en las vetas de oro de Ocoña, en batolito de la costa.

En la franja volcánica cenozoica, la propilitización esta presente en las vetas de plata de Coriminas (Arequipa), en las vetas de plata de Santa Catalina (Lima) y en las vetas de plata de millotingo (Lima).

En yacimientos de la franja sedimentaria mesozoica por la propilitización esta mas alejada de la sílicificación, cerisitización y argilización de manera telescopizada.

SECUENCIA PARAGENETICASECUENCIA PARAGENETICA

Definición.- es una asociación de minerales cristalizados en equilibrio en el seno de una roca o de un proceso de mineralización.

Es el orden de cristalización de los minerales se obtiene estudiado las texturas de las estructuras mineralizadas.

Una determinación cuidadosa de la secuencia paragenetica de los yacimientos en el Perú se aplica el zonamiento local de las estructuras mineralizadas, a la cual permanecen las muestras estudiadas. Además, correlacionando la secuencia paragenetica de varias estructuras mineralizadas, se obtiene la secuencia paragetica de un yacimiento o de varios yacimientos, esto permite luego tener la secuencia paragenetica de un distrito minero.

Algunos diagramas de la secuencia paragenetica muestra las alteraciones hipógenas de cajas de las estructuras mineralizadas, generalmente proceden al etapa de metalización hipógena.

El orden de mineralización por lo general esta en relación directa a la temperatura de deposición es decir a mayor temperatura se depositaron los primeros minerales, y a menor temperatura se depositaron los minerales de ultima deposición por ultimo a temperatura ambiental se formaron los minerales por el proceso supergeno. En el diagrama de la secuencia paragenetica, observando los minerales de menor a mayor temperatura (minerales depositados en la etapa final a la etapa inicial), veremos la distribución de los minerales en la estructura mineralizada, contrario al flujo mineralizante de menor a mayor temperatura.

Observando el diagrama de la secuencia paragenetica se puede predecir que el mineral se tendrá en el fondo mineralógico y que minerales cristalizaran a menor y a mayor temperatura del fondo mineralógico.

ZONAMIENTO (DISPOSICION ZONADA)

Es la distribución espacial de los minerales según las condiciones de temperatura, presión y rasgos geológicos durante la deposición de los minerales.

ZONAMIENTO EN LA EXPLORACION MINERA

La distribución metálica de elementos en una estructura mineralizada, es en sentido horizontal y vertical y es un aspecto importante en la explotación de los yacimientos minerales.Para visualizar es aspecto, se ha estudiado la distribución mineralogica o las leyes metálicas llegando a conclusiones sorprendente.

APLICACIÓN

La distribución zonada de los minerales metálicos alrededor de los centros de actividad ígnea, es otra forma de control del mineral. En una disposición zonada las menas minerales formadas a temperaturas elevadas se hallan inmediatas a las fuentes magmáticas y los minerales de temperaturas de formación baja están en zonas más distantes. La zonación puede ser vertical, horizontal o ambas.

1.- Zona de Estaño2.- Estaño 3.- Tungsteno 4.- Bismuto y Molibdeno 5.- Oro 6.- Cobre7.- Zinc con algo de plomo8.- Plomo con algo de zinc, Plata, Manganeso y Cobre9.- Plata ,10.- Zona estéril 11.- Oro y Plata 12.- Antimonio13.- Mercurio 14.- Zona estéril.

Bateman y W.H. Emmons, han formulado una secuencia paragenetica ideal de metales a partir de la intrusión madre hacia fuera; según ellos dicha secuencia es:

CLASES DE ZONAMIENTO

FLUJOS MONOASCENDENTES.- Comprende los cambios zonales de mineralogía de un ascenso individual de las soluciones.

FLUJOS POLIASCENDESTES.- Comprende los cambios zonales que dependen de dos o mas pulsaciones o ascensos de las soluciones mineralizantes, estos dependen de los procesos teutónicos, que implica la repetición de la deposición de los minerales.

El zoneamiento en depósitos hidrotermales de Pb, Zn, Cu, Ag, puede variar de una zona inferior cuarzosa a una intermedia rica en cobre (con contenido de pirita y calcopirita), hacia una zona superior rica en plomo, zinc y plata (conteniendo principalmente pirita, galena y esfalerita, accesoriamente argentita y tetrahedrita).

La relación de As / Sb, es mayor que la unidad en la parte inferior, señalando un enriquecimiento de arsénico hacia el fondo de antimonio hacia arriba de la veta. Esta relación también se refleja en una serie tetraédrica – tenientita, aumentando hacia arriba la tetrahedrita. Y hacia abajo la tenantita As, Fe (Cu, Ag, Zn).

COCIENTES METALICOSCOCIENTES METALICOS

SECCIONES LONGITUDINALES CONTORNEADAS.- En la exploración de yacimientos minerales se emplean con singular éxito las deducciones que se obtiene de las secciones longitudinales contorneadas (SLC); de leyes; cocientes metálicos; potencias estructurales. Las SLC se construyen a partir de los planos de cubicación de las reservas minerales, mapeos geológicos y planos compositos topográficos.

Para la selección de cocientes metálicos, el criterio general que se tiene en cuenta es el grado se solubilidad aparente de ciertos precipitados no coetáneos dentro de un yacimiento, el cual se refleja en la abundancia o escasez de ciertos minerales metalíferos y en las paragénesis general del depósito.

APLICACIONES DE LAS SLC: Para el trazados de las curvas y planos de izo- gradas las cuales ayudan en la interpretación de los movimientos de las soluciones mineralizantes.

Delimitan áreas de posible mineralización.

Sirven para investigar la migración de los cationes de un depósito.

Determinar el zonamiento y la paragénesis.

Hallar el desplazamiento relativo de los bloques.

Determina el control de tipo mineralógico y estructural.

PLANOS DE ISOVALORES – COCIENTES METÁLICOS

Los planos de isovalores resultan de un muestreo sistemático de labores tanto horizontales como verticales cuyas leyes se utiliza en la cubicación, estas leyes se figuran en el plano de sección a una escala determinada ya graficadas se contornean de acuerdo al contenido metálico: Alto, regular y bajo; de acuerdo de las necesidades de la explotación y según el CUTT- OFF o leyes mínimas explotables.

Una vez contorneadas estas leyes se pintan para su mayor visualización especial, aparte de delimitar áreas explotables o no explotables nos indican la dirección del flujo mineralizante, los que nos ayudan a programar exploraciones y preparación del yacimiento.Ejemplo 1:

TERMÓMETROS GEOLÓGICOSTERMÓMETROS GEOLÓGICOS

Los minerales que suministran datos de temperatura de su formación y de los depósitos que los encierran se denominan TERMÓMETROS GEOLÓGICOS.

El estudio tiene importancia práctica y científica para comprender e interpretar adecuadamente el origen de los depósitos minerales y su clasificación.

La repetida asociación de ciertos minerales en depósitos que contienen uno o mas termómetros geológicos, hace posibles clasificarlos en líneas generales como minerales de alta- media y baja T° de formación.

Uno solo de estos minerales por si mismo no basta para el diagnostico, pero si una asociación de dos o mas minerales puede tener el mismo valor de un termómetro geológico y a esta asociación se conoce con el nombre de PARAGÉNESIS.

TERMÓMETROS GEOLÓGICOS

DESCRIPCION DE YACIMIENTOS TIPICOSDESCRIPCION DE YACIMIENTOS TIPICOS

1.- YACIMIENTOS FORMADOS POR SEGREGACIÓN MAGMATICA:

(Yacimientos asociados a procesos endógenos)El termino implica a todos los yacimientos minerales (sin contar las pegmatitas), que se forman como producto de directa cristalización del magma. Generalmente se forman como cuerpos instrusivos de asentamiento profundo, alguna toma forma como SILLS DE LAVAS, etc. Los minerales de mena resultante son productos de fraccionamiento gravitatorio por immisibilidad o por filtro de presión.La deposición puede producirse en el mismo sitio o puede ser inyectado (inyección) considerado como magma mineral presentando una roca solidificada (Plutón).Su T° de formación oscila entre 700-1500°C y P alta. Las menas que se encuentran generalmente en rocas maficas son: la cromita, llmenita (FeTiO3), Apatito y el platino.Las rocas ígneas intermedias: Magnetita (FeOFe2O3), Hematita (Fe2 O3) e llmenita.Las rocas silíceas: Magnetitas y Hematitas.

YACIMIENTOS PEGMATITICOS

Los yacimientos pegmatiticos son mas que nada rocas ígneas o metamórficas de grano grueso. Por su afiliación ígnea se forman aparentemente de fracciones residuales de del magmas con alto contenido de materia volátil, mientras que las pegmatitas metamórficas, contienen elementos mas móviles concentrados durante la diferenciación metamórfica.

Las pegmatitas ígneas o metamórficas se desarrollan en medios de alta presión y asentamiento profundo. Otra característica es que las pegmatitas presentan halos de alteración visible.Los estudios de Geotermometria indican que las permaticas se forman en un amplio rango de T° -de 250 a 700C°.

YACIMIENTOS ÍGNEOS METAMORFICOSYACIMIENTOS ÍGNEOS METAMORFICOS

GENERALIDADES

Las rocas intrusionadas por masas ígneas, están recristalizadas, alteradas y reemplazadas. Estos cambios se originan por acción del calor y por los fluidos que emanan o son activados por las intrusiones, a este proceso se conoce con el nombre de METAMORFISMO – ÍGNEO; PIROMETAMORFISMO; PIROMETAZOMATISMO O METAMORFISMO DE CONTACTO.Aunque cada uno de estos términos significa lo mismo es decir METAMORFISMO – ÍGNEO y tiene un significado más amplio que los otros, por ejemplo:

PIROMETAZOMATISMO.- Se refiere a acciones de reemplazamiento.

METAMORFISMO DE CONTACTO.- Denota proximidad al contacto ígneo definido.

METAMORFISMO ÍGNEO.- Se refiere a todas las formas de alteración asociados con la intrusión de rocas ígneas.

El metamorfismo ígneo se desarrolla mas ampliamente en masas intrusivas discordantes de composición intermedia, tales como la monzonita y la graniodiorita.

Los yacimientos ígneo – metamórfico se forman bajo T°s y presiones altas generalmente a profundidad y si están expuestas a en la superficie es por la actividad tectónica y la erosión o meteorización.

ALTERACIÓNEn este tipo de yacimientos se distinguen dos tipos principales de

alteración:

1.- RECRISTALIZACION.- O reajuste de los propios constituyentes de las rocas.

2.- ADICION O SUSTITUCIÓN DE MATERIALES (metasomatismo)

Las aureolas metamórficas mas sorprendentes se desarrollan en las rocas carbonatadas (calizas). Las areniscas pueden ser precristalizadas pero no son reactivas y son relativamente inalterables excepto donde son calcáreas o arcillosas.

LOS SKARNS

O llamadas también “tactitas” se desarrollan donde se han añadido a la roca regional. El termino TACTITAS fue introducido para incluir todos los productos METASOMATICOS del metamorfismo ígneo. En la actualidad ambos términos se usan generalmente para cualquier roca silicatada de mineralogía compleja formada en la aureola.

El conjunto de productos de alteración normalmente depende del carácter de la rocas invadidas, si bien cuando han sido invadidos grandes cantidades de materiales. Generalmente los minerales de la zona de skarn son ricos en óxidos de calcio como la grosularia, andradita, wollatomita, epidota, tremolita y hedembergita. Las dolomías desarrollan serpentina, diopsido y otros minerales ricos en , Mg.

Los skarn en rocas carbonadas, es probable que contengan otros minerales de la familia de los granates- escapolita y Jeffersmita (un piroxeno de manganeso - zinc).

CLASES DE SKARN.- Endoskarn y Exoskarn

ENDOSKARN.- Se desarrollan en el seno del intrusivo generalmente constituidos por minerales ricos de aluminio (epidota, granate, grosularia plagioclasas).

EXOSKARN.- Se forman de parte calcárea o carbonatada, existiendo transiciones completas entre el ENDOSKARN Y EXOSKARN; pero también pueden estar definidas entre ambas partes.

Generalmente el skarn se presenta en el exoskarn, la mayoría de los skarn presenta un zoneamiento definido desde la zona de contacto del intrusivo hacia la roca carbonatada.

Así podemos señalar el siguiente modelo:

YACIMIENTOS HIDROTERMALES YACIMIENTOS HIDROTERMALES

CLASIFICACIÓN

LITERATURA AMERICANA

Desde la edad media a partir de los tiempos de AGRÍCOLA, hasta principios del siglo XX predomino la clasificación MORFOLÓGICA; a comienzos del presente siglo se formula la CLASIFICACION GENETICA DE LAS FORMACIONES HIDROTERMALES (W. Lindgreen).

Quien propuso subdividir los yacimientos hidrotermales a base de la T° del proceso y profundidad de la formación, distinguiendo tres clases:

1. HIPOTERMAL.- Que se forma a una gran profundidad a una presión muy alta y temperatura alta (500-300°C).

2. MESOTERMAL.- Que se forma una profundidad media, presión alta y temperatura media (300-200°C).

3. EPITERMAL.-Que se forma a pequeña profundidad a una presión moderada y temperatura baja (200-50°C).

Debido a que la temperatura en el proceso hidrotermal no siempre corresponde a la profundidad L. Graton, propone introducir una clase complementaria de yacimientos.

LEPTOTERMAL.- Que se forman a una profundidad media y temperatura baja; y otra que se llama:

TELETERMAL.- Que se forma a una profundidad muy pequeña y temperatura baja.

XENOTERMAL.- Que se forma a profundidades y temperatura alta de proceso.

A. Buddigton propuso agregar la clase de yacimientos:

LITERATURA EUROPEA

La clasificación “genética” a tenido un amplio reconocimiento siendo apoyado por P.Tatarinov I. Magakian (rusos), distinguiendo dos clases de yacimientos hidrotermales:

1. DE PROFUNDIDAD MODERADA Y APRECIABLE (máximo de 1 Km. ).

2. DE PROFUNDIDAD PEQUEÑA Y CERCANO A LA SUPERFICIE (menos de 1Km.).

Cada una de estas clases se dividen en formaciones de altas temperaturas (mas de 300°C); de medidas (de 300 a 200°C), y bajas temperaturas (menos de 200°C).

P.Niggli (suizo) Clasifica los yacimientos hidrotermales, y los plantea de base a:

Los yacimientos hidrotermales están estructurados en base a la asociación a la roca magmática y a T° de formación (roca).

E. Zajarov (ruso) agrupa a los yacimientos hidrotermales en función de la posición espacial respecto a las rocas eruptivas y las que las encajan.

El geólogo norteamericano Allan Bateman dividió los yacimientos hidrotermales en función del mecanismo de la acumulación de minerales. Distinguió yacimientos de:

Sustitución. Relleno. Mixtos (ambos procesos).

GEOTECTÓNICA Y YACIMIENTOS MINERALESGEOTECTÓNICA Y YACIMIENTOS MINERALES

Los yacimientos minerales se forman a partir de procesos eficientes de segregación y concentración de determinados elementos químicos.

Estos procesos, que pueden ser magmáticos, metamórficos, hidrotermales y/o sedimentarios, pueden ser explicados, así como la mayoría de los procesos geológicos, en términos de la teoría de la Tectónica de Placas.

Los procesos característicos de cada escenario geotectónico favorecen el enriquecimiento en determinados elementos y la génesis de ciertas tipologías de yacimientos minerales. De este modo, cada contexto geotectónico se caracteriza por una métalo génesis determinada, y es de esperar que la historia métalo genética de una región ajuste con su evolución tectónica. 

Por consiguiente, las diferentes tipologías de los yacimientos metálicos se asocian a ciertos tipos de rocas, a un marco tectónico y en ocasiones, a periodos geológicos determinados.

El Ciclo de Wilson explica el desarrollo evolutivo de la tectónica de placas, es decir,  considera que los diversos contextos geotectónicos, condicionados por el tipo de límite de placas y la naturaleza de las placas que interactúan, son estadios o etapas que se suceden de forma consecutiva. Si consideramos la metalogenia como un aspecto de la historia de la corteza terrestre, podemos estudiar la formación de los yacimientos metalíferos como un proceso evolutivo y cíclico. Para ello, se pueden correlacionar los procesos métalo genéticos con los diferentes estadios evolutivos del ciclo geotectónico que nos indica el modelo de Wilson.

Con el fin de dar una visión global de la metalogenia, la estructuración de los contenidos que se desarrollarán en esta materia se ajusta a los estadios tectónicos del Ciclo de Wilson .

Ejemplo de la relación entre el contexto geotectónico y la metalogenia. Modelo de la cuenca carbonífera del SW de los Catalánides (NE Península Ibérica). En este modelo se ilustra la génesis de depósitos de sulfuros masivos (Pb-Zn-Cu) encajonados en sedimentos ( sedex y emplazamientos), y la circulación de fluidos a través de las series sedimentarias depositadas en el seno de una cuenca subducente delimitada por fallas normales, con altos y bajos sedimentos y con vulcanismo básico alcalino.

Fases Post magmáticas y hidrotermales

temp. en °C nombresminerales comunes

mineralizaciones

mayor de 650ºfase magmática principal

   

> de 500° C pegmatiticaFeldespatos, cuarzo

BerilMonacita

400-500° neumatolitica cuarzo, piritaSnO2(Fe,Mn)WO4

300-400°CHi

dro

termal

 

katatermal

cuarzo, pirita, epidota, biotita, granate, diopsita, actinolita, tremolita

FeAsSBi2S3CuFeS2 (Calcopirita)

200-300° mesotermalcuarzo, pirita, epidota,

ZnSCaCO3PbS

100-200°C epitermalcuarzo, pirita, montmorillonita

(CaMg)CO3Sb2S3FeCO3

0-100° C fase teletermal cuarzo, pirita

HsSAsS, AS2S3CaF2Baritina

De acuerdo de la temperatura se diferencian las fases post- magmáticas: Pegmatitica, Neumatolitica, Hidrotermal (con kata -, meso -, epitermal) y bajo de 100°C teletermal. Cada fase tiene normalmente sus paragénesis de minerales características. Pero hay otros factores que pueden cambiar considerablemente la cristalización en dichos fases: El pH, el Eh, la fugacidad del oxígeno, la presencia de complejos y la evaporación instantánea.En terreno hay que tomar en cuenta que en una muestra existen minerales primarias (formados durante la génesis de la roca) y minerales secundarios (formados durante una fase post-magmática. Significa el cuarzo en una muestra puede ser primario (por ejemplo en un granito o gneiss) o secundario, sí hubiera actividad hidrotermal. Hay que tomar precaución - también epidota o granate tienen un ambiente de formación primario: El metamorfismo. Entonces es muy importante de diferenciar entre una formación primaria o secundaria.

Conceptos:

Se puede pensar en dos conceptos diferentes: primero en el concepto "fijo". Significa la fuente del calor se queda estable y no se disminuye la cantidad de energía. Significa las fases termales se quedan en el mismo lugar. Es la situación más simple pero muy teórico. La realidad es más complejo: El plutón puede disminuir su temperatura, simplemente durante un lapso de 4 hasta 9 millones de años se enfría. Significa las zonas hidrotermales también se cambiarían su posición. Significa donde en el comienzo se ubico la fase katatermal ahora se encuentran fluidos de una temperatura correspondiente a mesotermal. En conclusión se superponen las fases (la roca muestra minerales formados secundariamente en un ambiente katatermal y una paragenesis de minerales mesotermales). Este fenómeno se llama "telescoping". La superposición de

Definición: Metasomatosis - Alteración:

Metasomatosis:

La palabra metasomatosis es la palabra más tradicional, lamentablemente actualmente un poco olvidado. Metasomatosis es el proceso de reemplazo de iones en un mineral o una roca. Una solución en un sistema abierto puede provocar dos fenómenos en una forma simultánea: disolver y precipitar iones. Es decir un mineral puede cambiar su formula: Un ejemplo es el proceso de seudomorfismo (Piroxeno a Anfíbol). La metasomatosis entonces es un proceso de reemplazo, sin destruir la forma original del mineral. Otro ejemplo (no tan ligado a la metalógenesis) es la petrificación. Un reemplazo sin destruir la forma original.En la formación de depósitos metalíferos la metasomatosis puede jugar un papel muy importante - es la manera para "implementar" los iones de Cu, Fe, Ag etc a las rocas y llevar los elementos que sobran.Ojo: La palabra metamorfismo en su forma estrecha se refiere solamente a la acción de temperatura y presión (sin la acción de aguas) en un sistema cerrado.

Alteración

La palabra un poco más moderno en el ámbito de la métalo génesis. Es la acción de aguas (aguas termales, aguas hidrotermales) en las rocas - mejor en la roca de caja. Las aguas levemente ácidas entran a la roca por fracturas y micro fracturas y producen fuertes cambios mineralógicos, cristalográficos y en la textura. Generalmente el proceso de la alteración produce minerales arcillosos y salificaciones entre otros. Las alteraciones pueden formar grandes yacimientos de oro, cobre etc.

YACIMIENTOS HIDROTERMALESYACIMIENTOS HIDROTERMALES

A medida que un magma se solidifica se van forman do los minerales propios de las rocas ígneas (silicatos y óxidos) mientras las fases liquida y gaseosa de la mezcla se van enriqueciendo en agua con ciertos elementos y sus tancias en solución (F, Cl, B, C02, S, Fe, Cu, Pb, Zn, Au, Ag, Sb, Ba, Ca, etc.

Estas fases son expulsadas del magma, principalmente durante su solidificación, a temperaturas de 400 a 800ºC y a considerable presión, produciendo efectos de meta somatismo y relleno en las rocas de caja.El agua expulsada de su fuente magmática se desplaza, lateral o verticalmente, para llegar finalmente a la super ficie donde aflora como fuente o manantial de agua ter mal.

Desde la profundidad magmática hasta la superficie el agua pierde temperatura y presión, perdiendo en conse cuencia La mayor parte de su poder disolvente. Por ello, casi todas las sustancias disueltas en el agua precipitan “en el camino” originando concentraciones o depósitos minerales.

Las fallas y diaclasas no solamente sirven como con ductos sino que, a medida que transcurre el proceso, se van rellenando con las sustancias que precipitan. Podría compararse este relleno con la forma como se deposita el sarro en una cañería, desde las paredes hacia el centro, hasta a obstrucción total.

Los depósitos minerales que se producen por este mec anismo de relleno tienen la forma de conducto y, como la mayoría de los conductos son fallas y diaclasas, las for mas más comunes son las vetas (cuerpos groseramente tabulares).

En ciertas condiciones, y en especial cerca de la fuen te magmática, las aguas calientes también pueden atacar a las rocas de caja, produciendo alteración, disolución y precipitación de nuevas sustancias en lugar de las disuel tas (metasomatismo).

Cuando la mineralización ocurre en el inmediato con tacto con la masa magmática. La concentración resultante se llama yacimiento "meta somático de contacto" o "piro- meta somático". Si la mineralización se produce fuera de a zona de contacto, a medida que aumenta la distancia y disminuye la temperatura, los yacimientos resultantes se llaman "hipo termales", cuando se forman a más de 300'C, meso termales, cuando lo hacen entre 150 y 300ºC, y epitermales a menor temperatura.

Dejando de lado, por el momento, la influencia de presión, puede decirse, de manera general, que cada mineral tiene un determinado rango de temperaturas de formación dentro del cual se produce su precipitación. Por eso, el hidrotermalismo tiene a particularidad de presen tar una “Zonación”, es decir una distribución en zonas con distintas mineralizaciones de acuerdo a la temperatu ra.

Este ordenamiento se cumple en muchos casos pero no agota las posibilidades ni representa un esquema rígi do. Más aún, si se agrega la influencia de la presión, la re-actividad de las cajas y la repetición de los aportes de agua, el cuadro general del hidrotermalismo se complica de tal manera que pueden darse mezclas que no guarden relación con las temperaturas de precipitación.

Los procesos hidrotermales han dado lugar a una gran cantidad de yacimientos de variados minerales. En Argen tina, los grandes yacimientos de cobre diseminado Pachón y Alumbrera, todos los de plata, plomo, zinc, fluorita, estaño, wolframio, antimonio, bismuto, y gran parte del oro y baritina se movilizan, fundamentalmente, por fallas y diaclasas, aunque localmente pueden tener importancia otros espacios abiertos.

Hidrotermalismo Submarino

En ciertas zonas de separación de placas corticales, como ocurre actualmente en el mar Rojo, junto con los fenómenos volcánicos submarinos, se produce la salida de aguas calientes del mismo tipo de las descriptas. Las sus tancias disueltas precipitan en el fondo del mar, originan do depósitos estratificados de los cuales los más interesan tes son los de “sulfuros masivos”, compuestos por una gran cantidad de pirita o pirrotina, con pequeñas propor ciones de galena, blenda, calcopirita, plata y oro.

Yacimientos de este tipo podrían ser la mina de cobre Salamanca, en Mendoza, y la de plomo-plata Santa Elena, en San Juan.

YACIMIENTOS EPITERMALESYACIMIENTOS EPITERMALES

Los depósitos epitermales son aquellos en los que la mineralización ocurrió dentro de 1 a 2 Km de profundidad desde la superficie terrestre y se depositó a partir de fluidos hidrotermales calientes. Los fluidos se estiman en el rango desde <100ºC hasta unos 320ºC y durante la formación del depósito estos fluidos hidrotermales pueden alcanzar la superficie como fuentes termales.

Los depósitos epitermales se encuentran de preferencia en áreas de volcanismo activo alrededor de los márgenes activos de continentes o arcos de islas y los más importantes son los de metales preciosos (Au, Ag), aunque pueden contener cantidades variables de Cu, Pb, Zn, Bi, etc.

La mineralización epitermal de metales preciosos puede formarse a partir de dos tipos de fluidos químicamente distintos. Los de “baja sulfuracion” son reducidos y tienen un pH cercano a neutro (la medida de concentración de iones de hidrógeno) y los fluidos de “alta sulfuracion”, los cuales son más oxidados y ácidos. Los términos de alta y baja sulfuracion fueron introducidos por Hedenquist (1987) y se refieren al estado de oxidación del azufre. En los de alta sulfuracion el azufre se presenta como S4+ en forma de SO2 (oxidado) y en los de baja sulfuracion como S-2 en forma de H2S (reducido)

Los fluidos de baja sulfuracion (BS) son una mezcla de aguas-lluvias (aguas meteóricas) que han percolado a subsuperficie y aguas magmáticas (derivadas de una fuente de roca fundida a mayor profundidad en la tierra) que han ascendido hacia la superficie. Los metales preciosos han sido transportados en solución como iones complejos (en general bi-sulfurados a niveles epitermales; clorurados a niveles más profundos) y para fluidos de baja sulfuracion la precipitación de metales ocurre cuando el fluido hierve al acercarse a la superficie (ebullición).

Los fluidos de alta sulfuracion (AS) se derivan principalmente de una fuente magmática y depositan metales preciosos cerca de la superficie cuando el fluido se enfría o se diluye mezclándose con aguas meteóricas. Los metales preciosos en solución derivan directamente del magma o pueden ser lixiviados de las rocas volcánicas huéspedes a medida que los fluidos circulan a través de ellas.En ambos tipos de depósitos (BS y AS) los fluidos circulan hacia la superficie a través de fracturas en las rocas y la mineralización a menudo se presenta en esos conductos (mineralización controlada estructuralmente), pero también pueden circular por niveles de rocas permeables y eventualmente mineralizar ciertos estratos. Los fluidos de BS generalmente forman vetas de relleno con metales preciosos o series de vetas/vetillas más finas, denominadas “stockwork” o “sheeted-veins”. Los fluidos de AS más calientes y ácidos penetran más en las rocas huéspedes originando cuerpos mineralizados vetiformes, pero también diseminación en las rocas. Los depósitos de oro de BS pueden contener cantidades económicas de Ag y cantidades menores de Pb, Zn y Cu, mientras los de sistemas auríferos de AS a menudos producen cantidades económicas de Cu y algo de Ag. Otros minerales asociados con los de BS son cuarzo (incluyendo calcedonia), carbonato, pirita, esfalerita y galena, mientras los de AS contienen cuarzo, alunita, pirita y enargita.

La exploración geoquímica de estos depósitos puede resultar en distintas anomalías geoquímicas, dependiendo de la mineralización involucrada. Los sistemas de BS tienden a ser más ricos en Zn y Pb, más bajos en Cu y con razones Ag/Au más altas. Los de AS pueden ser más ricos en As y Cu con razones Au/Ag más bajas. La fineza del oro (=Au/Au+Ag x 1000) en yacimientos epitermales es en general baja (promedio 685 en sistemas del Pacifico SW), es decir el oro contiene apreciables cantidades de plata (color amarillo pálido a blanco) y en muchos casos se presenta como electrum (aleación natural de oro y plata); en contraste los yacimientos de tipo pórfido o skarn presentan normalmente más alta fineza del oro (promedio 920).Los depósitos epitermales se presentan en muchos países incluyendo Japón, Indonesia, Chile y el oeste de EEUU, los que se encuentran en el “anillo de fuego” del Pacífico, que corresponde al área de volcanismo que rodea al Océano Pacífico desde Asia del Sur hasta el oeste de Sudamérica. La mayoría de los depósitos son del Cenozoico Superior, porque la preservación de estos depósitos formados cerca de la superficie es más improbable en rocas más antiguas, aunque en el norte de Chile existen depósitos epitermales de edad paleocena (El Guanaco, El Peñón).Los depósitos epitermales contribuyen significativamente a la producción mundial de oro y constituyen blancos de exploración que deben ser evaluados cuidadosamente sobre la base de la cantidad de metal que pueden proveer y a que costo.

La cantidad de oro en cualquier tipo de depósito se calcula basado en la ley y tonelaje disponible. Mientras mayor es la ley, menor es el tonelaje requerido para hacer una explotación económica. Un depósito de alta ley podría tener leyes de 10 a 150 g/t Au, mientras que los de baja ley en el rango de 1 a 5 g/t Au. Los depósitos de baja ley pueden tener hasta, y posiblemente más de 200 millones de toneladas (Ej. Mina La Coipa en el distrito de Maricunga con 52,1 Mt con 1,58 g/t Au y 60,3 g/t Ag; ley de corte 1 g/t Au equivalente; Oviedo et el., 1991), mientras que los de alta ley son frecuentemente más pequeños.

El comercio del oro y plata se realiza en onzas troy (31,1 gr), de modo que en la mayoría de los casos de evaluación el contenido de estos metales en los depósitos se expresa como la cantidad de fino (metal contenido) en onzas.  La determinación de tonelaje y ley de un depósito se obtienen por análisis (ensayes) de muestras de sondajes. Altas leyes en tramos cortos (“interceptos”) pueden ser tan importantes como bajas leyes en tramos más largos y ambos tipos de depósitos (alta o baja ley) pueden ser explotados económicamente.

Sin embargo, los resultados de sondajes ofrecen una visión limitada de un depósito y sus resultados pueden ser difíciles de reproducir.  Por ejemplo, un sondaje puede interceptar una bolso nada de alta ley en un depósito que es principalmente de baja ley, dando la apariencia de una ley más alta que la que realmente existe. Los análisis de oro, en particular, pueden estar afectados frecuentemente por el “efecto pepita” en que los resultados de análisis son erráticos y caracterizados por escasos valores muy altos cuando la muestra ha incorporado alguna pepita de oro al azar y muchos valores bajo el límite instrumental o muy bajos en muestras que no contienen pepitas de oro.

YACIMIENTOS HIDROTERMALES YACIMIENTOS HIDROTERMALES TELETERMALESTELETERMALES

Algunos yacimientos minerales se forman por fluidos hidrotermales, que han migrado tan lejos de su origen que perdieron la mayor parte de su contenido metálico para reaccionar químicamente en las rocas circundantes.

Estas fases agotadas del sistema hidrotermal se denominan fluidos TELETERMALES, que se forman en un medio somero donde la T° y P° son bajas. Se supone su origen influenciado por precipitaciones de aguas meteóricas descendentes o de fluidos hidrotermales ascendentes diluidos por aguas subterráneas.

CARACTERÍSTICAS

1. La mineralogía de la mena hidrotermales son simples, así como: esfalerita (pobre en Fe), galena (pobre en Ag), calcopirita, pirita, marcasita, calcosina y cantidades menores de sulfuro.

2. Es frecuente el cobre nativo.3. Muchos yacimientos de este orden están clasificados

yacimientos de baritina, fluorita (CaF2) (BaSO4).4. Los minerales de ganga incluyen: calcita, dolomita, cuarzo,

fluorina y baritina.5. No presenta alteración en la roca encajante: la silicificación,

piritización y carbonatización se presentan en forma insipiente,6. Las texturas y estructuras no son “diagnostico”, siendo una

particularidad la textura COLOFORME – BOTROIDAL, en yacimientos de plomo – zinc.

7. Se ubican lejos de una actividad volcánica tectónica.8. La circulación de los fluidos y la deposición están controlados

por la permeabilidad.9. La mayor parte de los yacimientos teletermales son

ESTRATIFORMES, los yacimientos típicos: casapalca (Lima).

YACIMIENTOS XENOTERMALES (extraño o YACIMIENTOS XENOTERMALES (extraño o anormal)anormal)

Los plutones intrusionados a profundidades someras expelen fluidos de alta T° en medios de baja presión.

Bajo estas condiciones la gradiente de temperatura y presión baja originando que los fluidos minerales sufran un rápido enfriamiento y perdidas repentinas depresión durante su ascenso . Como resultado, los minerales de mena se depositan solamente en una distancia corta con una paragénesis confusa.

Los minerales primero en formarse son variaciones de alta T°, pero el enfriamiento brusco, requiere una deposición mineral típico de baja temperatura. La deposición conjunta de las menas de T° alta y baja cerca la superficie forman así los yacimientos llamados XENOTERMALES.

CARACTERÍSTICAS

1. En estos yacimientos minerales mas superficies junto a minerales de profundidad de T° alta.

2. La mayoría de los yacimientos xenotermales están asociados a rocas volcánicas y tabaceas de edad reciente.

3. Los yacimientos forman filones compuestos, desarrollados por reaperturas periódicamente de las figuras y deposición mineral de T° progresivamente mas bajas.

4. Las rocas huéspedes están frecuentemente fracturadas o cillazadas y los minerales hidrotermales xenotermales son de grano fino.

5. La mineralogía es compleja, por límite amplio de temperatura.6. La alteración de la roca de caja, varía desde la tumalinización a

caolinización y alunitización, dependiendo de la temperatura o de la fase de la actividad hidrotermal.

Yacimiento típico:

San Luis de Huari (Yacimiento de Ag, Ancash-La Libertad). Potosí (yacimiento de Ag y Sn - Bolivia).

YACIMIENTOS VULCANOGÉNICOSYACIMIENTOS VULCANOGÉNICOS

El termino vulcanogénico se refiere a yacimientos minerales generalmente estratiformes que se han formado por procesos volcánicos y actividad de fuentes termales por debajo de la superficie del agua, siendo la temperatura de formación de 100-600°C y una presión moderada

CARACTERÍSTICAS

1. El yacimiento mineral puede formarse por deposición de las fuentes volcánicas y termales que fluyen en el fondo del mar, este hecho comprueba al describir yacimientos estratificados especialmente de manganeso y oxido de fierro.

2. Sin embargo en los últimos tiempos se ha utilizado el concepto de acumulaciones de sulfuros masivos asociados a masas volcánicas potentes.

3. Muchos yacimientos de sulfuros masivos, se piensa que son estratiformes estrechamente relacionados con el proceso de vulcanismo, especialmente en le formación de riolitas o domos de riolitas.

4. El termino estratiforme significa que las menas ocurren como capas dispuestas concordantemente con respecto a la estratificación de los materiales sedimentarios encajantes; estos presentan bandeamientos, como textura.

5. El termino de sulfuro masivo se refiere a la mineralización compuesta casi exclusivamente de sulfuros de mineral (60%), que no significa textura homogénea.

6. El termino vulcanogénico se utiliza para forzar la conexión genética entre la mineralización y el vulcanismo.

SULFUROS MASIVOSSULFUROS MASIVOS

La concentración de este tipo de sulfuros, muestran una amplia distribución tanto en el espacio como en el tiempo en medios submarinos y ocurriendo en zonas volcánicas activas y cuencas intracontinentales o en plataformas donde la actividad volcánica fue mínimo.

FORMALos sulfuros masivos vulcanogenicos muestran una intensa actividad de formas, pero encajadas en rocas Vulcano – sedimentarias; algunos tienen forma lenticular con extensión lateral no mayor de 1Km; otros toman formas tabulares de poco espesor de varios kilómetros de longitud.

COMPOSICIÓN MINERALÓGICALos depósitos de sulfuros masivos vulcanogenicos son importantes fuentes de Cu, Zn, Pb, Ag, Au, Ba, Yeso, Cd, Hg, Bi, Co y Sn; sin considerar al fierro que es el elemento no económico mas abundante de estas menas.Los sulfuros mas importantes son la pirita, esfalerita y la galena, siendo comunes también la pirrotita, tetrahadrita, en ganga de cuarzo la sericita.

DEPÓSITOS ASOCIADOS A PROCESOS DEPÓSITOS ASOCIADOS A PROCESOS EXÓGENOSEXÓGENOS

Tienen relación a ciertos factores tales como:

1. AMBIENTE GEOLÓGICO.- Esta relacionado a una serie de factores tales como:

El medio morfo -climático. Agrupa 5 categorías: nival (glaciar), periglaciar, tropical humeado, húmedo y seco.

Factores tectónicos. Los movimientos distróficos de la tierra contribuyen a los procesos de formación de los depósitos exógenos.

Tiempo de formación.- Este proceso de sedimentación de los minerales metálicos. Este proceso de sedimentación ocurre por precipitación gravitacional de los minerales metálicos. Así los depósitos de níquel pueden formarse durante un periodo geológico de 15 a 20MA.

2. PROCESOS EXÓGENOS.- Los principales fenómenos son:

Intemperismo.- Ocurren por cambios bruscos de la temperatura, agua y CO2 sobre las rocas y minerales.

Intemperismo químico.-Descomponen minerales. Mecánico – Físico.- Es la disgregación por agentes meteóricos. Biótico.- Actúa a través de las plantas y animales.

Oxidación y enriquecimiento secundario.- Los minerales expuestos en un medio ambiente se vuelven inestables y se descomponen formando óxidos y soluciones sulfatadas conocido con el nombre de oxidación; como constancia de este proceso se enriquece el mineral pero en la zona de saturación.

Factores de formación:

Factores climáticos. Factores morfotectonicos. Factores hidrológicos. Factores litológicos. Factores mineralógicos.

Sedimentación.- Deposición de una cuenca de H2O, este proceso puede dividirse en tres fases:

Movilización de material de intemperismo.Transporte de los sedimentos.Sedimentación en la cuenca final.

Diagénesis.- Son los cambios físico – químicos que ocurre en los sedimentos entre su deposición y su completa litificación o entre su deposición y el inicio del metamorfismo. Estos cambios alteran las fases sólidas de los minerales y los fluidos intersticiales.

Los cambios físicos – químico pueden ocurrir por la acción bacteriana por disolución y precipitación de las aguas percolantes, por reemplazamiento químico, por compactación y por reducción de la porosidad. Ejemplo :el paso de la arena a la arenisca; del lado calcáreo a la caliza, es un proceso diagenético.

YACIMIENTOS FORMADOS POR YACIMIENTOS FORMADOS POR CONCENTRACIÓN RESIDUALCONCENTRACIÓN RESIDUAL

DEPÓSITOS RESIDUALES

Son acumulaciones de minerales metálicos insolubles dentro dela zonas de intemperismo. Tectónicamente ocurre en zonas estables (plataformas y escudos), aunque también se ubican en zonas erógenas.

Yacimientos: De níquel, aluminio, fierro y manganeso.Los principales requerimientos para la concentración residual son:

1. Presencia de metales insolubles y no metales solubles.2. Condiciones climáticas favorables (tropical - húmedo).3. Condiciones tectónicas adecuadas (proceso erosivo

mínimo).

PROCESO DE FORMACIÓN

Estos depósitos ocurren en la zona de aereación y saturación, la formación requiere de rocas de buena permeabilidad, de tal manera que permita a las aguas percolarse hacia las profundidades de la corteza continental, la misma que esta determinada por la porosidad y fisuración de las rocas por su fácil solubilidad, permitiendo una migración lenta de aguas hacia abajo.

Se conoce dos procesos de formación:

1. La Laterización.- Es la alteración que ocurre sobre las rocas silicatadas formando masas de intemperismo, constituido por óxidos, hidróxidos de Fe, Al, Mn, etc.

1. La karstificación.- Ocurre en las rocas carbonatadas o solubles al reaccionar con las aguas meteóricas, produciendo cavidades karsticas, donde se deposita o se redeposita minerales metálicos residuales como aluminio, hierro, níquel, manganeso, plomo, zinc, plata, cobre y mercurio.

DEPOSITO – PLACERES

Son concentraciones detríticas de arena, grava y minerales como el oro y el estaño, ocurro por procesos sedimentarios que se inicia con el intemperismo de minerales y rocas, luego el transporte de los minerales pesados para finalmente ser concentrados por las corrientes de agua, hielo- viento.

La mena detrítica pasada o MINERAL DE PLACER se caracteriza:

1. Peso específico elevado (oro = 15,6 – 19,3; platino = 14,0 – 19,0)

2. Resistencia a la oxidación y/o corrosión causada por los agentes atmosféricos en especial el H2O.

3. Resistencia a la abrasión causada por los agentes de transporte.

4. Dureza igual o superior a 2,5(Au = 2,5 – 3,0; Pt = 4,0 – 4,5).5. Desgaste mínimo al proceso de reducción de los granos

(maleabilidad), particularmente en Au.

Los minerales que reúnen estos factores pueden concentrarse selectivamente por procesos de la deposición mecánica o gravitacional.

Los depósitos formados en el lugar de destrucción de la fuente primaria de mineral metálica se conoce ELUVIALES. Cuando el mineral intemperizado y desintegrado es removido cerro abajo, se forman depósitos de talud llamados DELUVIALES. La acumulación de material al pie de un declive puede llevar al desarrollo de un placer COLUVIALES. Cuando el material plástico e intemperizado es acarreado por corrientes de agua se forman los depósitos ALUVIALES. Los depósitos de playa ocurren a lo largo de las playas en lagos, mares y océanos. Los depósitos en glaciares pueden desarrollarse como resultado de la actividad glaciar siendo el material de morreas. Los depósitos EOLICOS resultan de la acción del viento especialmente en las arenas.

Según su tiempo de formación los placeres pueden ser:1. Recientes.2. Antiguos o fósiles del terciario o anterior (paleozoico y

precámbrico).

YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS

La meteorización mecánica y química, suministra materiales de mena a las “cuencas de deposición”, el tiempo que suministra otros minerales como el cuarzo, arcilla y otros sólidos disueltos para la formación de sedimentos CLÁSTICOS Y NO CLÁSTICOS.

Bajo condiciones favorables de transporte clasificación y deposición se forman yacimientos de esta naturaleza. Estos yacimientos pueden formarse como:

1. Precipitados químicos.2. Por acumulación mecánica.

Tanto si se derivan químicamente como mecánicamente, las menas sedimentarias son yacimientos epigenéticos cuyo emplazamiento fue controlado principalmente por sus texturas y estructuras primarias.

YACIMIENTOS FORMADOS POR YACIMIENTOS FORMADOS POR PRECIPITACIONES QUÍMICASPRECIPITACIONES QUÍMICAS

Ciertos yacimientos de metales han sido precipitados como sedimentos primarios de aguas superficiales por procesos químicos y bioquímicos, así tenemos yacimientos que incluyen óxidos, silicatos y carbonatos de hierro y manganeso, en ello s se incluyen yacimientos de Zn – Pb con metales de base. Para otros los depósitos estratificados o estratoligados son considerados tanto de origen singenético como vulnanogenético. Ejemplo: Los yacimientos de uranio y vanadio asociado a pizarras negras como fosforitas marinas.

La precipitación química de los sedimentos esta controlado por muchos factores, entre ellos tenemos el pH y Eh del medio acuoso. Los potenciales de oxidación – reducción relacionado con el contenido del oxígeno del H2O el cual es función de la profundidad y posiblemente de la proximidad a la línea de costa.

El papel del proceso bioquímico en la precipitación de los yacimientos minerales ha sido un tema de debate continuo que aun permanece sin resolver.

También ciertas algas pueden causar la precipitación de los compuestos de óxidos actuando como catalizadores para las reacciones de oxidación. Además las bacterias anaeróbicas son capaces de reducir sulfatos, produciendo H2S el cual a su vez puede originar precipitaciones de los minerales de mena.

Es muy difícil diferenciar las tierras sedimentarias formados como precipitados químicas y formados por procesos hidrotermales. El problema radica generalmente en distinguir la estratificación seudomorfica de la estratificación original a los yacimientos hidrotermales intersticiales del cemento diagenético.

YACIMIENTOS FORMADOS POR YACIMIENTOS FORMADOS POR CONCENTRACIÓN MECANICACONCENTRACIÓN MECANICA

Los minerales que son químicamente estables en la superficie terrestre no se descomponen por meteorización, aun cuando las rocas son disueltas y desintegradas pueden permanecer en el suelo o ser transportada por la lluvia los ríos, las olas, los vientos. Las partículas pequeñas son removidas y dispersadas.

Pero los minerales estables – pesados quedan como partículas residuales en el suelo o son transportadas en las arenas, gravas de los ríos y playas una mayor agitación en la playa origina que las partículas pesadas se asientan en el fondo enriqueciendo el yacimiento por eliminación de la ganga mas ligera.

El resultado es una concentración de minerales pesados sólidos y químicamente resistentes llamados concentraciones residuales. Esto incluye los minerales de placer como yacimientos de oro, platino, circón, casiterita, rutilo y piedras preciosas.

METALOTECTOS DE YACIMIENTOS METALOTECTOS DE YACIMIENTOS ESTRATOLIGADOSESTRATOLIGADOS

El concepto genético acerca de yacimiento estratoligados en secuencias carbonatadas en el Perú es un tema que ha ido tomando importancia como guía de explotación minera. Específicamente dada la importancia de la actividad minera económica y nacional, nos vamos a referir a yacimientos estratoligados en Zn – Pb(AgCu) en secuencias calcáreas lutiticas arenosas como ejemplo tenemos la mina de San Vicente, que tiene una producción con leyes de cabeza de 12% de Zn y 1,2% Pb; en la misma forma tenemos minas que con la reinterpretación metalogenética tienden a convertirse en grandes opciones, adecuadas a la nueva prospección geológica, así tenemos: San Cristóbal, Carahuacra, Machcan, Cercapuquio, Huacrachuco (Huanuco), Malpaso (Huallpachina), Gran bretaña, Tinllaclla,etc.De la misma manera la reinterpretación metalogenética de otros yacimientos de operación es de gran importancia para la explotación de áreas circunvecinas a ellas, empleándose para ello la gama de experiencia metalogenética estudiado como modelos genéticos.

METALOTECTOSMETALOTECTOS

La agrupación de las diferentes ocurrencias minerales en metalotectos obedece principalmente a la metodología de investigación, así como la comparación de ciertos factores comunes y la correlación con otros depósitos mejor conocidos, también a tener una idea de conjunto de las diferentes ocurrencias y el lugar que ocupa en el marco geotectónico regional.

Las discrepancias respecto al tiempo de deposición y al origen de los iones metálicos dan origen a las teorías epigenéticas y singenéticas para este tipo de yacimientos.