1.- Concepto y origen de los yacimientos minerales

Introduccin

Los elementos qumicos que componen nuestro planeta estn distribuidos de una

forma que a grandes rasgos es muy regular, ya que depende de dos grandes factores:

Su abundancia en cada una de las capas que componen el planeta,

La naturaleza y composicin de las rocas presentes en cada sector concreto que

analicemos.

Sobre la base de los datos conocidos sobre la naturaleza y composicin geoqumica,

mineralgica y petrolgica de las diferentes capas en que est dividido nuestro planeta,

la composicin es simple y homognea en la zona ms profunda (ncleo), e intermedia

en el manto, mientras que la capa ms superficial (la corteza) presenta una composicin

ms compleja y heterognea. Esto ltimo se debe a su vez a dos factores:

o El hecho de que la diferenciacin planetaria haya producido un enriquecimiento

relativo de esta capa en los elementos ms ligeros, que no tienen cabida en los

minerales que componen el manto, que son de composicin relativamente

simple: fundamentalmente silicatos de Mg y Fe. Eso hace que con respecto al

manto, la corteza slo est empobrecida en elementos como Fe y Mg (en lo que

se refiere a elementos mayoritarios) y Ni, Cr, Pt, en lo que se refiere a

minoritarios o trazas.

o La mayor complejidad de los procesos geolgicos que operan en la corteza

producen fenmenos muy variados de enriquecimiento o empobrecimiento de

carcter local, que afectan a la concentracin de los distintos elementos qumicos

de diferentes maneras.

De esta manera, podemos entender a la corteza como aquel segmento de nuestro planeta

en el que se rompe la homogeneidad de la distribucin de los elementos que

encontramos en capas ms profundas. Por ejemplo, a pesar de que existan algunas

variaciones composicionales en el manto, stas son insignificantes con respecto a la

altsima variabilidad que observamos en la corteza. As, en sta podemos observar rocas

gneas que independientemente de su lugar de origen (manto astenosfrico, manto

litosfrico, corteza) van desde composiciones peridotticas hasta las granticas. Es en la

corteza donde, adems, encontraremos las rocas sedimentarias y metamrficas.

Los procesos que llevan a la diferenciacin de un magma, o a la formacin de una roca

sedimentaria o metamrfica implican en ocasiones transformaciones profundas

qumico-mineralgicas. Es durante el curso de esos procesos que algunos elementos o

minerales pueden concentrarse selectivamente, muy por encima de sus valores

"normales" para un tipo determinado de roca, dando origen concentraciones "anmalas"

que de aqu en adelante denominaremos "yacimientos minerales".

El carcter "anmalo" de estas concentraciones hace que los yacimientos constituyan

singularidades en la corteza terrestre.

Es muy importante considerar el aspecto geoqumico del concepto: todos los elementos

qumicos estn distribuidos en la corteza de forma muy amplia, aunque en general su

concentracin en las rocas es demasiado baja como para permitir que su extraccin de

las rocas resulte rentable. Como hemos explicado, su concentracin para dar lugar a un

yacimiento mineral se produce como consecuencia de algn proceso geolgico (gneo,

sedimentario o metamrfico) que provoca la concentracin del elemento. Por ejemplo,

el oro que se encuentra concentrado en los yacimientos sedimentarios de tipo placer

puede proceder del oro diseminado en reas de gran extensin regional. En esas reas el

oro estar presente en las rocas, pero en concentraciones demasiado bajas como para

poder ser extrado con una rentabilidad econmica. Sin embargo, el proceso

sedimentario produce su concentracin en los aluviones o en playas, posibilitando en

algunos casos su extraccin econmica.

En definitiva, para que un elemento sea explotable en un yacimiento mineral, su

concentracin debe ser muy superior a su concentracin media (clark) en la corteza

terrestre.

El otro factor importante a considerar es el econmico: esas concentraciones podrn ser

o no de inters econmico, lo que delimita el concepto de Yacimiento explotable o no

explotable, en funcin de factores muy variados, entre los que a primera vista destacan

algunos como el valor econmico del mineral o minerales extrados, su concentracin o

ley, el volumen de las reservas, la mayor o menos proximidad de puntos de consumo, la

evolucin previsible del mercado, etc., factores algunos fcilmente identificables,

mientras que otros son casi imposibles de conocer de antemano.

Esta conjuncin de factores geolgicos y econmicos hace que el estudio de los

yacimientos minerales sea una cuestin compleja y problemtica, en la que hay que

conjugar la labor de especialistas de distintos campos, ya que incluye desde las

cuestiones que afectan a la prospeccin o bsqueda de estas concentraciones, su

evaluacin, el diseo y seguimiento de su explotacin minera, el estudio de la viabilidad

econmica de la explotacin, el anlisis del mercado previsible para nuestro producto,

hasta factores polticos (estabilidad econmica y social de un pas) o cuestiones

medioambientales, como la recuperacin de los espacios afectados por esta actividad.

El trmino de yacimiento mineral se he venido utilizando tradicionalmente para

referirnos nicamente a los yacimientos de minerales metlicos, que se emplean para

obtener una mena, de la que se extrae un metal. Es el caso, por ejemplo, del cinabrio,

que se explota para la extraccin del mercurio. No obstante, el auge de las explotaciones

de minerales y rocas industriales, y la similitud de los procesos que dan origen a los

yacimientos metlicos y de rocas y minerales industriales hacen que esta precisin no

tenga ya sentido. De esta forma, en este temario se va a abordar de forma integral el

estudio de ambos.

Conceptos bsicos

Cuando hablamos de Yacimientos Minerales, hay una serie de conceptos que tienen una

gran importancia, ya sea en los aspectos geolgicos-geoqumicos, o en los econmicos.

Los ms importantes son los siguientes:

Mena: Es el mineral cuya explotacin presenta inters. En general, es un trmino que se

refiere a minerales metlicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento

qumico de inters (Cu de la calcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la casiterita, entre

muchos ejemplos posibles). En este caso de los minerales metlicos, se requiere un

tratamiento de la mena, que en general comprende dos etapas: el tratamiento

mineralrgico y el metalrgico (ver ms abajo).

Ganga: Comprende a los minerales que acompaan a la mena, pero que no presentan

inters minero en el momento de la explotacin. Ejemplos frecuentes en minera

metlica son el cuarzo y la calcita. Conviene resaltar que minerales considerados como

ganga en determinados momentos se han transformado en menas al conocerse alguna

aplicacin nueva para los mismos.

Reservas: Cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible de ser explotado. Depende

de un gran nmero de factores: ley media, ley de corte (ver ms abajo), y de las

condiciones tcnicas, medioambientales y de mercado existentes en el momento de

llevar a cabo la explotacin. Se complementa con el concepto de Recurso, que es la

cantidad total de mineral existente en la zona, incluyendo el que no podr ser explotado

por su baja concentracin o ley. Ver ms detalles pulsando aqu.

Ley media: Es la concentracin que presenta el elemento qumico de inters minero en

el yacimiento. Se expresa como tantos por ciento, o como gramos por tonelada (g/t)

(equivale a partes por milln, ppm) u onzas por tonelada (oz/t).

Ley de corte o cut-off: Es la concentracin mnima que debe tener un elemento en un

yacimiento para ser explotable, es decir, la concentracin que hace posible pagar los

costes de su extraccin, tratamiento y comercializacin. Es un factor que depende a su

vez de otros factores, que pueden no tener nada que ver con la naturaleza del

yacimiento, como por ejemplo pueden ser su proximidad o lejana a vas de transporte,

avances tecnolgicos en la extraccin, etc.

Factor de concentracin: Es el grado de enriquecimiento que tiene que

presentar un elemento con respecto a su concentracin normal para que

resulte explotable, es decir:

Ley de corte

Fc = --------------------

Clark

As, por ejemplo, el oro se encuentra en las rocas de la corteza en una

proporcin media o clark de 0.004 ppm, mientras que en los yacimientos

de la cuenca de Witwatersrand (RSA) su ley de corte es de 7 g/t (1.750

veces mayor). La figura muestra los factores de concentracin de una

serie de elementos, y se aprecia como para elementos escasos este valor

es mucho ms alto que para los elementos ms comunes, ms abundantes

en el conjunto de la corteza.

Todo uno: Mezcla de ganga y mena que extrae de la mina o cantera, con un contenido o

ley determinado, que hay que saber previamente (investigacin de pre-explotacin) y

confirmar tras la explotacin.

Todo uno marginal: Aquel producto de la explotacin que tiene contenidos

ligeramente por debajo de la ley de corte, y que no se suele acumular conjuntamente con

el estril, o bien para procesar mediante tratamientos de bajo coste, o en previsin de

que los precios del producto suban y puedan aprovecharse como reservas.

Estril: Corresponde a las rocas que no contienen mineral o lo contienen en cantidades

muy por debajo de la ley de corte. No suele corresponder con la ganga, que como se

indica antes, son los minerales acompaantes de la mena.

Subproductos (o by-products): Suelen ser minerales de inters econmico, pero que no

son el objeto principal de la explotacin, si bien aumentan el valor econmico de la

produccin: por ejemplo, el Cd o el Hg contenido en yacimientos de sulfuros con altos

contenidos en esfalerita, o el manganeso contenido en los prfidos cuprferos.

Explotacin minera: Es el proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales

extraemos un material natural terrestre del que podemos obtener un beneficio

econmico: puede ser desde agua, hasta diamantes, por ejemplo. Se lleva a cabo

mediante pozos (caso del agua o del petrleo, entre otros), en minas, subterrneas o a

cielo abierto, o en canteras.

Metalurgia extractiva: Es el proceso o conjunto de procesos, propios de la minera

metlica, que permiten obtener el elemento de inters a partir del todo-uno de mina o

cantera. Implica o puede implicar una serie de procesos:

- Lavado o concentracin. Proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales se separan la mena y la ganga. Pueden ser de carcter fsico: por ejemplo,

separacin de la magnetita por medio de electroimanes; o de carcter fsico-

qumico: por ejemplo, flotacin de los sulfuros.

- Metalurgia: Proceso o conjunto de procesos por el cual se extrae el metal correspondiente de un mineral metlico. Puede ser por tostacin (caso de los

sulfuros: HgS + calor + O2 -> Hg + SO2) denominndose entonces

pirometalurgia, o por va hmeda (CuCO3 + H2SO4 -> CuSO4(soluble); a su vez el

CuSO4 se descompone electrolticamente: CuSO4 + en.el. -> Cu + SOx); este

tipo se denomina hidrometalurgia; otra posibilidad es confiar este proceso a la

accin de bacterias, y se denomina entonces biometalurgia.

Otros procesos post-mineros: El producto minero, tal como sale de cantera o de la

planta de mineralurgia, si no es de carcter metlico, a menudo necesita otros

tratamientos antes de ser aprovechable: por ejemplo el petrleo necesita el refino; las

rocas industriales necesitan corte y tratamientos superficiales de la superficie de corte;

expansin trmica de perlita o vermiculita para obtener ridos ligeros, calcinacin de la

caliza para obtener cal (CaCO3 + calor -> CaO + CO2), entre muchos otros.

Origen de los Yacimientos Minerales

El origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos

geolgicos, y prcticamente cualquier proceso geolgico puede dar origen a

yacimientos minerales.

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

1. Los de minerales, ya sean metlicos o industriales, que suelen tener su origen en fenmenos locales que afectan a una roca o conjunto de stas,

2. Los de rocas industriales, que corresponden a reas concretas de esa roca que presentan caractersticas locales que favorecen su explotacin minera.

A grandes rasgos, los procesos geolgicos que dan origen a yacimientos minerales

seran los siguientes:

Procesos gneos:

Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), y

minerales metlicos e industriales (los denominado yacimientos

ortomagmticos, producto de la acumulacin de minerales en cmaras

magmticas).

Volcanismo: produce rocas industriales (algunas variedades "granticas", ridos,

puzolanas), y minerales metlicos (a menudo, en conjuncin con procesos

sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano-sedimentarios).

Procesos pegmatticos: pueden producir yacimientos de minerales metlicos

(p.e., casiterita) e industriales: micas, cuarzo...

Procesos neumatolticos e hidrotermales: suelen dar origen a yacimientos de

minerales metlicos muy variados, y de algunos minerales de inters industrial.

Procesos exgenos o superficiales:

La erosin es el proceso por el cual las rocas de la superficie de la Tierra, en

contacto con la atmsfera y la hidrosfera, se rompen en fragmentos y sufren

transformaciones fsicas y qumicas, que dan origen a fragmentos o clastos, y a

sales, fundamentalmente. Las trasformaciones que implica la erosin pueden dar

lugar a yacimientos, que reciben el nombre de yacimientos residuales.

El transporte de los clastos por las aguas y el viento, y de las sales por el agua,

modifica la composicin qumica tanto del rea que sufre la erosin como del

rea a la que van a parar estos productos. Adems, durante el propio transporte

se producen procesos de cambio fsicos y qumicos, nuevas erosiones, depsito

de parte de la carga transportada, etc.

La sedimentacin detrtica da origen a rocas como las areniscas, y a minerales

que podemos encontrar concentrados en stas, en los yacimientos denominados

de tipo placer: oro, casiterita, gemas...

La sedimentacin qumica da origen a rocas de inters industrial, como las

calizas, y a minerales industriales, como el yeso o las sales, fundamentalmente.

La sedimentacin orgnica origina las rocas y minerales energticos: carbn e

hidrocarburos slidos (bitmenes, asfaltos), lquidos (petrleo) y gaseosos (gas

natural). Tambin origina otras rocas y minerales de inters industrial, como las

fosforitas, o las diatomitas, entre otras.

Como ya se ha mencionado, la sedimentacin asociada a los fenmenos

volcnicos produce yacimientos de minerales metlicos de gran importancia.

Procesos metamrficos:

El metamorfismo da origen a rocas industriales importantes, como los

mrmoles, o las serpentinitas, as como a minerales con aplicacin industrial,

como el granate. No suele dar origen a yacimientos metlicos, aunque en

algunos casos produce en stos transformaciones muy importantes.

As pues, y a modo de conclusin, en cada caso han de darse unas determinadas

condiciones que permitan que se origine el yacimiento, como algo diferenciado del

conjunto rocoso, en el que uno o varios procesos geolgicos han actuado de forma

diferencial con respecto al resto del rea, lo que ha permitido que se produzcan esas

condiciones especiales que suponen la gnesis del yacimiento.

Lecturas recomendadas

Bustillo Revuelta, M.; Lpez Jimeno, C. (1996). Recursos Minerales. Tipologa,

prospeccin, evaluacin, explotacin, mineralurgia, impacto ambiental. Entorno

Grfico S.L. (Madrid). 372 pg.

Carr, D.D.; Herz, N. (1989). Concise encyclopedia of mineal resources. Pergamon

Press. 426 pg.

Daz Prieto, P. (1995). Glosario de trminos mineros (Ingls-Espaol/Espaol-Ingls).

Secretariado de Publicaciones. Universidad de Len. 291 pg.

Earth Science Australia. http://www5.50megs.com/esa/mindep/mindep.html

Evans, A.M. (1993). Ore geology and industrial minerals: An introduction. Blackwell

Science, 389 pg.

Guilbert, J.M.; Park, Ch.F. (1986). The geology of ore deposits. Freeman. 985 pg.

Jbrak, M. Manuel de gtologie (on line).

http://www.unites.uqam.ca/~sct/gitologie/mjg1.htm

Kesler, S.E. (1994). Mineral resources, economics and the environment. Maxwell

Macmillan International. 391 pg.

Lunar, R.; Oyarzun, R. (Eds.) (1991). Yacimientos minerales: tcnicas de estudio, tipos,

evolucin metalognica, exploracin. Ed. Centro de Estudios Ramn Areces. 938 pg.

Sawkins, F.J. (1984). Metal deposits in relation to plate tectonics. Springer-Verlag. 325

pg.

Shakelton, W.G. (1986). Economic and applied geology. Croom Helm. 227 pg.

Skinner, B.J. (1980). Economic Geology - Seventy-fifth anniversary volume (1905-

1980). Economic Geology Publishing Co. (El Paso, Texas). 964 pg.

Smornov, V.I. (1982). Geologa de Yacimientos Minerales. Mir. 654 pg.

Vzquez Guzmn. F. (1997). Geologa econmica de los Recursos Minerales.

Fundacin Gmez Pardo (Madrid). 481 pg.

2.- Mtodos 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 geolgicos y los econmicos. Cada

uno de estos aspectos merece ser estudiado de forma autnoma, aunque coordinada, ya

que se condicionan mtuamente.

Estudios de tipo geolgico

La geologa de los yacimientos minerales es fundamental para:

1. Conocer con el mayor detalle caractersticas del yacimiento que condicionan su explotacin minera

2. Determinar sus lmites geogrficos 3. Buscar yacimientos similares en reas prximas 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 ser la naturaleza de las rocas asociadas, en otros, la tectnica que los afecta,

etc. Estos aspectos seran los siguientes:

Mineralgicos y petrolgicos: La mineraloga y la petrografa detallada de los

minerales y rocas que componen un yacimien to constituyen una informacin

bsica a conocer sobre el mismo. Para ello disponemos de una amplia variedad

de tcnicas:

o Microscopa petrogrfica (luz transmitida). Nos permite identificar los

minerales no metlicos y las relaciones que es establacen entre ellos y los

metlicos que puedan existir en las muestras estudiadas.

o Microscopa metalogrfica (luz reflejada). Sirve para identificar los

minerales metlicos y sus relaciones mtuas.

o Difraccin de Rayos X. Nos permite identificar con mayor precisin la

naturaleza de los componentes minerales del yacimiento, sobre todo de

los que por su pequeo tamao de grano no sean fcilmente identificable

con las tcnicas anteriores.

o Microscopa electrnica/Microsonda electrnica: son tcnicas especficas

para el estudio a gran detalle de los minerales que componen el

yacimiento, bien en el aspecto de relaciones entre ellos (Microscopa) o

bien en el de las variaciones menores de la composicin de los minerales

o de caracterizacin detallada de las fases minoritarias, que en

determinados casos pueden ser las de mayor valor econmico (caso de

oro o de los elementos del grupo del platino).

La geoqumica del yacimiento, es decir, conocer con el mayor detalle la

distribucin de los contenidos en los elementos qumicos relacionados de forma

directa o indirecta con la mineralizacin, o afectados por los procesos que han

formado o modificado el yacimiento, tiene importancia directa en cuanto que

define las reas de mayor inters minero, e indirecta, pues a menudo nos permite

definir guas de prospeccin dentro del propio yacimiento, o para otros

similares.

Geomtricos: los aspectos geomtricos de un yacimiento son siempre

fundamentales: conocer cual es su orientacin con respecto al norte (direccin o

rumbo) y su inclinacin promedio (o buzamiento). A menudo estos datos no son

constantes, variando de forma ms o menos acusada: la variabilidad es mxima

en los yacimientos estratoligados plegados, y mnima en algunos yacimientos

filonianos muy regulares. El espesor (o potencia) tambin se puede considerar

dentro de esta categora. Para estudiar este aspecto necesitamos datos de

observacin, ya sea directa o a travs de sondeos mecnicos.

Complementario con el aspecto anterior tenemos la relacin que se establece

entre la orientacin del yacimiento y la de las rocas en las que se localiza:

cuando ambos son paralelos hablamos de yacimientos estratoligados,

estratoides, o incluso sedimentarios (o singenticos), mientras que cuando no

son paralelos hablamos de yacimientos no concordantes o epigenticos. Con

respecto a los trminos indicados, estratoligado se refiere a una yacimiento que

se encuentra formando capas, pero no sabemos si tiene o no origen sedimentario;

estratoide se suele utilizar para designar yacimientos en capas cuyo origen no

parece ser sedimentario; el trmino singentico 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 suelen ser de

importancia en su estudio y caracterizacin: los aspectos estratigrficos

(caracterizacin de la secuencia sedimentaria en la que se enclavan, del nivel

concreto en que se localizan, etc.); los aspectos sedimentolgicos (medio

sedimentario en que se form la secuencia, variaciones paleogeogrficas que

puedan existir); los aspectos petrolgicos (caractersticas de las rocas

implicadas); los aspectos tectnicos (pliegues y fallas que puedan afectar a las

formaciones o capas que forman el yacimiento).

En los yacimientos no concordantes o diagenticos puede haber tambin una

gran variedad de factores a considerar. En general, el principal es conocer el

control geolgico y geomtrico de la mineralizacin: si est confinado en una

estructura discordante bien delimitada (dique o filn), si est confinado por un

conjunto estructural ms amplio (bandas de deformacin o de cizalla), si est

diseminado o concentrado en un conjunto rocoso sin que muestre ningn patrn

claro, si aparece en una situacin concreta, como puede ser el contacto entre dos

tipos de rocas distintas... Otro factor suele ser el mineralgico/petrolgico, que

busca establecer relaciones entre los minerales o rocas que forman el yacimiento

y los procesos que pueden afectarla: cristalizacin, alteracin hidrotermal,

alteracin superficial...

En cuanto a la prospeccin o investigacin de yacimientos, se pueden considerar

cuatros aspectos diferentes: los geolgicos, geoqumicos, geofsicos y las labores

mineras, incluyendo los sondeos mecnicos. En el Tema 19 estudiaremos con

mayor detalle estos aspectos.

Una vez conocidas las caractersticas generales de los yacimientos, de acuerdo

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

informacin no es suficiente, dado que puede haber procesos distintos que por

convergencia han podido ser los responsables de estas caractersticas ms

comunes: si encontramos oro en una roca sedimentaria de tipo arenoso, puede

ser porque se deposit conjuntamente con ella, pero tambin puede ser que halla

sido introducido en la misma por un proceso hidrotermal, aprovechando la

porosidad y permeabilidad de la misma. En estos casos, existen estudios ms

detallados que nos permiten conocer mejor el proceso o procesos implicados en

la formacin del yacimiento:

o El estudio de las inclusiones fluidas atrapadas en minerales

(fundamentalmente de la ganga) suele aportar datos relevantes sobre la

composicin y temperatura de los fluidos implicados en la formacin del

yacimiento.

o El estudio de la geoqumica isotpica aporta datos en dos aspectos: la

edad de los minerales (a travs de la geoqumica de istopos radiognico

o radioactivos, como C14

, por ejemplo), y relaciones entre los minerales

del yacimiento y otros minerales o fluidos asociados (a travs de la

geoqumica de istopos estables, como S34

, O18

, etc.).

En definitiva, todos estos estudios nos llevan a este conocimiento bsico del yacimiento

que nos debe permitir establecer sus caractersticas mineras, pero que requieren un

complemento: Su valorizacin en trminos econmicos, lo que debe permitir establecer

si la explotacin es viable o no desde el punto de vista econmico.

Estudios de tipo econmico-minero

Desde este punto de vista, son dos los estudios requeridos para obtener una idea clara de

si una concentracin mineral se puede considerar o no un Yacimiento Mineral: la

cubicacin de sus reservas, y el estudio de su viabilidad econmica.

La cubicacin de reservas de un yacimiento consiste en establecer de forma numrica

los principales parmetros de la explotacin: tonelaje (o volumen) del material

explotable, ley media y ley de corte, as como el valor econmico total de estas reservas.

Para ello, se parte de datos puntuales, que en general proceden de sondeos mecnicos,

que se extrapolan a datos areales, se multiplican por la potencia para obtener

volmenes, que se multiplican a su vez por la densidad para obtener tonelaje de todo

uno, y por los contenidos (leyes) para obtener el tonelaje del mineral o elemento de

inters minero que vamos a obtener. En la valoracin econmica hay que tener en

cuenta este tonelaje, pero afectado por el rendimiento de la planta de tratamiento (que

nos define la proporcin del elemento que queda inaprovechado debido a prdidas en el

proceso de concentracin), y en su caso, el precio que nos pagarn en las plantas

metalrgicas por la tonelada del concentrado que podamos conseguir en el lavadero.

Tambin hay que conocer los contenidos en elementos que puedan aadir valor

comercial a nuestra produccin, o que puedan afectar negativamente a ste.

Esta cubicacin, adems de por lo datos puramente geolgicos, est afectada por otros

factores, como el geomtrico (mayor o menor continuidad de la mineralizacin el en

yacimiento, que puede hacer que determinadas zonas queden inaccesibles a la

explotacin), y por el tipo de minera que se pretende llevar a cabo: no es lo mismo la

explotacin subterrnea que la a cielo abierto, como diferencias ms acusadas. En cada

caso, el planteamiento econmico-minero puede ser diferente, puesto que, por ejemplo,

en la explotacin a cielo abierto, a menudo el hecho de que la explotacin de una zona

rica pueda obligar a desmontar una zona con mineralizacin pobre puede hacer rentable

la explotacin de esta zona, que en otras condiciones sera subeconmica.

Una cuestin siempre importante es el anlisis de las perspectivas de futuro del valor

econmico de la produccin. Es un dato siempre interpretativo, no podemos "conocer el

futuro", saber qu oscilaciones van a poder tener los precios de los minerales, metales o

rocas a lo largo de la vida prevista para nuestra explotacin minera, ni de qu

oscilaciones va a tener el dlar, principal divida en que se produce su cotizacin. No

obstante, es necesario tener alguna indicacin en ese sentido: conocer las perspectivas

de mercado de nuestro producto, que no sean negativas de antemano, pues ello afectar

negativamente a este dato del valor econmico de la produccin.

El estudio de viabilidad tiene como dato de partida el valor econmico de nuestra

produccin, procedente la cubicacin. Para que esta viabilidad sea cierta, ha de darse

que:

Produccin = Costes de explotacin + beneficio industrial

De esta forma, el estudio de viabilidad incluye fundamentalmente el anlisis de los

costes de explotacin, aunque a menudo tambin el de las expectativas de futuro del

valor de la produccin.

Para este anlisis, un dato primordial es el del plazo previsto para la explotacin, que, en

trminos generales, no debe ser inferior a 10 aos, para obtener la amortizacin

completa de las inversiones. Para ello, normalmente se divide el tonelaje de las reservas

entre 10, y se obtiene un valor indicativo de la produccin anual prevista, lo que a su

vez nos da el valor anual de la produccin.

Otro dato importante corresponde a la tcnica de explotacin a emplear, dado que cada

una requiere unas inversiones determinadas, tanto en instalaciones como en maquinaria.

El tratamiento que requiera la mena implica tambin unas inversiones, que en general

dependen tambin del volumen de la produccin anual, e implican un coste adicional

fijo por tonelada.

Las distancias a medios de transporte, tanto de mbito local/regional (carreteras o

ferrocarriles) como de mayor mbito (puertos), aada un coste por tonelada variable en

funcin de esta distancia y de la distancia al punto de consumo final.

Los condicionantes medioambientales son en la actualidad muy estrictos, y pueden

llegar desde la prohibicin total de realizar determinadas explotaciones mineras, a la

necesidad de llevar a cabo una restauracin ambiental, cuyo coste se aade al propio de

la explotacin en s.

Por ltimo, nos referiremos al coste de la explotacin en s, que incluye los costes del

personal, tanto implicado directamente en el proceso (los mineros), como los necesarios

para el funcionamiento administrativo de la empresa, y los costes de explotacin

(consumibles, como energa elctrica, combustible de maquinarias, repuestos...).

Otro captulo a considerar como coste es el de la investigacin minera que se llev a

cabo para descubrir el yacimiento, que ha de ser cubierto tambin por la explotacin.

Incluso hay que incluir los costes de otras prospecciones llevadas a cabo son xito antes

de encontrar este yacimiento, as como de las que se sigan llevando a cabo para

descubrir otros, mientras que no se produzca otro descubrimiento que pueda asumir esos

costes.

En definitiva, la viabilidad de un yacimiento depende de tantos factores, que adems

pueden variar tanto a lo largo del periodo de actividad de la explotacin, que a menudo

se dice que el estudio de su viabilidad solamente termina cuando el yacimiento ya se ha

agotado. Por ello, la minera tiene la justa consideracin de actividad econmica de alto

riesgo.

Lecturas recomendadas

Annels, A.E. (1991). Mineral deposit evaluation: A practical approach. Chapman &

Hall. 436 pg.

Bustillo Revuelta, M.; Lpez Jimeno, C. (1996). Recursos Minerales. Tipologa,

prospeccin, evaluacin, explotacin, mineralurgia, impacto ambiental. Entorno

Grfico S.L. (Madrid). 372 pg.

Craig, J.R.; Vaughan, D.J. (1981). Ore microscopy and ore petrography. Wiley. 406 pg.

Fander, H.W. (1985). Mineralogy for metallurgists: An illustrated guide. The Institution

of Mining and Metallurgy. 77 pg.

Jones, M.P. (1987). Applied mineralogy: a quantitative approach. Grahan & Trotman.

259 pg.

Mangas, J.; Sierra, J. (1991). Las inclusiones fluidas: Mtodos de anlisis e

interpretacin. In: Lunar, R.; Oyarzun, R. (Eds.). Yacimientos minerales: tcnicas de

estudio, tipos, evolucin metalognica, exploracin (Parte 1). Ed. Centro de Estudios

Ramn Areces. 79-146.

Lpez Vera, F. (1991). Istopos estables ligeros en el estudio e investigacin de los

yacimientos minerales. In: Lunar, R.; Oyarzun, R. (Eds.). Yacimientos minerales:

tcnicas de estudio, tipos, evolucin metalognica, exploracin (Parte 1). Ed. Centro de

Estudios Ramn Areces. 147-177.

3.- Los yacimientos minerales: bases para una clasificacin

Introduccin

Un aspecto fundamental de cualquier estudio sistemtico es la clasificacin de los

objeto del estudio. El principal problema que se plantea en cualquier clasificacin de

objetos naturales es fijar el o los criterios a seguir a la hora de efectuar esta clasificacin

de forma que nos sea de utilidad prctica, y que permite un agrupamiento de los objetos

de tipo unvoco, es decir, que el mismo objeto no entre ms que en uno solo de los

grupos que se establezcan.

De esta forma, una clasificacin que es poco adecuada para los minerales, como es la

gentica (el cuarzo, por ejemplo, se clasificara en todos los grupos que se establezcan,

pues se forma en todos los ambientes geolgicos posibles) s es adecuada para la

clasificacin de rocas y de yacimientos minerales, pues stos tienden a formarse por

procesos concretos y nicos. No obstante, el problema a menudo es identificar

correctamente qu proceso es el que ha formado una roca o un yacimiento mineral en

concreto.

Una ventaja importante de la clasificacin gentica es que nos permite establecer un

criterio importante para la investigacin de otros yacimientos similares: el conocimiento

preciso del modo de formacin implica identificar las rocas con las que se asocia, las

relaciones que presenta la mena con la ganga, las relaciones espaciales entre roca y

yacimiento y a su vez stas con su entorno estructural. Este cuadro nos va a servir de

gua en la bsqueda de nuevos yacimientos en reas prximas, o en otras regiones

similares desde el punto de vista geolgico.

Por tanto, la clasificacin que hemos adoptado aqu para el estudio de los yacimientos

es en general, una clasificacin gentica, basada en la identificacin del proceso

geolgico que ha dado origen a esa concentracin de minerales. Estos procesos pueden

ser englobados en dos grandes grupos:

1. Procesos exgenos, esto es, todos aquellos que tienen lugar por encima de la superficie terrestre, como consecuencia de la interaccin entre las rocas y la

atmsfera y la hidrosfera.

2. Procesos endgenos, o todos aquellos que tienen lugar por debajo de la superficie terrestre, como consecuencia de los procesos de liberacin del calor

interno del planeta, materializados en la Tectnica de Placas y procesos

asociados, tales como el magmatismo y el metamorfismo.

Procesos geolgicos externos o exgenos

La exposicin de las rocas a la accin de los agentes externos de nuestro planeta

(atmsfera, hidrosfera) produce una serie de efectos que en general conocemos bien:

alteraciones (por ejemplo, la oxidacin de los metales, como el hierro), cambios bruscos

de temperatura, disolucin de componentes. Fenmenos que se conocen con el nombre

de meteorizacin (qumica y fsica). Como resultado, los materiales duros y compactos

se disgregan y disuelven en parte, y los productos (fragmentos, sales), son transportados

hdrica o mecnicamente. La migracin y posterior depsito de estos productos sern

consecuencia de las condiciones fsicas y qumicas del medio (barreras fsicas y

qumicas).

Estos procesos conducen a la formacin de las rocas y yacimientos de origen exgeno.

A efectos de una clasificacin ms detallada, se pueden diferenciar dos grandes

subtipos: rocas o yacimientos residuales (originados como consecuencia de los

fenmenos de meteorizacin in situ, de la propia roca-madre), y rocas o yacimientos

sedimentarios, originados como consecuencia de los fenmenos de depsito, en general

a distancias ms o menos grandes de las rocas-madre. Estos yacimientos o rocas

sedimentarias se clasifican en mayor detalle, en funcin del proceso sedimentario:

Rocas o yacimientos detrticos: el depsito se origina de forma fsica, como

consecuencia de la prdida de poder de arrastre del agente de transporte, con lo

que las partculas transportadas caen al fondo de la cuenca. Se depositan as los

materiales sedimentarios (gravas, arenas) y minerales sedimentarios. Un ejemplo

de yacimientos de este tipo son los placeres de metales preciosos, como el oro.

Rocas o yacimientos qumicos: el depsito se produce por precipitacin de las

sales o compuestos qumicos, como consecuencia de una saturacin de las aguas

en estas sales o por la accin de barreras geoqumicas (Eh, pH, presencia de

electrolitos. Ejemplos de este tipo de yacimientos son las evaporitas (sales, yeso)

o las formaciones bandeadas de hierro (BIF).

Rocas o yacimientos bioqumicos y orgnicos: la sedimentacin es una

acumulacin de restos de organismos (conchas, caparazones, esqueletos, materia

vegetal). Las fosforitas y el carbn son ejemplos de este tipo de yacimientos.

Todas estas rocas o yacimientos de origen sedimentario presentan caracteres generales

comunes: suelen estar estructurados en capas, estn afectados por la deformacin

tectnica, y suelen presentar una gran extensin lateral, y en general, una potencia

(espesor) limitado.

Procesos geolgicos internos o endgenos

Los procesos que tienen lugar por debajo de la superficie de nuestro planeta tienen su

origen en la liberacin de su calor interno, y se manifiestan en una serie de fenmenos,

algunos de los cuales pueden observarse directamente en la superficie, como es el caso

del volcanismo.

Esta liberacin del calor interno se produce de dos formas: por radiacin (o

conduccin) y por conveccin. La radiacin es la liberacin del calor transmitido desde

zonas calientes a zonas fras, de la misma forma que el extremo exterior de una cuchara

sumergida en un lquido caliente termina calentndose: no implica movimiento de

materia, solo transmisin del calor. En la conveccin el calor se transmite en forma de

movimiento de lo caliente hacia zonas fras. Ejemplos son la conveccin de aire caliente

que se produce desde los radiadores de las habitaciones, y el movimiento que se

produce del agua al calentarla en un recipiente.

De la misma manera, nuestro planeta, cuyo interior se encuentra a altas temperaturas,

libera su calor de estas dos formas. Por un lado, emite calor hacia el espacio, con lo que

la temperatura superficial es un compromiso entre el calor que el propio planeta libera y

el producido por la irradiacin solar, y esta temperatura aumenta con la profundidad

(gradiente geotrmico). Por otra parte, la conveccin produce un lentsimo movimiento

de las rocas de zonas profundas hacia la superficie, que fuerza el movimiento de las

rgidas placas litosfricas, lo que conocemos con el nombre de tectnica de placas.

La combinacin de estos dos mecanismos (y las interacciones que se producen entre las

placas) es responsable de los fenmenos internos del planeta: fenmenos ssmicos

(terremotos), fenmenos magmticos (volcanismo, como ms conocido) y fenmenos

de transformacin de las rocas al quedar sometidas a altas presiones y/o temperaturas

(metamorfismo). Los fenmenos ssmicos no dan origen a rocas ni a yacimientos, pero

los otros dos si.

El magmatismo incluye los procesos implicados en la gnesis y evolucin de los

magmas, es decir, de masas de roca fundida que se originan en regiones profundas del

planeta y ascienden, pudiendo llegar hasta la superficie. Estudiaremos con ms detalle

este proceso en los temas correspondientes, pero hay una serie de apartados que

permiten una subdivisin ms completa de las rocas y yacimientos originados en

relacin con este proceso:

El origen de los magmas. La formacin del magma obedece a fenmenos

complejos, que tienen lugar en regiones profundas de la corteza, o el manto

superior. Por tanto, su estudio solo se puede abordar desde la experimentacin

en laboratorios muy especializados, que permita reproducir las condiciones de

alta presin y temperatura responsables de estos procesos. Un aspecto muy

importante a considerar es que se originan por fusin incompleta de los

materiales correspondientes: no es una fusin total de stas, sino parcial,

comenzando por los minerales de punto de fusin ms bajo, y finalizando con

los ms reactivos. Esto hace que, en funcin de cual sea el porcentaje de fusin,

se puedan obtener a partir de un mismo material madre magmas muy diferentes.

La evolucin del magma: una vez formado, y hasta que se consolida

completamente por cristalizacin, el magma asciende a travs de la corteza

terrestre, sufriendo algunos cambios mineralgicos y qumicos. Entre estos

cambios, los ms importantes son la cristalizacin fraccionada (posibilidad de

que algunos de los cristales que pueda contener el magma se separen de ste), la

asimilacin (digestin parcial de rocas de la corteza por el magma durante su

ascenso) y la mezcla de magmas. Estos cambios, por tanto, pueden modificar de

forma muy importante la composicin de un magma.

La cristalizacin del magma: Al ascender en la corteza el magma se pone en

contacto con rocas ms fras, y l mismo se enfra. Al alcanzase las temperaturas

de cristalizacin de minerales determinados, stos se forman, disminuyendo la

capacidad del magma de ascender: aumenta su viscosidad. Durante el proceso de

enfriamiento se forman determinados minerales, en funcin de la termodinmica

del fundido, reteniendo determinados elementos (los que pasan a formar parte de

esos minerales) y produciendo un enriquecimiento residual en los elementos que

no tienen cabida en los minerales formados. As, esta etapa de cristalizacin

principal da origen a las rocas plutnicas, cuya mineraloga y textura estarn

relacionadas con la historia global del magma.

Con posterioridad a la cristalizacin principal del magma, los fluidos residuales

se liberan y evolucionan entre la zona de cristalizacin y la superficie.

Cristalizan all donde se encuentran con condiciones favorables para ello:

cuando el enfriamiento del fluido provoca la cristalizacin de determinados

minerales, o cuando cambian las condiciones de presin, o de Eh-pH. En

ocasiones, estos fluidos llegan a regiones superficiales, dando origen al

desarrollo de sistemas geotrmicos.

Por otra parte, el magma puede alcanzar la superficie de la corteza, dando origen

a los procesos volcnicos. En estas condiciones se pueden dar dos situaciones

diferentes: que alcance la superficie continental, en un medio subareo, o que la

salida del magma, o erupcin, se produzca bajo el agua del mar, o de lagos...

Cuando el enfriamiento es muy brusco, los componentes mayoritarios del

magma cristalizarn o se enfriarn formando un vidrio (obsidiana o perlita) o un

material escoriceo (pmez), mientras que los voltiles se liberarn a la

atmsfera, y se dispersarn. En el segundo caso, los voltiles podrn

interaccionar con el agua y sus sales, formando compuestos insolubles de esos

elementos (Pb, Zn, Cu, Fe, Hg....) lo que dar origen a yacimientos minerales.

De esta forma, los procesos magmticos se pueden considerar como un conjunto de

procesos muy activos en la formacin de yacimientos, tanto de rocas como de minerales

de inters minero.

Por contra, el metamorfismo es un proceso que no suele producir transformaciones de

inters minero. Algunas excepciones son la transformacin de las calizas en mrmoles,

de mayor compacidad y vistosidad que la de las rocas originales, la formacin de

serpentinitas, roca tambin con posibilidades ornamentales, o la gnesis de minerales

nuevos con aplicaciones industriales, como el granate, la andalucita... Pero en general,

el metamorfismo, al ir acompaado de deformacin tectnica, y de removilizacin de

componentes voltiles, es un proceso que destruye los yacimientos, ms que generarlos.

Todo ello nos lleva a una clasificacin en que prima el criterio gentico, la relacin que

se establece entre el proceso geolgico responsable de la formacin de la roca o mineral

correspondiente y su producto final.

El proceso generador sedimentario

La erosin y el transporte

Sedimentacin detrtica

Sedimentacin qumica y bioqumica

Sedimentacin orgnica

El proceso generador magmtico

Plutonismo y subvolcanismo

Volcanismo

Metasomatismo

Hidrotermalismo

El papel del metamorfismo

Lecturas recomendadas

Earth Science Australia. http://www5.50megs.com/esa/mindep/depfile/clas_dep.htm

Evans, A.M. (1993). Ore geology and industrial minerals: An introduction. Blackwell

Science, 389 pg.

Guilbert, J.M.; Park, Ch.F. (1986). The geology of ore deposits. Freeman. 985 pg.

4.- La erosin y el transporte

Introduccin

Dentro del ambiente exgeno, uno de los procesos ms importantes que tienen lugar,

debido a la dinmica superficial del planeta, es la erosin, es decir, el desgaste fsico y

qumico que sufren las rocas bajo la accin de los agentes atmosfricos. Asociado a este

proceso est el de transporte de los productos de la erosin (fragmentos de rocas,

minerales, sales) por los mismos agentes que producen los fenmenos de erosin: el

agua, el viento.

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

1. Los de carcter fsico, ligados a cambios de temperatura, o de estado fsico del agua (cristalizacin de hielo en grietas),

2. Los de tipo qumico (disolucin de minerales, hidrlisis de stos, cristalizacin de sales) 3. Los de tipo biolgico (accin de determinados

microorganismos, como las bacterias, lquenes, o de las races de plantas).

Como resultado, las rocas de la superficie terrestre,

formadas en determinadas condiciones de presin y

temperatura, al quedar sometidas a otras muy diferentes

reaccionan con el entorno, lo que induce a un desequilibrio.

Esto da lugar a su fragmentacin y a la salida de

determinados componentes qumicos, desde su casi totalidad (si se produce su disolucin), a la

lixiviacin o lavado de determinados componentes, que deja un residuo insoluble enriquecido

en determinados elementos o compuestos.

Por su parte, el papel del transporte es tambin importante, ya que en algunos casos, si

su accin es mas lenta que la del proceso erosivo, se podr producir la acumulacin in

situ de los productos de la erosin. En otros casos el proceso erosivo puede suponer el

desmantelamiento continuo de estos productos. El transporte juega tambin un papel

muy importante en la clasificacin de los productos de la erosin, ya que su mayor o

menor capacidad de arrastre y reactividad qumica condicionan el que los productos de

la erosin sigan o no siendo transportados.

Procesos erosivos

Como ya se ha indicado, la erosin tiene lugar mediante tres grupos de mecanismos:

fsicos, qumicos y biolgicos, que en general se combinan, con mayor o menor

importancia de unos u otros en funcin de un factor primordial: el clima, que condiciona

a su vez la disponibilidad de agua, de vegetacin, las temperaturas medias, sus

oscilaciones. Estos factores influyen en la degradacin a la intemperie de cualquier

slido. Por ello, hay climas que favorecen la preservacin de las rocas, y climas bajo los

que se produce una muy intensa meteorizacin, as como la rpida descomposicin de

cualquier resto orgnico.

Meteorizacin fsica

La meteorizacin fsica agrupa a aquellos procesos o mecanismos que provocan la

disgregacin de las rocas, sin afectar a su composicin qumica o mineralgica. Son de

naturaleza variada:

La accin del cambio de temperatura nocturno/diurno, sobre todo en zonas con fuerte insolacin, provoca efectos de contraccin/extensin trmica de los minerales que producen su rotura. Esta oscilacin trmica es especialmente activa en los vrtices y aristas de bloques de rocas, y es el principal responsable de las forma de "bolos" de los bloques granticos sometidos a la accin de la intemperie.

La accin abrasiva de los materiales arrastrados por el agua, el viento o el hielo (glaciares), que golpean o se frotan contra las rocas, favoreciendo su disgregacin mecnica.

La accin de helada/deshielo en climas hmedos hace que el agua que se introduce como humedad en las grietas de las rocas (formadas por otros procesos, como la oscilacin trmica, p.ej.) al congelarse genere unas enormes presiones internas, que tienden a acentuar esas fracturas.

Del mismo modo, la introduccin de aguas cargadas en sales en esas grietas suele ir acompaada de la cristalizacin de las sales (sulfatos, carbonatos, cloruros) con el mismo efecto de provocar un aumento de la presin en la grieta, que produce su ampliacin.

Al irse aproximarse a la superficie de la Tierra, las rocas que han estado sometidas a altas presiones de confinamiento sufren una prdida de carga o descompensacin

litosttica, lo que se traduce en la aparicin en las mismas de fracturas por lo general paralelas a la superficie topogrfica.

La fracturacin tectnica de las rocas, previa a los procesos erosivos, favorece la meteorizacin de stas.

Cada uno de estos procesos se da con mayor o menor importancia en unas regiones u otras en

funcin de su climatologa, y lo normal es que en cada regin se den varios mecanismos, que

pueden ser ms o menos activos en cada caso dependiendo de la poca del ao (variaciones

estacionales).

Meteorizacin biolgica

Los organismos provocan tambin la meteorizacin de las rocas, en dos vertientes: una

biofsica y otra bioqumica.

En el apartado biofsico tenemos fundamentalmente la accin de las races de rboles y

arbustos, que al introducirse en el subsuelo ensanchan las grietas que puedan existir y

colaboran en la fracturacin de las rocas. Tambin podemos sealar el papel de algunos

animales, sobre todo los que excavan madrigueras, o los organismos costeros que viven

sobre las rocas perforando pequeas oquedades, contribuyendo de forma muy marcada a

la accin erosiva del oleaje. Papel aparte merece la accin erosiva desarrollada por el

hombre, que con sus obras, construcciones, etc., provoca tantos y tan variados efectos

erosivos.

En el apartado bioqumico, las propias races de rboles y plantas actan qumicamente

con las rocas, captando cationes y contribuyendo a la alteracin de los minerales. Los

lquenes, famosos por su capacidad de colonizar las superficies de todo tipo de rocas,

segregan cidos que permiten su fijacin al sustrato rocoso. Por otra parte, los productos

metablicos de los organismos que viven sobre las rocas incluyen productos muy

agresivos para stas, que favorecen su descomposicin.

Meteorizacin qumica

Las rocas, al estar formadas por minerales, son sensibles al ataque de los agentes

qumicos existentes en la superficie de la Tierra. Por tanto, las posibilidades de la

meteorizacin qumica son tan variadas como puedan ser las relaciones que se

establezcan entre las propiedades del mineral y la naturaleza del medio ambiente en el

que se encuentre. Hay minerales solubles en agua, otros en cidos dbiles, otros en

cidos fuertes, otros tienen tendencia a incorporar agua a su estructura, algunos se ven

afectados por la luz o por el calor solar, etc. Sin embargo, en lo que se refiere a sus

efectos, son en su mayor parte de tres tipos: disolucin, hidrlisis y oxidacin, sin

olvidar otros que pueden ser localmente importantes, como la descomposicin trmica.

La oxidacin de minerales implica el cambio del estado de valencia de los metales que

contiene en presencia de oxgeno libre. El caso ms conocido es el paso del hierro de 2+

a 3+, que afecta a minerales como pirita, olivino, piroxeno, biotita. Esta oxidacin

produce adems un aumento de la carga positiva en el mineral, que tiende a

compensarse con la entrada de iones hidroxilo (OH-) Esto, unido al mayor tamao

inico del Fe3+

, desestabiliza la red cristalina del mineral. La oxidacin puede ir

acompaada de los procesos que veremos a continuacin.

La hidratacin implica la absorcin de molculas de agua y su incorporacin a la

estructura cristalina de algunos minerales. Es un proceso que suele implicar un aumento

de volumen del mineral, y que en algunos casos puede ser reversible. El mineral

hidratado suele tener distinta estructura cristalina que el original, es decir, se produce la

formacin de otro mineral. Es el caso, p.ej., de la anhidrita, que por hidratacin se

transforma en yeso:

CaSO4 + 2 H2O -> CaSO4 2 H2O

Otro caso es el de algunos minerales de la arcilla (las denominadas arcillas expandibles,

del grupo de la bentonita), capaces de absorber grandes cantidades de agua, lo que

puede traducirse en un aumento de su volumen en hasta un 60%, mientras que al perder

agua por desecacin se vuelven a contraer.

En algunos casos, la repeticin cclica de procesos de hidratacin-deshidratacin,

propios de climas estacionales, puede provocar la destruccin de la red cristalina del

mineral.

La hidrlisis consiste en la descomposicin de los minerales debido a la accin de los

hidrogeniones de las aguas cidas. El proceso implica tres pasos: 1) rotura de la

estructura del mineral. Debido a su pequeo tamao y a su gran movilidad, los iones H+

se introducen con facilidad en las redes cristalinas, lo que produce la prdida de su

neutralidad elctrica; para recuperarla, el cristal tiende a expulsar a los cationes, cuya

carga es tambin positiva. Como consecuencia, la estructura cristalina colapsa, y se

liberan tambin los aniones. 2) Lavado o lixiviado de una parte de los iones liberados,

que son transportados por las aguas fuera de la roca meteorizada. 3) Neoformacin de

otros minerales, por la unin de los iones que dan como resultado compuestos

insolubles. La intensidad del proceso hidroltico se traduce en el grado de lixiviacin de

elementos qumicos y en la formacin de nuevos minerales. Veamos un ejemplo:

Un mineral frecuente en las rocas gneas es la ortoclasa. Su hidrlisis produce la

prdida de parte de su potasio y de su slice:

3 KAlSi3O8 + H+ -> KAl2(Al,Si3)O10 (OH)2 + 6 SiO2 + 2 K

+

Es decir, implica la formacin de un filosilicato (illita), slice (en forma de cuarzo o de

gel, que puede ser arrastrado por el agua), y iones potasio, que se lixivian con el agua.

Ahora bien, cuando el medio es muy rico en H+, se produce tambin la hidrlisis de la

illita:

KAl2(Al,Si3)O10 (OH)2 + 2 H+ -> 3 Al2Si2O5(OH)4 + 2 K

+

Es decir, la formacin de caolinita y la liberacin total del potasio contenido en el

mineral original. En medios an ms cidos, y a temperaturas ms altas, se llega a

producir tambin la hidrlisis de la caolinita, con formacin de hidrxido de aluminio,

gibbsita:

3 Al2Si2O5(OH)4 + H+ -> 2 Al(OH)3 + 2 SiO2

Otro caso de lixiviacin es el que afecta a los carbonatos, en especial a la calcita:

CaCO3 + H2O -> Ca2+

+ 2 HCO3-

La disolucin implica que determinados componentes qumicos de la roca pasan de

formar parte de sta, en forma de un compuesto mineral, a formar iones en disolucin

acuosa. Esto afecta sobre todo a los minerales que constituyen compuestos solubles,

como la halita (NaCl) o en menor medida, el yeso (CaSO4 2H2O).

No hay que olvidar que este proceso implica la disolucin de algunos de los

componentes de la roca, pero no de otros, es decir, arrastra (o lixivia) a unos

componentes, los ms lbiles, y concentra relativamente a otros en el residuo. En cada

caso, dependiendo de la concentracin del mineral que se disuelve, los cambios sern

ms o menos importantes.

Los procesos de disolucin e hidrlisis se ven favorecidos por factores climticos y

ambientales, y en especial por las altas temperaturas de los climas clidos, que

favorecen la dinmica de los procesos, y por tanto, la presencia de aniones en el agua

que la hacen ms activa qumicamente: caso de los aniones Cl-, SO4

2-, HCO

3-. La

presencia en el rea de compuestos "precursores" de estos aniones, como los carbonatos

o sulfuros, favorece an ms este hecho. Es el caso, p.ej., de la existencia de

yacimientos de sulfuros metlicos.

Es importante observar que frente a estos procesos de disolucin y lixiviacin hay

elementos que se movilizan con mayor facilidad que otros; hay elementos que entran en

disolucin con gran facilidad, mientras que otros tienden a formar geles, menos

solubles, o forman rpidamente compuestos muy insolubles, quedando por tanto

retenidos en el residuo de la roca. As, los elementos se lixivian por el siguiente orden

de mayor a menos facilidad:

Na2O>CaO>FeO>MgO>K2O>SiO2>Al2O3

mientras que los que tienden a concentrarse en la roca alterada son:

H2O>Fe2O3

Factores que influyen en la meteorizacin

Como hemos visto, son muchos los mecanismos que actan de forma coordinada para

producir la meteorizacin. Cada uno precisa de unas condiciones ms o menos

importantes para actuar, en forma de una serie de factores condicionantes: el clima, la

litologa, la topografa, la actividad biolgica, el tiempo de actuacin y los procesos de

transporte.

El clima tiene, como ya se ha indicado anteriormente, una influencia fundamental, ya

que controla la mayor o menos abundancia de agua (principal agente de la

meteorizacin) y de vegetacin. Otro factor asociado es la temperatura y sus

oscilaciones. Destaquemos, en lo que se refiere a la meteorizacin qumica, que cada

aumento de 10C de la temperatura duplica la velocidad a la que se producen la mayora

de las reacciones qumicas.

As, el clima ms favorable para los procesos de meteorizacin es el tropical, en el que

la abundancia de agua, unido a las altas temperaturas existentes, favorece la mayor parte

de los mecanismos erosivos analizados. En climas extremos siempre habr un agente

muy predominante: en climas muy fros sern los propios del arrastre por el hielo

(accin de los glaciares), en los muy secos y clidos, la accin del sol, etc.

La litologa tiene una influencia decisiva sobre determinados mecanismos. Hay rocas,

como las cuarcitas, que por su estabilidad qumica apenas son afectadas por los procesos

de meteorizacin qumica, y por su dureza, tampoco por los de tipo fsico; por eso,

normalmente aparecen formando altos topogrficos. Otras presentan distintas

caractersticas en funcin del clima. Los granitos se alteran con gran facilidad en climas

clidos por la hidrlisis de sus feldespatos, mientras que en climas fros y secos resisten

bien los efectos de la meteorizacin. De igual manera, las calizas necesitan climas

clidos y hmedos para que se produzca su disolucin. Una observacin importante es

que en las rocas gneas la estabilidad de los minerales que las forman (Serie de Goldich)

es contraria al orden en que se forman, definido por la denominada Serie de Bowen.

Factores asociados al litolgico son la porosidad y permeabilidad que pueda presentar la

roca, y su mayor o menos grado de fracturacin tectnica, que favorecen la infiltracin

de aguas superficiales, favoreciendo a su vez los procesos de meteorizacin qumica y/o

biolgica.

La topografa, o las formas locales del relieve, pueden afectar a algunos de los

mecanismos activos de erosin: por ejemplo, las laderas de solana sufren procesos

distintos que los de las de umbra. En las primeras los veranos sern favorecedores de

los procesos que implican la insolacin, mientras que en las segundas durante los

inviernos la accin del hielo podr ser un agente erosivo importante. Tambin el hecho

de que exista una pendiente favorece procesos distintos a los propios de las planicies; en

las primeras el agua discurre arrastrando los iones, mientras que en las segundas se

produce un contacto ms continuado entre el agua cargada de sales y las rocas. As, por

ejemplo la laterizacin requiere un relieve muy suave.

La actividad biolgica afecta tambin a los mecanismos de meteorizacin activos. En

trminos generales, la presencia de una cubierta vegetal continua favorece los procesos

de meteorizacin qumica, mientras que la ausencia de sta favorece los de tipo fsico.

El tiempo favorece los procesos de meteorizacin, en general: todos estos procesos son

de carcter lento, con lo que cuanto ms tiempo queden sometidas las rocas a la accin

de la intemperie, mayor facilidad tendrn los procesos erosivos para actuar. As, si las

rocas que albergan un depsito mineral son rpidamente cubiertas por otras (p.ej.,

sedimentarias o volcnicas), ste ser preservado de los procesos erosivos. En este

sentido, la tectnica regional puede jugar un importante papel.

Procesos de transporte

Como hemos visto, la accin de los mecanismos erosivos, fsicos y qumicos, tiende a

dar origen a tres tipos de productos: fragmentos de minerales o rocas (que reciben el

nombre de clastos), geles e iones en disolucin.

El transporte se lleva a cabo de tres formas: como iones en solucin, como suspensiones

coloidales, o como carga en fondo.

Los iones viajan en solucin, y para que se produzca su precipitacin qumica han de

quedar sometidas a condiciones especficas producto de solubilidad (kps), o de

sobresaturacin, como las que ocurren en las salinas. Otra posibilidad es que los aniones

y cationes sean fijados por organismos para construir sus caparazones, como es el caso

de muchos moluscos, algunas algas microscpicas (diatomeas), u otros

microorganismos, que fijan el carbonato clcico de las aguas. Tambin es posible que la

mezcla con otros fluidos produzca la precipitacin de determinados compuestos. Por

ejemplo, en relacin con las emisiones volcnicas submarinas se produce la salida de

abundantes metales pesados y formas qumicas del azufre, provocando la precipitacin

de sulfuros de esos metales.

En suspensin se transportan las partculas ms pequeas, y los geles, mientras que

como carga en fondo se transportan los clastos de mayor tamao. A su vez, dentro de

esta ltima modalidad existen tres posibilidades: saltacin, rodadura o arrastre. El hecho

de que las partculas fsicas sean transportadas de una u otra forma depende en primer

lugar de la velocidad de la corriente (cuanto mayor sea sta, mayor ser el tamao

medio de las partculas transportadas por cada modalidad). Otros factores que influyen

son el tamao de las partculas, su densidad y su forma: a igualdad de tamao las ms

densas sern transportadas con mayor dificultad, mientras que la forma influye sobre

todo en el mecanismo de transporte activo: las ms redondeadas tendern a rodar, y las

menos, a ser arrastradas, o a saltar (ver figura).

El depsito de las partculas se produce cuando la corriente pierde energa, o lo que es

lo mismo, velocidad. Primero dejar de ser transportada la carga en fondo, y cuando la

energa sea muy baja, es decir, en aguas mansas o al cesar el viento, se depositar

tambin la carga en suspensin.

Tambin en estas condiciones de baja energa de transporte, y sobre todo si se producen

cambios en la fisico-qumica de las aguas de transporte (como suele ocurrir en la

desembocadura en un mar o lago) se produce la floculacin de los geles, constituidos

normalmente por partculas arcillosas.

Lecturas recomendadas

Collison, J.D.; Thompson, D.B. (1989). Sedimentary structures. Unwin & Hyman. 207.

Macdonald, E.H. (1983). Alluvial mining: The geology, technology and economics of

placers. Chapman & Hall. 508 pg.

Tucker, M.E. (1991). Sedimentary petrology. Backwell Science. 260 pg.

5.- Productos de la meteorizacin

Hemos visto a lo largo del tema anterior como se produce la meteorizacin, y cuales

son sus principales productos: los clastos, geles e iones, que son transportados hacia los

medios de depsito. Pero hay minerales y rocas que son producto de estos procesos,

producindose una acumulacin in situ caracterstica. Los ms extendidos son los

regolitos y suelos, las lateritas y bauxitas, y los gossans. Tambin nos vamos a referir

dentro de esta tema a los procesos de degradacin de la piedra natural, lo que recibe el

nombre genrico de "mal de la piedra".

Regolitos y suelos

La accin de los agentes atmosfricos sobre las rocas existentes en la superficie del

planeta produce unos cambios en su naturaleza cuyo alcance hemos visto en el tema

anterior. El resultado es la formacin de un manto ms o menos continuo de materiales

intensamente alterados, de espesor variable y caracteres que dependen en el detalle de

diversos factores, entre los que los ms importantes son la naturaleza de la roca original

y el clima existente en la regin.

Denominamos regolito al conjunto de materiales producto directo de la meteorizacin

de un sustrato. Se trata de un conjunto de materiales relativamente homogneo, formado

por los fragmentos de la roca original, y de minerales neoformados durante el proceso

(arcillas, carbonatos).

Por su parte, recibe el nombre de suelo este mismo conjunto cuando aparece

estructurado, es decir, dividido en una serie de bandas u horizontes, que se originan

durante la evolucin geolgica y biolgica del regolito.

Esta diferencia explica el que al "suelo" de otros planetas, como el de nuestro satlite, la

Luna, no se le denomine as, sino regolito: se trata de una acumulacin no estructurada

de polvo csmico y de materiales procedentes de la trituracin de rocas de la superficie

planetaria como resultado del impacto de meteoritos.

Los regolitos y suelos estn formados por componentes slidos, lquidos y gaseosos,

adems de un importante componente orgnico. Los componentes slidos son los

fragmentos de rocas y minerales procedentes de la meteorizacin. Los lquidos, el agua

de infiltracin, ms o menos cargada de sales en disolucin. Los gaseosos corresponden

a aire atrapado en los poros del componente slido, ms o menos oxigenado cuanto

mejor sea la porosidad del material. La materia orgnica corresponde a restos de la

descomposicin de organismos (vegetales y animales), ms o menos transformada en

cidos hmicos, pero tambin materia viva: races de plantes, y microflora bacteriana

saproftica.

El suelo se utiliza con fines agrcolas, ganaderos y como reserva forestal; son muy

importantes las modificaciones debidas al uso urbano de ste. Las actividades

industriales, urbanas, agrcolas y ganaderas implican la existencia de residuos txicos o

desechos peligrosos para los suelos y el agua. Los responsables de las explotaciones

industriales, ganaderas y agrarias deben asegurar un tratamiento de desechos en los

lugares adecuados a fin de degradar en el menor grado posible su valor ecolgico y

permitir su utilizacin posterior.

Perfil del suelo

Como ya hemos referido, cuando un regolito aparece estructurado recibe el nombre de

suelo. Salvo en situaciones muy concretas, o en regolitos muy recientes, normalmente

esta estructuracin aparece desarrollada al menos en sus trminos bsicos. Es decir, que

cuando observamos este manto de alteracin existente bajo la superficie de cualquier

punto de nuestro planeta, podemos ver que est formado por una serie de capas u

horizontes, distribuidos de forma aproximadamente paralela a la superficie topogrfica.

Se pueden diferenciar tres horizontes principales, que se designan como A, B y C.

El horizonte A es el ms superficial, y se caracteriza por su color oscuro, debido a la

presencia en el mismo de abundante materia orgnica. Adems, es el ms intensamente

afectado por los procesos de disolucin, que arrastran sus iones hacia horizontes ms

profundos, por lo que se le conoce tambin como horizonte de lixiviacin o de lavado.

El horizonte B recibe tambin el nombre de horizonte de acumulacin, porque en l se

produce el depsito de iones procedentes del lavado del A. Se caracteriza por la

abundancia de componentes minerales, que pueden ser tanto arcillas, producto de la

meteorizacin de la roca, como sales precipitadas: carbonato clcico e hidrxidos de

hierro son los ms comunes.

El horizonte C es el formado directamente sobre la roca, por lo que est constituido

mayoritariamente por fragmentos ms o menos alterados y estructurados de sta.

El proceso de formacin del suelo recibe el nombre de edafognesis. El proceso

comienza con la formacin de un regolito, sobre el que se implanta la vegetacin y se

produce la vida y muerte de animales y plantas. La acumulacin de esta materia

orgnica, y los procesos de lavado superficial producen la diferenciacin de un suelo

AC. Con el tiempo se llegan a desarrollar los procesos de transporte y meteorizacin

avanzada que dan origen al horizonte de acumulacin (B), formndose el caracterstico

suelo completo ABC (ver figura).

Clasificacin de los suelos

La naturaleza de un suelo depende de gran nmero de factores, que se conjugan para dar

origen a distintos tipos, que pueden clasificarse de maneras muy diversas. Una

clasificacin bsica es la que divide los suelos en dos grandes grupos: zonales y

azonales.

Los suelos zonales son suelos maduros, en cuya evolucin juega un papel primordial el

clima, con el que se encuentran en equilibrio. Es por ello que su distribucin geogrfica

suele presentar un carcter regional, en respuesta a la distribucin de la vegetacin y las

regiones climticas. Pertenecen a esta categora, entre otros:

Suelos en zonas polares. Las bajas temperaturas reinantes en estas zonas hacen

que la meteorizacin qumica sea poco activa. La mayor parte del suelo se

encuentra permanentemente helado (permafrost) y slo la parte superficial del

mismo (mollisuelo) llega a deshelarse durante el verano. En este ltimo, los

hielos y deshielos provocan deslizamientos de partculas, que unido a la

existencia del permafrost a partir de los dos o tres metros de profundidad,

impiden la formacin de los diferentes horizontes edficos. Adems, en

determinadas zonas el permafrost presenta hidratos de gas (los denominados

clatratos), que constituyen un posible recurso geolgico para la obtencin de

metano.

Suelos de latitudes medias clidas. Son propios de regiones de clima

mediterrneo, y pueden ser de varios subtipos: suelos pardos mediterrneos, con

un horizonte A decolorado y horizonte B rico en arcilla y de color pardo rojizo;

suelos rojos mediterrneos, tpicos de condiciones ms ridas, y con un

horizonte B de color rojizo; costras calcreas o caliches, propios de regiones

ridas o semiridas, sin horizonte A y con un horizonte B formado por una

costra o escudo de carbonato clcico.

Suelos de latitudes medias fras. En estas regiones se forman los suelos de tipo

podsol, con un horizonte B que incluye un nivel oscuro de acumulacin de

humus y xidos de hierro. En regiones algo menos fras se forman las tierras

pardas, con un caracterstico horizonte B de color pardo.

Suelos de latitudes bajas. En climas tropicales muy hmedos, con gran

intensidad y larga duracin de la meteorizacin qumica, se forman suelos con

un horizonte B de gran espesor, muy compactos y resistentes, y enriquecidos en

xidos de hierro y aluminio: las lateritas y bauxitas que veremos a continuacin.

Los suelos azonales son suelos cuya gnesis est condicionada principalmente por un

factor particular distinto al climtico, y que puede ser el litolgico o el topogrfico.

Entre los condicionados por la litologa de la roca subyacente se encuentran la rendzina,

un suelo oscuro que se desarrolla sobre calizas; el ranker, similar al anterior pero

formado sobre rocas silicatadas, como el granito o la pizarra, o el chernozem, formado

sobre el loess, y caracterizado por un horizonte A de gran espesor.

Entre los condicionados por la topografa se encuentran los suelos hidromorfos o gleys,

propios de zonas encharcadas, o los suelos aluviales, que se forman sobre los

sedimentos de las llanuras de inundacin de los ros.

Paleosuelos

Son suelos formados en un pasado geolgico, que se han preservado de la accin

erosiva por parte de los agentes externos y han quedado fosilizados dentro de una

secuencia sedimentaria. Al tratarse de la parte ms superficial y alterada del sustrato

rocoso, los suelos son susceptibles de ser erosionados, lo que dificulta su presencia en el

registro geolgico. Los suelos que con ms facilidad pueden conservarse, son aquellos

que presentan un perfil con niveles resistentes (lateritas, costras calcreas, etc.); aunque

en ciertas condiciones suelos poco resistentes pueden tambin llegar a conservarse.

Debido al condicionamiento climtico que presentan los suelos, el estudio de las

caractersticas de los paleosuelos permite conocer las condiciones climticas que

reinaron en el pasado, durante su formacin.

Lateritas y bauxitas

Como acabamos de ver, las lateritas y bauxitas corresponden en realidad a un tipo

particular de suelo, desarrollado en condiciones especficas: en climas tropicales, con

temperaturas medias altas, y con alta pluviosidad. Un carcter tambin necesario para el

desarrollo de estos suelos peculiares es la topografa plana, por favorecer la

permanencia del agua en el suelo, y retardar los procesos erosivos sobre el mismo. Por

su inters minero, los estudiamos de forma especfica.

Las lateritas se pueden definir como horizontes edficos fuertemente enriquecidos en

xidos e hidrxidos de hierro, como consecuencia de la acumulacin de estos

componentes en respuesta a la meteorizacin qumica avanzada de una roca que ya

previamente mostraba un cierto enriquecimiento en este componente.

Estn formadas mayoritariamente por hidrxidos y xidos de hierro (goethita,

lepidocrocita, hematites), a menudo acompaado de slice o cuarzo, y de hidrxidos de

aluminio y manganeso. En general estos minerales se disponen en agregados terrosos o

crustiformes, formando capas de espesor muy variable, que puede llegar a la decena de

metros.

Se forman en zonas de relieve horizontal sobre rocas ricas en hierro, fundamentalmente

sobre rocas gneas bsicas o ultrabsicas, ricas en minerales ferromagnesianos como el

olivino o el piroxeno. La hidrlisis de estos minerales, a travs de serpentina y clorita

fundamentalmente, produce como productos finales xidos/hidrxidos de hierro, slice,

y sales solubles de Mg y Ca (procedente de clinopiroxeno). Algunos de los

componentes minoritarios de estos minerales (Ni, Cr, Co) pueden tambin concentrarse

en la laterita, aumentando sus posibilidades mineras.

De las lateritas se extrae fundamentalmente hierro, a menudo enriquecido, como hemos

mencionado, en elementos metlicos refractarios. Algunos de los yacimientos de hierro

ms importantes del mundo son de este tipo, como los del estado de Minas Gerais, en

Brasil.

Las bauxitas son muy similares a las lateritas, pero enriquecidas preferencialmente en

hidrxidos de aluminio, debido a que se forman sobre rocas previamente enriquecidas

en este elemento.

Los minerales que forman las bauxitas son bohemita, diasporo y gibsita, a menudo

acompaados de hidrxidos de hierro, xidos de hierro y titanio (hematites, rutilo), y

minerales arcillosos, fundamentalmente caolinita. Al igual que en las lateritas, estos

minerales se asocian en agregados terrosos y crustiformes, as como bandeados,

brechoides, pisolticos. Suelen presentar coloraciones claras, a menudo con tonalidades

rojizas, debidas a la presencia de hidrxidos de hierro.

Su composicin qumica es variable en el detalle, y nos define su calidad industrial. En

especial su relacin Al2O3/SiO2 y su contenido en Fe2O3 permiten su clasificacin

detallada y comercial. Especial inters tiene el parmetro ALFA, cuya frmula es la

siguiente:

ALFA = [0.85 (%SiO2 (%Al2O3)]/%Al2O3

Este parmetro define aproximadamente el exceso o dficit de almina de un material

respecto a una caolinita, afectado por un signo negativo, y permite clasificar los

materiales bauxticos en las siguientes categoras:

Bauxitas: ALFA entre 1 y 0.75 Bauxitas arcillosas: ALFA entre 0,75 y 0.50 Arcillas bauxticas: ALFA entre 0,50 y 0.25 Arcillas poco bauxticas: ALFA entre 0,25 y 0.00 Materiales arcillosos: ALFA entre 0.00 y 0.25

Materiales detrticos: ALFA 0.25

Se forman sobre rocas ricas en minerales alumnicos, y en concreto, sobre rocas gneas

cidas, ricas en feldespatos (granitos, sienitas), o sobre rocas sedimentarias arcillosas

(lutitas) o sobre rocas metamrficas ricas en moscovita (esquistos, micasquistos).

Tambin pueden formarse sobre calizas, como consecuencia de la disolucin de estas,

que deja un residuo arcilloso (terra rossa) cuya meteorizacin a su vez puede dar lugar

a la bauxita.

Las bauxitas se explotan para la extraccin metalrgica del aluminio, del que son la

nica mena. Los principales yacimientos de bauxitas se localizan en Australia, Brasil,

Guayana, Surinam.

Gossans

Con este nombre de gossan se conocen tambin las monteras de alteracin de algunos

yacimientos de sulfuros: cuando stos quedan sometidos a la accin de la intemperie,

sufren una serie de procesos supergnicos con zonacin vertical, de la forma indicada en

la figura adjunta, que muestra un esquema tpico de un gossan, en el que se pueden

diferenciar tres grandes zonas, de abajo arriba:

Zona primaria, que corresponde a los sulfuros inalterados.

Zona de cementacin, que es la situada por debajo del nivel fretico, en la que

se producen enriquecimientos en sulfuros de cobre de tipo calcosina covellina. Zona de oxidacin, comprendida entre el nivel fretico y la superficie, y

caracterizada por un muy importante enriquecimiento en xidos e hidrxidos de

hierro. Se puede considerar subdividida en dos subzonas: la situada por debajo

de la superficie, en la que an podemos tener otros compuestos metlicos

oxidados, como sultatos, cloruros..., y la zona superficial o de gossan

propiamente dicho, formada por una acumulacin masiva de hidrxidos de

hierro. En conjunto, por tanto, se caracteriza por un importante enriquecimiento

en hidrxidos de hierro tipo goethita, lavado de Zn y Cu fundamentalmente, y

concentracin diferencial del oro y la plata, que, adems, pasan de estar como

impurezas en las redes cristalinas de los sulfuros, a estar como elementos

nativos, lo que favorece su explotabilidad.

La formacin de un gossan implica la alteracin de los sulfuros, lo que a su vez implica

que el azufre de stos pasa a forma de sulfatos solubles, que se liberan en el medio

ambiente produciendo fenmenos de acidificacin de aguas, similares a los que se

producen cuando se liberan en la superficie del terreno sulfuros, durante la minera. De

hecho, algunas escombreras romanas de la Faja Pirtica Ibrica son autnticos gossans,

ya que en ellas se han producido los mismos fenmenos que en los gossans naturales,

incluyendo la liberacin y concentracin de oro.

Otra cuestin a considerar es que este proceso de alteracin implica la liberacin de

aniones sulfato al medio ambiente, que producen una importante acidificacin de las

aguas procedentes de reas en las que existen este tipo de yacimientos. Adems, a

menudo esta agua contienen proporciones variables de metales pesados, que pueden

quedar dispersos tambin en el medio, produciendo algunos de ellos efectos txicos

para los seres vivos. La minera favorece an ms este proceso, exponiendo a la

intemperie una mayor proporcin de sulfuros inalterados.

Otros yacimientos residuales

La destruccin de las rocas es siempre un proceso diferencial: determinados minerales

de las rocas se descomponen o solubilizan con facilidad, mientras que otros pueden

permanecer inalterados durante periodos mucho ms largos. Ello condiciona que el

proceso de meteorizacin pueda dar origen a yacimientos minerales caracterizados por

la facilidad con la que es posible separar el mineral o minerales de inters econmico,

que no se da cuando la roca est sana. Para que se produzca se ha de dar una conjuncin

de factores litolgicos y climticos que favorezcan la degradacin de los minerales sin

inters, pero que no afecte al mineral o minerales explotables.

Algunos ejemplos de este tipo son los yacimientos de granate de la zona del Hoyazo de

Njar, en Almera, en la que la alteracin generalizada de la roca que los contiene

permite la explotacin de este mineral, o algunos yacimientos de feldespato sobre rocas

gneas fuertemente alteradas, en las que el clima favorece la destruccin del resto de los

minerales de stas, pero no del feldespato, o los yacimientos de caoln que se originan

sobre este mismo tipo de rocas cuando la destruccin de los feldespatos es el fenmeno

predominante.

En general los yacimientos de este tipo suelen presentar morfologas planares y

paralelas a la superficie del terreno, similar a la de los suelos, debido precisamente a su

similar proceso gentico.

Alteracin de los monumentos

La mayor parte de los monumentos construidos por el hombre estn construidos con

piedra natural o la incluyen como elemento auxiliar. Entre las rocas ms utilizadas para

ello se encuentran rocas de alta resistencia a la meteorizacin, como el granito, pero

tambin otras como la arenisca, o la caliza, que son rpidamente afectadas por los

fenmenos de intemperie. Adems, otros productos de origen natural tambin se

emplean, ms o menos transformados, para ello: es el caso de los morteros, argamasas,

o incluso los ladrillos, tejas, etc. La degradacin que sufren estos componentes de las

edificaciones se conocen con el nombre genrico de mal de la piedra, y es un problema

que cada vez se hace mayor, sobre todo debido a que la atmsfera urbana cada vez est

ms degradada por la presencia de mayores concentraciones de contaminantes, cuyo

efecto sobre estos materiales es devastador.

Al igual que en todos los casos que hemos visto hasta ahora, el grado de evolucin del

proceso tiene un triple control: el litolgico (el tipo de roca, que favorece o no la

meteorizacin que la afecta) el climtico (los climas ms templados y hmedos son los

que ms favorecen este tipo de procesos), y el tiempo (los monumentos ms antiguos

estn ms degradados que los ms recientes, a igualdad de los dems factores). A este se

une, como ya hemos referido, el factor implicado en la contaminacin urbana, que

favorece especialmente los fenmenos qumicos (disolucin, hidrlisis...).

Los principales procesos que se reconocen en relacin con este fenmeno de la

alteracin de los monumentos son:

Formacin de ptinas: son costras superficiales, que a su vez pueden ser de

suciedad, cromticas o biognicas.

Formacin de depsitos superficiales. Tambin pueden tener diversos orgenes,

desde eflorescencias salinas, pasando por acumulaciones de suciedad, hasta

origen biolgico.

Alveolizacin: Consiste en la formacin de una red bastante continua de huecos

u alveolos, caracterstico de ciertos materiales, sobre todo si son porosos.

Excavaciones y cavernas. A diferencia del anterior, son de carcter individual,

desarrollndose puntualmente o bien por erosin local de la roca, o bien por la

presencia previa en la roca de huecos.

Erosiones superficiales. Son consecuencia de una desagregacin de los granos

de rocas como la arenisca o el granito.

Disgregacin. Similar al anterior, pero sobre rocas de tipo qumico, en la que los

granos no se individualizan con facilidad (caso de las calizas).

Fragmentacin. Es la formacin de fracturas, bien nuevas, porque la pieza est

sometida a grandes tensiones en su colocacin, bien porque presentaba fracturas

previas que se reabren o reactivan.

Separacin en placas. A menudo algunas rocas se descaman en placas, como

consecuencia de su naturaleza laminada y la desagregacin de estas lminas.

Humectacin: acumulacin de suciedad y humedad ligada a rocas muy porosas

en climas muy hmedos.

Accin antrpica: es muy variada, desde las acciones fsicas (colocacin de

letreros, etc.) hasta la qumica (pintadas, y posterior uso de disolventes para

eliminarlas).

Prdidas de material. A menudo, como consecuencia de la suma de procesos,

llegan a desaparecer completamente algunos elementos; ladrillos, morteros,

bloques de piedra...

En definitiva, todos estos fenmenos hacen que la conservacin de los monumentos

sea un campo en el que el conocimiento de la roca y de sus caractersticas, as como de

los procesos de meteorizacin activos en cada zona concreta tenga una gran

importancia, suponiendo una necesidad a cubrir por tcnicos en mineraloga y

petrografa.

La figura adjunta muestra un ejemplo de cartografa de procesos de alteracin que

afectan a una iglesia de Almagro (Ciudad Real), segn