LOS YACIMIENTOS

LOS YACIMIENTOS • La CORTEZA (capa más superficial de la Tierra) presenta una composición más compleja y heterogénea que el manto y el núcleo • Resultado de la mayor complejidad de los procesos geológicos • Fenómenos muy variados de enriquecimiento o empobrecimiento de carácter local, que afectan a la concentración de los distintos elementos químicos de diferentes maneras. • Distribución no homogénea de los elementos ≠ que en capas más profundas. • Los procesos que llevan a la diferenciación de un magma, la formación de una roca sedimentaria o metamórfica implican en ocasiones transformaciones profundas químico-mineralógicas. • Durante estos procesos algunos elementos o minerales pueden concentrarse selectivamente, muy por encima de sus valores "normales" para un tipo determinado de roca, dando origen concentraciones "anómalas" = "YACIMIENTOS MINERALES".

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LOS YACIMIENTOS • El carácter "anómalo" de estas concentraciones hace que los yacimientos constituyan singularidades en la corteza terrestre. • todos los elementos químicos están distribuidos en la corteza de forma muy amplia, aunque en general su concentración en las rocas es demasiado baja como para permitir que su extracción de las rocas resulte rentable • para que un elemento sea explotable en un yacimiento mineral, su concentración debe ser muy superior a su concentración media en la corteza terrestre.

1.- CONCEPTOS BÁSICOS MENA • •

•

Rocas o minerales que pueden ser explotados, procesados y despachados a un mercado comprador, obteniendo utilidades. Dependiendo de las circunstancias geológicas una mena puede ser una roca que contenga venillas, diseminaciones o pequeñas cantidades de un mineral útil o, pueden ocurrir como concentraciones voluminosas de masas de sulfuros u oxidados. No todos los minerales que contengan un cierto elemento pueden ser clasificados como mena (ej. biotita).

Las menas se dividen en: • metálicas, • no metálicas, • energía y • agua.

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Tabla de Clarc Concentración de algunos elementos químicos de valor económico en la corteza terrestre:

Elemento químico

% de la corteza (de peso)

Factor de enriquecimiento

Aluminio

8,00

3-4

Fierro

5,8

5-10

Cobre

0,0058

80-100

Níquel

0,0072

150

Zinc

0,0082

300

Uranio

0,00016

1200

0,0001

2000

Plomo Oro

0,0000002

4000

Mercurio

0,000002

100.000

Factor de enriquecimiento es la cantidad de enriquecimiento para obtener un depósito (rentable). Significa Aluminio se presenta como promedio en la corteza terrestre con 8%. Un depósito de aluminio contiene entre 3 hasta 4 veces más aluminio (=24%-32%).

RECURSOS MINERALES Recursos minerales Metálicos

Recursos Energéticos

Recursos minerales No metálicos

Metales Abundantes: Fierro, Aluminio, Manganeso, Titanio, Silicio, Magnesio

Combustibles fósiles: Carbón, petróleo, gas natural, rocas bituminosas

Combustibles fósiles: Materia prima para plásticos

Metales Escasos: Cobre, Plomo, Zinc, Estaño, Oro, Plata, Platino, etc.

Combustibles Nucleares: Uranio, Torio, Litio, Deuterio

Minerales para usos químicos, fertilizantes, refractarios, y pigmentos: Sal, fosfato, sulfuros, nitratos, etc.

Energía Terrestre: Energía geotérmica

Materiales de Construcción: Cemento, arena, ripio, yeso, asbestos, etc.

Derivados de Energía Solar: Corrientes hidráulicas, vientos, corrientes oceánicas, olas, luz solar, etc.

Agua: Lagos, ríos, aguas subterráneas

SUELOS (áridos)

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CONCEPTOS BÁSICOS:

Mena

MENA METÁLICA • •

•

Compuesto que ocurre en forma natural y que es valorizado por su contenido metálico. Designa al mineral del que se extrae el elemento químico de interés (Cu de la calcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la casiterita, etc). Su obtención implica un procesamiento importante después de ser minado o extraídos, los que incluye: – – –

•

concentración, fundición y refinamiento.

En el caso de los minerales metálicos, el tratamiento de la mena en general comprende dos etapas: – –

tratamiento mineralúrgico y Tratamiento metalúrgico

CONCEPTOS BÁSICOS:

Mena

Mena no metálica: • Minerales que se utilizan por sus propiedades físicas o químicas específicas y propias más que por los elementos que puedan contener • Ejemplos: halita, yeso, asbestos, materiales de construcción, ornamentales, etc. • Después de ser minado no requieren de un gran procesamiento para poder ser utilizados, aunque sí un cierto mejoramiento. Sal, yeso y arena cementada (rosa del desierto

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CONCEPTOS BÁSICOS:

Mena

Ganga: • Material sin valor o no deseado asociado a las menas, pudiendo ser un mineral o roca. • Ej. Cuarzo y calcita • El valor económico de la mena no la separa genéticamente de la ganga a la que está íntimamente asociada y con la cual hay que minarla. • Generalmente la ganga es separada en una planta mediante varios procesos. • Las plantas producen un “concentrado” y un “relave”.

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CONCEPTOS BÁSICOS •

Yacimiento: –

–

•

Depósito mineral: – –

•

Acumulación natural y anómala de minerales metálicos, o de asociación de minerales metálicos, más o menos entre crecidos con ganga, que desde el punto de vista metalúrgico puede ser procesado con utilidades. Depende de su ubicación geográfica, de los costos de energía, leyes, profundidad, etc. Término sin implicancias económicas. Ocurrencias de menas en concentración anómala, subeconómicos o no completamente evaluados.

Ocurrencias: concentraciones anómalas subeconómicas.

PORTAL TÚNEL SURI

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SUBDIVISIÓN INDUSTRIAL DE YACIMIENTOS MINERALES METALICOS • • • • • • • • •

Metales preciosos: Oro, Plata, Platino. Metales no ferrosos: Aluminio. Bases: Cobre, Plomo, Zinc. Metales ferro-aleables: Hierro, Manganeso, Niquel, Cromo Molibdeno, Wolframio, Cobalto. Metales menores: Antimonio, Arsénico, Berilio, Bismuto. Cadmio, Magnesio, Mercurio, Selenio Teluros, Circón Metales fisionables. Uranio, Torio

SUBDIVISIÓN INDUSTRIAL DE YACIMIENTOS MINERALES NO METALICOS (de uso industrial):

• Minerales y compuestos: – – – – – – – – – –

Carbonatos, Yeso, Sal, Arcillas, Sales de Litio, Potasio, Micas, Nitratos, Boratos, Asbestos.

• Rocas y agregados para la construcción. • Minerales preciosos (diamante) y semipreciosos.

Onix

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MINERALES NO METALICOS: de uso industrial

• ASBESTO

•CANTERA DE IGNIMBRITAS

LA FORMACIÓN DE LOS YACIMIENTOS 1.

Fluidos portadores de mineralización

2.

Constituyentes de mena

3.

Migración de los fluidos mineralizadores

4.

Depositación de las menas a partir de los fluidos mineralizadores

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1.

Fluidos portadores de mineralización i. ii. iii. iv. v. vi.

Líquidos magmáticos asociados a magmas silicatados o magmáticos ricos en sulfuros. Fluidos hidrotermales acuosos, predominantemente H2O que se segrega de los magmas Aguas meteóricas Agua de mar Aguas connatas atrapadas en los poros de los sedimentos Fluidos asociados a procesos metamórficos

Solución hidrotermal: Cualquiera de estos fluidos en estado líquido y caliente, a niveles profundos o superficiales Solución pneumatolítica: idem, en estado gaseoso

1.1 Líquidos magmáticos asociados a magmas silicatados • Capaces de intruir y extruir, • Altas Tº • Forman rocas ígneas a través de complejos procesos; • Composición inhomogénea y en constante cambio debido a reacciones químicas; • Móviles y sistemas abiertos donde no existe equilibrio ===> constante convección y mezcla, en algunos casos hasta formar magmas verticalmente estratificados.

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1.1 Líquidos magmáticos asociados a magmas silicatados •

•

Al enfriarse y cristalizar se separa por complejos procesos de cristalización fraccionada concentrando elementos metálicos que localmente son menas por si mismos

• las porciones más máficas concentran Cr, Ni y Pt • partes más silíceas concentran estaño (Sn), circonio (Zr), y torio (Th). • Ti y Fe asociados a todo el rango composicional y en consecuencia en muchos ambientes.

• • •

Sn, Zr, Th

Fe, Ti Cr, Ni, Pt

Diferencias tectónicas y petrológicas en los tipos de granitos tienen influencia en el tipo y ocurrencia de las menas. Ej. Granitos I: Cu, Mo, Zn, Pb, Ag, Au Îasociados a sistemas de subducción Granitos S: Sn, W, Be, U, Li Îasociados a continentes y sistemas tras arco

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1.1) Líquidos magmáticos asociados a magmas silicatados o magmáticos ricos en sulfuros ¿MEDIANTE QUE PROCESOS ESPECIFICAMENTE MAGMATICOS SE FORMAN YACIMIENTOS? a.

Proceso de expulsión de fluido intracristalino “filter pressing” b. Sedimentación de cristales

1.1) Líquidos magmáticos asociados a magmas silicatados o magmáticos ricos en sulfuros a. • • • •

Proceso de expulsión de fluido intracristalino “filter pressing”: magma parcialmente cristalizado es sometido a presiones Expulsión de fase líquida Intrusión de la roca circundante da origen a una inyección magmática o DEPÓSITO DE INYECCIÓN MAGMÁTICA.

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b. Sedimentación de cristales: • concentración inusual alta de ciertos elementos • en capas en la base de algunos complejos ígneos • Cromo (Cr) y Vanadio (V),

1.2) Fluidos hidrotermales acuosos •

predominantemente H2O que se segrega de los magmas

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Las fases fluidas flotan y se acumulan en el techo de las cámaras magmáticas, desde donde migran hacia las rocas de caja.

Las fases más densas se hunden y acumulan en la base de las cámaras magmáticas.

Fases fluidas • se acumulan en el techo de las cámaras • concentran los compuestos más livianos del magma, que cristalizan a menor temperatura,

1.2) Fluidos hidrotermales acuosos Los magmas siempre contienen volátiles: 1.

Al llegar a la superficie, responsables de la explosividad de las erupciones

2.

En profundidad los volátiles son fluidos salinos de alta densidad (pegmatitas, gemas)

3.

A profundidad intermedia: 1. 2.

3.

Presión confinante demasiado alta como para que escapen como gases de baja densidad, Densidad de los gases es suficientemente baja para que los volátiles escapen de los magmas como densos fluidos supercríticos, responsables de muchos yacimientos. Concentración inicial de las menas ocurre en los fluidos magmáticos; estos son posteriormente mezclados con agua de lluvia (meteórica) y luego redistribuidos.

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1.2) Fluidos hidrotermales acuosos Aguas magmáticas o juveniles: contienen volátiles y minerales disueltos de bajos puntos de fusión que originan pegmatitas y fluidos hidrotermales Fluidos residuales o mineralizadores: incluyen los elementos más móviles, presentes en pequeñas cantidades •

cobre (Cu), plomo (Pb), zinc (Zn), plata (Ag), oro (Au), y

•

elementos litófilos (LIL: Large Ion Lithophile): Li, Be, B, Rb, Cs y

• alcalinos (Na, K, Ce, Cl, CO2), rol relevante en el transporte de metales en las últimas etapas del proceso hidrotermal. ¾ elementos de bajo peso atómico y radio iónico pequeño ¾ disminuyen la viscosidad del magma, ¾ bajan los puntos de fusión de los minerales y ¾ forman complejos, en los cuales viajan los elementos metálicos. ¾ Se concentran en la fase fluida por ser más compatibles (físico-químicamente más soluble) en la fase fluida o gaseosa que en la silicatada

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1.2) Fluidos hidrotermales •Los magmas contienen 1-5% de H2O, excepcionalmente 15% •Más abundante en los silíceos que en los básicos: volumen relativo de los fluidos acuosos residuales aumentan con la diferenciación magmática. •Otros elementos en estado iónico: •azufre (S) cloro (Cl), CO2 (los principales), •flúor (F), boro (Bo), fósforo (P) y arsénico (As). •Los minerales primarios o de alteración atrapan estos volátiles de origen aparentemente primario los cuales pueden ser estudiados (inclusiones fluidas).

1.2) Fluidos hidrotermales • Iones complejos metal-halógenos son los principales transportadores de la mayor parte de los metales preciosos y base (Cu, Zn, Pb, Estaño, Fe, Ag, Au, Pt). • Los fluidos no son nunca agua pura y varían de ligeramente salinos a salinos • Pueden disolver NaCl, • contener los elementos “mineralizadores”, • el pH varía con la Tº y P; • comúnmente neutrales; •ácidos o básicos son raros •Ej. termas en Nueva Zelandia con Au. •Los fluidos se inician ácidos y luego se neutralizan.

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La fuente y el carácter de los fluidos portadores de mineralización •

1.1) Líquidos magmáticos asociados a magmas silicatados o magmáticos ricos en sulfuros.

•

1.2) Fluidos hidrotermales acuosos, predominantemente H2O que se segrega de los magmas

•

1.3) Aguas meteóricas: agua de origen atmosférico que alcanza la corteza terrestre, ya sea como precipitación o infiltración desde reservorios de aguas superficiales

1.- La fuente y el carácter de los fluidos portadores de mineralización 1.4) Agua de mar 1.5) Aguas connatas atrapadas en los poros de los sedimentos 1.6) Fluidos asociados a procesos metamórficos

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2.- Fuente de los constituyentes de mena •

Existe una permanente controversia sobre el origen y los agentes de concentración de las menas – magmas ricos en las menas o – lixiviación y concentración a partir de concentraciones normales en las rocas.

•

Algunas fuentes obvias son la halita (sal) del agua de mar.

2.- Fuente de los constituyentes de mena •

Mientras más complejo ha sido un proceso formador de yacimientos, mayores son las alternativas para la fuente de las menas

•

El ámbito magmático es una fuente predominante de fluidos mineralizadores y componentes de menas en sistemas relacionados a rocas ígneas, aunque no todos los intrusivos tienen yacimientos asociados.

•

Rara vez se determina la fuente sin lugar a dudas, aunque está siendo cada vez más aceptado que ambas interpretaciones tiene algo de correcto: – la concentración inicial y frecuentemente la depositación de los minerales está directamente relacionado a fluidos magmáticos. – Estos minerales pueden ser posteriormente removilizados, redistribuidos y concentrados por fluidos de otros orígenes, incluyendo aguas meteóricas.

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3.- Migración de los fluidos mineralizadores La migración de los fluidos depende de la permeabilidad neta al fluido, dependiente de: – – – –

la viscosidad y densidad, la abundancia de poros interconectados y planos de fractura o fallas, gradientes de presión y tiempo, favorecida por el stress o tensión a que está sometida la roca..

Los magmas al igual que los fluidos se mueven hacia arriba, hacia zonas de menor presión y temperatura 3.1) 3.2) 3.3) 3.4) 3.5)

Porosidad y permeabilidad Supercapilaridad, Capilaridad, subcapilaridad Migración de Fluidos en profundidad Migración superficial de Fluidos Preparación del Terreno y Control Estructural

3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.1)

Porosidad y permeabilidad

Porosidad: razón entre el volumen ocupado por los poros en relación al volumen total, independientemente de si están o no conectados

Permeabilidad capacidad de una roca, sedimento o suelo de transmitir un fluido. Todas las rocas permeables tienen aberturas y es los que se requiere para la circulación de fluidos. a) primaria o intrínseca de la roca b) secundaria o inducida

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3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.3 Supercapilaridad, Capilaridad, Subcapilaridad ´clasificación de la permeabilidad basada en el tamaño de las aperturas a) Supercapilaridad: > 1 mm, flujos sin restricción – –

Primaria: rocas clásticas gruesas, estructuras sedimentarias, actitudes sedimentarias e ígneas primarias, planos de estratificación; Secundarias: fallas, pliegues, brechas, estructuras metamórficas)

b) Capilaridad: 1-0,1 mm, flujo restringido, difusión común Primaria: areniscas, calizas, estratificación cruzada, etc; Secundaria: pequeñas fallas, clivaje de roca

c) Subcapilaridad: 1 mm, flujos sin restricción

1-0,1 mm; flujo restringido, difusión común

orogénesis, cuando muchos yacimientos se emplazan debido a la formación de fracturas, clivajes, etc, los que representan planos de menor esfuerzo. Migración de fluidos a gran distancia: controlada por canales abiertos como diaclasas y fallas; Cerca de yacimientos la difusión en sólido y líquido contribuye al movimiento de menas y a la configuración final del depósito

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3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.3) Migración de Fluidos Migración de fluidos a gran distancia: controlada por canales abiertos como diaclasas y fallas; Cerca de yacimientos la difusión en sólido y líquido contribuye al movimiento de menas y a la configuración final del depósito

3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.4)

Migración superficial de Fluidos: depende de múltiples factores: – – – – – –

carácter, velocidad, densidad, naturaleza del medio que atraviesa (particularmente porosidad y permeabilidad), carga hidráulica (presión del líquido), temperatura y gradiente térmico del sistema ===> muy complejo.

a) Permeabilidad secundaria o inducida: la más importante cerca de la superficie para el transporte y depositación de minerales. b) Permeabilidad 1ª también es importante y su relevancia está en función del tiempo y de las condiciones particulares de cada localidad. a) Permeabilidad inducida o “preparación del terreno”: • proceso que le ocurre a la roca o formación rocosa • causa que se quiebre o desarrolle aberturas • por donde entran los fluidos • o forma parte del proceso mismo formador del yacimiento.

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3.- Migración de los fluidos mineralizadores •

Fluidos acuosos asociados a intrusivos subsuperficiales pueden acuñar y lubricar la propagación de fracturas Un “stock” crea su propia aureola de permeabilidad. El H2O y el incremento de temperatura pueden alcanzar grandes magnitudes y por lo tanto propagar fracturas

• •

Migración superficial de Fluidos: •

Fluidos acuosos asociados a intrusivos subsuperficiales pueden acuñar y lubricar la propagación de fracturas

•

Un “stock” crea su propia aureola de permeabilidad.

•

El H2O y el incremento de temperatura pueden alcanzar grandes magnitudes y por lo tanto propagar fracturas

3.- Migración de los fluidos mineralizadores Preparación del Terreno y Control Estructural

3.5)

En los depósitos minerales en que la mena se forma después de la roca de caja (depósitos epigenéticos) se reconocen cambios pre-mineralización que hacen más receptiva o reactiva la roca de caja Involucra cualquier proceso que: – – –

aumente la permeabilidad, cause un cambio químico favorable o induzca fragilidad en la roca.

Depende de: a) la naturaleza de la roca de caja b) agente preparador (calor, fluidos, tectónica, combinación de los 3)

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3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.5) Preparación del Terreno y Control Estructural • Muchas veces ocurre asociado a la etapa temprana de mineralización • Frecuentemente actividad química con predominio de la adición o redistribución de SiO2 o silicatos, especialmente jasperoides que reemplazan la roca de caja y forman conspicuas y resistentes masas protuberantes a lo largo de fallas u otra discontinuidad, a veces fracturada.

3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.5) Preparación del Terreno y Control Estructural • La recristalización de una roca incrementa su fragilidad, especialmente cerca de intrusivos.

Caliza y marmol

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3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.5) •

Preparación del Terreno y Control Estructural La preparación más importante es de tipo estructural: – – – – –

•

fracturamiento (clivaje, diaclasamiento) fisuras y fallas, plegamiento, brechización y dilatación,

todos fenómenos y procesos estudiados por la Geología Estructural, rama estrechamente ligada a la Geología Económica

3.- Migración de los fluidos mineralizadores Control Estructural •

En etapas de exploración se requieren estudios detallados de las estructuras, los cuales contribuyen a realizar nuevos descubrimientos. – estructuras favorecen la circulación de fluidos bajo la superficie. – fallas u otras estructuras permeables “destapan” los fluidos mineralizados permitiéndoles migrar hasta que se enfríen y/o precipiten.

•

Permeabilidad 1ª o intrínseca: pueden controlar la distribución de los fluidos y por lo tanto de las menas. Las rocas con permeabilidad más importante son: – – – – –

1) calizas brechosas; 2) rocas coralíferas, 3) conglomerados bien seleccionados 4) techo de lavas escoriáceas 5) areniscas permeables

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3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.5) Preparación del Terreno y Control Estructural Control Estructural •

Permeabilidad 2ª o superimpuesta: Es la principal en los depósitos epigenéticos, ya que la circulación de fluidos mineralizados está esencialmente controlada por estructuras superimpuestas. Las principales son: – 1) fallas pequeñas, mejores huéspedes que las grandes ya que estas no originan salbanda ni brechas (óptimas) – 2) fracturas y fisuras o planos de falla ya que en ellas se desarrollan vetas: cuerpos tabulares de mena y ganga, largos en dos dimensiones y cortos en una 3ª; se forman por relleno de fisuras abiertas y por reemplazo a lo largo de fracturas permeables; muy irregulares

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Vetas

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3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.5) Preparación del Terreno y Control Estructural • Stockwork: zona de 3 dimensiones donde a la roca se le ha sobrepuesto una red de venillas irregulares, de espaciamiento apretado, que llega a estar pervasivamente fracturada y comúnmente mineralizada

Stockworks

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3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.5) Preparación del Terreno y Control Estructural • Clavo mineralizado: porciones ricas dentro de las vetas que pueden ser explotadas

3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.5) Preparación del Terreno y Control Estructural •

Pipas o chimeneas: cuerpos subcilíndricos de fuerte inclinación a subverticales, corto en dos direcciones y corto en una 3ª; cuando contiene fragmentos rotos se denomina pipa de brecha.

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3.- Migración de los fluidos mineralizadores 5) Preparación del Terreno y Control Estructural • Manto: cuerpos mineralizados o depósitos planos, estratificados, tipo capa.

Mantos

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3.- Migración de los fluidos mineralizadores 3.5) Preparación del Terreno y Control Estructural • Muchos yacimientos ricos en brechas, de origen variado, Ej. intersección de fallas. • La brechización puede ser previa o contemporánea a la mineralización. • Ocurren en: – la cresta de pliegues, – cerca de contacto con intrusivos, – en la garganta de volcanes, etc.explosiones volcánicas de alta velocidad = diatremas

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Brechas

4º Depositación de las menas a partir de los fluidos mineralizadores • • •

Depende de controles físicos y químicos Físicos: gravedad (Ej. cromita en cámaras magmáticas u oro en placeres) Químicos: cambios en el pH de las soluciones, bajas en la presión, temperatura o velocidad de transporte gatillan reacciones químicas; también influencia la química de la roca huésped.

4.1) 4.2) 4.3)

Alteración de la Roca de Caja y Ganga Reacciones químicas Asociaciones mineralógicas de alteración a) b) c) d) e)

Alteración potásica o biotita-ortoclasa Alteración propilítica Alteración fílica o sericítica Alteración argílica Alteración argílica avanzada

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4º Depositación de las menas a partir de los fluidos mineralizadores • Depende de: – Eh, pH, f(O2),etc), a – variaciones P y T°.

• Solubilidad de sulfuros es baja: – leve baja en Tº produce precipitación. – < sólo 20ºC en corta distancia, pero actuando por un período de tiempo relativamente prolongado, puede precipitar una gran cantidad de mineralización metálica.

4º Depositación de las menas a partir de los fluidos mineralizadores • Controles físicos y químicos – Físicos: gravedad (Ej. cromita en cámaras magmáticas u oro en placeres) – Químicos: • cambios en el pH de las soluciones, • bajas en la presión, temperatura o velocidad de transporte gatillan reacciones químicas; • influencia la química de la roca huésped.

• Cambios de presión producen ebullición en un estado isotermal: Cuando la presión cae más rápido que la temperatura, cerca de la superficie, se produce ebullición y la precipitación de los elementos resultado de que: • a) los volátiles ácidos (HF, HCl) se escapan de la fase de vapor dejando el líquido residual más alcalino y con menor capacidad de transporte • b) el líquido residual concentra los solutos no volátiles por pérdida de agua.

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4º Depositación de las menas a partir de los fluidos mineralizadores • La naturaleza de las especies minerales depositadas dependerá de: – la P y Tº y – radio de los iones presentes en el sitio de la depositación. – un simple sulfuro puede ser depositado a partir de una solución muy compleja multimetálica.

• Se observa una secuencia de depositación acorde con la estabilidad relativa de los complejos iones, inversa a la solubilidad. • Cu -

Zn

-

Pb

-

Ag

-

Au

Alta P y Tº---------------------------------------------------------------Æ + bajas

4º Depositación de las menas a partir de los fluidos mineralizadores 4.1) Alteración de la Roca de Caja y Ganga • las rocas son inestables frente a soluciones hidrotermales mineralizadoras • ambas sufrirán cambios físicos y químicos en busca del equilibrio. • La alteración varía de sutil o muy notoria y • de recristalización a la adición, remoción y redistribución de los componentes químicos.

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4º Depositación de las menas a partir de los fluidos mineralizadores 4.2)

Reacciones químicas

La hidrólisis es la reacción química más importante, donde el ion H+ juega un rol principal en la transformación de silicatos anhidros (Ej. feldespatos) a silicatos hidratados (Ej. Micas y arcillas) La hidratación y deshidratación se refiere al traspaso de agua molecular desde el fluido hacia el mineral o viceversa, respectivamente.. La deshidratación ocurre normalmente al aumentar la presión y la temperatura. El metasomatismo alcalino La descarbonatización se produce en la parte central de los skarns (depósitos polimetálicos en calizas metamórfizadas), donde se forman calcosilicatos, silicatos y óxidos por remoción de CO2 y recombinación de los componentes.

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4º Depositación de las menas a partir de los fluidos mineralizadores 4.2)

Reacciones químicas

Silicificación: proceso de adición de SiO2, ya sea en forma de cuarzo o sus polimorfos (calcedonia, ópalo, etc)

4.2) Reacciones químicas Oxidación-reducción: reacciones que afectan las relaciones férrico-ferrosas y a los complejos y minerales sulfurados.

Ej. 4 Fe3O4 + O2--------Æ 6Fe2O3 Magnetita Hematita

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Zona de oxidación de Riotinto. Antiguas galerías romanas Rocas, que originalmente contenían sulfuros ricos en hierro, transformados en compuestos oxidados con característicos colores rojizos, Resultado de la alteración física y química de las rocas por acción de lluvia, el viento, solar o las aguas subterráneas. Han servido como guía de exploración de diferentes mineralizaciones. En épocas romanas, se explotaban concentraciones de metales preciosos (oro y plata), en los niveles más profundos de las zonas oxidadas..

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4.2)

Reacciones químicas

Cuando los sulfuros quedan expuestos a los agentes meteóricos y sufren oxidación a sulfatos, se origina azufre nativo el que se encuentra en los sectores meteorizados.

4º Depositación de las menas a partir de los fluidos mineralizadores Estos proceso de alteración pueden traen cambios en la permeabilidad y coloración – – –

•

blanqueamiento, ennegrecimiento y aureolas.

Predominan los colores pastel típicos de micas y arcillas, los que son notorios en torno a algunos yacimientos y representa una guía conspicua de exploración. También hay zonas de alteración roja (óxido de fierro) y verde (clorita y epidota). Ciertos procesos son comunes y por lo tanto ciertos minerales o asociaciones de minerales caracterizan tipos de alteración. 4.3) a. b. c. d. e.

Asociaciones mineralógicas de alteración Alteración potásica o biotita-ortoclasa Alteración propilítica Alteración fílica o sericítica Alteración argílica Alteración argílica avanzada

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3) Asociaciones mineralógicas de alteración a.

Alteración potásica biotita-ortoclasa

o

– presencia de feldespato potásico, introducido o cristalizado – con o sin biotita (mica K) y sericita (mica de grano fino, tipo muscovita). – trazas de anhidrita (yeso sin agua), apatito, fluorita, calcita (CaCO3), – calcopirita, molibdenita, pirita, magnetita y hematita. – ocurre en un amplio rango de temperaturas (100°-300ºC), – reemplazo de hornblenda (anfíbola Ca y K) o clorita por biotita y la plagioclasa por feldespato K

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Biotita (envoltura negra) alrededor de vetas de calcita-clorita-epidota-actinolita y pirita

Halo de biotitas en torno a una vetilla de pirita

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3) b.

Asociaciones mineralógicas de alteración Alteración propilítica – Ocurre a bajas temperaturas (∼100ª C) – presencia de minerales de color verde como epidota y clorita, además de carbonatos. – Reemplazo de plagioclasa por epidota, clorita y calcita y de hornblenda por clorita, epidota y montmorillonita (tipo de arcilla), con adición de H2=, H+, CO2 y S.

Metasomatismo cálcico con remoción de Ca desde feldespatos y formación de núcleos de epidota. Brecha “guata de sapo”, Qda. Los Sapos, al NE de Vallenar, III Región.

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3)

Asociaciones mineralógicas de alteración c.

• • •

• •

3) d. • • • •

Alteración fílica o sericítica

sericita (mica de grano fino, tipo muscovita), principal componente puede incluir muscovita, hidromica y fengita. los minerales primarios como feldespatos y silicatos ferromagnesianos (minerales máficos) se convierten en sericita y cuarzo a través de hidrólisis. Se produce una gran lixiviación (lavado y remoción) de álcalis, excepto del K. Minerales accesorios: pirita, clorita, trazas de rutilo y leucoxeno.

Asociaciones mineralógicas de alteración Alteración argílica alteración más común transformación a minerales arcillosos a temperaturas relativamente bajas. caolinita (arcilla blanca) mineral característico, proveniente de feldespatos, asociada con montmorillonita (arcilla comúnmente verde) y alofano (arcilla isótropa) provenientes de la alteración de feldespatos y anfíbolas.

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3)

Asociaciones mineralógicas de alteración

e.

Alteración argílica avanzada ocurre a temperaturas intermedias (∼ 300º C) fuerte lixiviación de todos los álcalis. Abunda el cuarzo, asociado a alunita Frecuentes texturas con oquedades (“vuggy silica”)

• • • •

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