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:

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.

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. 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 aspectogeoqumicodel 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 unamena, 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 derocas y minerales industrialeshacen 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 bsicosDepsito Mineral: es una ocurrencia mineral (concentracin anmala de un mineral o

elemento metlico) de tamao (volumen) y ley suficiente para que en circunstanciasfavorables, sea considerado con potencial econmico.Mineralizacin: Trmino general el cual se refiere usualmente a minerales de mena, pero que a menudo se utiliza para referirse a otros minerales metlicos como pirita. El trmino se usa en dos sentidos (1) referido al proceso por el que se producen concentraciones de minerales de mena y (2) referido a los cuerpos de mena mismos.Hidrotermal: Fluidos calientes, generalmente dominados por agua, a veces cidos, los cuales pueden transportar metales y otros compuestos en solucin al lugar de depositacin o producir alteracin de la roca de caja.Veta: Depsito tabular generalmente formado por depositacin de minerales mena y ganga en espacios abiertos en una falla o fractura, o tambin por reemplazo. corresponde a una mineralizacin controlada estructuralmente.Brecha: Fragmentos angulosos de roca producidos por movimiento a lo largo de fallas o actividad gnea o hidrotermal explosiva. El material que rodea los fragmentos se denomina matriz y el que los une cemento. Masa fundamental es un trmino general no-gentico que incluye a la matriz y cementoStockwork: Un enrejado de gran nmero de venillas con diferentes orientaciones

(polidireccionales) que atraviesan una masa de roca. El trmino es en idioma ingls, pero frecuentemente se utiliza en castellano, aunque corresponde a un enrejado de vetillas.

Manto: Depsito tabular subhorizontal generalmente de mineralizacin de reemplazo o singentica estratiforme o estratoligada.

Yacimiento: es un depsito mineral que ha sido examinado y ha probado tener suficiente tamao, ley y accesibilidad, como para ser puesto en produccin y ser rentable (producir ganancia econmica). La rentabilidad de un yacimiento depende de sus caractersticas intrnsecas (como tonelaje y ley), pero a veces depende de condiciones ajenas al cuerpo mineral, como las tasas de impuesto, precio de metales, etc.Tipos de Yacimiento: Los yacimientos en general, se pueden clasificar en tres grupos principales:

Vetas: Yacimiento compuesto por un cuerpo mineral de forma alargada, limitado por planos irregulares de rocas denominadas encajonantes . Generalmente la veta es vertical.

Cuando el cuerpo mineral aparece tendido o echado se le llama manto . Las vetas constituyen el tipo de yacimiento ms comn en nuestro medio, ejemplo yacimientos polimetlicos.

Diseminado: Se llama as al cuerpo mineral que aparece en forma de hilos que atraviesan la roca en todas direcciones, o bien como puntos o motas de mineral que cubren grandes extensiones, ejemplo yacimientos .

Aluvial: Es un yacimiento formado por el transporte de gravas, limo y minerales pesados de diferentes formas y tamaos, que estn depositados en las arenas o lechos de los ros o mares. Generalmente son de oro, tungsteno y titanio Mina: corresponde a las labores de explotacin de un yacimiento, las que pueden ser

subterrneas o a cielo abierto.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 menaGanga: 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 deRecurso, que es la cantidad total de mineral existente en la zona, incluyendo el que no podr ser explotado por su baja concentracin o ley.

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

Ley de corteocut-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 costos 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= --------------------

ClarkAs, por ejemplo, el oro se encuentra en las rocas de la corteza en una proporcin media oclarkde 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). .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(oby-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 entoncespirometalurgia, o por va hmeda (CuCO3+ H2SO4->CuSO4(soluble); a su vez elCuSO4se descomponeelectrolticamente:CuSO4+en.el. -> Cu +SOx); este tipo se denominahidrometalurgia; otra posibilidad es confiar este proceso a la accin de bacterias, y se denomina entoncesbiolixiviacion.Otros procesos post-mineros: El producto minero, tal como sale de cantera o de la planta demineralurgia, 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; , calcinacin de la caliza para obtener cal (CaCO3+ calor ->CaO+ CO2), entre muchos otros.Origen de los Yacimientos MineralesEl 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.

Clasificacin de los yacimientos minerales:-Por su forma, Por el relieve de terreno original, -Por su proximidad a la superficie. Por su inclinacin, por su complejidad o numero de mineralizaciones por la distribucin de la calidad del mineral en el yacimiento y por el tipo de roca dominante.

Clasificacin por el relieve del terreno original:

Horizontales o planas: cuando la superficie es relativamente llena u horizontal.

En ladera: segn disposicin de masas mineralizadas.

Montaosas: cuando el terreno es irregular y se presentan importantes accidentes topogrficos.

Submarinos: cuando estn cubiertos por una capa de agua.Clasificacin por su proximidad a la superficie

Superficiales, profundos o variables.

Clasificacin por su inclinacin:

Horizontales, tumbados, inclinados o verticales.

Clasificacin por su complejidad y nmero de mineralizaciones:

Simples, complejos, diseminados.Clasificacin por el tipo de roca dominante: compactas, metamrficas o gneas.

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