Formación de Los Minerales%2c Rocas y Yacimientos
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Formación de los minerales,
rocas y yacimientos
Dr. Humberto Chirif
República del Perú
Sector Energía y Minas
Instituto Geológico Minero y Metalúrgico
CONTENIDO
1.Elementos, moléculas y minerales
2.Rocas
3.Yacimientos minerales
4.La actividad minera
1. Elementos, moléculas y minerales
Elemento (átomo)
Sustancia constituida
por átomos cuyos
núcleos tienen el mismo
número de protones.
Molécula
Mínima cantidad de una
sustancia o compuesto
químico formada por
átomos del mismo o de
diferentes elementos.
Elemento
Por ejemplo:
Cloro (17 protones)
Sodio (11 protones)
Compuestos
Por ejemplo:
Cloruro de sodio (ClNa)
Formación de moléculas y compuestos
Afinidad entre elementos (electronegatividades)
Concentración
pH (acidez del medio)
Eh (potencial redox)
Temperatura, Presión
¿Qué es un mineral?
Mineral es un compuesto
- natural,
- inorgánico,
- generalmente sólido,
- con composición química
mas o menos definida,
- propiedades físico químicas
aproximadamente constantes,
- estructura interna característica.
Formación de los minerales
- Soluciones sobresaturadas
- Enfriamiento de fusiones
- Enfriamiento de vapores
Al cambiar la temperatura, presión y concentración
los átomos se agrupan con una disposición ordenada,
característica del estado cristalino.
Cambios en condiciones físico-químicas
(temperatura, presión, concentración)
Formación de molécula
(según afinidad, radio iónico, carga, enlaces)
Desarrollo del embrión
Agrupación de moléculas iguales
en direcciones preferenciales
Desarrollo del cristal
a
c
b
a
b
c
Cúbico
Tetragonal
Hexagonal
Rómbico
Monoclínico
Triclínico
Trigonal
a = b = c
= = = 90º
a = b = c
= = = 90º
a1 = a2 = a3 = c
= 90º = 120º
a = b = c
= = 90º = 90º
a = b = c
= = = 90º
a = b = c = = = 90º
a1 = a2 = a3 = c
= 90º = 120º
a
b
c
a
b
c
a
b
c
a1
c
a2
a3
a1
c
a2
a3
a1
c
a2
a3
a
b
c
a
b
c
a1
c
a2
a3
a
b
c
a
b
c
X
Y
Z
a
b
XY
c Z
Hexaquisoctaédrica
Giroídica
Hexaquistetraédrica
Diploédrica
Tetratoídica
Bipiramidal tetragonal
Trapezoédricatetragonal
Piramidal ditetragonal
Escalenoédricatetragonal
Bipiramidal tetragonal
Piramidal tetragonal
Biesfenoídica tetragonal
Bipiramidal dihexagonal
Trapezoédricahexagonal
Piramidal dihexagonal
Bipiramidal ditrigonal
Bipiramidal hexagonal
Piramidal hexagonal
Bipiramidal trigonal
Escalenoédricahexagonal
Trapezoédrica trigonal
Piramidal ditrigonal
Romboédrica
Piramidal trigonal
Bipiramidal rómbica
Biesfenoídica rómbica
Piramidal rómbica
Prismática
Esfenoídica
Domática
Pinacoidal
Pedial
SISTEMA CARACTERISTICAS CLASES DE SIMETRIA
a
c
b
a
b
c
Cúbico
Tetragonal
Hexagonal
Rómbico
Monoclínico
Triclínico
Trigonal
a = b = c
= = = 90º
a = b = c
= = = 90º
a1 = a2 = a3 = c
= 90º = 120º
a = b = c
= = 90º = 90º
a = b = c
= = = 90º
a = b = c = = = 90º
a1 = a2 = a3 = c
= 90º = 120º
a
b
c
a
b
c
a
b
c
a1
c
a2
a3
a1
c
a2
a3
a1
c
a2
a3
a
b
c
a
b
c
a1
c
a2
a3
a
b
c
a
b
c
X
Y
Z
a
b
XY
c Z
Hexaquisoctaédrica
Giroídica
Hexaquistetraédrica
Diploédrica
Tetratoídica
Bipiramidal tetragonal
Trapezoédricatetragonal
Piramidal ditetragonal
Escalenoédricatetragonal
Bipiramidal tetragonal
Piramidal tetragonal
Biesfenoídica tetragonal
Bipiramidal dihexagonal
Trapezoédricahexagonal
Piramidal dihexagonal
Bipiramidal ditrigonal
Bipiramidal hexagonal
Piramidal hexagonal
Bipiramidal trigonal
Escalenoédricahexagonal
Trapezoédrica trigonal
Piramidal ditrigonal
Romboédrica
Piramidal trigonal
Bipiramidal rómbica
Biesfenoídica rómbica
Piramidal rómbica
Prismática
Esfenoídica
Domática
Pinacoidal
Pedial
SISTEMA CARACTERISTICAS CLASES DE SIMETRIA
Sistema cúbico: cubos de pirita
Sistema cúbico: octaedros de magnetita
Sistema tetragonal: prismas de casiterita
Sistema
hexagonal:
prisma
piramidal de
cuarzo
Sistema
Rómbico:
cristales
tabulares de
baritina
Sistema
monoclínico:
cristales tabulares
de yeso, maclados
en forma de cola de
golondrina
Sistema triclínico y monoclínico:
cristales prismáticos cortos de
microclina (amazonita) y ortosa
La forma externa de los cristales depende también
de las condiciones de formación en el yacimiento.
Cada especie mineral presenta una estructura interna
propia, característica de esa especie, la cual se puede
manifestar o no en formas externas.
Halita, diversas formas cristalinas:
esquelética, octaédrica, en cubos, fibrosa
Pirita: en octaedros, cubos, pentadodecaedros
Seudomorfismo por alteración de pirita a limonita
Madera fósil.
Seudomorfismo
por sustitución
de sílice.
• Propiedades morfológicas
Morfología del individuo, del conjunto
• Propiedades ópticas
Color, brillo, color de la raya
• Propiedades mecánicas
Clivaje, fractura, dureza de Mohs
Propiedades de los minerales
Oro, Plata y Cobre
Nativo
Baritina
Halita
Cuarzo-
Baritina
Baritina-
Estibnita
Enargita
Jamesonita
Jamesonita
Calcita
Pirolusita
Calcita
Calcita
Marcasita
Rodonita
Calcopirita-
Arsenopirita
Esfalerita
Esfalerita(Brillo resinoso)
Biotita
Biotita
Galena(Clivaje cúbico)
Pirita(Brillo metálico)
Pirita(Clivaje trigonal)
Obsidiana(Brillo vítreo,
fractura concoidal)
Halita(Brillo cereo)
Azufre Nativo(Brillo aceitoso)
Limonitas(Brillo mate)
Cinabrio, galena, oropimente(Color de la raya)
Azurita(Color de la raya)
Dureza de Mohs
Resistencia que ofrece la superficie lisa de un
mineral a ser rayada.
Escala de Mohs Escala práctica
1 Talco
Dureza baja2 Yeso 2.5 Uña
3 Calcita 3 Moneda de cobre
4 Fluorita
Dureza media5 Apatito 5.5 Cortapluma, vidrio
6 Ortosa 6.5 Lima de acero
7 Cuarzo 7 Cuarzo
Dureza alta8 Topacio
9 Corindón
10 Diamante
Cuarzo y calcita(Dureza de Mohs)
¿Por qué son importantes los minerales?
- Materia para obtención de metales
Oro, plata, cobre, plomo, zinc, estaño
¿Por qué son importantes los minerales?
- Como gemas
Diamante, rubí, esmeralda, aguamarina, zafiro
¿Por qué son importantes los minerales?
- Materia prima para uso en diferentes industrias
Hematita, baritina → Industria del papel
Cuarzo → Industria del vidrio
Feldespatos, micas, arcillas → Refractarios
Cuarzo, granates, corindón → Abrasivos
¿Por qué son importantes los minerales?
- Como guías de exploración
Arcillas,
epídota,
adularia,
cuarzo,
hematita
¿Por qué son importantes los minerales?
- Como indicadores de las condiciones de formación
2. Rocas
Agregado natural
cohesionado de
minerales y otras
partículas.
Las rocas son el
producto final de la
evolución de
sistemas físico-
químicos
desarrollados por
actividad geológica
exógena o endógena.
Textura de una roca
Conjunto de características geométricas, determinadas
por el grado de cristalinidad, granularidad, forma de los
cristales y relaciones mutuas entre ellos.
La textura depende básicamente del proceso de
formación. Su estudio proporciona información sobre
condiciones de formación.
Rocas ígneas
FUSION 1
FUSIONRESIDUAL
+CRISTALES
ROCA 1
FUSION 2
FUSIONRESIDUAL
+CRISTALES
FUSION 3
ROCA 2
Diferenciación y
fraccionamiento magmático
Rocas metamórficas
Rocas sedimentarias
Sedimentación
FOSA
NMM
CUENCA
SEDIMENTARIABATOLITO
CUENCA
SEDIMENTARIATERRENO
METAMÓRFICO
100 km
ROCA
IGNEA
ROCA
METAMORFICA
ROCA
SEDIM ENTARIA
MAGMAFUSION CRISTALIZACION
TRANSPORTE Y
SEDIMENTACIONEROSION
METAMORFISMO
DIAGENESIS
El ciclo de las
rocas
Importancia de las rocas
- Información sobre condiciones de formación
Ambiente deposicional, facies
CONDICIONES DEFORMACIÓN
SINGULARIDADESDE LOS MINERALES
TEXTURADE LA ROCA
CONDICIONES DEFORMACIÓN
SINGULARIDADESDE LOS MINERALES
TEXTURADE LA ROCA
OBSERVACIONES
CONOCIMIENTOSTEÓRICOS
RAZONAMIENTOINTERPRETACIÓN
Importancia de las rocas
- Materia prima industrial
Dolomía, caliza, sílice, yeso, arcillas, baritina, azufre,
boratos, sales, fluorita, talco, pirofilita, micas,
dolomita, diatomita, fosfatos.
Importancia de las rocas
- Rocas ornamentales
Granito, basalto, travertino, caliza, mármol.
Importancia de las rocas
- Guía de exploración de yacimientos
Intrusivos granodioríticos para pórfidos de Cu
Brechas volcánicas para epitermales auríferos
Importancia de las rocas
- Guía de exploración de yacimientos
Ejemplo:
Brechas
volcánicas
para yacimientos
epitermales
auríferos.
3. Yacimientos minerales
Yacimientos y ocurrencias
Yacimiento mineral es una concentración muy
superior al promedio de algún elemento o
mineral de interés económico y cuya explotación
genera rentabilidad.
Ocurrencia es una concentración anómala de
algún elemento o mineral de interés económico y
cuya explotación no genera rentabilidad.
Mena, ganga y subproductos
Minerales primarios y
minerales secundarios
Alteraciones hipógenas (hidrotermales)
Alteraciones hipógenas son cambios
mineralógicos y texturales producidos en las rocas
por soluciones ascendentes, acuosas calientes
ricas en sílice, volátiles y otros componentes entre
los que se pueden contar metales.
Al discurrir estas soluciones por los espacios
abiertos de las rocas, reaccionan con ellas
destruyendo algunos minerales y formando otros.
Alteraciones supérgenas
Alteraciones supérgena son cambios mineralógicos
producidos por acción del intemperismo en la
superficie y en la zona de percolación. Son de
naturaleza distinta a la alteración hidrotermal
hipógena y se superponen a ella. Este tipo de
alteración da origen a las zonas de oxidación y de
enriquecimiento secundario.
ALTERACIONESHIDROTERMALES
SOLUCIONESHIDROTERMALES
ALTERACIONHIPOGENA
ALTERACIONESHIDROTERMALES
NAPAFREATICA
ZONA DEOXIDACION
ZONA DEENRIQUECIMIENTO
SECUNDARIO
ZONAPRIMARIA
ALTERACIONSUPERGENA
Mecanismos de formación de los
yacimientos
1) Que exista la fuente de los elementos valiosos.
1
1) Que exista la fuente de los elementos valiosos.
2) Que existan soluciones
acuosas que sirvan de
medio de transporte o
difusión de los elementos
valiosos.
2
2 22
1
2
1) Que exista la fuente de los elementos valiosos.
2) Que existan soluciones
acuosas que sirvan de
medio de transporte o
difusión de los elementos
valiosos.
3) Que exista el espacio
físico necesario para la
formación de minerales
(fallas, fracturas,
diatremas, porosidad).
2
3
2 22
3 3 3
1
4) Que exista la trampa geoquímica que provoque
la cristalización de los minerales con elementos
valiosos (esta puede ser
producida por mezcla de
fluidos, cambio de presión,
temperatura o pH).
5) Que se produzca la
coincidencia óptima de
las condiciones 1, 2, 3, 4.
2
3
2 22
3 3 3
4 4 4 4
1
Clasificación
de los
yacimientos
metálicos
Mapa Metalogenético
del Perú(Enero 2007)
Visión de la distribución
espacial y temporal de los
diversos yacimientos metálicos
Orientar adecuadamente las
exploraciones
Definir áreas de interés económico
Reevaluar zonas que
anteriormente no eran
consideradas como favorables
para algunos metales.
Pórfidos de cobre
- Baja ley y gran tonelaje,
- Mineralización de cobre
localizada en rocas
intrusivas porfiríticas
intermedias a félsicas
- Principalmente en
zonas con intenso
fracturamiento.
Zona de oxidación
50 m
100 m
250 m
cv
cv
cp
cp
py
mb
Zona de
Enriquecimiento
Supergénico
Cobriza 263 Ma
Difractometría de
rayos X
Microtermometría de
inclusiones fluidas
OBSERVACIONES
INTERPRETACIÓNRAZONAMIENTO
CONDICIONES DEFORMACIÓN
FORMACIÓN YCONCENTRACIÓN
DE MINERALES
YACIMIENTOMINERAL
CONDICIONES DEFORMACIÓN
FORMACIÓN YCONCENTRACIÓN
DE MINERALES
YACIMIENTOMINERAL
OBSERVACIONES
CONOCIMIENTOSTEÓRICOS
RAZONAMIENTO(GEÓLOGO)
INTERPRETACIÓNDEL ORIGEN YMORFOLOGÍA
DEL YACIMIENTO
CONDICIONES DEFORMACIÓN
FORMACIÓN YCONCENTRACIÓN
DE MINERALES
YACIMIENTOMINERAL
OBSERVACIONES
CONOCIMIENTOSTEÓRICOS
RAZONAMIENTO(GEÓLOGO)
INTERPRETACIÓNDEL ORIGEN YMORFOLOGÍA
DEL YACIMIENTO
INTERPRETACIÓNDEL TIPO DEYACIMIENTO
CONOCIMIENTOSTEÓRICOS
DESTRUCCIÓN DEASOCIACIONES
ROCA-MINERALES(ING. DE MINAS)
(ING. METALURG.)
LIBERACIÓN YCONCENTRACIÓN
DE METALES
4. La actividad minera
Producción Minera - Ranking 2007
Metales Mundial Latinoamérica
Oro
Plata
Cobre
Zinc
Plomo
Estaño
Bismuto
Telurio
5º
1º
2º
2º
4º
3º
3º
3º
1º
1º
2º
1º
1º
1º
1º
1º
Fuente: USGS - 2007
PERÚ: LIDER MUNDIAL EN PRODUCCIÓN
CONTINENTAL Y MUNDIAL
Muchas gracias por su atención