MINERIA Y MEDIO AMBIENTEUNI

TRABAJO N 11.- Ley mnima de explotacin de elementos metlicos.Los depsitos minerales metlicos constituyen concentraciones anmalas de un elemento (u elementos) en la corteza terrestre. Ahora bien, para que un determinado elemento llegue a Constituir un yacimiento explotable econmicamente el metal debe estar concentrado muy por encima de su abundancia media en la corteza terrestre, el grado de enriquecimiento vara para cada elemento dependiendo del valor de cada metal, esto se ilustra en la tabla a continuacin.

Tabla 1.- Concentracin mnima de elementos metlicos para constituir yacimientos

Elemento Contenido promedio de la corteza ley promedio mnima explotable Factor de concentracinAl 8% 30% 3,75Fe 5% 25% 5Cu 50 ppm 0,4% 80Ni 70 ppm 0,5% 71Zn 70 ppm 4, 0% 571Mn 900 ppm 35% 389Sn 2 ppm 0,5% 2500Cr 100 ppm 30% 3000Pb 10 ppm 4,0% 4000Au 4 ppb 1 g/t 250

La tabla 1 muestra que para que se forme un yacimiento de cobre se requiere que este metal se concentre al menos 80 veces por encima del contenido normal en rocas de este elemento; en los grandes yacimientos cuprferos chilenos que se explotan con leyes de 1% Cu y ms la razn de concentracin es >200 veces que el contenido normal de Cu en roca. Adems, hay metales que requieren concentraciones varios miles de veces ms altas que el contenido normal en rocas corticales (Ej. el Pb) para ser de inters econmico. Consecuentemente deben existir procesos naturales que permiten la concentracin anmala de elementos en ciertas partes de la corteza terrestre y aqu se presenta una revisin de dichos procesos mineralizadores. Cabe sealar, que si bien existe consenso respecto a los distintos procesos que pueden originar depsitos o yacimientos minerales metlicos, el origen de un tipo especfico de yacimientos es en muchos casos controvertido y distintos autores tienen diferentes interpretaciones genticas.

2.- Evaluacin de los componentes en la historia de la tierra (P, T, gases, H2O, pH)Hace 4500 millones de aos la tierra se form por la colisin de innumerables meteoritos que originaron el sistema solar, entonces la superficie de la tierra era un ocano de roca fundida de varios kilmetros de profundidad de 4000C de temperatura, similar a la superficie del sol.Hace 4400 M.a. El enfriamiento gradual del interior de la tierra traera como consecuencia la solidificacin de la corteza formando una capa oscura de roca volcnica e incluso el agua estaba comenzando a formarse en ese tiempo.A medida que se enfriaban las rocas expelan grandes cantidades de CO2 con algo de vapor de agua. Los cientficos estn divididos a cerca de la teora de cmo se llen de agua nuestro planeta, pero sea cual fuere el origen su presencia cambio la superficie de la tierra que al mezclarse como vapor con CO2 formando una atmosfera primigenia constituyendo espesas nubes que lo cubran todo. Esta condensacin produjo el mayor diluvio de todos los tiempos (tormentas y lluvias durante millones a de aos) el resultado fue un mundo acutico.Estos mares ricos en Fe daban un color verde aceituna, el CO2 abundaba en la atmsfera, esta densa nube produca una gran presin que hoy en da alcanzara a aplastar un cuerpo humano, las temperaturas alcanzaban los 93C. Estas condiciones duraran otros 500millones de aos.En los 3400 M.a, ya se iniciaba una transformacin crucial, la actividad volcnica reapareci para desencadenar la aparicin de continentes a partir de un nuevo tipo de roca El granito. El aumento de la actividad volcnica fracturo la corteza bajo los inmensos ocanos ascendiendo desde las profundidades para formar la nueva corteza continental.(3400-2500 M.a), los protocontinentes de granito crecieron a un ritmo lento pero constante. La aparicin de estos protocontinentes no solo cambiara la apariencia de nuestro planeta, las costas poco profundas llenaran de vida la superficie baada por el sol y ayudaran a desencadenar la produccin de oxgeno.Se cree que la vida primitiva unicelular se remonta con los orgenes de los primeros ocanos. Uno de ellos en especial que cambiara el planeta el estromatolito este se nutra de la luz solar y llen a la atmsfera de oxgeno. Durante 2000 M.a los estromatolitos crecan por todo el planeta y 20 000 billones de toneladas de oxgeno fueron expulsados de estos organismos de la que parte de ellos entraran a los mares para oxidar el Fe contenido volviendo azul los ocanos, y la otra gran parte llenara la atmosfera diluyendo los restos de CO2 y limpi el aire (2200-1500 M.a).1500-1000 M.a, tras su oxigenacin la tierra sufrira movimientos ssmicos que desgarraran la corteza y la vida que recin comenzaba. Estos movimientos tectnicos debido al movimiento de placas producira el desplazamiento de los bloques de granito para formar un super continente RODINIA. Conforme los ocanos que los separaban disminuan las enormes masas de tierras se unieron para formar este super continente.700 M.a , la Glaciacin Global (Tierra bola de nieve) RODINIA(1000 M.a) tena un efecto crucial en la vida de los ocanos, en las aguas oxigenadas, desencadenaran lo que hoy llamamos la glaciacin global. Hace unos 700 M.a. Rodinia bloqueaba las corrientes que llevaban aguas clidas desde el ecuador hacia los polos, sin ese calor las regiones polares se helaron, el hielo que surgi reflejaba la luz solar lo que la temperatura descendi an ms y el hielo avanz hasta cubrir la tierra. La temperatura tuvo un fuerte descenso hasta los -40C. Los ocanos estaban cubiertos por capas de hielo de 1.5km de espesor. Casi todos los organismos vivos se extinguieron.650 -550 M.a (Fragmentacin de Rodinia-Fin de la glaciacin global). La acumulacin de calor debajo de la superficie del continente seria la causa de su destruccin. Todo indica que fueron los mismos volcanes los que lo hicieron. En efecto, en un mundo de hielo, el balance de la actividad volcnica es positivo en CO2 (lo emiten los volcanes), y la atmsfera fue alcanzando una concentracin 350 veces ms alta que la actual. El efecto invernadero hizo subir la temperatura hasta conseguir que gran parte del mar se descongelase.En los 500 400 M.a, la Capa de ozono con un elevado nivel de oxgeno que haba causado esta explosin de vida en los mares, tambin modific la atmsfera en los sgtes 100 millones de aos, el oxgeno alcanzo los niveles actuales, un nivel bastante denso como para permitir la formacin de la capa de ozono.400-300 M.a, la formacin de la pangea y el carbonfero, durante 100 M.a los continentes volvieron a unirse, y gracias a la capa de ozono los seres vivos pudieron abandonar los ocanos y conquistar tierra firme. La tierra se haba convertido en un mundo de pantanos tropicales. El Carbonfero se caracteriza porque grandes extensiones de bosques quedaron sucesivamente sepultadas, dando origen a estratos de carbn.Llamada tambin de manera informal la Gran Mortandad, fue una extincin masiva ocurrida hace aproximadamente 251 millones de aos y define el lmite entre los perodos Prmico y Trisico. Ha sido la mayor extincin ocurrida en la Tierra; en ella desaparecieron el 96% de las especies marinas y el 70% de las especies de vertebrados terrestres Se han propuesto muchas teoras sobre sus causas, incluyendo el movimiento de las placas de la litosfera, el impacto de un objeto extraterrestre, actividad volcnica extrema y ms recientemente un efecto invernadero producido por la liberacin de hidrato de metano congelado del fondo de los mares.

En el 240 M.a, el planeta que haba sobrevivido al caos de la gran extincin se haba trasformado, dominado por la Pangea, el clima segua cambiado dramticamente aumentando el nivel de oxgeno y carbono que alcanzaran niveles desconocidos. Se caracteriza fundamentalmente por la aparicin de los primeros dinosaurios, inicialmente representados por formas bpedas, carnvoras y de pequeo tamao. No obstante, a finales del periodo ya se haban diversificado a gran escala y se haban convertido en los vertebrados dominantes en todo el planeta.En 180M.a, la Separacin de la Pangea ,el ms espectacular desarrollo geogrfico de la Era Mesozoica fue la fragmentacin de Pangea, un proceso de rifting que comenz en la regin de Tetis, siguiendo la vieja sutura hercnica. El Tetis avanz formando un estrecho y profundo brazo ocenico que separ Europa de frica. El rift se propag hacia el norte y finalmente hacia el sur comenzando a separar Sudamrica y frica. Finalmente Pangea dio lugar al supercontinente septentrional de Laurasia y al supercontinente meridional de Gondwana.La extincin Masiva y los actuales continentes. La mayora de los continentes se hallan ampliamente separados. La datacin del final del perodo es relativamente precisa (65 M.a), pues sta se hace coincidir con la de una capa geolgica con fuerte presencia de iridio, que parece coincidir con la cada de un meteorito en lo que ahora corresponde con la pennsula de Yucatn y el Golfo de Mxico.3.- Composicin del hombre.

Proporcin de los principales elementos qumicos del cuerpo humano:

hidrgeno 10,0%oxgeno 65,0%carbono 19,37%nitrgeno 3,2%calcio 1,38%fsforo 0,64%cloro 0,18%potasio 0,22%Los minerales tienen numerosas funciones en el organismo humano. El sodio, el potasio y el cloro estn presentes como sales en los lquidos corporales, donde tienen la funcin fisiolgica de mantener la presin osmtica. Los minerales forman parte de la estructura de muchos tejidos. Por ejemplo, el calcio y el fsforo en los huesos se combinan para dar soporte firme a la totalidad del cuerpo. Los minerales se encuentran en los cidos y lcalis corporales; por ejemplo, el cloro est en el cido clorhdrico del estmago. Son tambin constituyentes esenciales de ciertas hormonas, por ejemplo el yodo en la tiroxina que produce la glndula tiroides.Los principales minerales en el cuerpo humano son: calcio, fsforo, potasio, sodio, cloro, azufre, magnesio, manganeso, hierro, yodo, flor, zinc, cobalto y selenio. El fsforo se encuentra tan ampliamente en las plantas, que una carencia de este elemento quiz no se presente en ninguna dieta. El potasio, el sodio y el cloro se absorben con facilidad y fisiolgicamente son ms importantes que el fsforo. Los seres humanos consumen azufre sobre todo en forma de aminocidos que contienen azufre; por lo tanto, cuando hay carencia de azufre, se relaciona con carencia de protena. No se considera comn la carencia de cobre, manganeso y magnesio. Los minerales de mayor importancia en la nutricin humana son: calcio, hierro, yodo, flor y zinc, y nicamente stos se tratan en detalle aqu. Algunos elementos minerales son necesarios en cantidades muy pequeas en las dietas humanas pero son vitales para fines metablicos; se denominan elementos traza esenciales.