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. 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 (mantoastenosfrico, 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".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.En un estudio ms restrictivo, hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos:1. Los de minerales, ya sean metlicos oindustriales, que suelen tener su origen en fenmenos locales que afectan a una roca o conjunto de stas,2. Los derocas 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 erosines 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 transportede 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 detrticada 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 qumicada origen a rocas de inters industrial, como las calizas, y a minerales industriales, como el yeso o las sales, fundamentalmente.La sedimentacin orgnicaorigina 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 volcnicosproduce yacimientos de minerales metlicos de gran importancia.

Procesos metamrficos:El metamorfismoda 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.

TIPOS DE YACIMIENTOS

Los yacimientos minerales son entidades que presentan grandes variaciones en su forma, tamao, contenido mineral, valor econmico y origen. En consecuencia, es difcil que encajen todos estos factores en casilleros propios y, segn sea el factor predominante, ser el tipo de clasificacin empleada. En la sistematizacin de los yacimientos, han predominado las clasificacionespor forma y sustancia, lasgenticasy ltimamente las detipos de yacimientos.+

Lasclasificaciones por forma y sustanciason las ms sencillas, presentan inters para el minero y para el gelogo que calcula las reservas minerales de los yacimientos. Son bastante simples y no abarcan todos los conocimientos sobre los yacimientos. Una clasificacin basndose en este concepto sera: Yacimientos regulares: capas (carbn) y filones (fisuras, estratos, contacto, lenticulares). Yacimientos irregulares: stocks (masas irregulares con limites definidos) e impregnaciones (masas irregulares con limites indefinidos).Otra clasificacin utilitaria sera: Minerales de construccin: caliza, arcilla, arena, asfalto y yeso. Combustibles: carbn, petrleo, gas natural. Abrasivos: corindn, granate. Fertilizantes: sales de potasio, fosfatos. Piedras preciosas: diamante, zircn, palo, berilo. Menas metlicas ferrosas: magnetita, hematita. Menas metlicas no ferrosas: oro, plata, cobre, plomo, zinc. Materiales industriales: grafito, barita, borax, asbesto, azufre, fluorita.

Lasclasificaciones genticasdistinguen a los yacimientos por su origen similar al de las rocas, est basada en la identificacin del proceso geolgico que ha dado origen a la concentracin de minerales. Esta clasificacin estara ms cercana de la clasificacin ideal, pero slo si las teoras que las sustentan son slidas y esencialmente completas y si los objetos por clasificar se acomodan fcilmente en los casilleros prefabricados con tal fin pero en general, cae en el trmino adecuado. Las clasificaciones ms empleadas seran las de Lindgren (1907,1913), Niggli (1988-1953), Schneiderhhn (1931,1941) y Smirnov (1974,1976). Se mencionan algunas:Lindgrenintrodujo un sistema declasificacin genticaque posteriormente fue modificada conservando sus principios bsicos. Este sistema se considera bueno para su uso en campo. Las denotaciones de temperatura y presin en este esquema son a lo ms, solamente aproximadas y sujetas a modificacin constante.CLASIFICACIN GENTICA DE LINDGREN (1913), MODIFICADA Depsitos producidos por procesos qumicos de concentracin; las temperaturas y presiones varan entre lmites amplios. En Magmas de proceso de diferenciacin. Yacimientospropiamentemagmticos, yacimientosdesegregacin magmtica, yacimientosporinyeccin.Temperaturas entre 700 y 1500C; presiones muy altas. Pegmatitas. Temperatura muy alta a la moderada, presin muy alta. En formacin de rocas. Concentracin efectuadapor introduccin de sustancias extraas a las rocas(epigentico). Origendependiente de laerupcin de rocas gneas. Yacimientos Vulcanognicosasociados normalmente a acumulaciones volcnicas. Temperaturas entre 100 y 600C; presin atmosfrica o moderada. A partir de masas efusivas.Sublimados, fumarolas.Temperaturas de 100 a 600C; presin atmosfrica o moderada. A partir de masas efusivas(Yacimientos gneo metamrficos). Temperaturas oscilando probablemente entre 500 y 800C; presin muy alta. Poraguas calientes ascendentes de origen incierto, probablemente magmticas, metamrficas, ocenicas, connatas o metericas. Yacimientos Hipotermales. Deposicin y concentracin a grandes profundidades, temperatura y presin elevadas. Temperatura entre 300 y 500C; presin muy alta. Yacimientos Mesotermales. Precipitacin y concentracin a profundidades intermedias. Temperatura de 200 a 500C; presin alta. Yacimientos Epitermales. Precipitacin y concentracin a poca profundidad. Temperaturas de 50 a 200C; presin moderada. Depsitos Teletermales. Precipitacin a partir de soluciones gastadas. Temperaturas y presiones bajas; es el trmino ms alto del rango hidrotermal. Depsitos Xenotermales. Precipitacin y concentracin a profundidades someras, pero a temperaturas altas. Temperatura alta a baja; presin moderada a atmosfrica. Origenpor Aguas Metericascirculando a profundidades moderadas o ligeras. Temperatura superior a 100C; presin moderada. Por concentracina sustancias contenidasen el propio conjunto geolgico. Concentracin por Metamorfismo Dinmico o Regional. Temperatura superior a 400C; presin alta. Concentracin por agua subterrneade circulacin ms profunda. Temperaturas de 0 a 100C; presin moderada. Concentracin por desintegracin de las rocas y alteracin residual cerca de la superficie. Temperatura 0 a 100C; presin moderada o atmosfrica. En medios acuosos. Vulcanognicos. Emanaciones termales submarinas asociadas con vulcanismo. Temperaturas altas a moderadas; presin baja a moderada. Por interaccin entre soluciones. Temperaturas de 0 a 70C; presin moderada. Reacciones Inorgnicas. Reacciones Orgnicas. Por evaporacin de los disolventes. Yacimientos producidosporprocesos mecnicos de concentracin. Temperatura y presin moderada a baja.

Cada categora se define por las condiciones ambientales en el tiempo y lugar de la deposicin final. Ninguno de estos criterios es infalible; debido a la complejidad y variabilidad de los factores involucrados, los minerales que normalmente se forman en una zona tambin se forman en otros lugares, a presiones y temperaturas ms altas o ms bajas.Otraclasificacin genticafue propuesta porSmirnovquienclasific a los yacimientos condicionndolos por su origen bajo determinados contextos litolgicos y estructurales. En su clasificacin, a los depsitos minerales relacionados con procesos gneos, se les nombra endgenos o magmticos; los relacionados con procesos sedimentarios: exgenos o sedimentognicos y, los relacionados con procesos metamrficos: metamorfognicos.CLASIFICACIN GENETICA DE LOS YACIMIENTOS MINERALES (Smirnov,1976)

SERIEGRUPOCLASE

ENDGENAMagmticos(polimetlicos)Licuacin

Magmticos Tempranos

Magmticos Tardos

Pegmatticos(gemas, Li, Sn,tierras raras, W, F, cuarzo,feldespato, micas)Pegmatitas simples

Pegmatitas recristalizadas

Pegmatitas metasomticas

CarbonatitasMagmticas

Metasomticas

Combinadas

Skarn(scheelita, casiterita,fluorita, calcopirita, blenda,galena, magnetita, hematita)Calcreos

Magnesianos

Albita-GreisenAlbita

Greisen (casiterita, wolframita)

Hidrotermales(barita, fluor-ita, pirita, calcopirita, blenda,galena, cobres grises, argen-tita, platas rojas , cinabrioplata, oro, etc.)Plutonognicos

Vulcanognicos

Amagmatognicos (teletermales

o estratiformes)

Sulfuros MasivosVulcanognicos marinos(Pb-Zn-Cu)Metasomticos

Vulcano-sedimentarios

Combinados

EXGENAIntemperismoIn situ

Infiltrados

Placer(oro, plata, platino,diamante, rub, zafiro, casite-rita, ilmenita, rutilo, mona-cita, granate entre otros)Eluviales

Deluviales

Proluviales

Aluviales

Laterales

Glaciares

SedimentariosMecnicos

Qumicos (sales, yeso)

Bioqumicos (carbn, fosforitas)

Vulcanognicos

METAMORFOGNICAMetamorfizados(grafito,asbesto)Metamorfizados regionales

Metamorfizados de contacto

Metamrficos(granate,corindn )

LosYacimientos Minerales Endgenosse ubican en zonas estructurales geolgicas profundas, relacionados con procesos geoqumicos internos de la Tierra. Magmticos: formados con el enfriamiento del magma. Pegmatticos: formados a partir soluciones residuales de origen magmtico. Carbonatticos: relacionado con intrusivos del tipo central de composicin ultrabsica alcalina. Skarns: formados por metasomatismo entre intrusivos silicatados y capas calcreas. Albita-greisen: formados en las partes apicales de intrusivos cidos y alcalinos. Hidrotermales: formados a partir de fluidos calientes gaseo-lquidos. Sulfuros masivos: formados a partir de procesos volcnicos relacionados con zonas eugeosinclinlicas.

LosYacimientos Minerales Exgenosestn relacionados con procesos geoqumicos que se realizaron en el pasado o actualmente efectundose sobre las zonas superficiales de la Tierra o cercanas a ella. Se forman a partir de la descomposicin de rocas o material preexistente, en algunos casos tambin por adicin de material volcnico submarino o cercano a las costas. Intemperismo: formados por la alteracin de rocas o depsitos preexistentes en la zona de oxidacin. Placer: formados durante el intemperismo o destruccin de cuerpos de antiguos yacimientos minerales con minerales qumicamente estables, de alta dureza o de peso especfico alto. Sedimentarios: formados por diferenciacin de la materia mineral por procesos qumicos, bioqumicos, mecnicos o vulcanognicos, durante los procesos sedimentarios.

LosYacimientos Metamorfognicosson aquellos que se forman durante los procesos metamrficos. Metamorfizados: se crean de la reformacin de antiguos depsitos. Metamrficos: formacin de nuevos minerales a partir del metamorfismo de la roca.

En la naturaleza, para la formacin de los depsitos naturales no existen fronteras tajantes, por lo que se podrn tener algunos depsitos transicionales entre un grupo y otro.

Smirnov(1976) ubic los depsitos minerales en un marco tectnico-formacional, clasificndolos de acuerdo a su formacin dentro del desarrollo de geosinclinales, los de afinidad basltica y los de afinidad grantica, produciendo cada uno diferentes depsitos minerales a lo largo de su desarrollo geolgico. En los 80s se desarrollaron otros puntos de vista sobre la ubicacin tectnica de los depsitos minerales relacionndose con la Teora de la tectnica de placas siendo teoras complementarias una con otra.Clasificacin por tipo de yacimiento. Para una veraz clasificacin de un depsito mineral y su material rocoso asociado, se deber disponer de informacin geolgica suficiente que incluya estudios de metalogenia, geologa histrica de la zona y, sobre todo, de ncleos de barrenacin provenientes de un programa reciente de exploracin an, en localidades donde se disponga de suficiente informacin obtenida en exploraciones y estudios anteriores. En forma general se pueden identificar los siguientes tipos de depsito: Depsitos Masivos. Depsitos de extensin considerable, tanto en sentido horizontal como vertical dentro de los cuales la mineralizacin est distribuida en forma relativamente uniforme (cobre diseminado, domos salinos). Depsitos Estratiformes.Depsitos alojados paralelamente a los planos de estratificacin de la roca husped, la cual invariablemente est formada por rocas sedimentarias (carbn, evaporitas potasa-, fosforitas). Vetas.Zonas de mineralizacin de gran longitud con un ngulo de buzamiento pronunciado, pueden serangostasde poca potencia (menos de 3m) y anchas o de gran potencia (mayor de 3m). Cuerpos Lenticulares (clavos).Cuerpo mineral en forma de lente que se presenta aisladamente en zonas mineralizadas alojado dentro de depsitos masivos, mantos o vetas (sulfuros simples). Depsitos Tabulares (chimeneas).Cuerpos masivos de forma cilndrica y de dimensiones variables, con un desarrollo vertical significativamente mayor que su extensin horizontal. Depsitos de Placer.Depsitos sedimentarios superficiales o cercanos a la superficie, generalmente de forma tabular y de extensin considerable (oro, platino, estao, detritos).

Adicionalmente, los materiales rocosos asociados a los depsitos minerales se pueden clasificar de la siguiente manera: Detritos.Fragmentos de partculas slidas producidas por desintegracin qumica y/o mecnica de la roca (suelos, gravas, arenas). Rocas Fracturadas con diaclasas.Macizo rocoso cerca o en zona de falla. Estratos Laminares.Cuerpos rocosos generalmente de origen sedimentario, pueden ser estratos delgados (menor de 30cm) o gruesos (mayor de 30cm), (lutitas y areniscas). Rocas Masivas.Conjunto masivo de rocas con o sin fracturas en donde el grado de cementacin entre los estratos produce un material rocoso de gran resistencia (brechas y conglomerados).

De acuerdo conRouthier(1916-2008), el estudio de los yacimientos minerales se debera efectuar siguiendo los mtodos de la anatoma comparada, debido a que el ambiente geolgico ha condicionado su anatoma y morfologa, este mtodo es, por tanto, uno de los caminos para remontarse al estudio de su formacin y de sus transformaciones eventuales. l selecciona ciertos caracteres que definen los tipos de yacimientos:A.Caracteres propios al yacimiento: Paragnesis y, eventualmente, sucesin. Alteracin superficial. Composicin qumica y leyes. Tonelaje y relacin entre ste y las leyes.B.Caracteres propios al medio que rodea al yacimiento: Naturaleza litolgica de las rocas encajonantes. Forma del yacimiento en relacin con las estructuras de las rocas encajonantes. Rocas plutnicas o volcnicas prximas. Edad del yacimiento e historia geolgica de la regin.

A estos caracteres se pueden aadir, adems: Ejemplos acompaados hasta donde sea posible, de la edad de los yacimientos. Hiptesis genticas.

En suma, cualquier sistema de clasificacin en cuanto a su permanente utilidad debe ser capaz de reflejar nuevos hallazgos, es decir, debe ser revisable.

Conclusiones:

Es que la clasificacin es el proceso de agrupamiento de conjuntos en clases o tipos que poseen caractersticas comunes o anlogas; es un mtodo que introduce orden y simplicidad en la complejidad de la naturaleza.

La clasificacin de los yacimientos minerales tiene como objetivos la agrupacin de stos en un nmero pequeo de tipos que poseen determinados rasgos comunes, para as facilitar su descripcin y permitir generalizaciones tendientes a descubrir su origen y orientar la prospeccin.

Los yacimientos minerales son entidades que presentan grandes variaciones en su forma, tamao, contenido mineral, valor econmico y origen. En consecuencia, es difcil que encajen todos estos factores en casilleros propios y segn sea el factor predominante, ese ser el tipo de clasificacin empleada.

Bibliografa: