Mineralogía en Bolivia 1. Concepto
La mineralogía es la rama de la geología que estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales que se encuentran en el planeta en sus diferentes estados de agregación. Por mineral se entiende una materia de origen inorgánico, que presenta una composición química definida además de una estructura cristalográfica y que suele presentarse en estado sólido y cristalino a la temperatura media de la Tierra, aunque algunos, como el agua y el mercurio, se presentan en estado líquido. (1) 2. División de la Mineralogía
El estudio de los minerales lo podemos dividir en 5 grandes grupos: (1)
Mineralogía general: estudia la estructura, cristalografía, y las propiedades de los
minerales.
Mineralogía Mineralogía determinativa: aplica las propiedades fisicoquímicas y estructurales a la
determinación de las especies minerales. Mineralogénesis: estudia las condiciones de formación de los minerales, de qué manera se presentan los yacimientos en la naturaleza natura leza y las técnicas de explotación. explotac ión. Mineralogía Mineralogía descriptiva: estudia los minerales y los clasifica sistemáticamente según su estructura y composición. Mineralogía económica: desarrolla las aplicaciones de la materia mineral; como su utilidad económica, industrial, gemológica, etc.
3. Estratigrafía en Bolivia
Bolivia ocupa un territorio de 1,098,581 km2, y hospeda inmensos recursos de plata, estaño, oro, plomo, zinc, cobre, bismuto, antimonio, wólfram, platino, paladio, tantalio, cromo, níquel, cadmio e indio. Esta amplia y diversa gama metalífera está distribuida principalmente distribuida en el Orógeno Andino y en el Precámbrico, que en conjunto abarcan el cerca del 60% de Bolivia (Fig. 1). (2) 4. Síntesis de la Geología de Bolivia B olivia
El territorio boliviano puede dividirse en seis provincias tectono-fisiográficas, las que de este a oeste son: el Precámbrico Boliviano, las Llanuras Chaco-Benianas, el Subandino, la Cordillera Oriental, el Altiplano y la Cordillera Occidental (las cuatro últimas componen el Orógeno Andino Boliviano (Fig. 2). (2)
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4.1. El Escudo Precámbrico Boliviano
El Escudo Precámbrico Boliviano (o Precámbrico Boliviano), localizado en el oriente de Bolivia, forma la parte del Escudo Central Brasileño o Cratón de Guaporé, comprendiendo rocas cristalinas proterozoicas,, lateritas terciarias y cuencas aluvionales cuaternarias. 4.2. Las Llanuras Chaco-Benianas
Las Llanuras Chaco-Benianas cubren el 40% de Bolivia y se encuentran localizadas en la parte central del país a elevaciones inferiores a 250 m.s.n.m. Comprenden sedimentos aluviales, los que suprayacen a sedimentitas rojas terciarias de más de 6 km de espesor, las que a su vez descansan sobre un basamento de rocas paleozoicas y mesozoicas precámbricas.
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4.3. El Orógeno Andino Boliviano
El Orógeno Andino Boliviano cubre aproximadamente 42% de Bolivia e incluye las unidades: Zona Subandina, la Cordillera Oriental, el Altiplano y la Cordillera Occidental. El Orógeno consiste de series de cadenas montañosas, serranías aisladas y planicies, que atraviesan el país del norte al sur. 4.3.1. La Zona Subandina
La zona Subandina comprende una faja longitudinal plegada y de corrimiento, constituyendo una cuenca activa de antepaís. Se caracteriza por la: de serranías angostas de dirección general norte-sur y elevaciones entre 500 y 2.000 m.s.n.m. Las Litologías consisten de rocas sedimentarias marinas siliciclásticas paleozoicas y rocas sedimentarias continentales mesozoicas y terciarias.
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4.3.2. La Cordillera Oriental
La Cordillera Oriental constituye una región montañosa poligénica de edad Ordovícica a Reciente, y está compuesta por lutitas, limolitas, calizas, areniscas, pizarras, y cuarcitas. Esta secuencia siliciclástica y metamórfica rellena una cuenca marina de extensión aproximada 280,000 km2. 4.3.3. El Altiplano
El Altiplano comprende una cuenca continental del antepaís, de longitud aproximada 850 km y un ancho promedio de 130 kilómetros (110.000 kms2), localizado entre elevaciones 3,600 y 4,100 m.s.n.m. Geomorfológicamente, consiste de una extensa planicie, interrumpida por serranías aisladas. 4.3.4. La Cordillera Occidental
La Cordillera Occidental consiste en una cadena montañosa volcánica de 750 km de longitud y 40 km de ancho promedio. La misma está conformada por flujos de lava y rocas piroclásticas de edad jurásica tardía y por secuencias marinas de areniscas y limolitas de edad cretácica temprana. En menor proporción, sedimentitas continentales de edad cretácica tardía se depositaron sobre las rocas marinas y contemporáneamente se emplazaron grandes plutones granitoides que conforman el Batolito de la Costa del Perú y de Chile. 5.
Tipos de Yacimientos Metalíferos de Bolivia
En Bolivia, más de 15 tipos de depósitos minerales metalíferos fueron identificados (según la siguiente lista), lo que demuestra la gran variedad de recursos metálicos potenciales, en lo qué podría ser uno de los ambientes geológico y metalogénico más prolíficos del continente, particularmente en los Andes Centrales y el Cratón de Guaporé (Precámbrico Boliviano). Ver Figuras 1 y 2.
Vetas polimetálicas “tipo Boliviano” Yacimientos polimetálicos relacionados con plutones Yacimientos Orogénicos de Au±Sb Yacimientos vetiformes Epitérmales y Transicionales Cobre en estratos rojos Vetas de zinc-plomo (plata) hospedadas en rocas sedimentarias Yacimientos de óxido de hierro-cobre-oro (IOCG) Depósitos sedimentarios exhalaticos (“SEDEX”) de Pb-Zn Menas de hierro en Formaciones de Hierro Bandeado (BIF) Yacimientos de Sulfuros Masivos Volcanogénicos (VMS) de Cu-Zn-Au (Pb) Depósitos de Ni y EGP relacionados con intrusiones Ultramáficas y máficas Yacimientos de tipo Mississippi Valley (MVT). Depósitos tipo placer de oro Otros tipos de depósito en Bolivia (Tipo Lovozero de Nb, Ta, TR; evaporíticos; piedras preciosas y semipreciosas; de pegmatitas; de azufre). Página | 4
Esta diversidad de depósitos está distribuida a través de Orógeno Andino y en áreas cubiertas por rocas del basamento Precámbrico, los que demuestra la favorabilidad geológica y metalogénica del territorio Boliviano. 6.
Distribución de los yacimientos metalíferos en Bolivia
La metalogenia de Bolivia está relacionada con la actividad magmática, particularmente con el emplazamiento de cuerpos intrusivos, plutónicos y subvolcánicos. Los primeros ocurren principalmente en rocas precámbricas y en la parte norte de la Cordillera Oriental, y la última en las porciones central y sud de la Cordillera Oriental. Bolivia participa de tres importantes provincias metalogénicas de América del Sur (Fig. 1): (2)
El Escudo Precámbrico (Cratón de Guaporé), Las Llanuras Chaco-Benianas (Cuencas Amazónica y Platense), y Los Andes Centrales.
Los terrenos precámbricos han sido muy poco explorados, aunque contienen grandes recursos potenciales no descubiertos de minerales; por su parte las Llanuras Chaco-Benianas han sido y son centros de extracción de oro aluvial; y los Andes Centrales hospedan la mayoría de los principales depósitos vetiformes metalíferos conocidos en Bolivia. 6.1. Oriente de Bolivia: El Escudo Precámbrico y las Llanuras Chaco Benianas
El Escudo Precámbrico, aunque poco explorado, presenta evidencias de considerables recursos potenciales de oro orogénico de alta ley, aunque de edad desconocida. En el área de San Simón, cerca de la frontera con Brasil, se observan vetas auríferas generalmente en “albarda” (saddle reefs) en una meseta sobre las tierras bajas amazónicas, en la región de la Faja de AuMn del Cratón de Paraguá (Fig. 2). Este yacimiento de 22 t de Au y hospedado en grauvacas de aproximadamente 1450 Ma - Millones de años - fue explotado a pequeña escala desde mediados de la década de 1700, y como producto de la erosión de las vetas auríferas se formaron una variedad de placeres. El yacimiento de 10 t Au de Puquio Norte, en el distrito de San Ramón a lo largo del borde occidental de la provincia Sunsás, consiste de vetas de cuarzocarbonato hospedadas en un BIF de edad mesoproterozoica inferior del Orógeno Sunsas. Estos depósitos pueden ser correlacionados con aquellos de la faja aurífera de Guaporé de Brasil, que incluye los yacimientos recientemente desarrollados de São Francisco (40 t Au) y São Vicente (19 t de oro). (2) Adicionalmente, la faja ferro-manganesífera de Mutún-Tucavaca, de, aproximadamente 230×30 km de extensión y de orientación al noroeste, hospeda las menas sedimentarias de FeMn más grandes de Bolivia (Fig. 1). Estos BIF de tipo Rapitan incluyen los depósitos de El Mutún, Cerro Rojo y Cerro Colorado-Murciélago que se encuentran localizados en grabens dentro la cuenca de Tucavaca. Los grandes ríos Madera, Madre de Dios, Beni, y Mamoré y sus numerosos afluentes drenan en las laderas nor-orientales de los Andes Centrales que contienen abundantes yacimientos de oro orogénico del Paleozoico y transectan luego la parte septentrional de la llanura ChacoBeniana. Varios de estos sistemas fluviales contienen cantidades excepcionales de oro en Página | 5
placeres (Fig. 1), que definen la llamada Cuenca Aurífera Amazónica. Los depósitos de oro en placeres tiene una ley promedio de aproximadamente 0,5 g/m3 Au, aunque las concentraciones en algunas localidades suelen sobrepasar los 4 g/m 3 (Heuschmidt y Miranda, 1995). La producción histórica de estos placeres se ha estimado en >1.200 t de Au, por lo que se trata de depósitos de oro tipo placer de clase mundial. La mayor parte de este oro se recupera de la Formación Cangalli del Terciario Superior, el cual fue retrabajado en canales fluviales modernos. Estos depósitos aluvionales contienen aun importantes recursos, por ejemplo, en las cabeceras del río Alto Madidi, una serie de gruesos conglomerados puede contener 54 millones de m3 de material con una ley de 0,05 g/m3 Au. 6.2. Bolivia Occidental: Los Andes Centrales
La parte boliviana de los Andes Centrales se caracteriza por la presencia de series variadas de yacimientos (Fig. 1) y de fajas metalogénicas (Fig. 2). Estos incluyen los depósitos de cobre en estratos-rojos del Mioceno a Plioceno, epitermales del Altiplano y de la Cordillera Occidental y de la faja estannífera del Mioceno, las fajas de oro-antimonio del Paleozoico, y las fajas de plomo-zinc no datadas de la Cordillera Oriental. Adicionalmente, los altos salares del Altiplano constituyen depósitos evaporíticos que contienen más del 50% de los recursos de litio del mundo. 6.3. Depósitos de cobre hospedados en Rocas Sedimentarias en el Altiplano
Más de 80 depósitos de cobre estratiforme del Mioceno al Plioceno se encuentran distribuidos a lo largo del Altiplano boliviano, entre los que se encuentra uno de los distritos más productivos, el de Corocoro, el cual ha sido explotado desde la época incaico. La mineralización de cobre en estratos-rojos se presenta generalmente a lo largo de los contactos y discordancias entre unidades del Terciario. Aunque se encuentran ampliamente distribuidos, los mismos a excepción de Corocoro y Chacarilla, son generalmente pequeños, lo cual refleja la ausencia de amplias secuencias marinas transgresivas requeridas para formar los reductores favorables en estratos-rojos continentales de áreas de yacimientos de clase mundial. Los depósitos de cobre más importante del Altiplano están asociados con diapiros de yeso que sirven como trampas reductoras locales. (2) 6.4. La Faja Polimetálica del Altiplano y de la Cordillera Occidental
La faja polimetálica de 800 × 200 kilómetros de las provincias del Altiplano y de la Cordillera Occidental (Fig. 2) se compone principalmente de los depósitos epitermales de Ag-Au-Pb-ZnCu. Estos se formaron durante el Mioceno Medio-Superior y del Plioceno Inferior, cuando el volcanismo y magmatismo poco profundo, permitieron la formación de muchos depósitos epitermales de metales preciosos y de base. Las características más importantes incluyen una mineralización epitermal de intermedia a alta sulfuración asociada con tapones subvolcánicos pequeños y poco profundos, domos de flujo, estratovolcanes, lavas, rocas piroclásticas, escudos ignimbríticos, y/o calderas volcánicas de composición dacítica, riodacítica, riolítica y andesítica. El depósito gigante de San Cristóbal Página | 6
de Ag-Zn-Pb diseminados puede corresponder a un emplazamiento dómico porfídico en un ambiente lacustre. 6.5. La Faja Estannífera Boliviana
La faja estannífera de Bolivia (Fig. 2) se extiende por aproximadamente 900 km en dirección noroeste a norte-sur en la Cordillera Oriental de Bolivia, donde la corteza continental alcanza su mayor potencia. Los filones estanníferos hidrotermales de alta ley (1-5% Sn), que por lo general también contienen cantidades importantes de Ag y W, están espacialmente asociados con granitos peraluminosos e intrusiones de pórfido de diferentes edades entre el Pérmico Superior y 4 Ma, aunque los más comunes son del final del Terciario. Las intrusiones constituyen mayormente fundidos corticales profundos de rocas sedimentarias paleozoicas. Los depósitos de la faja de estaño pueden ser divididos en cuatro grupos: pórfidos-(Sn); rocas volcánicas-(Sn-Ag-Pb-Zn que incluye Ag-Sn de tipo bonanza); hospedados en rocas sedimentarias (Sn-Ag-Pb-Zn) que definen en conjunto los yacimientos vetiformes polimetálicos de tipo boliviano y los depósitos de estaño-polimetálicos (Sn-W-Au-Zn) relacionados con plutones. 6.6. Las Fajas de Oro-Antimonio de la Cordillera Oriental
A lo largo de la Cordillera Oriental se presentan tres fajas distintivas que hospedan más de 500 yacimientos conocidos y ocurrencias de Au ± Sb orogénico (Fig. 2). Estos incluyen: (1) una faja al noroeste-oeste, desde cerca de La Paz, pasando la franja Oruro-Challapata, al distrito de Amayapampa, (2) una faja de dirección norte-sur desde los distritos de Caracota-Carma al distrito de Candelaria en la frontera con Argentina; y (3) una faja de rumbo al noroeste desde el distrito de Apolobamba, cerca de la frontera con Perú, a través de los distritos de AucapataYani y Cajuata-Los Machos, y el distrito de Cocapata-El Molino. La linearidad de estas tres fajas es consistente con las mayores estructuras corticales de los Andes Centrales, las dos primeras fajas siguen el límite entre el Altiplano y la Cordillera Oriental, mientras que la última faja es la única que se encuentra al centro de la mitad septentrional de la Cordillera Oriental boliviana. (2) Muchos de los distritos auríferos se encuentran en las mismas regiones de la Cordillera Oriental que contienen una mineralización de estaño relacionada con intrusiones mesozoicas y terciarias. Los yacimientos de oro orogénico, que comprenden vetas tipo “cintas” (ribbon), stockworks, vetas en albarda (saddle reefs) y menas diseminadas, se encuentran principalmente hospedadas en rocas sedimentarias del Ordovícico Medio a Silúrico Inferior. Muchos depósitos, en particular los de la faja Caracota-Carma-Candelaria, contienen hasta 10 a 20% Sb, en consecuencia muchos de estos fueron explotados originalmente por antimonio. Estos depósitos suelen tener mineralogía relativamente uniforme y preservar dos eventos paragenéticos principales. Los productos del evento temprano son oro, pirita, arsenopirita y minerales de wólfram en cuarzo lechoso. El evento más tardío de menor temperatura implica una deposición de sulfuros de Pb-Zn-Cu-Sb en cuarzo microgranular, de color gris azulado.
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6.7. La Faja de Plomo-Zinc de la Cordillera Oriental
Una serie de vetas de Ag-Pb-Zn hospedadas en rocas sedimentarias, con concentraciones anómalas de Au y Sb, y sin claras asociación con centros magmáticos, se encuentran localizadas a lo largo de la parte sur oriental de Cordillera Oriental en Bolivia (Figs. 1 y 2). Los distritos más importantes son Huara Huara, San Lucas, Toropalca, Cornaca, Tupiza y Mojo. Los depósitos contienen un recurso combinado estimado de 40 a 45 millones de toneladas de 10% Zn, 5.7% Pb, y 70-80 g/t Ag. Estas vetas de tipo Coeur d'Alene se presentan en fallas y a lo largo de charnelas de pliegues principalmente en lutitas del Ordovícico y menos comúnmente en limolitas. Sus edades son inciertas, ya que pueden haberse formado durante los grandes episodios de deformación aproximadamente. 320-290 Ma. en el sur de Bolivia (Jacobshagen et al., 2002), por lo que son esencialmente coetáneas con la formación de depósitos de oro orogénico. 6.8. Depósitos evaporíticos del Altiplano
En el sudoeste de Bolivia, en el Altiplano, se presentan decenas de salares que contienen grandes recursos de B, K, Li, Mg, y otros minerales evaporíticos. La evaporación en las cuencas cerradas ha concentrado estos elementos en salmueras residuales y en sales precipitadas. Debido al reciente interés mundial en el posible uso futuro de las baterías de iones de litio en movilidades, los recursos de litio de Bolivia han atraído un gran interés. Las salmueras en el Salar de Uyuni se estima que contienen 8,9 millones de toneladas de Li, el mayor de los recursos de ese metal en el mundo, así como 194 millones de toneladas de K, 7,7 Mt B, y 211 millones de toneladas de Mg. La superficie del salar es de aproximadamente 10.000 km2 y la evaporación que formó la capa antigua del salar de profundidad promedio 121-metros por debajo de la superficie actual terminó hace 3.520 años. Las salmueras actuales, que se localizan entre 5 a 20 cm por debajo de la superficie de la corteza de sal, presenta concentraciones entre 80 y 1.150 ppm de Li. Un alta proporción relativa de Mg / Li en estas salmueras podría, sin embargo, dificultar la recuperación de litio. (2) Referencias Bibliográficas
1. Mineralogía. [En línea] Noviembre de 2012. http://es.wikipedia.org/wiki/Mineralogía. 2. Guía a los Yacimientos Metalíferos de Bolivia. [En línea] Noviembre de 2012. http://www.osvaldoarce.com.
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