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ASPECTOS GENERALES CONCEPTOS BÁSICOS Recurso: Cualquier bien capaz de suministrar alguna utilidad o beneficio al hombre. Recurso natural: Vinculados al medio natural. En cuanto al uso, están condicionados por el nivel tecnológico de la sociedad. Su distribución es irregular. Son limitados. Ej.: Coltán (columnita + tantalita; mezcla de óxidos, con aplicaciones en procesadores, microchips de PS2, telefonía móvil, …). En función de la velocidad de consumo y la velocidad de génesis, pueden ser renovables o no renovables.
No renovables Recursos energéticos Renovables
Recursos minerales
Metálicos
Hidrocarburos Uranio Carbón … Energía solar Energía eólica Biomasa …. Metales preciosos Metales básicos Hierro y metales de aleación …
Minerales y rocas industriales Recursos hídricos Suelos Recursos culturales y paisajísticos
Provincias y épocas metalogenéticas: Una provincia es una región caracterizada por una relativa abundancia de mineralizaciones (desde un distrito minero hasta grandes regiones, como el Escudo Canadiense). Una época es el intervalo de tiempo favorable para la deposición de ciertas sustancias útiles. La formación de yacimientos está relacionada con evolución geotectónica de la corteza y manto superior. La distribución espacial y temporal no es aleatoria, sino que está condicionada por el ambiente geodinámico y la edad geológica en que se forman. Existen épocas y provincias metalogenéticas que concentran determinados tipos de yacimientos. Recurso mineral: Depósitos minerales hipotéticos, especulativos o insuficientemente conocidos, cuyas posibilidades económicas no pueden ser evaluadas en las condiciones actuales. Reserva: Concentraciones minerales que si pueden ser evaluadas, económicamente explotables y legalmente extraídas con los precios del mercado y condiciones medioambientales. Reservas base: Reservas con problemas (mineralizaciones con leyes muy bajas o problemas medioambientales). Yacimiento mineral: Concentración de sustancias de origen mineral, que son susceptibles de ser explotados económicamente, o que pueden llegar a serlo, si cambian determinadas condiciones. Un yacimiento mineral, tiene un cuerpo geológico (parámetros geológicos, físicos y químicos), y por otro lado, es un objeto valorable
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(parámetros económicos; habrá que comprobarlo con el carke o concentración media en la corteza). Clark (de un elemento): Concentración de ese elemento en la corteza terrestre (abundantes: >0.01%; raros: <0.01%). Ley: Concentración de un elemento en un yacimiento (ha de ser mayor que el clark). Ley de corte: La mínima de un yacimiento para ser explotado. Factor de concentración: Grado de enriquecimiento de un elemento para alcanzar la ley mínima de explotabilidad. Mena: Minerales para extracción de metales. Precisa tratamiento. Minerales industriales: No se extraen metales ni recursos energéticos de ellos. Necesitan un ligero tratamiento antes de su uso. Ganga: Minerales que acompañan a la mineralización. No interesa.
GEOMETRÍA DE LOS YACIMIENTOS
Concordante: Mineralizacion paralela con estructura y disposición de la roca de caja. No confundir con estratabound o estratoligados. Discordante: Falta de paralelismo entre mineralización y roca encajante.
FORMACIÓN DE YACIMIENTOS Puede ser cualquier roca sedimentaria, metamórfica o ígnea; hablamos de yacimientos familiares, cuando el ámbito generador coincide con la roca encajante; si no, es un yacimiento extraño. Es un yacimiento singenético, si se forma a la vez que la roca caja, y epigenético si no se forma al mismo tiempo.
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MÉTODOS DE ESTUDIO Métodos e estudio 1. Estudio de campo a macroescala. 2. Estudio de campo a mesoescala (roca, alteraciones y mineralizaciones). 3. Texturas y estructuras; se establece la secuencia de cristalización (secuencia paragenética). 4. Valoración de los resultados y tratamiento de los datos. Texturas de mineralización Texturas primarias (formadas a partir de un fundido): Dependen de la velocidad de cristalización; también en espacios abiertos (en los filones crecen minerales con orientación preferente). Texturas secundarias (formadas después de otro mineral): Reemplazamiento (sustitución de un mineral por otro); enfriamiento; deformación; annealing (sustitución de los bordes de grano). Texturas tipo placer: Minerales resistentes, que permanecen tras la destrucción de una roca. Paragénesis y secuencia paragenética Una paragénesis es una asociación de minerales formados en el mismo espacio y tiempo; Una secuencia paragenética se refiere al orden de cristalización de los minerales. Inclusiones fluidas Pueden ser primarias (contemporáneas a la formación del mineral; nos informan sobre el fluido que formó el mineral), o secundarias (posteriores a la formación del mineral; nos informan sobre las aguas que atraviesan la roca). Las inclusiones fluidas pueden ser estudiadas por métodos constructivos (pueden usarse varias veces, ya que no destruyen las IF; el más común es la microtermometría, que enfría o calienta las IF; si las enfría, se dan cambios de fase del fluido y se establece su composición; si las calienta, se da una homogeneización, y se obtiene la mínima temperatura de atrapamiento del fluido); o por métodos destructivos (sólo se pueden usar una vez; el más común es la ablación láser). Isótopos estables Se utilizan los pares 34S/32S, 18O/16O y D/H.
LÍMITE ARCAICO-PROTEROZOICO Cambio en composición atmósfera. Cambios tectónicos. Cambio en el régimen geotérmico (extensos procesos fusión del manto originan un rápido crecimiento de los continentes. Incremento de granitos ricos en K. Extrusión komatiitas). La erosión de estas masas genera un nuevo ambiente geológico: grandes cuencas sedimentarias con zonas de plataforma somera. Se forman grandes yacimientos sedimentarios detríticos como el de Witwatersrand (conglomerados con Au-U en el Proterozoico Inf.), y de precipitación química (BIF).
CLASIFICACIÓN DE LOS YACIMIENTOS
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Los yacimientos minerales, se clasifican en función de los PROCESOS DE FORMACIÓN, de la roca encajante, y de la concentración de los elementos: YACIMIENTOS ENDÓGENOS Relacionados con rocas ígneas básicas y ultrabásicas Cr-Pt-Ti (Bushveld) Cu-Ni-Pt (Sudbury) Asociados a carbonatitas (>50% carbonatos) (Kimberlitas) Relacionados con rocas plutónicas intermedias y ácidas Pegmatíticos (relacionados con procesos fisurales de cristalización) Tipo Skarn (intercambio de fluidos entre roca intrusiva y caja) Sn-W (fluidos de rocas ácidas e intermedias) Tipo Pórfido (Cu-Mo-Sn) Hidrotermales y filonianos Relacionados con rocas volcánicas y subvolcánicas aéreas Epitermales de metales preciosos Relacionados con procesos exalativos Exalativos volcanogénicos (próximos a la fuente volcánica) Exalativos sedimentarios (lejos de la fuente volcánica) YACIMIENTOS EXÓGENOS Relacionados con procesos exógenos Mississipy Valley (diagénesis; sulfuros de Pb-Zn) Alteración (residuales y placeres) Sedimentación química o bioquímica (BIF, IF, Mn) Bacteriogénico (marino tipo rell) Evaporación (sales y evaporizas) Oxidación: supergéicos (sulfuros) Metamórficos
ALTERACIONES HIDROTERMALES
H+ y Álcalis: Potásica (formación de silicatos potásicos; se aporta potasio al sistema); Propilítica (formación de epidota, clorita y carbonatos; alteración de plagioclasa, biotita y epidota), Filítica o sericítica (formación de sericita y cuarzo; lixiviación de álcalis); Greisen (formación de más seriecita que en el caso anterior); Argílica (formación de caolinita por alteración de la plagioclasa y montmorillonita por la alteración de los anfíboles); Argílica avanzada (fluidos muy ácidos; formación de cuarzo, caolinita, alunita y topacio). Otras: Turmalinización; Silicificación; Serpentinización; Hematización; Dolomitización; Carbonatación; Fenitización; …
RECURSOS MINERALES EN ESPAÑA Es el país más minero de la Comunidad Europea. Cuenta con más de 20 sustancias excedentarias, pero no cubre todas sus necesidades. Son importantes las potasas (Cataluña), el sulfato sódico, las arcillas especiales, el caolín, la celestina, el yeso, la magnesita, los feldespatos, el talco, … Estroncio: Primer productor mundial (Granada). Sulfato sódico: Primer productor mundial (Burgos, Toledo, Madrid). Sepiolita: Primer productor mundial (Madrid). Feldespato: Primer productor europeo (Segovia).
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Fluorita: Segundo productor europeo (Asturias). Pizarras: Primer productor mundial (NW España). Granito: Primer productor europeo (NW España). Mármol: Segundo productor mundial.
Hg: 1. Almadén; 2. Chóvar; 3. El Entredicho; 4. Usagre. Sulfuros masivos: 5. Aguas teñidas; 6. Aznalcóllar-Los Frailes; 7. Las Cruces; 8. Río Tinto; 9. Sotiel-Migollas-Masa Valverde; 10. Tharsis; 11. Vallejín; 12. La Zarza. Cr: 13. Calzadilla de los Barros (+EGP); 14. Cabo Ortegal (+EGP); 15. La Gallega (+Ni); 16. Jarales-Carratraca; 17. Marbella (+Grafito); 18. Ronda (+EGP). Ni: 19. Aguablanca; 20. Cala; 21. Cotos Wagner-Vivaldi; 22. Monchi-La BerronaBurguillos-San Guillermo; 23. Marquesado-Alquife-Las Piletas; 24. Ojos negros; 25. El Pedroso. Sn-W: 26. Barruecopardo; 27. Bustarviejo; 28. Cabrera Lijar; 29. La Fregneda; 30. Golpejas; 31. Mina Teba; 32. Otero de Herreros; 33. La Parrilla; 34. Penouta; 35. Sant Finx; 36. Santa Comba; 37. Los Santos; 38. Oropesa; 39. El Trasquilón-Las Navas; 40. Tres Arroyos. Au: 41. Almuradiel; 42. Carles; 43. La Codosera; 44. Corcoesto-Albores; 45. Lomo de Bas (+Ag-Sn); 46. Las Médulas; 47. Nava de Ricomalillo; 48. Pino; 49. Rodalquilar (+Sn); 50. Salave; 51. El Valle-Boinas; 52. Villamaría. Sb: 53. Burón; 54. Mari Rosa (+Au); 55. San Antonio (+Hg-W); Villarbacú. Pb-Zn: 57. La Carolina; 58. La Crisoleja-La Unión-Mazarrón (+Ag-Sn); 59. Linares; 60. Reocín-La Florida-Novales; 61. Rubiales; 62. La Troya. Ag-base metales: 63. Guadalcanal; 64. Herrerías-Sierra Almagrera; 65. Hiendelaencina-Región de Atienza. Mn-Co: 66. Calatrava.
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YACIMIENTOS RELACIONADOS CON ROCAS ÍGNEAS BÁSICAS Y ULTRABÁSICAS INTRODUCCIÓN Introducción Yacimientos intramagmáticos formados por cristalización directa de un magma. Son yacimientos familiares y singenéticos. Elementos metalogenéticos Pueden no concentrarse y no dar minerales (entran en los silicatos), no irse con los silicatos (dan fases residuales), o concentrarse (forman minerales propios que cristalizan junto a los silicatos; si la cristalización es temprana, dan cristalización fraccionada, y si son tardíos, dan inmiscibilidad líquida [yacimientos tipo Sudbury]). Origen del azufre • Fusión mantélica: Formación de magmas saturados en S por fusión de un manto anómalo en S (Arcaico, zonas profundas del manto (250-300 km) enriquecidas en S; explicaría Ni en komatiitas). Cuando 34S es -2.6 a +3.4 0/00, los magma son generados por fusión parcial en el manto. La disminución de S en el manto, se debe a sucesivos ciclos de la Tectónica de Placas. • Asimilación magmática: Contaminación al atravesar rocas ricas en S (evaporíticas); explicaría el S en Noril`sk y Duluth (únicos casos con edad menor 1700 m.a). • Acidificación del magma: La incorporación de sílice a un magma máfico próximo a la saturación de S, produce una disminución de la solubilidad de sulfuros y la separación de un líquido sulfurado inmiscible (Ej. Sudbury). Cr, Pt, Ti Son los elementos que se concentran en estos yacimientos; su roca caja puede ser básica y ultrabásica. En corteza oceánica forman ofiolitas tipo alpino (Cr) y zonados tipo Alaska (Fe). En corteza continental, pueden forman intrusiones intracratónicas tipo Bushveld (Cr) y Sudbury (Ni); Rifitng, dando basaltos de meseta (Ni); Vulcanismo intercratónico, dando komatiitas (Ni) y anortositas (Ti); Fracturas de tensión en cratones, dando kimerlitas (diamantes) y carbonatitas (Nb y T.R.).
GÉNESIS DE YACIMIENTOS DE SULFUROS MAGMÁTICOS Generación de un magma máfico-ultramáfico en el manto (fusión parcial). Fundido basáltico con Ni, Co, Cr, V, Cu, EGP, Au.... Ascenso del magma a la corteza (cámara magmática). Segregación de un líquido sulfurado inmiscible → colector de Ni, Cu, Co, EGP... Magma basáltico → Sobresaturación en S. La segregación, puede darse por adición de S desde las rocas encajantes, contaminación por sílice (disminución de solubilidad del S), mezcla de magmas o por procesos de cristalización fraccionada. Concentración del líquido sulfurado por acumulación gravitatoria (Densidad líquido sulfurado > fundido silicatado). Cristalización del líquido sulfurado → pirrotina + pentlandita + calcopirita, con EGP en solución sólida y/o cristalización de MGP. Redistribución de los metales por procesos hidrotermales tras la cristalización. Modelo de las bolas de billar
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Acumulación basal de sulfuros en la cámara: sulfuros masivos → semi-masivos → diseminados.
YACIMIENTOS DE CROMO Mineralizaciones de cromita. Mecanismos de cristalización Las podemos encontrar diseminadas en peridotitas mantélicas y acumulado, en pods de dunita en peridotita mantélica, o en layering en dunitas acumulado. La formación de pods de dunita, puede ser a partir de fundidos basálticos procedentes de la fusión del manto en una zona de dorsal oceánica, o por reacción fundido/roca en una zona de suprasubducción. Las mayores concentraciones de Cr-EGP se asocian siempre a dunitas. La Cromita se puede formar por cristalización coetéctica de cromita+olivino, seguido de separación mecánica; implica la creación de una cámara magmática. También puede cristalizar por mezcla de magmas o por cambios en la fugacidad del oxígeno (la solubilidad del cromo disminuye con la fugacidad del O2). Cromitas estratiformes Intrusiones estratificadas; Grandes lopolitos máfico-ultramáficos; Estructuras bandeadas y variación composicional de muro a techo (debido a procesos de diferenciación). Las de interés económico, son del Proterozoico o Arcaico. Todas las series tienen alto potencial metalogenético. Contienen el 90 % de las reservas mundiales y se explotan como capas; sólo participan en el 45 % de la producción mundial. En la mayoría de los complejos se diferencia una zona inferior ultramáfica con mineralizaciones.
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Cromitas Podiformes Relacionados con rocas básicas y ultrabásicas del manto superior y corteza inferior, que después son abducidos (ofiolitas); en márgenes de placas. Pueden ser de harzburgita (olivino + ortopiroxeno + espinela), o Lherzolita (olivino + ortopiroxeno + clinopiroxeno). Ofiolitas
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YACIMIENTOS DE Ni-Cu La mayoría del Ni (se utiliza en aleaciones) se extrae de lateritas niquelíferas. En los yacimientos de sulfuros de níquel, se necesita una fase sulfurada de un magma básica y un proceso de segregación magmática; se encuentran en rocas arcaicas, ya que el manto, actualmente empobrecido, era rico en S. Asociados a cuerpos intrusitos emplazados en áreas cratónicas Pueden ser complejos estratificados (Ej.: Sudbury; Formado por impacto meteorítico, que permitió el acceso de magma, ascendiendo las concentraciones de sulfuros y dando aglomeraciones basales; la nube que creó el impacto, generó brechas en los niveles superficiales); o relacionados con basaltos de meseta (no llega a salir el magma a la superficie; se dan grandes apilamientos volcánicos de rocas intrusivas). Yacimientos sinvolcánicos Se dan en rocas verdes de finales del Arcaico; Se generan basaltos + komatiitas con texturas spinifex; Ej.: Kombalda (Australia), y Aguablanca (España).
YACIMIENTOS DE ELEMENTOS DEL GRUPO DEL PT (EGP) Asociados a sulfuros magmáticos (precipitan en estados tardíos; EGP asociados a sulfuros de Ni y Cu) o a óxidos y silicatos (en corteza oceánica; intrusiones zonadas con dunitas). Mineralizaciones de EGP Ofiolitas pobres en EGP: Tipo MORB; Baja tasa de fusión parcial Ej.: Lizard en Cornwall, Bay of Islands en Terranova. Ofiolitas ricas en EGP: Tipo supra-subducción; Alta tasa de fusión parcial. Ej.: Troodos en Oman, Shetland en Escocia. Procesos de concentración de EGP Alta tasa de fusión parcial para extraer los EGP. Separación de los EGP por cristalización. Os, Ir y Ru tienden a concentrarse en cromititas. Pt y Pd se concentran en sulfuros diseminados de metales base tales como pentlandita, heazlewoodita, millerita, pirrotina, calcopirita, calcosina y bornita. Indicadores geoquímicos de EGP Cr, indicador para Os,Ir y Ru. Ni y Cu, indicadores de Pt y Pd. Au, suele ser anómalo en áreas ricas en EGP. As, indicador cuando una concentración magmática es cortada por fallas y los EGP son reconcentrados por procesos secundarios.
YACIMIENTOS DE Ti Ilmenita y rutilo en yacimientos tipo placer y yacimientos ortomagmáticos; se producen por inmiscibilidad de los óxidos de Ti con la roca madre.
YACIMIENTOS DE Ni-Cu-Fe Naldrett, 1997 1. Cinturones de esquistos verdes arcáicos: Komatiítas en Australia Occidental (Kambalda). 2. Rift continental: Thompson (Canadá), Jinchuan (China). 3. Cratones intracontinentales: Noril´sk (Rusia), Bushveld (Sudáfrica). 4. Cinturones orogénicos activos: Maine, (USA).
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Misra, 2000 1. Asociación komatiítica (Kambalda, Australia) 2. Asociación toleítica I. Complejos intrusivos máficos-ultramáficos: Noril´sk y Pechenga (Rusia), Jinchuan (Canadá). II. Grandes complejos estratificados: Bushveld (Sudáfrica), Stillwater y Duluth (USA). III. Complejo Sudbury (Canadá) → origen meteorítico.
KIMBERLITAS Ultrabásicas, potásicas; afloran en superficie como diatremas tipo porfídico; Porterozoico-Cenozoico (la mayoría se han formado en los últimos 200 Ma); Diamantes en xenolitos mantélicos (peridotíticos y eclogíticos). Los peridotíticos son anteriores a la kimberlita, mientras que los eclogíticos, son de edad similar. En general, tienen leyes bajas (no todas son explotables). Forman chimeneas o diatremas con forma de cono invertido; contactos abruptos y gran extensión vertical hasta llegar a enraizar con los diques de alimentación. Emplazamiento explosivo a partir de fracturas profundas lo que originó la forma cónica; impide transformación a grafito. Se exploran zonas con rocas de composición kimberlítica, zonas con cratones antiguos (< 2000 ma), y estructuras favorables (interseccionde grandesfallas o alineamientos, con evidencia de tectónica vertical). Los mejores métodos, se basan en la prospección mineralógica (descubrimiento de AK1) y geofísica (magnético).
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CARBONATITAS Rocas volcánicas o plutónicas en fallas o cruces de fallas intracratónicas. Formadas por carbonatos magmáticos intrusivos, y asociadas a rocas ígneas alcalinas. Proterozoico-Actualidad. En regiones cratónicas. Formas circulares o elípticas. Se emplazan en tres estadios: 1) Intrusito de grano grueso (cc, apt, mg, aug, bt); 2) Grano más fino; hay un estadio cálcico y otro dolom´çitico; estructura bandeada; 3) Carbonatos más ricos en hierro; hay hierro, TR y elementos radiactivos; sus estructuras cortan a los dos estadios anteriores. Previo a 1) y 2) se da la fenitización, con pérdida de sílice. Corresponden a fundidos residuales de la consolidación magmática, donde se han concentrado gran cantidad de volátiles y elementos incompatibles; se asocian a TR y otros elementos menores. Yacimiento de Palabora Gran pipa alcalina (3.7 km) que intruye las rocas graníticas del basamento arcaico. Única carbonatita precámbrica con Cu, en el mundo. Se explota a cielo abierto y luego está previsto en interior. Edad 1900 Ma (1 Ma posterior que el cratón encajante). Produce Cu (su principal producción), U (uranotorianita), P (apatito y vermiculita para áridos ligeros y como aislante), y Zr-Hf (badeleyita). Pipa norte: Se explotó por vermiculita entre 1946-1990. Pipa central: La de mayor interés económico (Cu). Carbonatita intruída en varios estadios: C. bandeada (Mt), Foscorita (PC), transgresiva (Cu).
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Pipa sur: Se exploto por P.
YACIMIENTOS RELACIONADOS CON ROCAS PLUTÓNICAS INTERMEDIAS A ÁCIDAS INTRODUCCIÓN Se encuentra en arcos magmáticos, en bordes de placa destructivos, y en cinturones colisionales que bordean zonas de sutura. Las mineralizaciones, se localizan en la roca plutónica o en la zona circundante; se forman por precipitación de fluidos individualizados al final de la cristalización magmática. • Serie plutónica tipo S o tipo ilmenita: Composición granítica muy restringida. Se genera por anatexia cortical de rocas metamórficas y sedimentarias con C: magmas con baja fugacidad de oxigeno (yacimientos de Sn-W, pegmatitas; cadena Hercínica europea). • Serie plutónica tipo I o tipo magnetita: Abarca toda la serie calcoalcalina (gabrodiorita-tonalita-granodiorita-granito). Se genera en el manto superior y no sufre contaminación con rocas ricas en C: fugacidad oxigeno alta: pórfidos de Cu-Mo, hidrotermales y skarn de Fe, yacimientos de Au.
PEGMATITAS
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Rocas holocristalinas de grano grueso, de origen magmático o metamórfico, que corresponden a los productos finales de la cristalización. Pueden ser ultramáficas (Cl, P, Ti), alcalinas (P, F, Zr, Cs, Nb) o graníticas (únicas con interés como yacimiento; cuarzo, microclima, plagioclasa, sodio, micas y accesorios). Las pegmatitas pueden ser simples (homogéneas, composición sencilla; borde aplítico) o complejas (heterogéneas; presentan zonado de núcleo a borde: borde con texturas aplíticas, zona de pared con cristales mayores, zona intermedia con minerales interesantes de Li y Be, núcleo estéril con Q masivo). El zonado dependerá de la distancia a la fuente de origen: Cuanto más próxima → Magnetita → PlagioclasaMicroclina → Minerales de Li y Rb → Albita-espodumena → Q, berilo, casiterita, wolframita → Más lejana. En su formación, primero cristaliza un sistema semicerrado; a medida que cristalizan los minerales, el fluido va cambiando su composición dando capas concéntricas de distinta composición; por último se da la concentración de elementos. La explotación se lleva a cabo en aquellas de pequeño tamaño, ricas en Li, Nb, Ta, Cs, Rb, donde puede haber coltán (Nb+Ta, es decir columnita + tantalita); también, turmalinas y berilos. En España, se dan en el Macizo Hercínico, Salamanca y Extremadura. Pegmatitas graníticas Se asocian a cuerpos intrusivos y/o zonas de alto grado metamórfico con fenómenos de migmatización. Se dan diferentes tipos según el nivel de emplazamiento: Pegmatitas miarolíticas o superficiales: 1,5 - 3,5 km; En las zonas apicales de granitos epizonales; En rocas metamorficas debajo grado; Bolsadas pegamtíticas formadas por cuarzo, berilo, topacio, … (calidad gema). Pegmatitas de elementos raros o profundidad intermedia: 3,5 - 7 km; Diques en rocas metamórficas de grado medio; Mineralizaciones de Li, Rb, Cs, Be, Ta (Sn, Nb). Pegmatitas micáceas o de gran profundidad: 7 -11 km; Encajan en rocas metamórficas de facies anfibolita-almandino; Cuerpos irregulares y masas irregulares; Micas, U, TR, Be, Nb. 4. P. Pegmatitas de profundidad máxima: Profundidad maxima (<11km); En facies granulitas; Presentan contactos graduales a migmatitas; Sin relación con rocas granáiticas; Sin mineralización de interés económico. Existe una correlación entre el tipo de pegmatita y la facies metamórfica del encajante, debido a un cierto equilibrio entre las presiones de fluidos de pegmatitas y del encajante (aunque la formación de pegmatitas es posterior al metamorfismo regional). Así, las pegmatitas de elementos raros se encuentran en rocas metamórficas de baja P; las pegmatitas micáceas, en las rocas de alta P; y las pegmatitas abisales están asociadas a granulitas y anfibolitas.
YACIMIENTOS DE Sn-W (GREISSEN) Elementos incompatibles con propiedades similares, que se concentran en fluidos residuales. Asociados a greisen y albitización (alteración de feldespatos y biotita con neoformación de cuarzo, micas, topacio y fluorita). Se originan por fusión parcial de metasedimentos, que dan magmas ricos en Be, Sn, Nb, Ta y REE; si el contenido en agua está entre el 21 y el 4 por ciento, los cationes son transportados y se emplazan próximos a la superficie. La formación sigue varias etapas: 1) cristalizado 60%; celdas de convección; el fundido fraccionado se acumula en el techo; 2) saturación de fluidos; sistema de capas en la zona superior; porfídico; fractura de la cúpula, expulsión de fundidos intersticiales, diques; 3) Fin de celdas de convección, y greisen en zonas de contacto y sistemas de fracturación. En España se dan en la Parrilla (Cáceres).
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SKARN Rocas de grano grueso formadas por rocas de silicatos cálcicos (grantes + px + Al, Fe, Mg, Mn) originadas en el contacto entre una roca carbonatada y una roca intrusiva. Mineralizaciones de Cu, Au, Fe, W, Zn, Mo y Sn. En función de la roca emplazada (exoskarn), tenemos skarns magnésicos o cálcicos; según el metal dominante, skarns de Cu, Au, Fe, W, … Se forman siguiendo varias fases: 1)Intrsusión magmática con aureola de metamorfismo isoquímico; 2) Metasomatismo; se da la mayor temperatura, formándose minerales anhidros, normalmente óxidos; 3) Baja temperatura; metamorfismo retrógrado; se forman sulfuros a gran profundidad, la alteración retrógrada no se produce, ya que las T son muy elevadas y no descienden; Mesozonales: los fluidos no migran, debido a P; Epizonales: Mayor circulación de fluidos. Además, debemos tener en cuenta que en skarns muy alejados pueden no darse las etapas 1 y 3. Los yacimientos tipo skarn, se pueden clasificar según los elementos abundantes, la composición del magma intrusivo, el ámbito geotectónico y la evolución tectónica global (estado de oxidación, tamaño, textura, profundidad, …). Skarns de Fe Los más comunes; mesozonales; en aros isla. Skarns de Au Reducidos (enriquecidos en oro en zonas externas y cobre en las internas), o skarns oxidados (al revés); pocos sulfuros. Skarns de Cu En zonas orogénicas de subducción a partir de granitos tipo I. Skarns de W A partir de rocas calcoalcalinas en batolitos equigranulares profundos; Oxidados 3+ (Fe + carbonatos) o reducidos (Fe2+ + carbonatos). Skarns de Mo A partir de plutones con ilmenita y flogopita; Reducidos. Skarns de Zn Epizonales asociados a subducción o rifting. Skarns de Sn Alta concentración de Q; En zonas de rifting, relacionados con alteración tipo greisen. En España se dan Skarns en Ossa Morena (Cu-Fe), Centroibérica (W-Sn con scheelita y casiterita) y Pirineos (W-Mo).
YACIMIENTOS HIDROTERMALES Filonianos (en corteza continental) Interacción con fluidos procedentes de basaltos hidratados, aguas connotas, sedimentos situados encima de los basaltos; estos fluidos salen por colisión, subducción o enterramiento. Tienen un fuerte control estructural (rellenan fracturas); las rocas encajantes, según la profundidad, pueden ser metamórficas o volcánicas. Se encuentran en lugares con fuertes deformaciones; en zonas dúctiles, se emplazan en sombras de presión; en frágiles, rellenan fracturas. Las fracturas pueden provenir del relleno de cavidades primarias o huecos inducidos, o del reemplazamiento de un mineral por otro. Se da carbonitización, silicificación, y procesos de metamorfismo alcalino. Las estructuras geológicas favorables son desgarres secundarios en zonas de cizalla: según la temperatura de formación, se clasifican en epitermales, mesotermales o hipotermales.
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Actualmente, se clasifican también en función de los elementos encontrados: Mesotermales de Au En zonas de cizalla; las alteraciones no presentan tonalidad vertical (equilibrio entre la temperatura del fluido y la de la roca encajante); profundidad variable; si el encajante es una roca ácida, se da oro nativo, sericita, pirita, carbonatos, y raramente teleluros; si el cantante es una vulcanita básica, se dan teleluros, oro, pirita, arsenopirita, carbonatos y plata raramente. En dominios frágiles, se dan texturas colomorfas y geodas, bastante pirita y alteraciones a micas blancas; En dominios de transición frágildúctil, fallas inversas, stocksorks; en dominios dúctiles, importantes cizallas. Las rocas encajantes, suelen ser metamórficas someras. Se da carbonitización, sericitización, …, si es alteración retrógrada, se da enriquecimiento en oro. Suelen ser yacimientos sin pico metamórfico o post-pico metamórfico. Pueden ser yacimientos relacionados con rocas verdes arcaicas (Australia y Canadá; yacimientos epigenéticos; control estructural; asociados a cizalla; paragénesis Au-Ag-As-W. Alteraciones con enriquecimiento de dióxido de carbono, S, K, zonación lateral, …) o yacimientos hercínicos (Europa; más modernos; emplazamiento más somero; en zonas de cizalla; Etapas de mineralización: 1) Q+ Arsenopirita; poca concentración de oro; fluidos muy densos; 2) Brechificación de lo anterior; Asp + Q; fluidos poco densos; 3) Microfracturación de lo anterior; alto contenido en oro. Ag-Pb-Zn-F-Ba No aparecen a la vez todos los elementos; a los 230-150 ºC aparecen Pb-Zn-Ag, sulfuros de Fe, Po, Asp, Gal, Esfal, Sulfosales de Ag; a los 150-110 ºC, aparece F+Ba+(Pb+Zn), fluorita, baritina, esfalerita, galena, … Se forman en fracturas subverticales. Los metales provienen de lixiviados de la roca caja. Ni-Co-Bi-Au-U En filones; texturas de reemplazamiento; postectónicos subverticales asociados a rifting; Paleozoico-Mesozoico. La roca encajante puede ser metamórfica, sedimentaria o granítica. Como estructuras de mineralización, se dan rellenos de espacios, texturas de reemplazamiento, fracturas múltiples, alteraciones propilíticas y fluidos no magmáticos. A los 400-500 ºC, mineralizaciones estériles (Q, Gal, Py, Esf); a los 300-350 ºC, uraninita y Q; a los 250-150 ºC, arseniuros y sulfuros; a los 125 ºC, se da fluorita y baritina. Sb En China, asociados a fracturas, y en Europa asociados a zonas de cizalla dúctil. Paragénesis: Stinnita; sulfuroantimoniuros y Sb nativo. Formación en tres etapas: 1) As y mucho Fe; 2) Zn; 3) Pb-Sb, quedando como ganga Q + baritina. Como alteración, se dan dioritizaciones en aureola.
PÓRFIDOS Se dan en cinturones orogénicos asociados a zonas de subducción; Generalmente relacionados con eventos intrusivos de rocas ígneas félsicas, epizonales y porfídicas; las rocas encajantes pueden ser de cualquier tipo. Gran volumen de mineralización, pero diseminadas, por lo que su explotación está limitada. Los más importantes son los de cobre, molibdeno y estaño. Pórfidos de Cu-Mb Cilíndricos, pequeños; relacionados con intrusiones porfídicas ácidas o intermedias; relacionados con cadenas orogénicas; intrusiones graníticas tipo I. Origen mantélico del magma que intruye. Zonas arco-isla o márgenes subductivos. Se da alteración potásica a 400-600 ºC, sericítica a 300-400 ºC, a veces argílica y propilítica.
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Las mineralizaciones metálicas son de tipo stockwork y diseminación; en 4 zonas concéntricas: zona interna (Cu<0.3%; pirita, calcopirita y molibdenita); zona mineralizada (Cu>0.5%; pirita y calcopirita); zona pirítica (cu entre el 0.1 y 0.5 %; pirita y calcopirita); zona pirítica externa (pirita con concentraciones locales de galena, esfarelita, …). Pórfidos de Cu-Au En arcos-isla. La roca intrusiva es una sienita porfídica o una diorita porfídica. Sólo alteración potásica y propilítica. Para su formación, primero se da un emplazamiento en zonas someras, y luego los volátiles acumulados en la zona interna, producen la rotura de la zona externa ya cristalizada. Al principio, los fluidos magmáticos dan alteración potásica, y luego los meteóricos, alteración propilítica. Pórfidos de Mb-F En zonas de rift. Asociados a intrusiones de rocas félsicas; también en stockwork y pipas. Las mineralizaciones pueden ser cilíndricas (mineralizaciones en la roca intrusiva y encajante), capa invertida (mineralizaciones en roca intrusiva y encajante), o tabular (mineralizaciones en roca encajante). Las mineralizaciones están constituidas básicamente por casiterita (asociada a filones de Q + sulfuros + óxidos + ganga; o en fracturas más finas como impregnación; o en la matriz de las brechas). Se pueden tratar de Moly (cuarzomonzonita; similares a los pórfidos de cobre: transiciones entre pórfidos de cobre y molibdeno; relación F/Cl baja; roca intrusiva; granitos tipo I) o Climax (más elementos traza que en Moly, múltiples intrusiones, magmas ricas en F, Rb y elementos incompatibles; baja concentración de cobre; alta relación F/Cl; silicificación en la roca encajante). Las alteraciones son similares a las de cobre, pero predominando la potásica y silicificación; se dan zonas de alteración: 1) alteración potásica + fundido magmático; 2) alteración de cuarzo + potasio; alteración filítica; alteración argílica; alteración propilítica. Pórfidos de Sn+Ag Descritos a partir de yacimientos tipo Boliviano. Parecidos a los de cobre, aunque con ausencia de alteración potásica; forma e cono invertido y red filoniana tardía respcto a la intrusión. A altas temperaturas, se da sericificación y turmalinización; alteración sericítica penetrativa en la intrusión y propilítica en la roca encajante; en la zona superficial, alteración argílica y halos de pirita. Se da casiterita, estanmina, sulfosales de Sn, Pb y Ag. Las mineralizaciones se producen en dos fases: 300-400 ºC (Q, casiterita, bismutina, wolframita y turmalina) y 300 ºC (sulfuros + sulfosales de Pb y Sn); al bajar la temperatura, la pirrotina pasa a pirita + moscovita + siderita + calcopirita + aspirita + escalerita. Se forman siguiendo tres pasos: 1) Intrusión magmática + agua meteórica; 2) silicificación en el interior de la intrusión y turmalinización debido a fluidos magmáticos; 3) alteración sercítica en el núcleo del cuerpo subvolcánico; alrededor, alteración propilítica; formación de filones posteriores al emplazamiento del pórfido.
YACIMIENTOS V.M.S. CARACTERÍSTICAS GENERALES
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Yacimientos proximales: Escasa deformación. Asociados a rocas volcánicas máficas y/o félsicas (brechas, piroclastos..) que corresponden al comienzo del vulcanismo. La mineralización, puede ser masiva de tipo stratabound (sulfuros de Fe-Cu-Zn-Pb en forma de lentejones con contactos netos a techo y gradacional a muro) o diseminada y stockwork (por debajo de la mena masiva). Se da zonado mineralógico: Cu a muro (calcopirita); Zn+Pb a techo (esfalerita y galena). Se dan sulfuros Fe (Py, Po) en todo el yacimiento. Hay exalitas: sedimentos silíceos ricos en Fe (Mn), que representan precipitados químicos durante episodios de menor actividad hidrotermal. Se produce alteración clorítica y sericítica de las rocas de muro, siguiendo patrones de alteración.
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Yacimientos distales: Empobrecidos en cobre. No hay zonación.
DISTRIBUCIÓN En cinturones volcánicos de tipo origen submarino, en diferentes contextos geodinámicos y desde el Arcaico hasta el Terciario. Ej.: Escudo Candiense (distrito de Noranday Mattabi); Escudo Australiano (Pilbara); Chipre (asociados a ofiolitas); Faja Pirítica (Río tinto, Aznalcóllar, Neves Corvo); Japón (Kuroko).
TIPOS Yacimientos Cu-Zn (tipo Chipre)
Cinturones rocas verdes: Noranda-Mattabi
Ofiolitas: Chipre; ambientes de arco volcánicos y back-arc asociados a rocas máficas y sedimentarias.
Encajados en sedimentos en terrenos volcánicos: Tipo Besshi. Encaja en metapelitas y grauvacas asociadas a metabasaltos toleíticos (rocas verdes,
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anfibolitas). La mayoría contienen 3-30 t de mineralización con leyes de 1-3% Cu; Pb: trazas; Zn: 0,3-0,9(Besshi) hasta 6% (Killingdal, Noruega). Generalmente no feeder a muro(conductos de alimentación). Amplio rango de valores δ34S (-2 a 12‰): implica S magmático y marino. Dispersión de valores isótopos Pb: fuente basáltica y sedimentaria. La acumulación de sulfuros en la fosa de las Guaymas representa los análogos modernos de los yacimientos tipo Besshi. Asociados a ofiolitas. Se consideran los análogos mas antiguos de los sulfuros que se forman actualmente en los fondos oceánicos asociados a centros de emisión. Son de pequeño tamaño(< 1 m); Lentejonesde sulfuros, de tipo stratabound. A muro presenta extensa e intensa alteración hidrotermal; a techo, formación rica en Fe-Mn. Mena: pirita, calcopirita y variable cantidad de esfalerita. Yacimientos Zn-Pb-Cu (tipo Kuroco) Arcos volcánicos con vulcanismo bimodal, donde las rocas félsicas con o sin rocas sedimentarias asociadas, predominan a muro de la secuencia. La mayoría se formaron a más de 2000 m profundidad asociados al vulcanismo bimodal en el Mioceno medio. Encajan en secuencias con rocas félsicas (lavas, brechas y tobas). Algunos yacimientos están relacionados con domos riolíticos. Yacimientos Cu-Zn (tipo Noranda) Zonado mineralógico en la mena masiva. Alta relación r.máficas/r. félsicas a muro de la secuencia. Ausencia de lavas, rocas fragmentarias o vesiculares: sugiere profundidad del agua mayor de 500 para rocas volcánicas de muro. Alteración cloriticasericítica a muro del cuerpo mineralizado. Yacimientos tipo Mattaabi Mayor contenido en Pb y Ag. Mucha mayor proporción de rocas volcánicas félsicas a muro. Zona de alteración cloritica-sericítica peor definida. Faja pirítica Provincia metalogenética a escala mundial (240×40 km, con 8 depósitos supergigantes mayores de 100Mt. Producción: 300 Mt. Reservas: 1.500 Mt. Leyes: 46% S; 42% Fe; 2-4% Cu+Zn+Pb.
YACIMIENTOS RELACIONADOS CON ROCAS PLUTÓNICAS INTERMEDIAS A ÁCIDAS M.V.T. Mineralizaciones encajadas en carbonatos; muchos huecos; epigenéticos. Alteraciones por fluidos muy salinos (lixiviación y evaporación). Se forman por fracturación de carbonatos, mezcla de fluidos y crecimiento en espacios abiertos; texturas de crecimiento rápido. Paragénesis de Pb-Zn y F-Ba. Se dan en contextos compresivos con mezcla de fluidos; borde de cuenca.
B.I.F. Precámbricos. Pueden ser de gran espesor. Alternancia de capas finas con minerales de hierro y cherts silíceos. Faices de óxidos, carbonatos, silicatos o sulfuros. Tipo Algama
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En cadenas de rocas verdes arcaicas; relacionados con depósitos volcánicos y grauvacas; laminación fina. Tipo Superior Relacionados con cuarcitas y pizarras; no hay rocas volcánicas asociadas a los yacimientos, pero están presentes.
I.F. Fanerozoico; más impurezas y menos hierro (ya no se explota). Tipo Clinton Cuerpos oolíticos masivos; yacimientos lenticulares en márgenes continentales con aguas someras. Tipo Minette Texturas oolíticas; mineralogía variable dentro de cada oolito; yacimientos en márgenes continentales con pequeñas variaciones en la vertical, para que se den pequeñas cuencas).
YACIMIENTOS RESIDUALES Autóctonos: por alteración y lixiviación de la roca madre; alteraciones importantes, oxidación, hidratación, … Se dan en climas tropicales; minerales solubles; buen drenaje; escaso relieve; mucha vegetación.
