[Escribir el nombre de la compañía]
OTROS YACIMIENTOS MINERALES
Gonzales Sánchez, José Luis
Alcántara Membrillo, José Luis
Mantilla Quispe, Elías
Flores Goicochea, Ismael
Rojas Terrones, Katia Isabel
Gonzales Llerena, Carlos
Romero Salazar, Wilmer
Cajamarca, noviembre del 2011.
INDICE INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………03 OBJETIVOS……………………………………………………………………....04 YACIMIENTOS PEGMATÍTICOS ………………………………………………05 Introducción…………………………………………………………….05 Pegmatitas……………………………………………………………....06 Características………………………………………………..07 Yacimientos de Pegmatitas…………………………………08 Ejemplo de Yacimiento Pegmatítico………………………09 PALCA 11……………………………………………..09 YACIMIENTOS POR INTEMPERISMO O METEORIZACION………………12 Yacimientos No Metálicos De Intemperismo Físico……………..13 Yacimientos Metálicos De Intemperismo Físico………………….13 Oro En Las Morrenas…………………………………………………..14 En La Franja Sedimentaria Mesozoica…………………………….14 En La Cordillera Oriental………………………………………………15 En La Llanura De La Selva…………………………………………….15 Yacimientos No Metálicos De Intemperismo Químico…………..17 Bauxita…………………………………………………………..17 Yacimientos Metálicos Del Intemperismo Químico………………..21 YACIMIENTOS DE ESTAÑO …………………………………………………….24 Yacimientos De Estaño En Intrusivo Félsico……………………….30 Cordillera Oriental …………………………………………….30 Isovalores Cu/Sn De La Veta San Rafael (Puno)..30 Carabaya (Puno)………………………………………………..34 Yacimiento Mineral……………………………………36 Control Mineralógico………………………..39 ZONA DE TRANSICIÓN DE PÓRFIDOS A EPITERMALES……………44 CONCLUSIONES…………………………………………………………….54 BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………….55
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INTRODUCCIÓN
Una clasificación que es poco adecuada para los minerales, como es la genética (el cuarzo, por ejemplo, se clasificaría en todos los grupos que se establezcan, pues se forma en todos los ambientes geológicos posibles) sí es adecuada para la clasificación de rocas y de yacimientos minerales, pues éstos tienden a formarse por procesos concretos y únicos. No obstante, el problema a menudo es identificar correctamente qué proceso es el que ha formado una roca o un yacimiento mineral en concreto.
Siendo el Perú un país muy rico en ocurrencias de yacimientos minerales, con una amplia distribución geográfica, se ha incluido una parte de los yacimientos representativos e importantes del país, en forma resumida.
Esperamos que el presente trabajo constituya una referencia bibliográfica, que contribuya a entender mejor la mineralización del territorio.
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OBJETIVOS
GENERAL
Conocer los procesos y ambientes donde se generan los diferentes tipos de acumulación y concentración anormal de mineral, los que se convierten luego en yacimientos minerales. ESPECÍFICOS
Distinguir las características de las mineralizaciones. Interpretar los parámetros geológicos bajo una perspectiva económica y de tecnología minera Desarrollar métodos y técnicas de estudio de los yacimientos.
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YACIMIENTOS PEGMATITICOS
Introducción Las pegmatitas son el resultado de la cristalización final de magmas en un ambiente rico en volátiles, que favorece la migración iónica, y permite la formación de cristales de gran tamaño, que en ocasiones pueden llegar a alcanzar varios metros cúbicos. Las pegmatitas presentan una gran variabilidad composicional, que está en función del tipo de roca (normalmente plutónica) con la que están relacionadas genéticamente. Las más frecuentes son de composición granítica, asociadas a granitos y granitos alcalinos, y están constituidas mayoritariamente por cuarzo, feldespato potásico (microclina u ortoclasa), plagioclasas sódica (albita) y mica blanca (moscovita), junto a otros minerales que pueden ser más o menos abundantes: turmalina, apatito, fluorita, lepidolita, berilo, topacio, corindón, monacita, casiterita, uraninita, torbernita, así hasta 300 especies mineralógicas descritas en un solo macizo pegmatítico. Pueden tener interés económico, debido a sus posibles altos contenidos en minerales tipo gema (esmeraldas, aguamarinas, topacios, rubíes...), y minerales con contenidos en elementos raros (Li, U, Th, Tierras Raras) y otros. Las pegmatitas suelen aparecen en la zona periférica de macizos de rocas plutónicas, constituyendo diques, sills y masas irregulares, de dimensiones muy variables: hasta más de 1 Km. de longitud. Desde el punto de vista textural son rocas de grano muy grueso: se han descrito cristales de moscovita de hasta 10 m de longitud en estas rocas, y de feldespato potásico de varios m3.
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PEGMATITAS La pegmatita es una roca ígnea con tamaño de grano alrededor de 20 mm. La mayoría de las pegmatitas están compuestas por granito, que contiene cuarzo, feldespato y mica. Las pegmatitas son importantes en cuanto a que contienen minerales poco frecuentes en la tierra y también piedras preciosas, como pueden ser aguamarina, turmalina, topacio, fluorita y apatito. A veces se encuentran mezclados con minerales compuestos por estaño y wolframio.
¿Cómo se Forma y Donde Se Encuentran? Los minerales cuya textura cristalina es granular, y que tienen cristales grandes son el resultado del lento enfriamiento de los magmas, y que los que tienen cristales más pequeños son el resultado de enfriamientos de magma más rápidos. Sin embargo, la pegmatita es una excepción a esta regla. Estas se forman por magma que se enfría rápidamente, en ocasiones en cuestión de días. A veces, aparece en forma de diques o sills. Por razones aún desconocidas, esta roca puede desarrollar grandes cristales a pesar de su relativo rápido enfriamiento. La hipótesis más barajada sería la acción del agua, que es muy importante en todos los procesos de cristalización.
A pesar de su rápido enfriamiento, la pegmatita puede tener grandes cristales, en
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ocasiones llegan a medir varios metros de largo. La acción del agua puede también concentrar elementos poco comunes en la pegmatita. Así pues, no es demasiado raro encontrar minerales poco frecuentes o piedras preciosas. La pegmatita es por tanto una fuente de minerales poco frecuentes como la columbita o la tantalita. La forma más común de encontrar este mineral está en las intrusiones graníticas. Pueden formar bolsas que contengan bonitas formaciones cristalinas. Esto es porque los cristales son libres de crecer en el espacio de la bolsa sin distorsionarse. CARACTERÍSTICAS Son de bajo tonelaje Forma vetas o cueros irregulares. Son la fuente principal de varios metales alkalinos raros (Li, Rb, Cs) y metales como W, Mo, Sn, Th, U, Ta, Nb, Zr. Sus minerales son óxidos y silicato La clasificación de la secuencia magmática se subdividen en grandes rasgos como:
Dentro de la clasificación para las pegmatitas según su importancia económica se tiene: pegmatitas simples y pegmatitas complejas. La diferencia que existe entre las pegmatitas simples y las complejas, es que las complejas han sufrido un proceso de metasomatismo a diferencia de las simples, cuando una pegmatita se ve sometida a este proceso por soluciones acuoso-gaseosas mineralizadas.
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Características de Pegmatitas simples: Ausencia de zonas minerales. Estructura interna homogénea. Su interés radica en la obtención de feldespatos y micas.
Características de Pegmatitas complejas:
Son importantes desde el punto de vista económico.
Han sufrido procesos metasomáticos lo que les diferencia de las simples, por tanto ha existido un reemplazamiento.
Son menos frecuentes. Existe una abundancia de minerales exóticos. En la formación van a coexistir cuatro fases diferentes, con la posibilidad de formarse muchos minerales, siendo esta su característica principal.
Los minerales que se prospectan son tierras raras (T.R.), Li (se produce por metasomatismo sólido-lítico).
Los minerales de interés que aparecen son: Topacio, Berilo, Espodumena, Turmalina, Casiterita y Lepidolita.
Yacimientos de Pegmatitas Estos yacimientos están relacionados con actividades plutónicas félsicas que ocurrieron desde el Precámbrico (Cordillera de la Costa y Cordillera Oriental), durante el Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico (Batolito de Pataz, Batolitos Andahuaylas Yauri, Cordillera Oriental, Occidental y Subandina). Son de una textura peculiar gruesa, muchas veces con cristales gigantes bien formados. En el Perú, son de interés para la búsqueda de minerales no metálicos asociados a ellas, como en Matarani, Quilca, Ático, Samanco, Casma, Adán; a excepción de la veta Palca 11 en Puno, Que tiene minerales económicos de tungsteno (ferberita). Las pegmatitas relacionadas a intrusivos se formaron de un magma residual rico en volátiles, mientras que las pegmatitas por procesos metamórficos representan los constituyentes más móviles de una roca, que se concentraron durante la diferenciación metamórfica.
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Son de forma tabular, corta longitud, a excepción de la pegmatita de Palca 11, que alcanza 4 Km., habiéndose desarrollado a gran profundidad y a gran presión. En el Perú en las pegmatitas están en intrusivos de composición intermedia, félsica o gneis; no es común en sedimentos (areniscas - lutitas) como en Palca 11 en Puno. Su temperatura de formación es alrededor de 575°C. Mineralogía: Consisten de cuarzo, feldespatos, micas, minerales raros como el berilio. Utilidad y aplicaciones de las pegmatitas. Los yacimientos de Pegmatitas Graníticas están cobrando un gran interés económico debido a su contenido en litio, este se utiliza para las baterías de los equipos electrónicos.
En el futuro se empleara para las baterías de los coches eléctrico
Como materia prima feldespática. En la industria del vidrio. En la cerámica. Fabricación del cemento. Ejemplo de Yacimiento Pegmatítico PALCA 11 Ubicación Palca11, pertenece al distrito minero de Choquene en la pre cordillera de Carabaya, en el departamento de Puno. El yacimiento se emplaza entre las cotas 4600 a 4800 msnm. Palca11, pertenece a la franja metalogénica XIII - Pórfidos de Cu-Mo y depósitos polimetálicos relacionados con intrusivos del Paleoceno-Eoceno.
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Fig. Proyecto Palca11 – Puno
Geología Afloran areniscas y lutitas del grupo Ambo del Missisipiano. Distritalmente se presenta un anticlinal tumbado cuyo eje tiene un rumbo NNO. Dicho anticlinal tumbado fue fallado en la zona mineralizada, buzando al NE, su rrelleno forma la veta Palca 11. Concordante al eje del anticlinal, hubo un fallamiento postmineralización. Hacia el norte de la veta Palca 11, discordantemente se emplazaron las capas rojas de la formación Huayabamba del terciario medio del estock riolítico de Pucaorco de 550 m x 200 m, que aflora. A 6 km al sur de Palca 11, en el cerro Coripata o cerro chocone aflora un stock intrusivo riolítico de 1.3 km de diámetro. Mineralización La mineralización de ferberita y la scheelita del yacimiento de Palca 11, está localizada en el extremo sur, en una distancia horizontal de 1000 m. de una veta que alcanza 4km. De longitud, siendo su rumbo NNO – SSE, con labores subterráneas en vetas cimoide, tales vetas son la Placa este, palca oeste, mas al sur existe otro cimoide, formado por las vetas Pucapollera y Evita. Estas vetas tienen valores de W (Cu), y de ellas Palca oeste y Palca este fueron mas productivas. El buzamiento aporoximado de las vetas es de 45°E, con un ancho de 2m a 4m, llegando en algunos sectores hasta 15m. se observa una mineralización de textura brechoza. 500m al norte en la sección Cobremina de la veta Palca, contiene Cu-Bi; 500m adicionales al norte en la sección Minsur de la
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misma veta se tiene Cu-Zn (Sn); 400 m al norte de la veta es débil; a 3oo m al norte está la sección Alejandrito que contiene Zn – Cu. La zona con valores de W – cu palca oeste, Evita, Pucapollera además de febrita tienen sheelita, cuarzo, especularía, hematita, biotita, pirita y poca calcopirita.
Fig. Veta Palca Oeste, Isovalores de %WO3
Edad La edad radiométrica de los stocks rioliticos de los cerros Coripata y Pucaorco es de 17,9 Ma. La veta pegmatitica tiene una edad (medición radiométrica) comprendida entre el Oligoceno superior al mioceno inferior,20 – 27 Ma.
Alteración Debe destacarse el relleno de las vetas con feldespato potásico y cuarzo de grano grueso de pegmatita, el feldespato tipo adularia es el 60 % de la veta. La misma pegmatita esta argilizada, y la scheelita es reemplazada por la ferberita. La ferberita es un tunstato de fierro que se presenta como manchas o como granos finos en la pegmatita argilizada.
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Estructuras Las vetas ocupan fallas normales y dextrales, y en menor proprcion fallas inversas.
YACIMIENTOS POR INTEMPERISMO O METEORIZACION
El proceso de intemperismo o meteorización cuando actúa sobre rocas y estructuras mineralizadas, puede ser por un proceso físico (cambio de temperatura, presión), o por un proceso químico (acción del agua y del oxígeno). Ambos procesos actúan sobre rocas y minerales no metálicos y sobre estructuras mineralizadas. La clasificación de los yacimientos resultantes de estos procesos es la siguiente:
1. Intemperismo o meteorización físico no metálica:
Bloques de rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas.
Canto anguloso, canto rodado.
Grava, gravilla.
Arena.
Limo.
Arcilla.
2. Intemperismo o meteorización física metálica:
Lavaderos de oro.
Morrenas auríferas:
3. Intemperismo o meteorización química no metálica:
Bauxita.
Tipos de arcilla.
Travertino.
Caliza.
Evaporitas.
4. Intemperismo o meteorización química metálica:
Meteorización de estructuras mineralizadas.
Mantos singenéticos continentales
Mantos singenéticos marinos.
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YACIMIENTOS NO METÁLICOS DE INTEMPERISMO FÍSICO Con cambios de temperatura, las rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas se fracturan en bloques, cantos angulosos, cantos rodados, arena, limo, arcilla (referidos de mayor tamaño a granos finos). Estos productos de meteorización conforman los suelos cuaternarios ubicados en las terrazas fluviales (ríos), terrazas aluviales (aluviones), a lo largo de los ríos longitudinales y transversales a la cordillera de los andes. En las morrenas por proceso de glaciación, en las terrazas de los valles glaciares sobre los
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msnm, en los desiertos arenosos de la planicie costera, en los suelos coluviales, en los suelos eluviales como las arenas de la molina, y en el borde y fondo de lagos y lagunas
YACIMIENTOS METÁLICOS DE INTEMPERISMO FÍSICO Este tipo de yacimeitnos tiene importancia en el Perú por cuanto se refiere a los lavaderos de oro y a las morrenas auríferas. Los lavaderos de oro tienen una actividad permanente en el Perú, sobre todo para la pequeña minería dedicada a este sector. GENESIS Los yacimeintos primarios de oro, como las vetas, sufren intemperismo físico, por lo cual, el oro es transportado por el rio y depositado a lo largo de su recorrido. Lugares de depositación del oro en un rio: 1. En los meandros. 2. En ensanchamiento de un rio por disminución de las velocidad de la corriente del agua. 3. En la confluencia de 2 ríos. 4. En grandes rocas en el rio como obstáculo. 5. Distribución de oro en arena, grava en el rio; más oro en horizontes de mayor granulometría. 6. Oro en contacto con el basamento rocoso.
El oro se deposita en los remolinos de los ríos, visibles cuando el rio se seca.
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ORO EN LAS MORRENAS En la cordillera de Ananea en Puno, hay pizarras ordovícicas con 13 mantos de oro, estos mantos fueron erosionados por los glaciares y transportados como morrenas a la zona de Pampa Blanca Viscachane, formando el yacimiento San Antonio de Poto contiene 60 toneladas de oro que se explotarán en el futuro. Ocurrencia de lavaderos de oro y morrenas auríferas en el Perú. Lavaderos de oro en los ríos: 1. Madre de Dios. 2. Inambari. 3. Tambopata. 4. Huallaga. 5. Marañon. 6. Santiago. 7. Cenepa. 8. Chinchipe. 9. Chuquicara. 10. San Antonio de Poto (morrena aurífera).
EN LA FRANJA SEDIMENTARIS MESOZOICA Yacimientos aluviales en el rio Chinchipe: Area El Recodo Ubicación. El rio chinchipoe, está ubicado en el distrito de San José de Lourdes, provincia de San Ignacio, departamento de Cajamarca a 500 msnm. El yacimiento está en la margen izquierda del río. Yacimiento mineral. Las areas auríferas del rio Chinchipe se emplazan en las terrazas aluvionales. La distribución de oro es errática en sus proyecciones horizontal y vertical.
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El material está compuesto por bloques, clastos, gravas, gravillas y arenas de origen ígneo. Las arenas negras, que son el resultado de las pre concentraciones durante la recuperación del oro tienen magnetita e ilmenita mayormente. Su ley varia de 0.03 a 0.17 g Au/m3, con un volumen total de 163 845 m3, su granulometría está entre las mallas 60 y 100. EN LA CORDILLERA ORIENTAL
San Antonio de Poto Ubicación. San Antonio de Poto se emplaza en el distrito de Ananea, provincia de Sandia, departamento de Puno, de 4 600 a 4 900 msnm, dentro de una unidad morfoestructural denominada depresión de Crucero-Ananea, ubicada entre la cordillera oriental y la pre cordillera de Carabaya. Mineralización. Las morrenas glaciares del Cuaternario, con cientos de millones de metros cúbicos y como leyes de 0.35 gr Au/m3 en las morrenas de Viscachani, Pampa Blanca, Anacocala, Ajoyani, Chaquiminas, Arequipa Pampa en un área de 345 Km2. Los grosores de los depósitos glaciares varian de pocos metros a más de 100 metros, en promedio 50 m de grosor. La granulometría del oro varía de 0.1 mm a 2.6 cm se estima un potencial de 60 TM de oro. Las arenas pesadas resultantes de la concentración gravimétrica contiene oro con magnetita, hematita y casiterita; en menor proporción cuarzo, pirirta, arsenopirita, wolframita, marcasita, circon, berilo, en forma muy rara plata nativa y estibina. El oro en las morrenas del lado sur de la pre cordillera de Carabaya; entre ellos tenemos mantos auríferos en pizarras de la Formacion Ananea del Ordovícico, actualmente se explotan mantos aurífieros en Ana María, Santo Domingo, etc.
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Figura N° 1 Geología de yacimiento San Antonio de Poto (Kihien, A. 1990)
EN LA LLANURA DE LA SELVA ORO EN MADRE DE DIOS Ubicación. El oro se encuentra en el material cuaternario en las terrazas yl en el fondo de los ríos Madre de Dios, Inambari, Colorado, Huasoroco, Quipozoune, Tambopata, Malinowsky, etc. MINERALIZACION Esta mineralización se forma en los aluviones residuales por acción mecánica de la meteorización, cerca a la pendiente original, por erosión de yacimientos primarios de oro en la cordillera subandina del area de Quincemil, vetas auríferas en Sandia, en rocas de la Formación Ananea en los ríos Mashco y Madre de Dios, en las cabeceras
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de los ríos Inambari y Chaspa, aguas abajo en ambas márgenes en el sector de las quebradas de Kimiri y Puerto Carlos. Las terrazas fluviales y aluviales a lo largo del rio Madre de Dios y sus afluentes, son los depósitos de mayor extensión, la concentración de oro en los lavaderos es mayor en el contacto con la roca basal (bed rock). Litológicamente, estos materiales están conformados por arena, grava, arcilla, limo y conglomerado, en horizontes de posición horizontal y subhorizontal. Son suelos transportados, potentes, con terrazas altas y bajas, como en el sector de Huaypetue en el rio Madre de Dios, en el rio Inambari ye en otros, las leyes son del orden de 0.2 gr Au/m3 a 0.3 gr Au/m3. Se estima un potencial de 46 862 389 onzas de oro.
YACIMIENTOS NO METÁLICOS DE INTEMPERISMO QUIMICO
BAUXITA Génesis La Bauxita se forma por la Alteración Química de la ortosa por efecto del agua y la humedad. Está intemperización se realiza en rocas ricas en Ortosa sin Cuarzo, es decir la intemperización se efectúa sobre la Sienita, en un clima tropical, de mucha lluvia y exceso de humedad. En el Perú no hay grandes Stocks o grandes Batolitos de Sienita, sólo pequeñas áreas Sieníticas; por esa razón no tenemos Yacimientos de Bauxita. La bauxita se ubica en la selva de Venezuela y en América central. Arcillas Los Feldespatos Ortosa y Plagioclasa, de las Rocas Ígneas, por acción del agua y del oxígeno sufren una Meteorización Química dando lugar a las arcillas, que son Silicatos Hidratados de Aluminio, como Caolín, Illita, Empectita, Montmorillonita, Dickita, Hallowsita, dando lugar a Yacimientos de Arcilla Insitu para uso de orfebrería. Muchas veces esta arcilla es transportada por el agua, si es mezclada con limonita da lugar a los suelos arcillosos de color rojizo conocidos como lateritas, que se observan mayormente en la selva. La Arcilla mezclada con cierta proporción de arena, sometida a cocción da lugar al ladrillo.
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La Arcilla cuando es transportada por el agua, se emplaza en los fondos de los lagos, lagunas continentales, y en el fondo marino.
Bentonita y Arcillas Montmorilloníticas Un tipo de Montmorillonita es la bentonita (nombre comercial). La bentonita sódica absorbe mucha agua y se hincha más que la bentonita cálcica. La Bentonita se explota en los Departamentos de Piura, tumbes, Ica; en cantidades menores en Junín (Huancayo Jauja).
Caolín y Arcillas Refractarias La alteración de los Feldespatos de las rocas ígneas conduce a la formación de Caolín y Arcillas refractarias, pueden provenir de la Alteración Hipógenas de las Rocas Ígneas, como en el Yacimiento de oro diseminado de Yanacocha (Alteración de Volcánicos) en el Yacimiento providencia (Alteración Hipógena de Volcánicos), ubicado cerca al pórfido de michiquillay. Se observan Caolín y Arcillas Refractarias, en algunas ocasiones en el piso de los mantos de carbón del Cretáceo Inferior en el Departamento de Junín. Arcillas Refractarias existen en la Formación Carhuaz, del Cretáceo Inferior, al Este de Cajamarca. Caolines erosionados, transportados y depositados en la Formación Huamachuco, en el Departamento de la Libertad.
Pirofilita Es formada por alteración hipógena de las Rocas Ígneas en Stocks de Intrusivos por efecto de las Soluciones Hidrotermales, como el cerro EL TORO, al Este de Huamachuco, a pocos kilómetros en el Departamento de la Libertad, se usa principalmente en Refractarios. También hay un Yacimiento de Pirofilita como horizonte en el Jurásico y Cretáceo en el Distrito de Cascas, Provincia de Contumazá, departamento de Cajamarca (DUNIN-BORKOWSKY, E. 1996).
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Travertino El Travertino en el Perú tiene amplia aplicación en el proceso de concentración de minerales en plantas concentradoras de las Minas del Perú, al ser usado para preparar la Cal por cocción del Travertino.
Génesis Por disolución de calizas por acción del Agua Subterránea, se forma bicarbonato de Calcio en el Agua, la que al aflorar a la superficie da a lugar a la generación de Calcita en forma de Travertino. Actualmente, en los trabajos a favor del Medio Ambiente se usa la Cal que proviene de la cocción del Travertino para neutralizar las aguas ácidas en las minas y en Poblaciones. Ocurrencia Afloramientos Locales existen en la Franja Sedimentaria Mesozoica del Perú en la Cordillera Occidental, la zona con amplia explotación en una gran reserva están en la zona de Pachacayo Chacapalca, entre Oroya y Jauja.
Caliza Las Rocas Ígneas contienen Plagioclasas Intermedia, en cuya composición se encuentran Sodio y Calcio; la disolución de éstas Rocas por el agua liberan el Calcio; la disolución de calizas en el Continente dan Iones de Ca+ + y de CO3- - ; éstas aguas van al mar y se depositan en el fondo marino para formar la caliza. En ínfima proporción existe Calcita en las Evaporitas como resultado de la Cristalización Fraccionada. Ocurrencia En mayor proporción en la Franja Sedimentaria Mesozoica de la Cordillera Occidental. Además existe la presencia de Calizas en menor proporción en la Cordillera de la Costa, en la planicie Costera; en una proporción apreciable en la Cordillera Sub Andina.
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Evaporita Se forman cerca del Litoral Marino por evaporización de agua de mar. Se tiene el mar y una caleta. La Corriente Marina tiene dos componentes, el componente que lleva la arena del mar a la costa, y el componente que lleva la arena en sentido paralelo a la playa y formará el cordón Litoral de Barra de Arena. La Caleta inicial tendrá una laguna como al evaporarse el agua del mar en la laguna se concenttrarán las sales y se iniciará una precipitación. La secuencia para genética de la precipitación de los mienrales en la Evaporita es la siguiente: -
Calcita (CO3 Ca)
-
Yeso (SO4 Ca.2H2O)
-
Halita (Sal) (Cl Na)
-
Epsomita (SO4 Mg . 7 H2O)
-
Silvita (Cl K)
El consumo de la sal común es doméstico e industrial. El Yeso y la Calcita en la elaboración del cemento, la epsomita y la Silvita tienen uso Industrial Químico. Ocurrencia en el Perú Actualmente tenemos la evaporitas de Huacho del Cuaternario, en Ocucaje (ICA) del Terciario, y en gran parte de la Cordillera por el ambiente costero en el pasado.
Las Evaporitas de la laguna Las Salinas de Arequipa, por el origen de sus Aguas Termales Volcánicas, cerca al volcán Pichu Pichu, contiene además de las Sales referidas Litio y Boro por explotación de la Ulexita, que es un Mineral de Boro.
Cloruro de Sodio Éstos depósitos de sales (Cloruro de Sodio en mayor proporción, con Cloruro de Potasio, Cloruro de Magnesio), se observan en todas las Franjas y a lo largo del territo rio Nacional, en Sedimentos del Paleozoico, Mesozoico, Cenozoico, por cuanto hubieron hundimientos y levantamientos longitudinales paralelos a la orientación de la cordillera de los Andes, durante las diferentes épocas Geológicas
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en el Perú, con Transgresión y Regresión Marina y depositación de Evaporitas, a lo largo de los Paleolitorales. Existen presencia de depósitos Salinos en el Permiano – Triásico y Domos de Sal en el Grupo Mitu en la Cordillera Subandina. Estos Depósitos de Sal también ocurren en la Cordillera Oriental en menor cantidad. En la Franja Sedimentaria Mesozoica, tienen presencia desde el sur, Centro hasta el Norte del Perú. En la Franja Volcánica Cenozoica, las Evaporitas en lagunas están conectadas a procesos Volcánicos en el Sur del Perú. Depósitos de Sal del Cenozoico en la planicie costera, con salmueras portadoras de sales de Sodio, Potasio y magnesio en Sechura (Piura), (DUNIN-BORKOWSKY, E. 1996).
Yeso El Yeso se deposita con la Caliza en un ambiente marino, en esa condición no está con el Cloruro de Sodio y las otras Sales de las Evaporitas. Su ocurrencia se observa en los diferentes ambientes donde se depositan las calizas. En los lugares donde se observan Evaporitas se hallan horizontes de Yeso y Anhidritas. La Anhidrita es más estable a profundidad a mayor Presión y Temperatura. (DUNIN-BORKOWSKY, E. 1996).
Yacimientos Metálicos del Intemperismo Químico. Todo Yacimiento Metálico formados por Vetas, Mantos y Cuerpos Mineralizados, está sometido a un proceso de meteorización o Intemperismo Físico, a éste proceso se le conoce como el Proceso de Erosión. Éstos mismos Yacimientos están sometidos a una Intemperismo Químico, produciéndose un proceso de lavado y Lixiviación, Oxidación y un enriquecimeinto Secundario de sulfuros Secundarios.
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Génesis El agua y el oxigeno intervienen en la estructura mineralizada, cerca a la superficie se produce un lavado conocido como la franja lavada, inicialmente la estructura mineralizada estuvo conformada por sulfuros primarios. Debajo de la zona lavada se tiene la zona de óxidos, los sulfuros primarios por acción del oxigeno sufrieron una oxidación. La profundidad de la zona lavada, mas la zona oxidada en la cordillera del Perú es de 60 m verticales, en la costa esta profundidad llega de 80 m a 100 m. si la estructura mineralizada estuviera atravesada verticalmente por fallas, fracturas o brechas profundas, la oxidación en estas estructuras podrían llegar hasta 250m como aspecto anómalo. Si el yacimiento estuvo debajo de los glaciares, la zona de lavado y la zona oxidada podrían ser nulas o escasamente 10m. Hay yacimientos en donde no se ve la zona lavada, solo se ve la zona oxidada y la zona de enriquecimiento secundario (de sulfuros secundarios), en dicho yacimiento la zona lavada fue erosionada. En otros yacimientos, desde la superficie se ven los sulfuros secundarios; la zona lavada y la zona de óxidos fueron erosionadas. El proceso de formación de la zona de enriquecimiento secundario ( de sulfuros secundarios) tiene una gran importancia en los pórfidos de cobre del Perú, gracias a este proceso, los pórfidos de cobre del Perú son económicamente explotables. El O + H2 O atacan a la pirita y se forma H2 SO4 + limonita. El H2 SO4 Ataca a la calcopirita y se forma la calcantita (SO4 Cu . n H2O), la calcantita es muy soluble y baja hasta la napa freática que se halla en el límite inferior de los óxidos. En esta zona, inmediatamente debajo de la zona de óxido, el Cu del sulfato reemplaza al Fe de la pirita y se forma sulfuro de cobre conocido como calcosina y covelina. De esta forma, en la zona de enriquecimiento secundario de sulfuros secundarios se tendrá el sulfuro primario de calcopirita mas la calcosina y la covelina, incrementándose la ley de cobre. La zona de sulfuros secundarios en la cordillera es de 60m, en la planicie costera de 100 m aproximadamente y de acuerdo al proceso de erosión posterior. Este mismo proceso se observa en los sulfuros de plata y en los sulfuros de Zinc; pero en menor intensidad, lo cual se resume de la siguiente manera: 1. O + H2O + S2Fe (Pirita)
=
H2SO4 + Limonita
2. H2SO4 + Sulfuro de Cu
=
SO4 Cu . n H2O
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H2SO4 + Sulfuro de Zn
=
SO4 Zn . n H2O
H2SO4 + Sulfuro de Ag2
=
SO4 Ag2. n H2O
Los sulfatos referidos son solubles y bajan a la zona de sulfuros. 3. SO4 Cu . n H2O, el Cu reemplaza al Fe de la S2Fe (pirita)
=
Calcosina, Covelina Por este proceso, la ley de cobre, Zinc y plata se incrementan. La distribución de leyes en los pórfidos de Cu es: A. Lavado
0,2%
B. Oxidado
0,8%
C. Sulfuros secundarios
1,1% zona de mayor ley
D. Sulfuros Primarios
0.3 %
Ocurrencia Éste proceso de intemperismo Químico se observa en todos los Yacimeintos de Cu y en menor intensidad en los Yacimientos de Zn y Ag que se ubican en el territorio Peruano. En los Yacimientos de Ag, debajo de la zona de óxidos se observa una zona de Óxidos y Sulfuros, en esta zona mixta se incrementa la ley de Ag. En la zona de Óxidos la ley de Au se incrementa, prácticamente se duplica, porque los minerales solubles bajan y el oro sufre una concentración residual.
Mantos Metálicos Singenéticos Continentales SO4 Cu . n H2O es soluble y puede ser transportado por el agua del río. En los ríos con presencia de materia orgánica tiene lugar un proceso de reducción y el sulfato se reduce a sulfuro de cobre como Calcosina y Covelina, las que se depositan formando mantos de areniscas continentales. Ejemplo los mantos de la calcosina y covelina en areniscas del prospecto Negra Huañusha en el Departamento de Cerro de Pasco.
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YACIMIENTOS DE ESTAÑO
El estaño es un metal "modesto" que al parecer no se distingue en ningún aspecto. En la vida ordinaria es raro oír hablar de él, a pesar de que lo empleamos con mucha frecuencia. Su destino es servir al hombre, pero con otras denominaciones. Posiblemente a muchos jamás se les habrá ocurrido pensar que el estaño es el constituyente esencial de diversos y útiles materiales, como el bronce, la hojalata, el metal de soldar, el metal antifricción, la piedra de imprenta, el metal para cañones, el "estañol", los bellos esmaltes con que se recubre la porcelana, las pinturas, etc., etc. Se caracteriza por sus admirables y particularísimas propiedades, algunas de las cuales no han sido todavía descifradas por los geoquímicos y continúan siendo un enigma. El estaño se formó en el seno del magma granítico rico en sílice, llamado magma "ácido", que ascendía de las entrañas de la Tierra. Sin embargo, no en todos los magmas ácidos se descubre la presencia de estaño y, hasta la fecha, desconocemos las leyes que establecen el enlace mutuo entre este metal y el granito: no sabemos por qué el estaño abunda en unos yacimientos, mientras que en otros, al parecer de constitución idéntica, casi no existe. Otra cuestión interesante es ¿por qué el estaño, siendo un metal pesado, no se hunde en la masa magmática fundida, como ocurre con otros metales pesados, sino que al contrario, tiende a elevarse y ocupar la parte alta del macizo granítico? La causa reside en que en el seno de los vapores y gases, intensamente volátiles y dotados de gran energía, que se hallan disueltos en el magma, los elementos halógenos cloro y flúor juegan un importante papel. De la experiencia práctica sabemos que el estaño se une con estos dos gases incluso a la temperatura ordinaria. En el magma forma con estos gases combinaciones muy volátiles: los fluoruros y cloruros de estaño. Y en este estado gaseoso, el estaño, junto con otros compuestos volátiles (de silicio, sodio, litio, berilio, boro, etc.), ascienden hasta la zona superior del macizo granítico, durante el período de su enfriamiento, a incluso traspasan dicha zona llegando hasta las fisuras de las rocas próximas a la superficie terrestre. Aquí, al variar las condiciones Físicoquímicas, el cloruro y fluoruro de estaño reaccionan con
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los vapores acuosos. El estaño abandona a sus acompañantes, el cloro y el flúor, se combina con el oxígeno del agua y se separa, no como antes en forma de gas, sino como substancia dura y brillante, la casiterita (piedra de estaño), mineral de gran importancia industrial. A veces, junto con la casiterita, se forman otros muchos minerales interesantes: topacio, cristal de roca ahumado, berilio, espato flúor, turmalina, wolframita, molibdenita, etc.
Figura 18.1 Vetas pegmatíticas con rocas estanníferas en las formaciones graníticas. Cordillera de Turquestán
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Relativamente no hace mucho supimos que los grandes yacimientos de casiterita se originan no sólo de las combinaciones haloideas volátiles contenidas en los magmas graníticos, sino también de los restos graníticos en períodos más avanzados de su enfriamiento. Cuando los vapores acuosos se condensan y se transforman en agua líquida, ésta difunde lejos del foco materno diferentes compuestos metálicos, lo más frecuente en forma de sulfuros, o sea, combinaciones de los metales con el azufre. Varios de estos procesos no están del todo claros para nosotros, sin embargo, sabemos que el estaño también se desprende del magma de esta misma manera. Lo interesante es que en este caso se repite el proceso antes mencionado, o sea, abandona a su agente portador, el azufre, lo mismo que entonces hizo con los halógenos, se combina con el oxígeno y forma su mineral predilecto, la casiterita. El estaño entra también en la composición de otros muchos minerales, pero todos ellos se hallan en la naturaleza en cantidades pequeñísimas, algunos son extraordinariamente raros, por tanto, su importancia industrial es insignificante.
Figura Esquema de la distribución del estaño y de sus elementos acompañantes en la parte superior de un macizo granítico
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El mineral característico de estaño fue y es por ahora sólo la casiterita, SnO 2 , que en estado puro contiene cerca del 78.5% de estaño. La casiterita (del griego "kassiteros" que significa "estaño") es por lo general de color negro o pardusco. Su coloración negra se explica por las impurezas de hierro y manganeso que contiene. A veces es amarilla o roja, rara vez incolora. Sus cristales son de ordinario muy pequeños. Debido a su dureza, estabilidad química y gran peso, la casiterita no es barrida, ni destruida por el viento al actuar éste sobre las masas graníticas. Por el contrario, se concentra, junto con otros minerales pesados, en las zonas de destrucción de los granitos, en los lechos de los ríos o en las costas del mar, formando a veces extensos depósitos superficiales, los yacimientos de piedra estannífera. Por tanto, la casiterita se extrae, bien de los yacimientos "básicos", bien de yacimientos secundarios, los depósitos superficiales. Cualquiera que sea el procedimiento de extracción empleado; el mineral de estaño se somete primeramente a un proceso de enriquecimiento o concentración para liberarlo de las diversas impurezas que le acompañan. Después, pasa a la fundición, donde el material es triturado, se mezcla con carbón y se calienta. El estaño es reducido por el carbono del combustible, el oxígeno se une al carbono, que se desprende en forma de anhídrido carbónico, y queda el estaño en estado metálico. El estaño, obtenido por fundición de la casiterita, es un metal blando de color blanco argéntico (menos brillante que la plata), maleable, y puede extenderse en láminas finísimas. Funde a 231°C. Posee propiedades muy originales. Al doblarse produce cierto crujido característico, llamado "grito" del estaño. Otra cualidad particular de este metal es su sensibilidad ante el frío. Expuesto a la influencia del frío, el estaño "enferma". En lugar de blanco argéntico adquiere color gris, aumenta de volumen, comienza a desmenuzarse y con frecuencia se convierte en polvo. Esta grave enfermedad se llama "peste del estaño". Por su causa, se han visto destruidos numerosos objetos de estaño de gran valor artístico o histórico. El
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estaño enfermo puede contagiar al metal sano. Por fortuna, la peste del estaño tiene curación. Para ello hay que refundirlo y dejarlo enfriar lentamente. Si esta operación se efectúa con suficiente cuidado (sobre todo el enfriamiento), el estaño adquiere de nuevo su aspecto y propiedades iniciales. En un pasado remoto, precisamente el estaño fue el que dio un gran impulso al desarrollo cultural de la humanidad. El hombre hace muchísimo tiempo que conoce y utiliza este metal. Cinco o seis mil años antes de nuestra era, mucho antes de que aprendiera a extraer y trabajar el hierro, el hombre ya sabía fundir el estaño. El "bronce", aleación de color dorado compuesta de cobre y 10% de estaño (cuyo nombre proviene de la palabra persa brontpsion, que significa "aleación"), posee propiedades admirables: es más duro que el cobre, se moldea, forja y trabaja perfectamente. Si designamos la dureza del estaño con la cifra convencional 5, el cobre tendrá una dureza igual a 30, y la del bronce, aleación de cobre y pequeña cantidad de estaño, será de 100-150. Los yacimientos más antiguos de estaño se hallan en Asia y, también, en Europa al sur de las Islas Británicas, las cuales se llamaban "Casitérides". Sin embargo, es difícil decir si el mineral casiterita recibió su denominación de las islas, o son éstas las que recibieron su nombre de la palabra griega kassiteros, término que ya se usaba en la Ilíada de Homero para designar al estaño. Es notorio que en la península inglesa de Cornwallis, la casiterita se encuentra junta con el mineral de cobre calcopirita, por tanto al fundir este mineral mixto puede obtenerse directamente bronce. En la actualidad, los yacimientos más importantes de estaño corresponden a la península de Malaca, que dan casi el 50% de la producción mundial de este elemento. En este lugar se conocen más de doscientos yacimientos dislocados en las formaciones graníticas, así como una enorme cantidad de placeres riquísimos. Los placeres se explotan por métodos hidráulicos, o sea, proyectando sobre la masa mineral fuertes chorros de agua lanzados por potentes monitores. El
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barro líquido, compuesto de una mezcla de distintos minerales, se hace escurrir par zanjas especiales con esclusas y removiéndolo constantemente a su paso. Este arduo trabajo es realizado por obreros reclutados entre la población civil, en su mayoría adolescentes. La casiterita, debido a su elevado peso específico, se sedimenta y queda retenida en las esclusas, de donde se va retirando de cuando en cuando. Este procedimiento, como ustedes pueden ver, es muy primitivo y se efectúa a base de una cruel explotación del trabajo. El concentrado con un contenido de 60 a 70% de casiterita se envía a las fábricas, donde se extrae el estaño por fusión. La zona de granitos estanníferos y los yacimientos correspondientes de estaño, así como de volframio y bismuto, se extiende por la Costa del Océano Pacífico, pasando de sur a norte a través de las islas Billington, Banko, Singkep, península de Malaca, Siam y China del Sur. La Geoquímica trata de descubrir la causa explicativa de la formación de tales zonas, en las que están situados los ricos yacimientos de minerales de estaño y de otros compuestos químicos que se encuentran juntas con este metal. Además de los yacimientos de Malaca, existen concentraciones ricas de estaño en Bolivia. Estos yacimientos están distribuidos a todo lo largo de la Cordillera. Yacimientos de menos importancia se conocen en Australia, en la isla de Tasmania y en el Congo (Africa)
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YACIMIENTOS DE ESTAÑO EN INTRUSIVO FÉLSICO La franja estañifera cuya mayor ocurrencia está en Bolivia, se extiende por el norte hasta el distrito minero de San Rafael – Quenamari, donde la estructura predominante es la veta San Rafael. Se observa estaño con valores no económicos en Santo Domingo, o como subproducto en Palca 11 (yacimiento de tungsteno, cobre, zinc, estaño, plomo, plata). En el departamento de Ancash, en la franja sedimentaria mesozoica de la cordillera occidental, en las cuarcitas Chimú del Cretáceo Inferior, se tiene vestigios de casiterita en vetillas angostas no económicas en el prospecto Tambillo. El Perú, con la explotación de una veta, en un solo yacimiento de estaño (San Rafael de MINSUR) es el segundo productor de este metal a nivel mundial.
CORDILLERA ORIENTAL
ISOVALORES Cu/Sn DE LA VETA SAN RAFAEL (PUNO) En el distrito minero San Rafael – Carabaya, (Figs. 1 y 2) afloran 21 vetas de 0.5 Km a 3.5 Km de longitud, la única veta en explotación es la veta San Rafael. Es una veta excepcional de 3.2 Km de longitud, cuya producción anual es de 36000 TM de estaño, lo que sitúa al Perú en el segundo lugar a nivel mundial en la producción de dicho elemento metálico. Su cociente de Cu/Sn indica la presencia de 5 flujos verticales mineralizantes, en la cota 4410 msnm la presión sobre el flujo decrece con migración subhorizontal y el área de mayor mineralización está en la veta. Los isovalores de % de estaño señalan una mineralización con valores mayores de 3% Sn debajo de la cota de 4600 msnm verticales y abiertos a profundidad correspondiente a 4 flujos, y un 5º flujo vertical aislado con 1% de Sn. Consideramos una profundización adicional de 500 m al nivel inferior de cota 4000 msnm, los que sumados a los 940 m actuales de profundización se tendrá 1440 m de profundización, con lo cual será la veta más profunda del Perú.
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GEOLOGÍA LOCAL El distrito minero San Rafael – Carabaya se ubica en la cordillera Oriental, tiene 21 vetas, cuyas longitudes varían de 0.5 – 3.5 Km, emplazadas en pizarras de la formación Sandia del Ordovícico y en stocks de monzogranito del Terciario medio.
CONTROL FISIOGRÁFICO En superficie el afloramiento de la veta San Rafael es notorio, con presencia de minerales de cuarzo, calcopirita y paneles de oxidación (boxwork) la poca oxidación fue lavada. Se observa en superficie puntos de sulfuros primarios (calcopirita, pirita, pirrotita) por efecto de una intensa erosión glaciar y una deglaciación reciente. El afloramiento de la veta San Rafael no presenta crestas, tampoco depresiones, su perfil superficial es uniforme.
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CONTROL LITOLÓGICO La solución mineralizante hidrotermal de cobre en la parte superior y de estaño en la parte inferior, rellenó una gran falla pre mineral ubicada en el stock de monzogranito (terciario medio), y en menor proporción en las pizarras de la Formación Sandia (ordovícico). La silificación se encuentra representando mayor temperatura. Ambos tipos de alteración hipógena son controles litológicos.
CONTROL ESTRUCTURAL La veta San Rafael tiene un rumbo general N30º - 40º O y un buzamiento promedio 45º - 70º NE y una longitud de 3.2 km. Al NE de la veta San Rafael existen varias vetas casi paralelas a ella, como las vetas Vicente y Jorge, que buzan al NE. Al SO de la veta San Rafael afloran otras vetas casi paralelas a ésta, como las vetas Mariano, Victoria y Pedro, que buzan al NE. La veta San Rafael, en su parte central alcanza aprox. 1100 m de mineral económico, con un rumbo promedio de N15º O. Hacia el N de este sector; esta veta gira a un rumbo N35º O y hacia el sur de dicho sector gira a un rumbo S 45º E, volviéndose en ambos casos estéril. En sentido vertical, se tiene en la caja piso vetillas tensionales que alcanzan mayor buzamiento, lo cual nos indica un relleno mineralizante de una falla normal.
CONTROL MINERALÓGICO Isovalores del cociente metálico Cu/Sn .- Con la finalidad de hallar los flujos mineralizantes en la veta, se han elaborado los cocientes metálicos Cu/ Sn.
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CARABAYA (PUNO) Las 11 vetas del yacimiento Carabaya de rumbo NO, con buzamiento al NE, se emplazan en pizarras de la formación Sandia del Ordovícico y en el stock de cuarzo monzonita del terciario medio. Fueron exploradas con labores subterráneas las vetas Quenamari, San Gregorio, Nazareth 2, Nazareth 1, que tienen mineralización de Cu, Zn, Sn hasta 300 m de profundidad. A partir del afloramiento en la veta Quenamari existe mineralización económica hasta 300 m de profundidad, no hay mineralización económica a mayor profundidad. La mineralización de Zn, Sn, Cu en las vetas Nazareth 2 alcanza hasta 300 m de profundidad, a mayor profundidad no tiene valor económico, en la
veta San Gregorio
no hay clavos mineralizados. En la veta
Nazareth 1 hay pequeños clavos mineralizados aislados hasta una profundidad de 200 m conteniendo Zn, Ag, Pb, Cu, Sn, sin mineralización económica a mayor profundidad. Entre las vetas mayores que buzan al NE existen vetillas tipo stockwork que buzan al SO, Están representan vetas tensionales de las vetas mayores que buzan al NE, conformando un yacimiento diseminado. En el crucero 665 (4665 msnm) a lo largo de 500 m horizontales y en 274 muestras se tiene 0.11% Sn, 0.37% Cu, 0.23% Zn. Un estudio geofísico realizado en 1976 concuerda con la presencia de un yacimiento diseminado. En este yacimiento diseminado de Sn, Cu, Zn con las leyes referidas se estima un potencial de 400 millones de toneladas métricas. El cuerpo diseminado de la rampa 4665 m disminuye en tonelaje y leyes por debajo de dicho nivel y hacia el NE se incrementa en Zn, este cuerpo es antieconómico. Las últimas exploraciones diamantinas en la veta Quenamari han probado que la mineralización de Cu aumenta en el intrusivo hacia el S, probablemente a profundidad el Sn. GEOLOGIA En la zona afloran pizarras de la formación Sandia del Ordovícico, intruídas por stock de monzogranito del terciario medio (Fig. N°242) las rocas estratificadas fueron sometidas al tectonismo Hercínico sin mucho plegamiento.
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El tectonismo andino ha continuado con la Fase Peruana (Cretáceo superior) y la Fase Incaica (Terciario medio), con un levantamiento y emplazamiento de los stock de San Rafael y Carabaya y una posterior mineralización de la zona. La edad radiométrica de los stock de San Rafael y Carabaya es de es 23,6 ma. Las edades de mineralización fueron de 21,6 ma. El stock de San Rafael dio lugar a una mineralización de estaño y cobre, el stock de Carabaya dio lugar a una mineralización polimetálica y entre ellas estaño. Su composición petrológica es un monzogranito con cristales bastante grueso de feldespatos. En el contacto de la pizarra con los stock se formó hornfels restringido, no muy amplio. Con el tectonismo de la Fase Inca (Terciario medio, se produjeron fallas pre minerales de rumbo NO, con buzamiento al NE y SO, las que al rellenarse formaron las vetas y diques que tienen el mismo rumbo, concordantes con el rumbo de la cordillera de los andes. Estas vetas corresponden a la mineralización de fallas normales e inversas. Sin embargo, la veta Rosario de antauta tiene rumbo de EO a NEE.
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YACIMIENTO MINERAL Marco Metalogenético.- El distrito minero de San Rafael y Carabaya constituyen el extremo NO de la ocurrencia de estaño y polimetálicos, de la franja mineralizada de estaño que viene de Bolivia. No obstante ser el extremo NO de la franja de estaño, este distrito minero tiene una veta excepcional de contenido de estaño conocida como veta San Rafael, con un gran potencial superior a otras estructuras mineralizadas de Bolivia. Mineralogía.- las vetas en el yacimiento de Carabaya tiene cuarzo, calcopirita, pirita, marmatita, galena, casiterita; en menor proporción fluorita, arsenopirita. La distribución de estos minerales no es similar en las diferentes vetas. Tipo De Yacimiento.- las vetas se formaron por relleno de soluciones hidrotermales, del alcance mesotermal inferior a epitermal superior (200 °C). Hacia el SO en las vetas Quenamari la temperatura de mineralización es mayor, con lo cual se observa un zonamiento. Entre las vetas mayores, algunas se han formado como relleno de mineral en fracturas de tensión, con una mineralización tipo stock work, habiendo dado lugar a una mineralización diseminada polimetálica con estaño, conocida como yacimiento porfirítico. (fig. N° 243)
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Alteración Hipógena De Cajas.- La silicificación está restringida a algunos clastos dentro de la misma veta. A menor temperatura se observa la propilitización de coloración verdosa, siendo ancha y visible en la veta San Rafael y en las vetas del yacimiento Carabaya, la propilitización no es intensa. El yacimiento de Carabaya presenta dos clavos mineralizados en la veta Quenamari y clavos pequeños en la veta Nazareth 1. En este yacimiento, además de la propilitización se tiene la argilización como control litológico para los clavos mineralizados. La temperatura de la alteración Hipógena de cajas, de mayor a menos temperatura, está representada por silicificación, argilización y propilitización. Textura.- predominan en el yacimiento de Carabaya venillas sinuosas entrelazadas según un rumbo y buzamiento común, con relleno de las mismas y diseminación en sus cajas. En algunos sectores se observa textura brochoide. Con menos frecuencia se tiene texturas de relleno tipo crustificación. Secuencia paragenética: 1. Cuarzo- turmalina 2. Casiterita – cuarzo – clorita 3. Calcopirita – casiterita – esfalerita – clorita. 4. Cuarzo – esfalerita – galena – mineral de plata – calcita. 5. Oxidación – enriquecimiento secundario. El fondo mineralógico para la veta Quenamari es el ensamble 3: calcopirita – casiterita – esfalerita – clorita. El fondo mineralógico para las vetas Nazareth 2 y Nazareth 1, que se formaron a menor temperatura que la veta Quenamari, ubicadas al NE de la veta Quenamari, es el ensamble 4: cuarzo - esfalerita – galena – mineral de plata – calcita. La casiterita es reconocible con análisis químico. Zonamiento.- el yacimiento Carabaya es polimetálico con estaño. AlSO y en un plano horizontal SO se observa mayor contenido de cobre, zinc, plata, plomo estaño en 2
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clavos mineralizados de la veta Quenamari; pero con mineralizaciones de zinc, plata, plomo y menor cantidad estaño. En sentido vertical, la mineralización polimetálica y de estaño de los niveles superiores llega hasta una profundidad de 300 m desde el afloramiento en la veta Quenamari. En la veta Nazareth 2, la mineralización profundiza 300 m y en la veta Nazareth 1, la mineralización profundiza 200m. a mayor profundidad de las distancias mencionadas no has mineralización económica en las vetas referidas. La veta San Rafael contiene mineralización de cobre en la parte alta y mineralización de estaño a mayor
profundidad, alcanzando su potencial mineralógico económico
actual hasta los 940 m de profundidad y 1440 m de profundidad en el futuro, lo que difiere del yacimiento de Carabaya, que se ubica en el mismo distrito minero de San Rafael y Carabaya. GEOLOGIA MINERA Control Fisiográfico.- Fisiográficamente, no existe dificultad para conocer el afloramiento de las vetas, en ciertos sectores es muy notorio, en ciertos tramos se observan rasgos muy tenues de la veta. Es notorio en superficie la oxidación y los paneles de oxidación. Además, se puede observar la propilitización de sus cajas. La desglaciación ha sido reciente, con erosión intensa, en los afloramientos se observa la presencia de óxidos y sulfuros. Control Litológico.- los clavos mineralizados se emplazan en el intrusivo, en el contacto del intrusivo con la pizarra cerca al contacto del intrusivo con la pizarra. En la veta Nazareth 2, la silicificación es un control litológico. La argilización es otro control litológico. La propilitización no es un control litológica, por cuanto esta es una alteración Hipógena de cajas en las partes estériles y en los clavos mineralizados.
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CONTROL MINERALÓGICO VETA QUENAMARI Isovalores de Cu/Sn en la veta Quenamari.- presencia de un flujo vertical ligeramente arborescente en el intrusivo al NO y otro pequeño flujo en la pizarra al SE (Fig. N° 244).
Isovalores de Cu en la veta Quenamari.- en el lado NO del intrusivo hasta una profundidad de 300m, se tiene valores de 5% a 1% de Cu como un proceso de enriquecimiento supérgeno de Cu, a mayor profundidad se tiene mineralización primaria de Cu con menos de 0.5%. Al SE las pizarras, la mineralización de Cu es de 2% a 1% hasta una profundidad de 300m el clavo mineralizado es el resultado de un proceso de enriquecimiento supérgeno (fig. N° 245).
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Isovalores de Sn en la veta Quenamari.- Al NO, en el intrusivo, los Isovalores de Sn varían de 0.5% a 0.2 % hasta 300 m de profundidad. A mayor profundidad la ley de Sn es menor de 0.1 %. Al SE en la pizarra, el clavo mineralizado con 0.5 % Sn está a 100 m del afloramiento a mayor profundidad es menor a 0.1 % Sn (fig. N° 246). De los Isovalores expuestos se concluye que os mejores de Sn y Cu se observan desde superficie hasta 300 m, debajo de esta distancia los valores decrecen. Esto se justifica por cuanto debajo de los 300 m hubo mayor presión, en cambio a menos de 300 m de profundidad, la presión decreció bruscamente precipitando Cu, Sn y Zn.
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VETA NAZARETH 2 Isovalores de Cu/Sn.- señalan un flujo mineralizante con una migración de flujo ascendente de SE a NO y con una inclinación de 45° (fig. N° 247)
Isovalores de Cu.- hasta los 300 m de profundidad en el intrusivo el Cu es de enriquecimiento secundario, con leyes de 3% a 1% (fig. N° 248).
Isovalores de Sn.- según el flujo mineralizante a 200 m de profundidad se tiene un valor máximo de 1.0% (fig. N° 249).
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Veta Nazareth 1 Isovalores de Sn (Marquina, 1998).- esta veta es de Zn, Ag, Cu, Sn en orden de abundancia. Los Isovalores de Sn varían desde 0.01% a 0.04%, las leyes indicadas se incrementan en una distancia vertical de 200 m. esta veta se ha mineralizado por 3 flujos mineralizantes con una inclinación ascendente de NO a SE (fig. N° 250).
CONTROLES ESTRUCTURALES.- el distrito minero San Rafael – Carabaya tiene 21 vetas, de las cuales, 10 corresponden a la zona de Carabaya con longitudes que varían de 750 m a 3500 m.
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Las longitudes de las principales vetas son:
Veta Quenamari 1.75 km.
Veta Nazareth 2 1.50 km
Veta Nazareth 1 3.50 km
Son de rumbo NO y gran ángulo de buzamiento al NE. Las vetas están formadas por vetas en echelón, se observa presencia de venillas entrecruzadas a manera de vetas ramaleadas, asimismo, vetas tipo lazos cimoides en sentido horizontal y en sentido vertical. Las vetas son relleno de fallas normales. Entre las vetas mayores se han formado vetillas tensionales de buzamiento al SO, contrario al buzamiento de las vetas mayores.
Mineralización diseminada en el yacimiento de Carabaya.- las vetillas tensionales referidas, dan un aspecto estructural tipo stockwork, en un área de 1000 m por 760 m en la cortada 655 m, se realizo un muestro sistemático desde los 356 m hasta 244 m verticales de la superficie, en una longitud de 500 m 274 análisis, dieron como resultado los siguientes valores: 0.11 % Sn, 0.37% Cu, 0.23 % Zn, faltan los análisis de Ag, Pb y Au. Estas leyes corresponden a una mineralización primaria. Las vetillas tipo stockwork tienen cajas propilitizadas. El estudio geofísico de polarización inducida presenta anomalías de sulfuros con una mineralización diseminada en sus cajas. Esta diseminación se observa en una extensión de 1000 m, con rumbo NO, 760 m con rumbo NE y en 200 m verticales, considerando un peso especifico de 2.7 se tiene un potencial de 400 000 000n TM con 0.11 % Sn, 0.37% Cu y 0.23 % Zn.
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TRANSICIÓN DE UN SISTEMA PÓRFIDO A EPITERMAL Separada la fase hidrotermal está ascendería por medio del mismo sistema magmático hasta profundidades del orden de 2 a 2.5 Km. Tanto el ascenso como la acumulación/ dispersión de fluidos hidrotermales estará controlado por condiciones de permeabillidad tanto primaria como secundaria. Cabe destacar que en etapas tempranas de intrusión subvolcánica el contraste de temperatura entre intrusión y roca huesped es grande, comportandose la roca huesped inicialmente en forma frágil. En la medida que la roca huesped es afectada por sucesivas intrusiones la temperatura asciende, provocando una anomalía isotérmica y desplazandose de esta forma las isotermas hacia superficie. El límite de la isoterma 400° C marca en buena medida la zona de transición entre roca frágil y roca ductil. De esta forma, la transición frágil/ductil queda cercana a superficie. Esta transición constituye también una barrera inpermeable, capaz de contener y acumular fluidos hidrotermales, ubicandose normalmente en la zona apical del sistema intrusivo relacionado.
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Variaciones al Modelo Las variaciones y complicaciones a este modelo por cierto son muchas. El hecho de que estos sistemas están asociados a procesos magmáticos multifacéticos, implica que pueden repetirse varios eventos, uno sobre otro durante toda la vida magmática del sistema intrusivo, por cierto de mucho mayor duración que el caso de un pórfido cuprífero (ej. 10 Ma versus 0.2 a 0.5 Ma, respectivamente). Por otra parte, desarrollo de mega brechas hidrotermales, por ejemplo diatremas en ambiente volcánico, cambian las condiciones de permeabilidad en la zona de transición, sirviendo como canales de permeabilidad a los fluidos hidrotermales y permitiendo un ascenso a niveles más epizonales para desarrollo de alteración y mineralización. Estos son solo algunos ejemplos de casos particulares, pudiendo existir toda una gama de otros casos.
EJEMPLO 1: TRANSICIÓN DE UN SISTEMA DE ALTA SULFURACIÓN A UN SISTEMA PORFIRÍTICO DE ALTO NIVEL EN KUPFERTAL, DISTRITO MINERO DE YANACOCHA, CAJAMARCA, PERÚ El Distrito Minero de Yanacocha esta ubicado a 20 km al norte de la ciudad de Cajamarca. Este distrito constituye un gran conjunto de sistemas tipo ácidosulfato, desarrollado dentro de un vulcanismo de composición andesítica a dacítica de edad Mioceno emplazadas en la Formación Porculla del Grupo Calipuy. El prospecto Kupfertal está ubicado en la parte central del distrito minero, donde se presentan las típicas alteraciones de un sistema porfirítico Cu-Au, emplazado debajo de un sistema de ácido sulfato. Aparentemente existe una relación genética entre el sistema porfiritico en Kupfertal con los depósitos epitermales que están sobreyaciendo a este pórfido Cu-Au, se ha reconocido texturas peculiares en la transición de un ambiente epitermal a uno porfirítico en el área de Kupfertal; aparentemente en el tope de este sistema se ha desarrollado la textura gusano "patchy" la cual esta presente dentro de una alteración argílica avanzada, y que luego tiene una aparente gradación a venillas tipo "pseudo A"(wormy), las cuales también gradan en profundidad a las típicas venillas tipo “A".
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Este pórfido de Cu-Au se habría emplazado debajo de secuencias volcánicas, las cuales han sido afectadas por un fuerte venilleo de cuarzo tipo stockwork, esta relacionado a un fuerte control estructural N55ºE y N60ºW, lo cual hizo de esta una zona con debilidad estructural, ideal para el emplazamiento de cuerpos intrusivos. Asimismo existe una clara gradación de alteración y mineralogía en profundidad típicos de un sistema porfiritico Cu-Au, el zoneamiento es vertical y se incrementa hacia el oeste de esta área, asimismo hay una fuerte sobreimposición de alteración de un ambiente típico de alta sulfuración sobre una temprana alteración potasica.
Figura: Ejemplos de la alteración transicional en los pórfidos. En el centro de la figura se muestra el detalle de las lentes de andalucita intercrecida con pirita, fotografía tomada con SEM. And = andalucita; Ccp= calcopirita; Py= pirita. También cabe señalar que el área tiene patrones geofísicos como magnetismo moderado a alto, cargabilidad alta, que se correlacionan con altos contenidos de sulfuros principalmente pirita. De otra manera existen patrones geoquímicos con buena distribución en superficie como lo demuestra principalmente el molibdeno, el cual está formando un aparente anillo que coincidentemente está limitado y rodeado por los depósitos de oro tipo ácido sulfatos conocidos en el distrito como: San José, Yanacocha, Carachugo, El Tapado.
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EJEMPLO 2: DISTRIBUCIÓN DE LAS ALTERACIONES Y MINERALIZACIONES EN LA SECCIÓN CENTRAL DEL YACIMIENTO AGUA RICA (27º22'S-66º16'O), CATAMARCA GEOLOGÍA DEL YACIMIENTO El yacimiento Agua Rica se localiza en la sierra del Aconquija, uno de los bloques levantados del basamento del las Sierras Pampeanas, 200 km al este de la Cordillera de los Andes (Fig. 1). El área está disectada por valles profundos en foma de V y continúa siendo erosionada. Sedimentos sueltos a parcialmente consolidados cubren la topografía. Agua Rica está espacialmente asociado al Complejo Volcánico Farallón Negro (12,6 8,5 Ma; Sasso 1997, Sasso y Clark 1998) en una zona de transición entre dos segmentos de la Cordillera de los Andes y entre las provincias geológicas de Sierras Pampeanas
y
Puna.
Las
litologías
más
antiguas
consisten
en
rocas
metasedimentarias precámbricas a paleozoicas que tienen diferentes composiciones y texturas, incluyendo esquistosa y masiva (Fig. 1) (Koukharsky y Mirré 1976). En sectores estas rocas están cortadas por venas de cuarzo de hasta 1 m de espesor de origen metamórfico. Fueron plegadas en un amplio pliegue con plano axial casi vertical y rumbo noroeste; el eje está levemente inclinado hacia el sudeste. Plutones graníticos y pegmatitas paleozoicas (422,7 ± 6,1 y 438,4 ± 6,3 Ma, K-Ar en muscovita; granito Capillitas-Belén; Caelles et al. 1971, Koukharsky y Mirré 1976) intruyen a las rocas metasedimentarias (Fig. 1). Durante el Mioceno, una serie de stocks porfiríticos intruyeron a las rocas antiguas (Navarro 1986, Sasso 1997, Sasso y Clark 1998, Perelló et al. 1998). El más temprano, llamado intrusivo Melcho, aflora al sur del depósito (Fig. 1). Está compuesto por facies de sienodiorita y monzonita (Koukharsky y Mirré 1976, Perelló et al. 1998) y su emplazamiento ha sido datado en 8,56 ± 0,48 Ma (Sasso 1997, Sasso y Clark 1998). Dos cuerpos irregulares de pórfidos feldespáticos hospedan la mineralización tipo pórfido de Cu: el pórfido Trampeadero en el sector oriental y el pórfido Seca Norte al oeste (Fig. 1). Los contactos entre las rocas de caja y estos pórfidos son verticales a empinados. El pórfido Trampeadero ha preservado sus contactos intrusivos con las rocas metasedimentarias al este y al sur y con el pórfido Seca Norte al oeste, pero la mayoría de los contactos fueron ocupados por las brechas (Fig. 1). La datación K-Ar en una biotita hidrotermal del pórfido Seca Norte dio una edad de 5,10 ± 0,05 Ma (Perelló et al. 1998). De acuerdo con la mineralogía de las muestras menos alteradas,
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se ha inferido una composición dacítica a monzonítica para estos intrusivos (Perelló et al. 1998). Las variaciones significativas en las texturas de ambos pórfidos, sugieren múltiples fa-ses de intrusión (Landtwing 1998, Perelló et al. 1998). Varios cuerpos porfiríticos menores han sido cartografiados en los márgenes del yacimiento (pórfidos distales; Landtwing et al. 2002) (Fig.1). Final-mente, un dique de pórfido biotítico aflora cerca del campamento Agua Rica (Fig. 1). Presenta contactos verticales con las brechas que lo rodean y márgenes enfriados contra la diatrema. Contiene xenolitos de la metamorfitas y de los pórfidos feldespáticos. Las relaciones de campo indican que es una facies intrusiva tardía, posterior a las alteraciones tipo pórfido y epitermal de alta sulfuración (Landtwing et al. 2002). MÉTODOS UTILIZADOS Fueron seleccionadas para su estudio 71 muestras de rocas con alteración hidrotermal procedentes de cuatro sondeos de la compañía minera BHP. La figura 1 muestra la ubicación de los sondeos en la sección E-O 6969400N. Las texturas y relaciones entre los minerales fueron analizadas en primer término con lupa binocular y luego en secciones delgadas con el miscroscopio petrocalcográfico. De acuerdo con Seedorff y Einaudi (2004), los minerales en una paragénesis (minerales en contacto que parecen estables y contemporáneos) son enumerados separados por el símbolo (+) y por el símbolo más y menos (±), según su abundancia. Cuando un grupo de minerales característicos de cierta alteración no son necesariamente contemporáneos, se separan por comas. La composición química de los minerales hidrotermales fue determinada con microsondas de electrones en el Centro de Desenvolvimiento de Tecnología Nuclear (CDTN, CNEN) de Belo Horizonte, en Brasil (microsonda JeolJXA- 8900 RL WD/ED) y en el Department of Geology of New Brunswick University, en Canadá. Difracción de rayos X: Los minerales fueron identificados empleando un difractómetro Rigaku DMAX-2D en el Centro de Investigaciones en Minerales Arcillosos de la Universidad Nacional del Comahue, en Neuquén. Las determinaciones se realizaron sobre muestra total y en la fracción arcilla (<2 µm), las cuales fueron analizadas desde 3º a 65º 2θ, a 3°2θ /min y desde 2º a 40º a 2°2θ /min, respectivamente, con radiación Cu-K y corridas a 40 kV y 20 mA. Metodológi-camente se siguieron las recomendaciones de Moore y Reynolds (1997). Los trozos de testigos fueron desagregados, una parte molida con un molino micronising McCrone y otra parte saturada con Sr. La fracción <2 µm fue separada de acuerdo a tiempos de centrifugación y posteriormente se prepararon los agregados orientados, seco al aire
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(AD), sometido a vapores de etilen glycol (EG) y calcinados a 375ºC y 550ºC durante una hora. Las reflexiones obtenidas fueron evaluadas con los softwares de Rigaku, MDI Jade 7 y MIN2007. La identificación de las arcillas se realizó en base a las reflexiones de los difractogramas de rayos X obtenidos de la fracción <2µm como agregados orientados. ALTERACIONES Y MINERALIZACIONES La sección central E-O 6969400N del yacimiento Agua Rica corta a los cuerpos mineralizados más importantes. La geología de la sección (Fig. 2a) consiste en el metasedimento masivo a laminado intruido por los pórfidos feldespáticos Seca Norte (oeste) y Trampeadero (este), ambos separados por la brecha hidrotermal Quebrada Minas y la brecha ígnea (centro de la sección). La brecha hidrotermal continúa al este, en los niveles superiores del pórfido Trampeadero y del metasedimento. Estructuras normales con buzamientos de alto ángulo parecen haber afectado y dislocado estas unidades. De oeste a este, los sondeos seleccionados que cortan las unidades mineralizadas son los siguientes: AR-9 (pórfido feldespático Seca Norte), AR-82 (brecha hidrotermal y metasedimento), AR-18 (pórfido feldespático Trampeadero y brecha hidrotermal) y AR-80 (metasedimento y brecha hidrotermal) (Fig. 2a-b). Este estudio propone una modificación a la interpretación geológica anterior de la sección (Landwting et al. 2002): por debajo de los 333 m, el sondeo AR-82 intercepta el metasedimento alterado y localmente intruido por diques porfídicos finos, en vez del pórfido Seca Norte.
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Figura : a) Geología de la sección EO6969400N con la ubicación de lo sondeos y de las muestras analizadas (modificado de BHP 1999); b) Distribución de las alteraciones hidrotermales y de la alteración supergénica en la sección; c) Concentraciones de cobre, oro y molibdeno (modificado de BHP 1999). ALTERACIÓN TRANSICIONAL La paragénesis andalucita y andalucita + pirita ± cuarzo localmente ha sido preservada en el halo fílico. El sondeo AR-9 a los 264 m de profundidad corta una zona en el pórfido Seca Norte con alteración fílica que contiene andalucita (Cuadro 2)
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en agregados de cristales prismáticos submicroscópico con pirita (con inclusiones de calcopirita) (Fig. 4). La andalucita tiene los bordes cristalinos corroídos y está rodeada de mica incolora que ha crecido a partir de un material y turbio (silicato de aluminio según microanálisis). También se identificó feldespato potásico entre los cristales de andalucita. Las lentes de andalucita son más abundantes en el pórfido Trampeadero con alteración fílica (AR-18 a los 249 m, 347 y 382 m de profundidad), donde está intercrecida con cuarzo y con sulfuros, si bien en algunos casos son monominerales. Como en el pórfido Seca Norte, los cristales de andalucita tienen los bordes corroídos y reemplazos por mica incolora.
Figura: Diagrama de sistema transicional Pórfido a Epitermal.
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Figura: Diagrama logarítmico de fugacidad del azufre versus temperatura que muestra la evolución de los fluidos hidrotermales en Agua Rica. La flecha gris denominada pórfido de Cu (Mo, Au) señala las paragénesis iniciales de baja a intermedia sulfuración depositadas aproximadamente a 370->500°C que culmina con la paragénesis de alta sulfuración de la alteración fílica (~350°C). La flecha más clara corresponde a las paragénesis del estadio epitermal de alta sulfuración, anterior y posterior al brechamiento. Las temperaturas estimadas para las paragénesis epitermales figuran en la tabla adjunta. DISCUSIÓN El yacimiento de Cu-Mo-Au Agua Rica es un sistema telescópico en el cual las paragénesis hidrotermales de los eventos profundo, intermedio y superficial hoy están expuestas en el mismo nivel de erosión. El evento más superficial y estéril que incluye a la diatrema y al dique de pórfido biotítico, no han sido interceptados por esta sección. La alteración potásica temprana (parches relícticos) y las venillas tipos A y B se preservan en el pórfido Seca Norte que, dada la abundancia de sulfuros hipogénicos, contiene leyes altas de cobre y oro (Figs. 2b y c). El pórfiro Trampeadero sólo preserva venillas de cuarzo del tipo B y tiene leyes altas de molibdeno pero es deficiente en cobre y oro al compararlo con el pórfiro Seca Norte (Fig. 2c). Las características de las inclusiones fluidas hospedadas en el cuarzo de las venillas tipo B, indican la coexistencia de fluidos salinos y vapor de composición carbónica y sulfúrica durante este estadio inicial de alteración hidrotermal. Los resultados microtermométricos
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obtenidos al analizar estas inclusiones indican temperaturas de homogeneización comprendidas entre 370° y >550°C, siendo más bajas en las inclusiones fluidas alojadas en las venillas que cortan al pórfido Trampeadero. Es muy factible que estos fluidos hayan precipitado los sulfuros que acompañaron la alteración potásica en ambos pórfidos (pirita + molibdenita + calcopirita ± bornita ± pirrotina; pirita + magnetita ± hematita + calcopirita; BHP 1999), con fugacidades del azufre bajas a intermedias (Fig. 9; Einaudi et al. 2003).
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CONCLUSIONES o
Las pegmatitas suelen aparecen en la zona periférica de macizos de rocas plutónicas, constituyendo diques, sills y masas irregulares, de dimensiones muy variables: hasta más de 1 Km. de longitud.
o
Las pegmatitas desde el punto de vista textural son rocas de grano muy grueso (10cm).
o
Pueden tener interés económico, debido a sus posibles altos contenidos en minerales tipo gema (esmeraldas, aguamarinas, topacios, rubíes).
o
A pesar de su rápido enfriamiento, la pegmatita puede tener grandes cristales, en ocasiones llegan a medir varios metros de largo.
o
Los isovalores de cocientes metálicos delimitan las áreas de exploración y las áreas con menos posibilidades.
o
Considerando la zona de cobre y estaño hasta la cota 4000 msnm, se tiene 940 m de mineralización reconocida, los que sumados a los 500 m de profundización dará una mineralización total de 1440. Esto nos indica que la veta San Rafael probablemente, sea la de mayor mineralización en sentido vertical en Perú.
o
Debido a su blandura a inestabilidad, el estaño puro no se emplea para fabricar objetos.
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BIBLIOGRAFÍA
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