YACIMIENTO MINERO TIPO PORFIDO DE COBRE pórfido a un tipo de mineralización de origen magmático e hidrotermal. Los Se denomina pórfido a pórfidos cupríferos constituyen la principal fuente de extracción tanto de cobre como de molibdeno. Se pueden subdividir en dos grupos: los yacimientos donde prima el molibdeno y aquellos donde prima el cobre. El nombre pórfido refiere a su típica pero no necesaria asociación a rocas de textura porfirítica, específicamente de grandes feldespatos en una matriz fina. Los pórfidos cupríferos son esencialmente depósitos minerales de baja ley y gran tonelaje. Se denominan pórfidos porque frecuentemente, pero no exclusivamente, se asocian con rocas ígneas intrusivas con fenocristales de feldespato en una masa fundamental cristalina de grano fino. La textura porfídica indica que los magmas instruyeron y cristalizaron cerca de la superficie y debido a su naturaleza relativamente poco profunda se denominan intrusivos epizonales, pero ellos pueden ser equigranulares con grano moderadamente grueso. Los depósitos de pórfido se pueden subdividir en distintos tipos considerando su contenido metálico. Estos tipos incluyen Cu-Mo, Cu-Au, Cu, Au y Mo. 1
¿Cómo se forman? Estos depósitos se originan cuando magma pobre en agua se acerca a la superficie de la corteza terrestre sin grados mayores de cristalización. Este cuerpo de magma puede formar diques (formación ígnea que ha cristalizado desde el magma fundido bajo la superficie terrestre en forma de tabla) de textura de pórfido y composición de granodiorita (parecida al granito) o riodacita (composición intermedia entre dacita y riolita). FIGURA 1: DEPOSITO DE PORFIDOS DE COBRE FUENTE: INGEMMET
1
Martín Valencia-Moreno, «Características metalogenéticas de los depósitos de tipo pórfido
cuprífero en México y su situación en el contexto mundial,» Boletin de la sociedad Geologica Mexico, vol. LVIII, nº 1, pp. 1-26, 2006.
Según el tipo de estructura que alberga la mineralización se distinguen dos subtipos:
Stockwork (redes de finas fracturas mineralizadas) con o sin mineralización diseminada asociada importante. Chimenea de brecha (breccia pipe), con mineralización en la matriz junto (comúnmente) con turmalina.
Condiciones básicas para formar Pórfidos (Cu – Au - Mo) 1. Magmas andesíticas a dacíticas 2. Magmatismos calco-alcalino (o alcalinos) 3. H2O entre 2.5 y 4.5 % (Indicador: Fenocristales de hornblenda ya que necesita aprox. 4% de agua en el lugar donde se genera el magma para poder formarse). 4. Estas condiciones se dan en arcos magmáticos maduros (donde ocurre MASH). Sin embargo hay muchos arcos magmáticos que reúnen estas características y no tienen yacimientos tipo pórfido significante.2
Los Pórfidos de Minas Conga Yacimiento Toquepala Yacimiento de Cuajone Yacimiento Quellaveco Yacimiento Río Blanco Yacimiento Toromocho Yacimiento Cerro Negro
FIGURA 2: PROYECTOS Y MINAS MAS REPRESENTATIVOS 2
V. Maksaev, PORFIDOS CUPRIFEROS, Chile: UNIVERSIDAD DE CHILE, 2004.
FUENTE: E. MANRIQUE
YACIMIENTOS TIPO PORFIDOS DE COBRE EN EL PERÚ
YACIMIENTO MINERO TIPO VETA “Yacimientos vetiformes tienen una simetría tabular. El origen de la estructura tabular
puede ser una veta hidrotermal, un dique magmático o una zona de falla mineralizada. Diques son estructuras de formación magmática (cristalización magmática) con un ancho entre 1 m hasta 200 m. Diques muestran frecuentemente una salbanda en los límites a la roca de caja.”3
La salbanda se forma por un comportamiento diferente durante la cristalización especialmente al respeto al enfriamiento en comparación de sectores interiores del dique. La Salbanda se nota en terreno como dos líneas paralelas de rocas de mayor o menor resistencia a la meteorización (Se ve como líneas de ferrocarril). Vetas son estructuras de formación post-magmática, en la mayoría hidrotermal. Los minerales se cristalizan de una fase acuática de acuerdo de la temperatura y presión. Zonas de Fallas también pueden mostrar una mineralización de forma tabular a causa de una metasomatosis de las rocas fracturadas en la zona de falla. El fracturamiento dio espacio para los líquidos ascendentes o descendientes. En conclusión las diferencias entre los tres grupos no son tan marcado, es decir tal vez existen estructuras transitorias entre los grupos por ejemplo entre veta y zona de falla mineralizada.
Figura n°3 y 4 Yacimiento tipo Veta Fuente: á .web eovirtual
Por supuesto estructuras vetiformes siempre muestran una relación a la geología estructural del sector. La estructura tabular por sí mismo es una estructura tectónica. La 3
Simon J. Haynes (1993): Vein-type ore deposits: Introduction. - Ore Geology Reviews ; Volume 8, Issues 3-4; Pages 205-211
mineralización interna de una veta depende también de estructuras en intersección. Depende de la secuencia de las fases tectónicas: Fases más jóvenes en comparación de la estructura no afectan la veta, fases de la misma edad controlan fuertemente la mineralización. Las fases después de la formación de la veta provocan principalmente desplazamientos en la estructura. “Normalmente están controladas por fallas de alto o moderado ángulo de buzamiento que
cortan intrusivos y/o sus rocas de caja. Las vetas mayores pueden extenderse hasta varios Km en su corrida y 1 Km en profundidad por el manteo. Las vetas pueden estar acompañadas de otros tipos de depósitos, pero las más grandes se presentan solas. Históricamente las vetas de alta ley fueron la fuente principal de metales, tal como de Cu y Sn en Cornwall, Inglaterra, pero hoy su importancia económica es menor.” 4
Ante la presencia de un cuerpo mineral con características de Veta Única, se analizarán dos posibilidades, las cuales pueden resumir los diferentes casos posibles en este tipo de yacimiento, estos son: Veta Vertical y Veta Inclinada.
Veta Vertical: En este caso se tiene que la principal característica que definirá nuestra explotación es la Topografía, ya que si se tiene una veta con una potencia constante (aproximadamente), las condiciones de explotación quedan sujetas a la distribución de leyes y al contorno de la superficie. La secuencia de explotación se definirá en función de la distribución de leyes del yacimiento. Suponiendo que la distribución de leyes es constante (lo cual también suele suceder en estos casos), el problema queda sujeto solamente a las condiciones topográficas.
Figura n°3 Veta vertical Fuente: ingenieros de minas.com Explotacion a Cielo Abierto
En el caso de un yacimiento tipo veta única inclinada, se tienen:
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R. Rodriguez Acerca de los tipos de Depósitos Minerales Universidad Nacional de Colombia
Figura n°4 Veta inclinada Fuente: ingenieros de minas.com Ex lotacion a Cielo Abierto
Mina San Rafael “Situada en la provincia de Melgar, departamento de Puno, a 4,730 metros sobre el nivel del
mar. Es la única productora de estaño del país y una de las más grandes del mundo. Pertenece a la empresa Minsur. El mineral es extraído del subsuelo mediante el método de almacenamiento provisional y derribo por subniveles. Las leyes actuales promedian el 5%”. 5
Figura n°5 mina San Rafael Perú Fuente: Wikipedia
Yacimiento Diseminado “Diseminado: corresponde a la presentación de partículas finas aisladas, de ta maños que
van desde el muy pequeño (no visible a simple vista) a tamaños que no llegan a superar los 2mm. En ocasiones, el diseminado se une con la estructura de vetillas.”
Se llama así al cuerpo mineral que aparece en forma de hilos que atraviesan la roca en todas direcciones, o bien como puntos o motas de mineral que cubren grandes extensiones. La estructura de diseminado se caracteriza de acuerdo a:
Tamaño Frecuencia Tipo de mineral
Varias muestras contienen la mena en una forma diseminado, es decir en partículas finas aisladas. Las partículas pueden ser pequeño (no visible con el ojo), o pueden ser del tamaño mayor, pero rara vez superan 2 mm. El diseminado muchas veces se junta con vetillas. 5
Wikipedia
Figura n° 6 Estructura de un Yacimiento Diseminado. Fuente: geo virtual Yacimiento Diseminado
“El oro diseminado en rocas cuarzosas, los granates en gneis y pizarras micaseas, la turmalina en rocas graníticas, la pirita de hierro en pizarra arcillosa.”6
Bajo la Alumbrera de la Provincia de Catamarca, Argentina; Chuquicamata y El Teniente, Chile; Toquepala y Quellaveco, Perú; Cananea, México; Santa Rita, Fima y Mission y Morenci, en el Estado de Arizona
Toquepala y Quellaveco Mina “Cuajone es una mina de cobre a cielo abierto ubicado en el distrito de Torat a, provincia de
Mariscal Nieto, departamento de Moquegua, Perú. El yacimiento está localizado en la franja oeste de la Cordillera Occidental en la parte sur de los Andes peruanos, y es parte de un distrito minero que contiene otros dos yacimientos adicionales conocidos: Toquepala y Quellaveco. Se encuentra a una altura aproximada de 3,500 msnm y es una de las principales minas productoras de cobre del país junto con Cerro Verde, Toquepala y Antamina”. 7
Figura n° 7 Cuajone mina. Fuente: Wikipedia
6 7
Bateman, A. M. (1950): Economic Mineral Deposits. - Wiley, New York pág.175 Wikipedia
YACIMIENTOS MINERO TIPO PLACER 8“Los yacimientos tipo placer son acumulaciones de minerales generados por concentración
mecánica de las partículas detríticas con mayor masa absoluta y resistencia a la erosión en ambientes acuosos o subacuosos. Estas concentraciones minerales pueden encontrarse tanto “in situ” como residuo o después de que los grano minerales hayan sido transportados a una cierta distancia y depositados en lugares favorables de la corriente.”
Figura n° 8 Estructura de un Yacimiento tipo placer. Fuente: página web geo min Yacimiento tipo placer
Es de importancia saber que los placeres minerales incluyen elementos en estado nativo en primer lugar como el oro, platino, diamante, y minerales resistentes como la casiterita, ilmenita, circón, monacita corindón y magnetita. Desde el punto de vista económico, los placeres proporcionan la mayor parte de la producción mundial de estaño, circón, ilmenita, rutilo, monacita y gemas como diamantes, rubíes, zafiros, topacios y, en menor grado, esmeraldas. La producción de oro procedente de placeres representa aproximadamente 2/3 del total mundial. Como ejemplo de placeres, podemos mencionar los siguientes: yacimientos de oro en Nueva Zelanda, de platino en la Colombia Británica y de ilmenita en la desembocadura del Nilo.
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F. Bellaubi, O. Larrubi, M. Ongay (Mayo – 1999, 2, pp. 55-67): “El oro y otros minerales en los
depósitos tipo placer del delta del Ebro. Provincia de Tarragona, España - Departamento de Geoquímica, Petrología y Prospección Geológica. Facultad de Geología. Universidad de Barcelona. España. ”
Figura n° 9 Chispas de oro tipo placer Fuente: pagina web minera Caston
La acción de los medios de transporte (agua, hielo, aire y gravedad), moviliza los minerales que son útiles y han sido liberados o desprendidos de las rocas por acciones climáticas y biológicas. La acción de este transporte, provoca: un efecto de desgaste que da lugar a que sólo los minerales con una mayor dureza superficial pueden resistir su acción, un efecto de acción química, responsable de la alteración, oxidación o disolución de los minerales inestables y un efecto de selección en función de la densidad, forma y otras propiedades (viscosidad, energía) responsable de la concentración de los minerales. Cabe resaltar que la mayoría de los depósitos de placeres son de baja ley, pero su explotación es posible debido a que se encuentran en materiales sueltos, no requieren de molienda y pueden explotarse con plantas relativamente baratas en superficie, mediante arranque y carga directos. En el caso de paleoplaceres (placeres antiguos preservados en secuencias sedimentarias) estos probablemente estarán litificados, inclinados y parcial o totalmente enterrados bajo otras rocas también litificadas. Esto implica que su posible explotación será mucho más costosa y que deben ser de alta ley o contener minerales valiosos como el oro para ser rentables. Existen numerosas clasificaciones de placeres, pero las más importantes son las siguientes: Placeres residuales: acumulación in situ durante la meteorización. Placeres eluviales: acumulación en un medio sólido en movimiento. Los minerales pesados se concentran sobre la superficie pendiente debajo de la fuente, mientras los minerales más livianos y no resistentes son disueltos o arrastrados pendiente abajo o volados por el viento.
Figura n° 10 Estructura de un deposito placer eluvial Fuente: página web geo virtual
Placeres aluviales: concentración en un medio líquido (agua), este tipo de depósitos ha sido uno de los más importantes históricamente y su fácil extracción hizo que sean muy buscados. Placeres eólicos: concentración en medio gaseosa en movimiento (viento). Placeres de playa: concentración de minerales pesados por efectos del oleaje de playas, ya que las olas lanzan material a la playa y la resaca arrastra los materiales más livianos de modo que se producen las concentraciones de los minerales más pesados en las playas.
Figura n° 11 Estructura de un deposito placer de playa Fuente: página web escuela de ingeniería geológica
ENRIQUECIMIENTO SECUNDARIO La palabra enriquecimiento secundario (supe génico) se aplica principalmente a los yacimientos (criaderos), y en especial a aquellas partes de éstos en las que el contenido en minerales metálicos se ha incrementado, como resultado de la infiltración de aguas que transportan material en solución. 9“Proceso
resultante de la meteorización (alteración supergena) de depósitos minerales, en el cual la oxidación produce soluciones ácidas que lixivian metales transportándolos abajo y reprecipitándolos, con el consecuente enriquecimiento de los minerales sulfurados originalmente presentes. Muy importante en pórfidos cupríferos”.
La importancia de las zonas de oxidación y enriquecimiento supergénico o secundario radica en el hecho que se consiguen depósitos de carácter secundario con leyes de mena mucho mayores que las que había en el depósito primario. Estos enriquecimientos secundarios pueden acabar haciendo que ciertos depósitos no rentables económicamente en un inicio acaben siendo explotados por su zona enriquecida. En algunos casos estos depósitos de oxidación y enriquecimiento secundario son un objetivo por la presencia de metales preciosos. Este tipo de depósitos no tiene un contexto geotectónico de formación determinado. Se producen donde haya yacimientos sulfurosos de Ni-Cu (pórfidos cupríferos), Cu-Fe, Pb-Zn, entre otros; 9
Alteración Supergena de Depósitos de Cobre - Laboratorio de Metalogénesis 2006
Que hayan sido exhumados. Aun así, un factor que puede permitir situar este tipo de depósitos en un mapa es el tipo de clima que favorece su formación el cual generalmente es semiárido. Es importante conocer que el proceso de oxidación y de enriquecimiento secundario se inicia con la exhumación de los depósitos primarios y finaliza al formarse una nueva asociación mineralógica estable en las condiciones de la zona oxidada. Las condiciones para que se de este tipo de enriquecimiento son las siguientes: La erosión ha de ser más lenta que la alteración química. Exhumación de la masa de sulfuros. Sistema de aguas subterráneas no muy activo. Superficie freática profunda. Rocas permeables.
Si la masa de sulfuros no es expuesta a la atmósfera (oxidante) no se inician los procesos de formación de estos depósitos. Cuando el agua subterránea circula activamente, los metales disueltos se dispersan ampliamente. Si el nivel freático no desciende a través de la mineralización diseminada, el proceso se detiene y el enriquecimiento para. Cuando las rocas no son permeables, las aguas meteóricas no son capaces de lixiviar los productos de oxidación y llevarlos a la zona de aguas subterránea.
Figura n° 12 Perfil de mineralización de los depósitos de oxidación y enriquecimiento secundario Fuente: página web geomin
YACIMIENTO MINERO TIPO SKARN El término skarn fue introducido por petrólogos metamórficos suecos para designar rocas metamórficas regionales o de contacto constituidas por silicatos de Ca, Mg y Fe derivados de un protolito de calizas y dolomitas en las cuales se ha introducido metasomáticamente grandes cantidades de Si, Al, Fe y Mg. Skarns puede formarse durante metamorfismo regional o de contacto y de una variedad de procesos metasomáticos de la participación de los fluidos magmáticos, metamórficos, meteóricos, y/o de origen marino. 10 Se entiende por skarn rocas que contienen minerales calcosilicatados, tales como por ejemplo: diópsido, wollastonita, granate andradita y actinolita. La producción principal de depósitos de tipo skarn incluye: Fe, Cu, W, C (grafito), Zn, Pb, Mo, Sn, U, Au., granate, talco y wollastonita.
FIGURA 13: Zonamiento de un skarn FUENTE: Rodrigo Tello
El metamorfismo de contacto afecta a las rocas de caja, pero es frecuente que la intrusión también sufra efectos metasomáticos. Esto resulta en una zonación de endoskarn (minerales calcosilicatados dentro del intrusivo) y exoskarn (skarn en las rocas calcáreas). La formación de depósitos de tipo skarn involucra esencialmente tres etapas: 1) Metamorfismo isoquímico: recristalización metamórfica y cambios mineralógicos reflejando el protolito y circulación de fluidos a alta temperatura formando minerales
10
slideshare.net, «Yacimientos tipo skans en el Peru,» 30 Octubre 2015. [En línea]. Available: http://es.slideshare.net/freddyvalientebriones/yac-skarn-en-peru. [Último acceso: 11 Abril 2016].
calcosilicatados. Incluye además el desarrollo de: mármol, rocas córneas, cuarcitas, skarn de reacción, skarnoides, talco y wollastonita hacia la periferia. 2) Etapas múltiples de metasomatismo: cristalización del magma y liberación de una fase fluida produciendo skarn metasomático. Se forman principalmente minerales anhidros por acción de fluidos de derivación magmática a temperaturas de 400º-800ºC. Usualmente en esta etapa ocurre o comienza la mineralización. 3) Alteración retrógrada: enfriamiento del plutón y circulación de aguas de temperatura más baja, posiblemente meteóricas, oxigenadas, causando alteración retrógrada de los minerales calcosilicatados metamórficos y metasomáticos. En esta etapa se forman nuevos minerales hidratados de temperatura más baja, a partir de los minerales anhidros formados previamente. Incluyen: epidota, actinolita, clorita y otras fases minerales hidratadas, típicamente con control estructural y sobreimpuestos a la secuencia de progrado (fallas, contactos estratigráficos o intrusivos). En algunos casos la mineralización se extiende también a esta etapa de retrogrado.11 Por su parte, los factores relevantes que controlan la evolución hidrotermal de los sistemas de tipo skarn son:
Presión (profundidad de formación) Estado de oxidación del magma (fugacidad de oxígeno) Grado de diferenciación del magma (cristalización fraccionada) Tiempo de separación del fluido (fase volátil del magma respecto a la cristalización del plutón)
FIGURA 14: Yacimiento tipo skarn FUENTE: Pág. Web geovirtual
B. K. Townley, «Yacimientos Minerales y Procesos Geológicos,» Diciembre 2011. [En línea]. Available: http://www.unalmed.edu.co/~rrodriguez/Townley/Yacimientos-procesosgeologicos.htm. [Último acceso: 11 Abril 2016]. 11
LA CLASIFICACIÓN MÁS USADA ES POR MENA SIENDO:
Skarn de hierro Skarn de cobre Skarn de zinc y plomo Skarn de oro Skarn de molibdeno Skarn de estaño Skarn de tungsteno
YACIMIENTOS MINEROS EN EL PERÚ 1.-“LAS BAMBAS” Empresa Minero Perú S.A. Etapa Exploración Departamento Apurímac Tipo de Yacimiento: Skarn de Cu-Fe Contenido Metálico: Cu, Mo, Fe, Au, 2.-"ANTAPACCAY" Empresa Bhpbilliton Tintaya S.A. Etapa Prefactibilidad Departamento Cusco Tipo de Yacimiento: Pórfido de Cu-Au y Skarn de Cu-Au Contenido Metálico: Cu, Au, Ag 3.-“MAGISTRAL" Empresa Ancash Cobre S.A. Etapa Exploración Departamento Ancash Tipo de Yacimiento Pórfido y Skarn de Cu-Mo Contenido Metálico Cu, Mo 4.-"QUECHUA" Empresa Mitsui Mining & Smelting Co. Ltd. Etapa Exploración Departamento Cusco Tipo de Yacimiento: Pórfido de Cu-Mo-(Au); Skarn de Cu Contenido Metálico: Cu, Mo, Au 5.-"TOROMOCHO" Empresa Minera del Centro del Perú S.A. Etapa Exploración Departamento Junín Tipo de Yacimiento: Pórfido de Cu-Mo y skarn de Cu-Zn-Pb-Ag Contenido Metálico: Cu, Zn, Pb, Ag, Mo, W, Bi 6.-"MINAS CONGA" Empresa Minera Yanacocha S.A. Etapa Factibilidad Distrito Baños del Inca Provincia Cajamarca Departamento Cajamarca Tipo de Yacimiento: Pórfido de Cu-Au y Skarn de Cu-Au Contenido Metálico: Au, Cu, Ag, 7.-“ANTAMINA” Mina: ubicada en la quebrada Antamina, en el distrito de San Marcos, Huari, An cash, a 270 Km. al noreste de Lima (a más de 4,300 metros sobre el nivel del m
ar).Puerto Punta Lobitos: ubicado en la costa de Huarmey.Las operaciones entr e mina y puerto están conectadas gracias a un mineroducto (tubería subterrán ea) que transporta los concentrados que produce la compañía y que recorre 30 2 kilómetros, cruzando el departamento de Ancash. Tipo de yacimiento: Skarn de cobre, zinc, plata, molibdeno y bismuto. Método de explotación: Antamina es una mina con método explotación a tajo o cielo abierto (open pit); siendo una de las características principales de su diseño sus bancos de explotación de 15 metros de altura.
BIBLIOGRAFIA:
Martín Valencia-Moreno, «Características metalogenéticas de los depósitos de tipo pórfido cuprífero en México y su situación en el contexto mundial,» Boletin de la sociedad Geologica Mexico, vol. LVIII, nº 1, pp. 1-26, 2006. V. Maksaev, PORFIDOS CUPRIFEROS, Chile: UNIVERSIDAD DE CHILE, 2004. A. B. JUÁREZ, MINERALIZACIÓN TIPO PÓRFIDO DE Cu-Mo ASOCIADASA VENAS CORDILLERANAS DE METALES BASE:TOROMOCHO-MOROCOCHA, DISTRITO DEMOROCOCHA, PERÚ: UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA, 2007. Simon J. Haynes (1993): Vein-type ore deposits: Introduction. - Ore Geology Reviews; Volume 8, Issues 3-4; Pages 205-211 R. Rodriguez Acerca de los tipos de Depósitos Minerales Universidad Nacional de Colombia slideshare.net, «Yacimientos tipo skans en el Peru,» 30 Octubre 2015. [En línea]. Available: http://es.slideshare.net/freddyvalientebriones/yac-skarn-en-peru. [Último acceso: 11 Abril 2016]. F. Villares, «Depósitos de tipo,» marzo 2012. [En línea]. Available: http://www.monografias.com/trabajos-pdf/depositos-skarn/depositos-skarn.pdf. [Último acceso: 10 abril 2016]. B. K. Townley, «Yacimientos Minerales y Procesos Geológicos,» Diciembre 2011. [En línea]. Available: http://www.unalmed.edu.co/~rrodriguez/Townley/Yacimientos-procesosgeologicos.htm. [Último acceso: 11 Abril 2016]. Bateman, A. M. (1950): Economic Mineral Deposits. - Wiley, New York pág.175 F. Bellaubi, O. Larrubi, M. Ongay (Mayo – 1999, 2, pp. 55- 67): “El oro y otros minerales en los depósitos tipo placer del delta del Ebro. Provincia de Tarragona, España” - Departamento de Geoquímica, Petrología y Prospección Geológica. Facultad de Geología. Universidad de Barcelona. España. Alteración Supergena de Depósitos de Cobre - Laboratorio de Metalogénesis 2006
