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Clasificacin de los yacimientos minerales
1.Clasificacin de Niggli de los yacimientos
minerales.2.Clasificacin de Schneiderhhn de los yacimientos
minerales.3.Clasificacin de Lindgren de los yacimientos minerales,
modificados.*
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1.- Clasificacin de Niggli de los yacimientos minerales.
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1) La naturaleza del fluido mineral; 2) Las asociaciones
minerales; 3) Distincin entre deposicin cercana a la superficie y
deposicin profunda, y 4) Tipo de deposicin, husped o ganga.
2.- Clasificacin de Schneiderhhn de los yacimientos minerales
(1941). Clasific los yacimientos minerales de acuerdo a
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3.- Clasificacin de Lindgren de los yacimientos minerales,
modificados.*
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Conceptos bsicosMena: Es el mineral cuya explotacin presenta
inters. En general, es un trmino que se refiere a minerales
metlicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento
qumico de inters (Cu de la calcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la
casiterita, entre muchos ejemplos posibles). En este caso de los
minerales metlicos, se requiere un tratamiento de la mena, que en
general comprende dos etapas: el tratamiento mineralrgico y el
metalrgicoGanga: Comprende a los minerales que acompaan a la mena,
pero que no presentan inters minero en el momento de la explotacin.
Ejemplos frecuentes en minera metlica son el cuarzo y la
calcita.Reservas: Cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible
de ser explotado. Depende de un gran nmero de factores: ley media,
ley de corte, y de las condiciones tcnicas, medioambientales y de
mercado existentes en el momento de llevar a cabo la explotacin. Se
complementa con el concepto deRecurso, que es la cantidad total de
mineral existente en la zona, incluyendo el que no podr ser
explotado por su baja concentracin o ley*
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Ley media: Es la concentracin que presenta el elemento qumico de
inters minero en el yacimiento. Se expresa como tantos por ciento,
o como gramos por tonelada (g/t) (equivale a partes por milln, ppm)
u onzas por tonelada (oz/t).Ley de corte o cut-off: Es la
concentracin mnima que debe tener un elemento en un yacimiento para
ser explotable, es decir, la concentracin que hace posible pagar
los costes de su extraccin, tratamiento y comercializacin. Factor
de concentracin: Es el grado de enriquecimiento que tiene que
presentar un elemento con respecto a su concentracin normal para
que resulte explotable, es decir: Ley de corte Fc =
--------------------ClarkAs, por ejemplo, el oro se encuentra en
las rocas de la corteza en una proporcin media o clark de 0.004
ppm, mientras que en los yacimientos de la cordillera oriental su
ley de corte es de 7 g/t (1.750 veces mayor).*
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Todo uno: Mezcla de ganga y mena que se extrae de la mina o
cantera, con un contenido o ley determinado, que hay que saber
previamente (investigacin de pre-explotacin) y confirmar tras la
explotacin.Todo uno marginal: Aquel producto de la explotacin que
tiene contenidos ligeramente por debajo de la ley de corte.Estril:
Corresponde a las rocas que no contienen mineral o lo contienen en
cantidades muy por debajo de la ley de corte. No corresponde a la
ganga, que como se indica antes, son los minerales acompaantes de
la mena.Subproductos (o by-products): Suelen ser minerales de
inters econmico, pero que no son el objeto principal de la
explotacinExplotacin minera: Es el proceso o conjunto de procesos
por el cual o cuales extraemos un material natural terrestre del
que podemos obtener un beneficio econmicoMetalurgia extractiva: Es
el proceso o conjunto de procesos, propios de la minera metlica,
que permiten obtener el elemento de inters a partir del todo-uno de
mina o cantera. Implica o puede implicar una serie de procesos*
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Origen de los Yacimientos Minerales El origen de los yacimientos
minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geolgicos,
y prcticamente cualquier proceso puede dar origen a yacimientos
minerales.A grandes rasgos, los procesos geolgicos que dan origen a
yacimientos minerales seran los siguientes: Procesos gneos:
Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido
amplio), y minerales metlicos e industriales (los denominado
yacimientos ortomagmticos, producto de la acumulacin de minerales
en cmaras magmticas). Volcanismo: produce rocas industriales
(algunas variedades "granticas", ridos, puzolanas), y minerales
metlicos (a menudo, en conjuncin con procesos sedimentarios:
yacimientos de tipo "sedex" o volcano-sedimentarios). Procesos
pegmatticos: pueden producir yacimientos de minerales metlicos
(p.e., casiterita) e industriales: micas, cuarzo.Procesos
neumatolticos e hidrotermales: suelen dar origen a yacimientos de
minerales metlicos muy variados, y de algunos minerales de inters
industrial. *
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Procesos exgenos o superficiales: La erosin es el proceso por el
cual las rocas de la superficie de la Tierra, en contacto con la
atmsfera y la hidrosfera, se rompen en fragmentos y sufren
transformaciones fsicas y qumicas, que dan origen a fragmentos o
clastos, y a sales, fundamentalmente. Las trasformaciones que
implica la erosin pueden dar lugar a yacimientos, que reciben el
nombre de yacimientos residuales.El transporte de los clastos por
las aguas y el viento, y de las sales por el agua, modifica la
composicin qumica tanto del rea que sufre la erosin como del rea a
la que van a parar estos productos. Adems, durante el propio
transporte se producen procesos de cambio fsicos y qumicos, nuevas
erosiones, depsito de parte de la carga transportada, etc.La
sedimentacin detrtica da origen a rocas como las areniscas, y a
minerales que podemos encontrar concentrados en stas, en los
yacimientos denominados de tipo placer: oro, casiterita, gemas...
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La sedimentacin qumica da origen a rocas de inters industrial,
como las calizas, y a minerales industriales, como el yeso o las
sales, fundamentalmente. La sedimentacin orgnica origina las rocas
y minerales energticos: carbn e hidrocarburos slidos (bitmenes,
asfaltos), lquidos (petrleo) y gaseosos (gas natural). Tambin
origina otras rocas y minerales de inters industrial, como las
fosforitas, o las diatomitas, entre otras.
La sedimentacin asociada a los fenmenos volcnicos produce
yacimientos de minerales metlicos de gran importancia. *
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Procesos metamrficos:
El metamorfismo da origen a rocas industriales importantes, como
los mrmoles, o las serpentinitas, as como a minerales con aplicacin
industrial, como el granate. No suele dar origen a yacimientos
metlicos, aunque en algunos casos produce en stos transformaciones
muy importantes.Conclusin, en cada caso deben darse determinadas
condiciones que permitan que se origine el yacimiento, como algo
diferenciado del conjunto rocoso, en el que uno o varios procesos
geolgicos han actuado de forma diferencial con respecto al resto
del rea, lo que ha permitido que se produzcan condiciones
especiales que suponen la gnesis del yacimiento. *
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Mtodos de estudio de los yacimientos mineralesEstudios de tipo
geolgico Mineralgicos y petrolgicos: Para ello disponemos de una
amplia variedad de tcnicas: Microscopa petrogrfica (luz
transmitida). Nos permite identificar los minerales no metlicos y
las relaciones que es establecen entre ellos y los metlicos que
puedan existir en las muestras estudiadas. Microscopa metalogrfica
(luz reflejada). Sirve para identificar los minerales metlicos y
sus relaciones mutuas. Difraccin de Rayos X. Nos permite
identificar con mayor precisin la naturaleza de los componentes
minerales del yacimiento, sobre todo de los que por su pequeo tamao
de grano no sean fcilmente identificable con las tcnicas
anteriores. Microscopa electrnica/Microsonda electrnica: son
tcnicas especficas para el estudio a gran detalle de los minerales
que componen el yacimiento, bien en el aspecto de relaciones entre
ellos (Microscopa) o bien en el de las variaciones menores de la
composicin de los minerales o de caracterizacin detallada de las
fases minoritarias, que en determinados casos pueden ser las de
mayor valor econmico (caso de oro o de los elementos del grupo del
platino). *
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Estudios de Geoqumica del yacimiento, es decir, conocer con el
mayor detalle la distribucin de los contenidos en los elementos
qumicos relacionados de forma directa o indirecta con la
mineralizacin.Estudios Geomtricos: conocer cual es su orientacin
con respecto al norte (direccin o rumbo) y su inclinacin promedio
(o buzamiento). A menudo estos datos no son constantes, variando de
forma ms o menos acusada: la variabilidad es mxima en los
yacimientos estratoligados plegados, y mnima en algunos yacimientos
filonianos muy regulares. los aspectos sedimentolgicos (medio
sedimentario en que se form la secuencia, variaciones
paleogeogrficas que puedan existir); los aspectos petrolgicos
(caractersticas de las rocas implicadas); los aspectos tectnicos
(pliegues y fallas que puedan afectar a las formaciones o capas que
forman el yacimiento).
El estudio de las inclusiones fluidas atrapadas en minerales
(fundamentalmente de la ganga) suele aportar datos relevantes sobre
la composicin y temperatura de los fluidos implicados en la
formacin del yacimiento. El estudio de la geoqumica isotpica aporta
datos en dos aspectos: la edad de los minerales (a travs de la
geoqumica de istopos radiognico o radioactivos, como C14, por
ejemplo), y relaciones entre los minerales del yacimiento y otros
minerales o fluidos asociados (a travs de la geoqumica de istopos
estables, como S34, O18, etc.). *
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Estudios de tipo econmico-minero Desde este punto de vista, son
dos los estudios requeridos para obtener una idea clara de si una
concentracin mineral se puede considerar o no un Yacimiento
Mineral: la cubicacin de sus reservas, y el estudio de su
viabilidad econmica. La cubicacin de reservas de un yacimiento
consiste en establecer de forma numrica los principales parmetros
de la explotacin: tonelaje (o volumen) del material explotable, ley
media y ley de corte, as como el valor econmico total de estas
reservas. En la valoracin econmica hay que tener en cuenta este
tonelaje, pero afectado por el rendimiento de la planta de
tratamiento : Se multiplican por la potencia para obtener volmenes,
que se multiplican a su vez por la densidad para obtener tonelaje
de todo uno, y por los contenidos (leyes) para obtener el tonelaje
del mineral o elemento de inters minero que vamos a obtener. (que
nos define la proporcin del elemento que queda inaprovechado debido
a prdidas en el proceso de concentracin), y en su caso, el precio
que nos pagarn en las plantas metalrgicas por la tonelada del
concentrado. Tambin hay que conocer los contenidos en elementos que
puedan aadir valor comercial a nuestra produccin, o que puedan
afectar *
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Los yacimientos minerales: bases para una clasificacinProcesos
exgenos, esto es, todos aquellos que tienen lugar por encima de la
superficie terrestre, como consecuencia de la interaccin entre las
rocas y la atmsfera y la hidrosfera.
2. Procesos endgenos, o todos aquellos que tienen lugar por
debajo de la superficie terrestre, como consecuencia de los
procesos de liberacin del calor interno del planeta, materializados
en la Tectnica de Placas y procesos asociados, tales como el
magmatismo y el metamorfismo. Fenmenos que se conocen con el nombre
de meteorizacin (qumica y fsica)*
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Los yacimientos o rocas sedimentarias se clasifican en mayor
detalle, en funcin del proceso sedimentario: Yacimientos detrticos:
el depsito se origina de forma fsica, como consecuencia de la
prdida de poder de arrastre del agente de transporte, con lo que
las partculas transportadas caen al fondo de la cuenca. Se
depositan as los materiales sedimentarios (gravas, arenas) y
minerales sedimentarios. Un ejemplo de yacimientos de este tipo son
los placeres de metales preciosos, como el oro. Yacimientos
qumicos: el depsito se produce por precipitacin de las sales o
compuestos qumicos, como consecuencia de una saturacin de las aguas
en estas sales o por la accin de barreras geoqumicas (Eh, pH,
presencia de electrolitos. Ejemplos de este tipo de yacimientos son
las evaporitas (sales, yeso) o las formaciones bandeadas de hierro
(BIF). Yacimientos bioqumicos y orgnicos: la sedimentacin es una
acumulacin de restos de organismos (conchas, caparazones,
esqueletos, materia vegetal). Las fosforitas y el carbn son
ejemplos de este tipo de yacimientos. *
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El magma puede alcanzar la superficie de la corteza, dando
origen a los procesos volcnicos. (bajo el ocano o lagos)Cuando el
enfriamiento es muy brusco, los componentes mayoritarios del magma
cristalizarn o se enfriarn formando un vidrio (obsidiana o perlita)
o un material escoriceo (pmez), mientras que los voltiles se
liberarn a la atmsfera, y se dispersarn. En el segundo caso, los
voltiles podrn interaccionar con el agua y sus sales, formando
compuestos insolubles de esos elementos (Pb, Zn, Cu, Fe, Hg....) lo
que dar origen a yacimientos minerales. El metamorfismo es un
proceso que no produce transformaciones de inters minero.
Algunas excepciones son la transformacin de las calizas en
mrmoles, de mayor compacidad y vistosidad que la de las rocas
originales, la formacin de serpentinitas, roca tambin con
posibilidades ornamentales, o la gnesis de minerales nuevos con
aplicaciones industriales, como el granate, la andalucita... Pero
en general, el metamorfismo, al ir acompaado de deformacin
tectnica, y de removilizacin de componentes voltiles, es un proceso
que destruye los yacimientos, ms que generarlos. *
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La erosin y el transporteLos procesos erosivos tienen lugar como
consecuencia de tres grupos de fenmenos:
Los de carcter fsico, ligados a cambios de temperatura, o de
estado fsico del agua (cristalizacin de hielo en grietas), Los de
tipo qumico (disolucin de minerales, hidrlisis de stos,
cristalizacin de sales).Los de tipo biolgico (accin de determinados
microorganismos, como las bacterias, lquenes, o de las races de
plantas).*
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EROSIONMeteorizacin fsica Meteorizacin biolgica Meteorizacin
qumica La oxidacin La hidratacin La hidrlisis La disolucin El
climaLa litologa La topografa, La actividad biolgica El tiempo
Procesos de transporte En suspensin se transportan las partculas
ms pequeas, y los geles.Carga en fondo, los de mayor peso
especifico *
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Productos de la meteorizacinSuelos en zonas polares. Las bajas
temperaturas reinantes en estas zonas hacen que la meteorizacin
qumica sea poco activa.Suelos de latitudes medias clidas. Son
propios de regiones de clima mediterrneo.Suelos de latitudes medias
fras. En estas regiones se forman los suelos de tipo podsol, con un
horizonte B que incluye un nivel oscuro de acumulacin de humus y
xidos de hierro. En regiones algo menos fras se forman las tierras
pardas, con un caracterstico horizonte B de color pardo.Suelos de
latitudes bajas. En climas tropicales muy hmedos, con gran
intensidad y larga duracin de la meteorizacin qumica.*
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Gossans Con este nombre se conocen tambin las monteras de
alteracin de algunos yacimientos de sulfuros: cuando stos quedan
sometidos a la accin de la intemperie, sufren una serie de procesos
supergnicos con zonacin verticalLa formacin de un gossan implica la
alteracin de los sulfuros, lo que a su vez implica que el azufre de
stos pasa a forma de sulfatos solubles, que se liberan en el medio
ambiente produciendo fenmenos de acidificacin de aguas, similares a
los que se producen cuando se liberan en la superficie del terreno
sulfuros, durante la minera. *
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Yacimientos sedimentarios detrticosLa sedimentacin detrtica
tiene lugar, como ya hemos indicado, como consecuencia de la prdida
de energa del medio de transporte, que hace que este se interrumpa,
con lo que las partculas fsicas que son arrastradas tienden a
depositarse por decantacin. Se originan as los sedimentos, y a
partir de stos, y mediante el proceso de diagnesis, las rocas
sedimentarias detrticas. Entre ambas, rocas y sedimentos, las ms
comunes son las arenas y areniscas y las rocas arcillosas (lutitas
o pelitas). Adems, a menudo estos materiales contienen minerales de
inters minero, que se depositan conjuntamente con el resto de la
roca (caso de los yacimientos de tipo placer), o se introducen en
la misma aprovechando su alta porosidad y permeabilidad (caso del
agua, del petrleo, del gas natural).
Sedimentos y rocas sedimentarias detrticas Son la consecuencia
directa de la sedimentacin de las partculas fsicas arrastradas por
las aguas, el viento o el hielo. A su vez, es posible diferenciar
dos formas de depsito, en funcin del tamao y naturaleza de las
partculas: *
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Yacimientos de tipo placer La concentracin de los minerales
tiene lugar como consecuencia de su diferencia de densidad respecto
al resto de minerales arrastrados por el medio de transporte: estos
minerales suelen ser metlicos, con lo que su densidad es muy
superior a la del resto. Ello condiciona que se concentren en
puntos concretos del curso fluvial, o que el viento deje de
arrastrarlos antes que al resto, o que se concentren
preferencialmente en determinados puntos de una playa. Pepita de
oro*
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Las rocas detrticas como almacn de fluidos La porosidad es el
volumen de huecos de la roca. La Permeabilidad representa la
facilidad con la que una roca o formacin permite a un fluido de
viscosidad dada atravesarla. Viene definida por la frmula de
D'Arcy:
K dp -nV V = - ---- x ----- , y por tanto K= - ------- n dL d
p/dL
Donde: v = q/A= velocidad del fluido o flujo a travs de unidad
de rea medida en cm/sg o en cm3 x seg-1 x cm-2K = permeabilidadN =
viscosidad medida en centiposises (1 poise= 1 g x cm-1 x
seg-1)dp/dL = gradiente de presin del fluido en la direccin del
movimiento, en atmsferas/cm3.*
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Yacimientos sedimentarios carbonatadosLas rocas carbonatadas son
rocas formadas mayoritariamente por carbonatos, clcico (calcita en
las calizas) o clcico-magnsico (dolomita en las dolomas). De ellas,
solo las calizas tienen un autntico origen sedimentario, pues las
dolomas se forman por procesos posteriores al depsito. Las rocas
carbonatadas tienen un inters minero, que se sustenta en sus
aplicaciones directas (por ejemplo, en la fabricacin de cemento).
Tambin son interesantes desde el punto de vista geolgico-minero por
albergar concentraciones de minerales metlicos, e incluso agua y
otros fluidos (petrleo y gas). Otras rocas carbonatadas Adems de
las calizas y dolomas, hay otras rocas formadas mayoritariamente
por carbonatos, estn originadas por otro tipo de procesos, no
sedimentarios reemplazamientos). Entre ellas destacan las rocas de
magnesita y de siderita, de inters minero por ser importantes menas
de magnesio e hierro, respectivamente. *
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Yacimientos de minerales metlicos en rocas carbonatadas Los ms
frecuentes corresponden a yacimientos de sulfuros de Pb-Zn-Cu, a
menudo acompaados de fluorita y barita, que tambin pueden llegar a
ser mayoritarios: se conocen tambin con el nombre de "yacimientos
de tipo Mississippi Valley". Son tambin abundantes en las
formaciones carbonatadas de las cordilleras alpinas europeas
(Alpes, Bticas...), por lo que tambin reciben el nombre de
yacimientos de tipo Alpino. *
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Rocas y yacimientos de precipitacin qumicaEvaporitas
marinasEvaporitas lacustres Evaporitas de medios desrticos
Yacimientos de azufre Yacimientos de hierro Formaciones de hierro
bandeadas (BIF) Ironstones Yacimientos de manganeso La precipitacin
qumica directa de los iones contenidos en las aguas que rellenan
las cuencas sedimentarias da origen a diversos tipos de
yacimientos, entre los cuales los ms caractersticos son los de
evaporitas.
En el resto de los casos, y en especial en el caso de
yacimientos metlicos, la presencia de estos iones en el agua de la
cuenca correspondiente est relacionada con actividad volcnica, por
lo estos yacimientos se agrupen como volcano-sedimentarios, o
exhalativo-sedimentarios.*
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Las rocas evaporticas son las principales rocas qumicas, es
decir, formadas por precipitacin qumica directa de los componentes
minerales. Suelen formarse a partir del agua de mar, si bien tambin
existen evaporitas continentales, formadas en lagos salados, o en
regiones desrticas que se inundan espordicamente.
Se originan, por tanto, como consecuencia de la evaporacin de
aguas conteniendo abundantes sales en disolucin. Evaporitas marinas
Los mares contienen la mayor proporcin de sales. En concreto, el
contenido medio en sales de los mares es del siguiente orden: La
salinidad media del agua del mar es del orden de 3.5%, valor que es
relativamente homogneo en trminos de grandes ocanos. *
InConcentracin
(ppm)Cl-19.010(SO4)2-2.717(HCO3)-137Na+10.800Mg2+1.296Ca2+413K+407
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Evaporitas lacustres Los lagos contienen por lo general aguas
dulces, pero en ocasiones pueden llegar a contener aguas ricas en
sales, que pueden ser distintas a las que encontramos en el mar, al
menos cuantitativamente. En concreto, tres son los tipos de
yacimientos minerales que pueden formarse a partir de las aguas de
lagos salinos intracontinentales: Depsitos de sales sulfatadas
sdicas (thenardita, glauberita) o magnsicas (epsomita),Depsitos de
carbonatos alcalinos (trona, natron), y Depsitos de arcillas
especiales (sepiolita, palygorskita).
Los de sulfato sdico constituyen acumulaciones estratificadas de
estos minerales (thenardita y glauberita mayoritarios, a menudo
acompaados de otras sales, como halita, yeso, polihalita, y otros
sulfatos ms o menos complejos e hidratados de Na, Ca y Mg.
Se explotan para la extraccin del sulfato sdico puro, que se
emplea sobre todo en la fabricacin de detergente slido, en
sustitucin de los fosfatos, que producen efectos medioambientales
indeseados (eutrofizacin). Tambin, en la fabricacin del papel
kraft, y de vidrios especiales. *
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Evaporitas de medios desrticos En los grandes desiertos la
meteorizacin qumica acta generando sales solubles que quedan
durante largos periodos de tiempo sobre las rocas a partir de las
cuales se forman. Pero cuando se producen lluvias torrenciales, no
frecuentes, se produce el lavado de estas sales, que al cesar las
lluvias se evaporan rpidamente y producen la concentracin de las
sales arrastradas.
Ejemplos conocidos son el Salar de Atacama, en Chile, en el que
se produce la concentracin de halita enriquecida en elementos como
Mg, K, Li y B, el Valle de la Muerte, en el Desierto de Mojave (SE
de California, EE.UU.), en el que el mineral concentrado es el
brax, o las zonas desrticas de alta montaa (Himalaya) de Cachemira
(India), en la que tambin se localizan lagos ricos en depsitos de
brax. *
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Yacimientos de azufre El azufre nativo a menudo se encuentra
asociado a los yacimientos de yeso evaportico, como consecuencia de
la accin de bacterias sulforreductoras, que transforman el sulfato
en sulfuro, que se reduce a su vez para dar azufre nativo. Se
forman as concentraciones masivas de azufre sedimentario, que junto
con las de origen volcnico constituyen los principales tipos de
yacimientos de este elemento.
No se pueden considerar, por tanto, yacimientos qumicos en
sentido estricto, sino bioqumico, aunque aparecen asociados a los
yacimientos qumicos de evaporitas.
Mtodo de explotacin.- "Mtodo Frasch", consistente en la inyeccin
de agua sobrecalentada o de vapor de agua en las formaciones que
contienen este elemento, debido a que ste funde a 112C, y a 160C
constituye un lquido de viscosidad muy baja, que fluye con gran
facilidad y puede ser bombeado hasta superficie. *
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Evaporitas y halocinesis o diapirismo Un carcter comn en los
yacimientos de evaporitas, es que pueden haber sufrido los efectos
del proceso denominado diapirismo o halocinesis, es decir, el
movimiento de las masas salinas a lo largo de series sedimentarias
para dar origen a los denominados diapiros.
cuando una capa potente, intercalados entre otros ms densos
sufre una incipiente deformacin tectnica que implica la formacin de
un bucle, se produce una cierta migracin de material hacia la zona
del bucle que incrementa localmente el espesor de la capa o
formacin en ese punto. Este aumento de potencia implica tambin un
aumento de volumen, y a su vez, un aumento del empuje de Arqumedes
producido por la diferencia de densidad entre estas rocas y las
situadas por encima y debajo, que se traduce en el
desencadenamiento de un proceso de ascenso de los materiales,
formado el diapiro.*
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Yacimientos de hierro El hierro, en forma de xidos e hidrxidos,
constituye un metal que se acumula en medios sedimentarios, dando
origen a yacimientos que llegan a ser de enormes dimensiones.
Existe una gran variedad de tipos de concentraciones de
xidos/hidrxidos de hierro de origen sedimentario, que van desde las
grandes acumulaciones de tipo BIF, hasta las pequeas costras
ferruginosas que se forman en algunas fuentes, o los ndulos de
goethita que se forman en medios pantanosos ("hierros de los
pantanos").
De entre todas estas variedades, las de mayor inters minero son
dos: las de tipo BIF, y los denominados "ironstones".
Los BIF (Banded Iron Formations) o Formaciones de hierro
bandeadas, corresponden a alternancias milimtricas a centimtricas
de xidos de hierro con jaspes (foto 1). (foto 1). *
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Los BIF llegan a tener decenas de metros de espesor (foto 2), y
contienen xidos e hidrxidos de hierro: hematites en los que no han
sido afectados por metamorfismo regional, y magnetita en los que s
han sufrido este proceso (la mayor parte). (foto 2)Los ocanos
terrestres llegaran a contener grandes cantidades de hierro en
disolucin. Con la aparicin de la vida, las bacterias primitivas
comenzaran a generar oxgeno como consecuencia de su metabolismo
fotosinttico, consumiendo CO2 y agua para producir oxgeno. La
concentracin de ste en el aire ira aumentando, y dio origen a la
posibilidad de oxidar al hierro disuelto en los ocanos, dando
origen a xidos e hidrxidos (hematites-goethita) que precipitaran
para dar estas Formaciones. Los Ironstones.- corresponden a capas
de espesor mtrico de xidos e hidrxidos de hierro con texturas
oolticas que aparecen intercalados en secuencias marinas someras,
de calizas limos y areniscas, de edades variadas. *
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Yacimientos de manganeso Los xidos de manganeso constituyen
yacimientos muy variados, que van desde epigenticas, filonianas, a
claramente sedimentarias, y dentro de esta categora podemos di
ferenciar entre los estrictamente sedimentarios, no ligados a
actividad volcnica, y los claramente relacionados con sta.
los yacimientos puramente sedimentarios de manganeso pueden ser
de dos tipos claramente diferenciados:
Los que se localizan en reas marginales de cuencas euxnicas
(reductoras), que constituyen acumulaciones pisolticas u oolticas
de estos minerales (normalmente, pirolusita y criptomelana), a
menudo asociados con carbonatos de manganeso (rodocrosita), que
llegan a ser tambin explotables. Los que se localizan en los fondos
ocenicos profundos, que constituyen acumulaciones nodulares de
xidos de Mn, a menudo con ciertos contenidos en Cr y su formacin
parece estar relacionada con actividad hidrotermal submarina.*
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Recursos energticos de origen orgnicoHidrocarburos naturalesGas
natural El crudo petrleo lquido Los hidrocarburos slidosEl carbn
Composicin y propiedades Clasificacin del carbn Origen Carbonizacin
o coalificacin*
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El petroleo y el gas natural, los hidrocarburos fsiles, estn
constituidos casi exclusivamente por compuestos orgnicos, ms o
menos complejos, de Carbono e Hidrgeno, mezclados en proporciones
diversas entre s, y con otros compuestos qumicos: su composicin
elemental se muestra en la Tabla 1. *
ELEMENTORANGO (%)TPICO (%)Carbono85-9585Hidrgeno5-1513Azufre<
51,3Oxgeno< 20,5Nitrgeno< 0,90,2Metales< 0,1Tabla 1.-
Composicin elemental del crudo
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En cuanto a su composicin molecular, es la siguiente:
1. Hidrocarburos saturados (50-60%) n-alcanos (15-20%) gaseosos:
C1 a C4lquidos: C5 a C15slidos: C=>16Isoalcanos (10-20%)
Cicloalcanos (20-40%) 2. Hidrocarburos no saturados (25-40%) 3.
Resinas o asfaltenos (0-40%) *
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Los Yacimientos Hidrocarburos Naturales se originan como un paso
intermedio de la degradacin de la materia orgnica, en medio
anaerobio, y en un rango concreto de presiones y temperaturas. El
producto intermedio que da origen a estos productos, a partir de
las rocas que lo contienen, recibe el nombre de kergeno. Los
hidrocarburos se forman en rocas arcillosas que contienen este
kergeno (rocas madre). Sin embargo, para poder ser explotables
(extrables por bombeo), estos hidrocarburos han de migrar a rocas
porosas y permeables (las rocas almacn) y quedar atrapados por algn
mecanismo que impida que la migracin los lleva hasta la superficie:
las trampas petrolferas. Estas pueden ser de muy diversos tipos,
aunque las ms comunes corresponden a pliegues anticlinales. La
figura 1 muestra una trampa mixta, formada por un anticlinal y un a
falla, mientras que la figura 2, muestra a su vez la distribucin de
las reservas mundiales de crudo en grandes yacimientos en los
diferentes tipos de trampas, observndose como la mayor parte
corresponde a las estructuras anticlinales. *
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La explicacin a esta diferencia est en que, como muestra la
figura, los anticlinales actan a modo de bvedas, abarcando una
amplia zona receptora, mientras que otras, como los cambios de
facies, recogen nicamente crudo procedente de la propia capa, o de
las inmediatamente adyacentes.Los hidrocarburos en la naturaleza
aparecen en tres formas principales: Como gas natural Como petrleo
crudo, lquido Como arenas asflticas (tar sands) y pizarras
bituminosas (oil shales). *
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Gas Natural El gas natural se encuentra en dos tipos de
yacimientos: Yacimientos de gas individualizado Yacimientos
asociados a los de petrleo, en las zonas altas de los mismos, o en
disolucin en la fase lquida. Los yacimientos de gas natural estn
compuestos fundamentalmente por metano, que llega a constituir
hasta el 100% de los mismos (gas seco). Adems, puede incluir otros
hidrocarburos gaseosos, como etano, propano, butano, etc., en
proporcin decreciente con el nmero de Carbonos. Otros
constituyentes, minoritarios pero frecuentes, son: H2S, N2, He, Ar,
etc.Su poder calorfico constituye la base de su inters econmico. Es
variable, segn la composicin especfica del gas. El valor medio es
de 38 a 40 megajulio/Kg, 9.500-10.000 Cal/gr. *
- El Crudo Petrleo lquido Est constituido por hidrocarburos
lquidos fundamentalmente, y puede tener en solucin hidrocarburos
gaseosos (los denominados crudos ligeros), o slidos (crudos
pesados). El carcter ms importante de los crudos es su densidad, ya
que es un reflejo directo de su composicin qumica. La densidad se
expresa en gr/ml, o en gr/cm3, o, ms comnmente, en grados API, que
evolucionan inversamente: - 1 gr/ml (igual que el agua) = 10 API
(crudos pesados) 0.77 gr/ml = 50 API (crudos ligeros)Este parmetro
es un criterio muy representativo de la calidad econmica del crudo,
y se utiliza para fijar su precio. Los trminos comerciales que se
utilizan son: crudos ligeros (31.1API); medios (22.3-31.1API);
pesados (10-22.3API) y extrapesados (
-
Los Hidrocarburos slidos Pueden ser de dos tipos diferentes:
hidratos de metano, y bitmenes y asfaltos. Los hidratos de metano
son poco abundantes, aunque actualmente se han localizado
acumulaciones importantes en el lmite plataforma continental talud,
cuya importancia econmica y posibilidades de explotacin an estn por
determinar. La familia de los bitmenes es ms importante, ya que
aparece en dos tipos de yacimientos ya bien conocidos: arenas
asflticas (tar sands), y pizarras bituminosas (oil shales).. Su
alta densidad y viscosidad impide su explotacin convencional por
bombeo.Los hidrocarburos semirrefinados que se pueden extraer de
los bitmenes reciben el nombre de crudos sintticos. Las rocas que
contienen proporciones importantes de estos bitmenes pueden ser de
dos tipos: Arenas asflticas y pizarras bituminosas. Las Arenas
asflticas son rocas sedimentarias de tipo arenas gruesas, bien
clasificadas, porosas y permeables, consolidadas o no, que
contienen productos petrolferos pesados, en las que el bitumen
representa el orden del 18 al 20% en peso de la roca. Las pizarras
bituminosas son rocas sedimentarias pelticas (arcillosas), menos a
menudo carbonatadas (margas), ricas en kergeno y pobres en bitumen
(0.5-5%), y capaces de producir hidrocarburos por pirlisis, a unos
500C. *
-
El carbn El carbn es una roca sedimentaria combustible con ms
del 50% en peso y ms del 70% en volumen de materia carbonosa,
formada por compactacin y maduracin de restos vegetales superiores,
como consecuencia de la evolucin de esta materia orgnica de origen
vegetal que se acumula en determinadas cuencas sedimentarias.Desde
el punto de vista estratigrfico, es una roca sedimentaria
organoclstica de grano fino, compuesta esencialmente por restos
litificados de plantas, que aparece constituyendo secuencias
caractersticas que reciben el nombre de ciclotemas.ciclotemas.*
-
Los parmetros tecnolgicos del carbon El contenido en humedad es
el contenido en agua libre, y se determina por la prdida de peso
relativa de la muestra calentada a 107C durante una hora en una
atmsfera inerte.La proporcin de voltiles viene dada por la prdida
de peso de una muestra seca por calentamiento a temperaturas entre
875 y 1050C fuera del contacto con el aire.El contenido en cenizas
se determina por combustin en aire; el residuo, expresado como
tanto por ciento con respecto del peso original de la muestra,
constituye la expresin de este parmetro. Sera un fiel reflejo del
contenido en materia mineral de un carbn, de no ser por el hecho de
que en la fraccin inorgnica de ste pueden existir carbonatos y
sulfuros que se descomponen a esas temperaturas. El poder calorfico
es el calor que se libera durante la combustin de una muestra de
carbn. Se determina por combustin dentro de un calormetro.Otra
propiedad importante del carbn es su densidad, que se relaciona de
forma directa con su contenido en cenizas. Desde el punto de vista
elemental, el carbn est constituido fundamentalmente por C, H y O,
con proporciones menores de N y S. *
-
*
LignitoHullaAntracitaDensidad1.1-1.31.2-1.51.4-1.8Humedad
(%)20-503-253-5% C27-3137-8689-98% Voltiles25-5525-502-14P.
Calorfico Cal/Kg.2000-40003500-75007000-8350Propiedades del carbn
segn su rango
% sobre Recursos mundialesCarbonfero Inferior1,0Carbonfero Medio
y Superior14,5Prmico24,4Trisico0,5Jursico14,2Cretcico16,7Palegeno y
Negeno28,7
-
Rocas y yacimientos ortomagmticosEl proceso magmtico Rocas
plutnicas Granito Sienita Diorita y gabro PeridotitaRocas
subvolcnicas Yacimientos metlicos de origen ortomagmtico*
-
El proceso magmtico Qu es un magma, y cmo y porqu se forma? Un
magma es un fundido, que en general est formado por una fase lquida
mayoritaria, a la que acompaa una fase slida (cristales o
fragmentos de rocas) y otra gaseosa, y que se encuentra a
temperaturas entre 1.500 y 800C. La fase lquida suele estar formada
por silicatos fundidos con proporciones muy variables de cationes:
Mg, Fe, Ca, Na, K... Magmas menos comunes son los formados por
carbonatos (magmas carbonatticos), o los formados por sulfuros
(magmas sulfurados). Los magmas tienden a ascender, como
consecuencia de su densidad, menor que la de las rocas que las
rodean, y de la expansin volumtrica que sufren,.La ascensin puede
ser ms o menos lenta, desde las velocidades supersnicas que son
capaces de llevar hasta la superficie magmas del manto superior
cargadas de fragmentos de ste de dimetro decimtrico, hasta
velocidades lentas, combinadas con estancias en cmaras magmticas
intermedias que incrementan el tiempo de residencia del magma en
capas ms o menos profundas. A su vez, el ascenso puede implicar la
llegada del magma hasta la superficie, dando origen a los fenmenos
volcnicos, o hasta su proximidad, originando las rocas
subvolcnicas, o puede ser que el magma quede emplazado en niveles
relativamente profundos de la corteza, dando origen a las rocas
plutnicas. *
-
Procesos durante el ascenso del magma, cambian la composicin del
magma, y que se conocen con el nombre de diferenciacin. Los
principales mecanismos de diferenciacin son los siguientes:
Cristalizacin fraccionada. El magma primario puede contener
cristales, o puede ser que stos se formen durante el ascenso, si
ste es lo suficientemente lento. Cuando estos cristales tienen una
densidad distinta a la del magma, se puede producir la separacin de
estos cristales en la sima (los de feldespatos, que suelen ser los
menos densos) o en su fondo (olivino, piroxeno, que suelen ser los
ms densos). Asimilacin. Durante el ascenso el magma puede fundir
rocas con las que se pone en contacto, incorporando los fundidos
correspondientes a su composicin, que variar de acuerdo con la
composicin de las rocas asimiladas. Mezcla de magmas. Ocurre
durante la residencia en cmaras magmticas, como consecuencia del
aporte de nuevas porciones de magmas primarios, que cambian la
composicin del magma all acumulado. *
-
Bowen, observ que la cristalizacin de los minerales durante el
enfriamiento de un magma sigue una secuencia que se puede
subdividir en dos grandes ramas (Figura):
Rama discontinua (minerales ferromagnesianos), y la rama
continua (plagioclasas), que convergen en un tronco comn, que
corresponde a la cristalizacin de feldespato potsico y finalmente
cuarzo, siempre los ltimos en cristalizar. (Serie de Bowen)
La mayor o menor evolucin de la serie depende fundamentalmente
del contenido inicial en slice, debido a que las reacciones (p.ej.,
olivino -> piroxeno -> anfbol) implican un consumo creciente
de este componente (Mg2SiO4 + SiO2 -> 2MgSiO3). *
-
Rocas plutnicas Son el producto de la cristalizacin de magmas a
profundidades considerables en la corteza terrestre. Son rocas
caracterizadas por texturas granudas, de grano medio-grueso, y con
una mineraloga variable, Diagrama deStreckeisen (1966), que se
muestran (simplificados) en las figuras abajo expuestas. Los
parmetros utilizados son: M: % de minerales ferromagnesianos
(Sumaolivino+piroxeno+anfbol+biotita) Q: Contenido (%) de cuarzo,
recalculado a 100% con los parmetros A y P A: Contenido en
feldespato alcalino (Sumaalbita + feldespato potsico) recalculado a
100% con los parmetros Q y P (si la roca contiene cuarzo) o F y P
(si contiene feldespatoide) P: Contenido en plagioclasa,
recalculado a 100% igual que el parmetro A F: Contenido en
feldespatoide recalculado a 100% igual que el parmetro QLas rocas
con parmetro M igual o mayor a 90% se clasifican como ultramficas,
y su clasificacin detallada se basa en los contenidos en olivino,
ortopiroxeno y clinopiroxeno. *
-
Granito El granito es la roca plutnica por excelencia, difcil de
diferenciar en el campo de sus trminos ms prximos, sobre todo de la
granodiorita, por lo que a menudo estas rocas plutnicas de
tonalidades claras se describen con el nombre genrico de
granitoides.
Desde el punto de vista de su composicin mineralgica, lo ms
caracterstico de los granitoides es su alto contenido en cuarzo,
que implica un valor del parmetro Q entre 20 y 60%.
Los feldespatos son tambin componentes mayoritarios de estas
rocas, y suelen ser plagioclasa sdica (oligoclasa) y/o feldespato
potsico, generalmente ortoclasa y/o microclina. Adems, es frecuente
que contengan biotita y/o anfbol, y en ocasiones moscovita
(granitos de dos micas). Como minerales accesorios suelen incluir
circn, apatito, y minerales metlicos entre los que predominan la
magnetita, la ilmenita y la pirita. La textura grantica, propia de
estas rocas, es una de las ms caractersticas de las que presentan
las rocas gneas: es una textura holocristalina, hipidiomorfa,
granular de grano medio.*
-
Sienita Es un granitoide pobre en cuarzo y con un claro
predominio del feldespato alcalino frente al clcico. Suela estar
formada precisamente por feldespato alcalino (ortoclasa) junto con
plagioclasa de composicin sdica (albita-oligoclasa) y suele
contener algn mineral ferromagnesiano como la biotita o el anfbol.
Diorita y gabro Si bien con frecuencia las dioritas son de
tonalidades ms claras que los gabros. Desde el punto de vista
industrial corresponde al grupo de los granitos oscuros, muy
apreciados en el arte funerario. Estn formadas mayoritariamente por
plagioclasa y clinopiroxeno (augita). Peridotita Roca ultramfica,
formada por ms de un 90% de minerales ferromagnesianos, oscuros,
que suelen ser olivino y piroxeno (orto- y clino-). Adems pueden
contener algo de plagioclasa, y minerales metlicos como cromita,
que puede llegar a concentrarse en yacimientos de inters econmico.
y olivino xenomorfo. *
-
Rocas subvolcnicas Es un caso particular dentro de las
plutnicas, ya que son rocas que tambin cristalizan bajo la
superficie de la Tierra, aunque en condiciones de menor presin y
temperatura (a profundidades someras), lo que hace que su
enfriamiento sea ms rpido, dando origen a texturas caractersticas,
diferentes a las propias de las rocas plutnicas.
Son equivalentes a las plutnicas, por lo que pueden tener la
misma gama de composiciones mineralgicas que stas. Se suelen
nombrar con el nombre de la roca plutnica (o volcnica) equivalente,
con el prefijo prfido (p. ej., prfido grantico, o prfido
andestico)La textura de las rocas subvolcnicas puede ser muy
variada. La ms frecuente es la textura porfdica de matriz
microcristalina, que indica una presencia de fenocristales en el
magma, y una cristalizacin rpida pero no tanto como la de una roca
volcnica, en la que la matriz suele ser vtrea o criptocristalina.
Otras texturas son: Granofdica: es tpica de rocas subvolcnicas
silceas, flsicas, equivalentes a los granitos en sentido estricto.
Dolertica: es caracterstica de rocas subvolcnicas mficas,
equivalentes al gabro. Oftica: aparece en el mismo tipo de rocas
que la anterior, y es holocristalina con tendencia panidiomorfa,
inequigranular a porfdica, de grano medio-fino, formada por grandes
cristales de piroxeno que engloban pequeos microlitos de
plagioclasa. *
-
Yacimientos metlicos de origen ortomagmtico Los minerales
metlicos acompaan, a las rocas intrusivas como minerales
minoritarios, en forma de xidos o de sulfuros, pertenecen a varios
subtipos:Yacimientos formados por inmiscibilidad lquida. Los magmas
mficos a menudo contienen altas proporciones de sulfuros metlicos,
que pueden individualizarse debido a que son inmiscibles con el
magma silicatado. Se forman as yacimientos de sulfuros de
Ni-Co-Cu-Fe, formados por minerales como pirrotina, pentlandita,
calcopirita..., a menudo enriquecidos en elementos del grupo del
platino. Yacimientos formados a partir del propio magma silicatado.
Existen tres grandes subtipos: Formados por cristalizacin
simpleFormados por cristalizacin ms acumulacin: El principal
mecanismo es la cristalizacin fraccionada acompaada de acumulacin
preferencial por densidades en la cmara magmtica. El caso ms
extendido de este tipo corresponde a yacimientos de cromita en
rocas mficas y ultramficas. Formados por cristalizacin ms
acumulacin y segregacin. El caso ms favorable para la explotacin es
aquel en el que los minerales metlicos llegan a separarse
fsicamente del resto del magma, por mecanismos diversos,
fundamentalmente bajo la accin de esfuerzos tectnicos. Ejm. Algunos
yacimientos de magnetita. *
-
*
-
Yacimientos de inmiscibilidad lquida. Son producto de la
segregacin a partir de un magma de dos lquidos: uno silicatado y
otro sulfurando. Esto se debe a que a altas temperaturas estos dos
componentes son miscibles, pero al bajar la temperatura, y si la
cantidad de componente sulfurado es suficiente, puede producirse la
desmezcla de los dos lquidos. Cuando el volumen de lquido sulfurado
es pequeo, la segregacin se produce como gotitas a partir de las
cuales se produce la cristalizacin de los sulfuros, que quedan
diseminados dentro del conjunto de la roca gnea. Pero si el volumen
del lquido sulfurado es suficiente, puede llegar a constituir una
bolsa capaz de migrar independientemente del lquido sulfurado, y
cristalizar aparte, dando origen a un verdadero yacimiento. *
-
Yacimientos formados por cristalizacin simple. La cristalizacin
directa de minerales de inters econmico a partir de un magma solo
genera un yacimiento cuando ese mineral tiene un valor econmico
extremadamente alto, puesto que el mineral queda disperso en el
conjunto de la roca, y su extraccin presenta un costo muy alto. Es
por ello que solamente se consideren dentro de este grupo los
yacimientos de diamantes.Los yacimientos de diamantes se encuentran
albergados por unas rocas muy caractersticas, llamada kimberlitas,
que corresponden a rocas volcnicas explosivas de origen muy
profundo, que encajan en formaciones por lo general antiguas.
Ejm. (NO de Australia, Sudfrica, frica Central, Siberia). En
estas zonas las kimberlitas aparecen como chimeneas profundas y
estrechas (diatremas), agrupadas en conjuntos.
Por otra parte, no todas las kimberlitas contienen diamantes.
*
-
Rocas y yacimientos ligados a volcanismoFenmenos
volcnicosVariabilidad composicional Localizacin de las erupciones
Tipologa de las erupciones volcnicas Estructuras volcnicas Tipologa
de los productos eruptivosClasificacin de las rocas
volcnicasAplicaciones de las rocas volcnicas Yacimientos minerales
relacionados con el volcanismo Yacimientos de tipo Kuroko Otros
yacimientos de filiacin volcnica Yacimientos de mercurio de Almadn
Formaciones bandeadas de hierro Yacimientos de xidos de manganeso
Los yacimientos de magnetita de El Laco (Chile)*
-
*Fenmenos volcnicos El volcanismo es la manifestacin en
superficie de los procesos magmticos. El principal fenmeno volcnico
es la erupcin. Hay una gran variedad de factores que controlan la
salida: unos son propios de la composicin del magma; otros son
externos a la naturaleza del magma.Variabilidad composicional La
composicin del magma que alcanza la superficie condiciona el
proceso eruptivo de diferentes formas: El mayor o menor contenido
en slice (es decir, que el magma sea de tendencia flsica o mfica)
condiciona su viscosidad: Los magmas flsicos son siempre ms
viscosos que los mficos, debido a que en ellos se originan
minerales de estructura ms compleja que en los bsicos. El contenido
en voltiles tambin condiciona la violencia de las erupciones. Los
magmas ricos en voltiles dan origen a procesos eruptivos violentos,
estas rocas son vesiculares, tipo pmez.
El resultado de la cristalizacin de lavas, y rocas fragmentarias
(piroclsticas), son el resultado de este proceso.
-
*Tipologa de las erupciones volcnicas Hawaiano: es el volcanismo
ms tranquilo, caracterizado por le emisin de lavas muy fluidas,
pobres en gases y de composicin mfica: es tpico de los basaltos de
islas ocenicas, como por ejemplo, los de las islas Hawai, de donde
toma el nombre.
Estromboliano: Los magmas son tambin muy fluidos, pero van
acompaados de un alto contenido en gases, que favorece la actividad
explosiva intermitente, alternando con periodos de emisin tranquila
de lavas y de piroclastos. El nombre alude al volcn de Estrmboli,
en la isla italiana del mismo nombre. Pliniano: Caracterstico de
magmas viscosos y ricos en gases, lo que hace que estos ltimos
presenten una alta resistencia a quedar liberados, hasta un punto
de sobrepresin interna que recibe el nombre de nivel de
fragmentacin, en el que se produce la ruptura de la roca en pequeos
fragmentos (piroclastos).
Vulcaniano: Es un proceso eruptivo muy similar al anterior,
caracterizado por la periodicidad de las erupciones. Se produce con
magmas muy viscosos, que solidifican rpidamente, taponando el
conducto volcnico, con lo cual las erupciones han de comenzar
rompiendo estos tapones.
Peleano: Cuando los magmas viscosos llegan a formar pitones
(agujas) que ascienden por la presin de la lava ascendente, la
fracturacin de estos pitones permite la salida de las denominadas
nubes ardientes, grandes coladas piroclsticas que arrasan el
entorno del aparato volcnico.
-
*Estructuras de enfriamiento superficial: las lavas subareas, al
enfriarse en contacto con el aire, tienden a arrugarse dando formas
caractersticas, que reciben distintos nombres en funcin de su
aspecto: lavas cordadas, pahoehoe, aa. Disyuncin columnar: Como
consecuencia del proceso de enfriamiento, a menudo las coladas de
lava masivas de cierta potencia se fracturan en columnas verticales
de seccin subhexagonal. Lavas almohadilladas: son exclusivas del
volcanismo submarino, y consisten en tubos de lava similares a
almohadas. Estas se producen por el flujo de la lava a partir de
puntos de rotura de las canalizaciones.
-
*Tipologa de los productos eruptivos Rocas porfdicas: La
solidificacion da lugar a rocar porfiditicas, formadas por
fenocristales de naturaleza variada (cuarzo, feldespato potsico y
biotita en las riolitas; plagioclasa y anfbol o piroxeno en las
andesitas; olivino, piroxeno y plagioclasa en los basaltos), en una
matriz criptocristalina o vtrea. Obsidiana: es una roca
fundamentalmente vtrea, aunque puede contener algunos
fenocristales. Perlita: es una roca volcnica vtrea en la cual se
desarrollan fracturas curvas a subcirculares, que aslan ncleos de
vidrio intacto. Pmez: roca extremadamente rica en vacuolas, como
consecuencia de la liberacin de gases. Como estas rocas se forman
como consecuencia de procesos explosivos, suelen formar
acumulaciones escoriceas, caticas. Bloques y bombas: son tambin
productos de erupciones explosivas, de dimetro superior a 64 mm. Se
diferencian en que los bloques son de formas angulosas, debido a
que son expulsados por el volcn en estado slido.
-
*Lapilli: es otro piroclasto, de tamao medio comprendido entre
64 y 2 mm. Suele estar formado por fragmentos de la propia roca
volcnica, porfdicos o vtreos. Cenizas volcnicas: son los
piroclastos de grano ms fino, de dimetro medio inferior a 2 mm.
-
*La clasificacin mineralgica de las rocas porfdicas es para las
rocas plutnicas: se basa en el clculo de los parmetros QAPF (M no
suele ser nunca superior a 90 en las rocas volcnicas), variando los
nombres de las rocas que caen en cada campo: - Riolita en vez de
granito, - Basalto en vez de gabro, etc.
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*Yacimientos minerales relacionados con el volcanismo El
volcanismo es un mecanismo descrito tradicionalmente como generador
de acumulaciones metlicas: El caso ms claro probablemente
corresponde a los yacimientos de tipo Kuroko o tipo Faja Pirrica,
es decir, yacimientos de sulfuros polimetlicos masivos, con pirita
como mineral mayoritario. (Dominnio pirita, a la que suelen
acompaar otros como calcopirita, esfalerita y galena. Adems es
frecuente que contengan ciertos valores de metales preciosos (Au,
Ag) que aaden inters econmico a su explotacin minera).
En todos los casos, cuando se habla de relaciones entre
volcanismo y yacimientos minerales la base emprica es que el
proceso de volcanismo aporta elementos qumicos, entre ellos metales
pesados, que por lo general se liberan al medio.
CURIOSIDAD:Incluso en alguna ocasin se han publicado en la
prensa los kilogramos de oro que un volcn est emitiendo, como si el
volcn emitiese monedas de este metal. Lo cierto es que estas
emisiones se producen en forma gaseosa, y que es necesario algn
mecanismo geoqumico que fije los metales para que pueda formarse un
yacimiento, evitando la dispersin de los metales.
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*Yacimientos de tipo KurokoLa mineraloga habitual de estos
yacimientos incluye siempre pirita como fase ms abundante,
acompaada por calcopirita, esfalerita, galena y barita. Es
relativamente frecuente la separacin en cuerpos mineralizados con
mineralogas diferenciadas: las denominadas black ores, constituidas
mayoritariamente por galena y esfalerita, junto con barita
subordinada, y las denominadas yellow ores, con pirita y
calcopirita como minerales fundamentales. A menudo el yeso y el
azufre nativo forman parte ms o menos marginal de este complejo
sistema. Como minerales minoritarios dentro de las mineralizaciones
principales podemos encontrar otros sulfuros afines, como
pirrotina, marcasita, arsenopirita, bornita, o metales nativos como
oro y plata, siempre en contenidos relativamente bajos (valores del
orden de 10-20 gr/t). Tambin son frecuentes en el sistema los
niveles de chert ferruginoso, que aparecen interestratificados en
la secuencia volcnica relacionada.
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*Los yacimientos de mercurio de Almadn constituyen un caso nico
a nivel mundial, debido a varios factores: La enorme concentracin
puntual que representan de un elemento escaso, como es el mercurio
La variedad de tipologas, que va desde mineralizaciones tpicamente
estratoligadas, encajadas en rocas cuarcticas, hasta
mineralizaciones claramente discordantes, epigenticas El carcter
monoelemental de todos los tipos de mineralizaciones,
independientemente de su tipologa: en todos los casos el mercurio
es el nico metal que aparece concentrado, sin que existan elementos
asociados, ni siquiera de entre los ms afines desde el punto de
vista geoqumico (As, Sb, Au, Ag...) Su relacin espacial, y ms que
probablemente gentica, con un volcanismo alcalino intraplaca.
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*Formaciones bandeadas de hierro El termino Banded Iron
Formation (BIF; Formacin Bandeada de Hierro) ha sido definido en su
forma ms simple como rocas sedimentarias qumicas conteniendo por lo
menos un 15% de hierro, o como unidades estratigrficas laminadas
con al menos 15% de hierro, donde las rocas laminadas son capas de
mineral de hierro, de cuarzo, de chert, o de carbonato. Es
importante distinguir entre dos tipos principales: BIF tipo Lago
Superior, de origen sedimentario qumico; y BIF tipo Algoma. Las que
nos interesan en esta parte, dada su asociacin con el vulcanismo.
Las BIF tipo Algoma se relacionan con rocas volcnicas y
sedimentarias (tipo grauvacas), en secuencias principalmente del
Arqueozoico. Se localizan estratigrficamente en cinturones de rocas
verdes (greenstone belts), y se caracterizan por una laminacin fina
de chert ferruginoso, conteniendo hematites y/o magnetita.
-
*xidos de Manganeso Los xidos de manganeso constituyen
yacimientos de tipologa muy variada, que van desde epigenticas,
filonianas, a claramente singenticas, estratoligadas.
S hay una relacin gentica clara entre yacimientos de esta
naturaleza y actividad volcnica. Los yacimientos de magnetita de El
Laco (Chile)Se describe aqu un caso singular de mineralizacin
metlica de origen directamente volcnico: se trata de una colada
lvica de magnetita existente en la Cadena Andina (parte de
Chile-Antofagasta). El yacimiento, con unas reservas del orden de
1.000 Mt con 50% Fe, se encuentra asociado a un complejo eruptivo
andestico-riodactico, con actividad intermitente desde el Mioceno
hasta la actualidad, que se localiza sobre materiales detrticos del
Paleozoico.
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*Procesos tardimagmticos y yacimientos asociadosRocas y
yacimientos pegmatticos Rocas y yacimientos neumatolticos Skarn
Greissen Rocas y yacimientos hidrotermales Prfidos cuprferos
Mineralizaciones epitermales de metales preciosos Otras
manifestaciones tardimagmticas Alteraciones de origen endgeno
Manifestaciones superficiales Energa geotrmica
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*Rocas y yacimientos pegmatticosLas pegmatitas son el resultado
de la cristalizacin final de magmas en un ambiente rico en
voltiles, que favorece la migracin inica, y permite la formacin de
cristales de gran tamao, que en ocasiones pueden llegar a alcanzar
varios metros cbicos. Las mas frecuentes son de composicin
grantica, asociadas a granitos y granitos alcalinos, y estn
constituidas mayoritariamente por cuarzo, feldespato potsico
(microclina u ortoclasa), plagioclasa sdica (albita) y mica blanca
(moscovita), junto a otros minerales que pueden ser mas o menos
abundantes: turmalina, apatito, fluorita, lepidolita, berilo,
topacio, corindn, monacita, casiterita, uraninita, torbernita, as
hasta 300 especies mineralgicas descritas en un solo macizo
pegmattico.
-
*Yacimientos neumatolticosSon intermedias entre las pegmatitas y
las rocas hidrotermales. Son rocas de reemplazamiento metasomtico,
es decir, producto del reemplazamiento a alta temperatura de una
roca por otra, por disolucin parcial de la original, y depsito a
partir de los fluidos mineralizantes. Las temperaturas
caractersticas de formacin se sitan entre 600 y 400C. Su composicin
es muy variable, en funcin de los fluidos, y de la roca a la que
reemplazan, con la que suele producirse mezcla qumica. Las ms
conocidas e interesantes desde el punto de vista minero son los
denominados skarns , producidos por la interaccin entre fluidos
derivados de granitos, y, principalmente, rocas carbonatadas
(calizas o dolomas).
Son ricas en silicatos clcicos (epidota, anfboles y piroxenos
clcicos, granates clcicos), y que pueden contener concentraciones
de minerales metlicos de inters econmico: scheelita, casiterita,
fluorita, calcopirita, blenda, galena, magnetita, hematites.
-
*Su textura es caracterstica de sistemas de reemplazamiento, con
sustituciones seudomrficas, diseminaciones irregulares, relleno de
fracturillas, etc.Por lo general constituyen masas irregulares en
la zona de contacto entre las rocas intrusivas y las encajantes. Su
morfologa es irregular, aunque se encuentra condicionada por la
zona de contacto entre ambas rocas.
-
*Otro tipo de yacimiento neumatoltico de inters minero:
Yacimiento greissen. Corresponden estos yacimientos a zonas de
alteracin relacionadas con granitos, y que por lo general afectan a
zonas perifricas o apicales del propio granito. En estas zonas se
produce una destruccin del feldespato potsico, con formacin de mica
blanca microcristalina (illita), y con entrada de abundante slice
que se deposita en la roca en forma coloidal (calcedonia), en lo
que se denomina proceso de silicificacin. La casiterita y la
wolframita suelen ser las principales menas metlicas asociadas a
estos yacimientos. A menudo los greissen se asocian a yacimientos
tpicamente filonianos:
-
*Yacimientos hidrotermalesTambin conocidos como filonianos, se
clasifican segn su temperatura de formacin (que suele estar entre
los 400 y los 100C), y en funcin de la mayor o menor proximidad a
la roca gnea de la que derivan. Las mineralizaciones hidrotermales
estn constituidas fundamentalmente por cuarzo y/o carbonatos
diversos, entre los que cabe destacar calcita, dolomita, y
siderita, minerales que suelen constituir la ganga o parte no
explotable en los yacimientos de inters minero. Entre los minerales
de inters minero (o menas) que pueden estar presentes en este tipo
de rocas o yacimientos, podemos citar barita, fluorita , y
minerales sulfurados, como pirita, calcopirita, blenda, galena,
cobres grises (tetraedrita y tennantita), argentita, platas rojas
(proustita-pirargirita), cinabrio, y un largo etctera de minerales,
entre los que se encuentran tambin la plata y el oro nativos.Los
yacimientos filonianos constituyen el relleno de fracturas abiertas
en la roca, que suelen presentar disposiciones planares de
dimensiones muy variables (filones en sentido estricto).
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*Prfidos cuprferosSon yacimientos de gran tonelaje (106-109 t) y
bajas leyes de cobre (0.2-c.2%Cu). Aparte del cobre estos
yacimientos pueden presentar cantidades variables de molibdeno y/o
metales preciosos (Au+Ag).Presentan un modelo zonal de alteracion
hidrotermal con un ncleo de alteracin potsica (feldespato K,
biotita, que grada hacia fuera hacia una alteracin flica (=
cuarzo-serictica). En su zona perifrica encontramos facies arglicas
(intermedia o avanzada) y propiltica (con clorita, epidota,
calcita). La secuencia de alteracin es la siguiente: 1) formacin de
las zonas de alteracin potsica y propiltica; 2) desarrollo de la
alteracin flica (hacia fuera y arriba); y 3) formacin de facies de
alteracin arglica en la parte superior del sistema. Esta ltima
puede ser avanzada, implicando la presencia de minerales tales como
caolinita y alunita. Se reconoce un solape temporal y espacial en
esta secuencia. De 1 a 3 la participacin de aguas metericas en el
sistema hidrotermal es cada vez ms importante. De hecho, la parte
superior del sistema hidrotermal entra de lleno en el campo
epitermal (alteracin arglica avanzada), y en la misma pueden
formarse mineralizaciones aurferas, en un ambiente ms superficial
(desde unos 2 Km. de profundidad hasta la superficie).
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*Existen grandes provincias metalognicas de prfidos cuprferos,
entre las que resaltan las de la cadena andina (Chile - Per). Dado
que los prfidos son de emplazamiento somero (epizona), es raro
encontrar yacimientos ms antiguos que mesozoicos, y de hecho, la
mayora de estos yacimientos son de edad cenozoica. La razn es
simple y radica en la efectividad de los procesos erosivos, que
habran desmantelado los de mayor antigedad.
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*Mineralizaciones epitermales de metales preciososEl ambiente
superior de un sistema hidrotermal puede dar origen a
mineralizaciones epitermales de metales preciosos . Esto asumiendo
que las facies plutnicas del sistema tipo prfido cuprfero
constituyen las races magmticas superficiales (epizona) de un
sistema volcnico en superficie. Los yacimientos epitermales de
metales preciosos se forman, como su nombre lo indica, en un rango
bajo de temperaturas (50-300C), en asociacin con manifestaciones
volcnicas tipo aparato central, calderas, o campos geotrmicos. Son
yacimientos de baja ley (algunas decenas de g/t de Au; aunque esto
puede ser extremadamente variable) y se clasifican en dos tipos:
sulfato cido; y Sericita-adularia. El primer tipo se encuentra
relacionado con clsicos fenmenos volcnicos tipo aparato central o
calderas, sistemas ricos en azufre (generadores de grandes
cantidades de cido sulfrico) que dan origen a facies de alteracin
tipo arglica avanzada.Yacimientos epitermales tipo Carlin, que
toman este nombre de la faja de mismo nombre en el Estado de Nevada
(USA). Se asocian principalmente a facies carbonatadas, en sistemas
estructuralmente extensionales. Los Carlin son prcticamente
invisibles. Solo los resaltes generados por la silificacin de las
calizas (jasperoides) constituyen una muestra ms o menos visible de
stos.
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*A las alteraciones endgenas pertenecen toda una gama de
procesos o fenmenos que afectan a la composicin
mineralgica:Alteracin potsica: caracterizada por la presencia de
feldespato potsico y/o biotita secundaria (anhidrita tambin puede
estar presente). En trminos fisicoqumicos esta alteracin se
desarrolla en presencia de soluciones casi neutras y a altas
temperaturas (400-600C). Propiltica: caracterizada por la presencia
de clorita, epidota, calcita, y plagioclasa albitizada. Generada
por soluciones casi neutras en un rango variable de temperaturas.
Alteracin flica, tambin denominada cuarzo-serictica o simplemente
serictica: caracterizada por el desarrollo de sericita y cuarzo
secundario. Es el resultado de una hidrlisis moderada a fuerte de
los feldespatos, en un rango de temperatura de 300-400C. Alteracin
arglica, tambin denominada arglica intermedia: caracterizada por la
presencia de caolinita y/o montmorillonita. Arglica avanzada:
caracterizada por la destruccin total de feldespatos en condiciones
de una hidrlisis muy fuerte, dando lugar a la formacin de caolinita
y/o alunita. Silicificacin: caracterizada por la destruccin total
de la mineraloga original. La roca queda convertida en una masa
silcea. Representa el mayor grado de hidrlisis posible. Los
rellenos hidrotermales de espacios abiertos por cuarzo no son una
silificacin.
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*Las manifestaciones de actividad tardimagmtica suelen ser
emisiones de aguas o de gases a temperaturas y/o con composiciones
anmalas. A su vez, pueden ser de dos tipos, en funcin de su
posibilidad de ser aprovechadas: emisiones directas en la
superficie, y manifestaciones subterrneas (energa geotrmica). Las
manifestaciones superficiales pueden ser muy variadas: desde las ms
conocidas y espectaculares, como los geysers, o las emanaciones de
gases en el entorno de edificios volcnicos recientes (fumarolas,
solfataras), a las fuentes termales.
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*Las manifestaciones subterrneas corresponden a la denominada
energa geotrmica, contenida en los acuferos localizados a
profundidades inferiores a unos 2.500-3.000 m. con aguas a
temperaturas por encima de los 150C, que pueden ser explotados
comercialmente para la obtencin de energa elctrica.
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*Metamorfismo y yacimientos mineralesRocas metamrficas con
inters minero Mrmol Serpentinita NeisMinerales industriales de
origen metamrfico Granate Corindn Grafito Asbestos Nesosilicatos de
Aluminio (andalucita, sillimanita, distena)Yacimientos metlicos
relacionados con metamorfismo
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*Rocas metamrficas de inters minero Como consecuencia de los
procesos de metamorfismo regional se originan dos tipos de rocas
que se explotan en canteras: los mrmoles y las serpentinitas. Menor
inters presentan otras rocas como los neises. El mrmol es la roca
metamrfica con mayor inters minero. Se forma como consecuencia del
metamorfismo de calizas, bajo condiciones de metamorfismo tanto
regional como de contacto, que inducen la recristalizacin de la
calcita a alta temperatura. Este proceso transforma las variadas
texturas originales de las calizas en texturas granoblsticas de
tamao de grano muy variable, que puede llegar a ser de varios
milmetros, lo que se traduce en una mayor resistencia mecnica y
homogeneidad de la roca. El mrmol est compuesto mayoritariamente
por calcita granoblstica, pero pueden contener adems otros
minerales, tales como micas (mrmoles cipolnicos), dolomita,
brucita, vesubianita, wollastonita, dipsido, tremolita, grafito,
pirita.
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*La serpentinita es otra roca metamrfica de inters ornamental,
de color verde, y con tonalidades variadas, claras y oscuras, que
se forma por el metamorfismo regional de rocas magmticas
ultramficas (peridotitas). Desde el punto de vista mineralgico, est
constituida muy mayoritariamente por minerales del grupo de la
serpentina (antigorita), que suelen estar acompaados por otros
filosilicatos afines, como el talco, por minerales opacos, como
magnetita o cromita, y por carbonatos ricos en Mg
(magnesita-dolomita). Sus caracteres estructurales y texturales
pueden ser muy variados, mostrando formas ms o menos irregulares,
que en unos casos ofrecen caracteres estticos positivos, mientras
que en otros impiden totalmente la explotacin minera. En especial,
la fracturacin es el principal factor negativo para este tipo de
aprovechamiento.
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*El granate se forma en muchas rocas metamrficas de origen
peltico (esquistos en sentido amplio, neises), aunque tambin
aparece en algunas rocas gneas, y, debido a su escasa
alterabilidad, suele concentrarse en sedimentos aluvionares. El
corindn se forma fundamentalmente como consecuencia de metamorfismo
de contacto a partir de rocas arcillosas alumnicas, junto con otros
minerales tpicos de este ambiente (sillimanita, piroxeno). Tambin
se forma en otros tipos de ambientes, sobre todo en pegmatitas, de
donde proceden los cristales de calidad gema (rub, rojo, y zafiro,
azul). El esmeril, por su parte, es un agregado microcristalino de
corindn con otros minerales, como hematites, magnetita, cuarzo y/o
espinela. El grafito es el producto de la recristalizacin
metamrfica de la materia orgnica contenida en las rocas afectadas
por metamorfismo regional o de contacto. Cuando este proceso se
produce sobre capas de carbn, o sobre rocas que contienen
hidrocarburos lquidos (petrleo) se producen yacimientos de inters
econmico de este mineral, que tambin pueden tener su origen en
otros procesos: grafito magmtico, pegmattico, hidrotermal...
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*Los nesosilicatos de aluminio andalucita, sillimanita y distena
son variedades polimorfas, que se forman por metamorfismo de rocas
alumnicas, pelticas, bajo diferentes condiciones de presin y
temperatura.Yacimientos metlicos relacionados con metamorfismo En
los casos ms "suaves", produce o puede producir una recristalizacin
de las menas, que implica un aumento del tamao de grano que
favorece el proceso de beneficio minero. Por ejemplo, en el caso de
las Formaciones Bandeadas de Hierro ("banded iron formations",
BIF), el metamorfismo regional induce una recristalizacin del
mineral precursor (p.ej., goethita) a magnetita, y del chert
original a cuarzo recristalizado poligonal, granoblstico
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