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Resultado de la inmiscibilidad de un líquidocompuesto por sulfuro-óxido formándose dentro de unmagma silicatado y luego concentrado
Un gran número de factores puede influenciar laconcentración de éste líquido, pero el dominante es elasentamiento gravitacional
Líquido densidad >4 vs densidad < 3 del magmasilicatado. (Naldrett 1989).
Elementos del grupo VIII metales de transición, Fe,Co, Ni, Pt, Pd, Rh, Ru, Ir y Os, junto conCu y Au se concentran en este líquido inmiscible.
Magnetismo. Electrones
no pareados subcapa d
EGP ó PGE
Asentamiento gravitatorio de los primeros cristalesformados en el fondo de la cámara magmática. Lasrocas se denominan cumulados y se caracterizan amenudo por presentar una estratificación rítmica.
Las capas alternantes son a menudo de magnetita y/ocromita entre capas de silicatos.
Mas comunes son los sulfuros de hierro, pero tambiénse tiene níquel, cobre y platino.
Ej. Sudbury, Canadá.
La mayoría de los minerales magmáticos de mena contienen 5 constituyentes principales,
Fe, S, O, Ni y Cu Pirrotina Fe1-XS
Pirita FeS2
Pentlandita (Fe, Ni)9 S8
Milerita NiS
Niquelina NiAs
Calcopirita CuFeS2
Cobaltita (Co,Fe)AsS
Cromita (MgFe)O Cr2O3
Magnetita FeO Fe2O3
Clark (T. Febrel)
Fe
(%)
Cr
(g/t)
Ti
(%)
Ni
(g/t)
Co
(g/t)
Cu
(g/t)
Pt
(g/t)
Capa
Sialica 3.3 2-6 0.5-1 6 8 16 -
Capa
Basáltica 9.1 300 2-3 100 50 38 Poco
Capa
Peridotítica 6.3 3.000 0.2 –
0.5
300-
1.000
237 149 0.2
El S tiene solubilidad muy limitada en magmassilicatados, la que disminuye con la caída de la Tº, si haymucho S, el enfriamiento del magma originará laseparación del S en un líquido inmiscible
Rocas
Noritas, piroxenitas (Complejo estratificado
de Bushveld. CIB)
Anortositas
Peridotitas
Carbonatitas (asociadas con rocas ígneas
alcalinas- ijolitas)
Kimberlitas-lamproitas
Gabros
Komatiitas
Depósitos de cromita
Usos. Acero inoxidable-refractarios-químicos
Sur Africa- Rusia-Albania-Turquia-Filipinas, India
Subdivisión informal del Complejo Bushveld. (tomado de Vermaak y
von Gruenewaldt, 1981, en Evans 1993)
Especificaciones comerciales
Cromita metalúrgica
46% Cr2O3
Cr:Fe > 2
SiO2 máximo 8%
P y S < 1%
Cromita uso químico
40-46 % Cr2O3
< 14% Fe2O3
< 5% SiO2
Cr:Fe 1.5 – 2 a 1
Cromita refractaria
• > 31% Cr2 O3
• < 6% SiO2
• Cao < 1%
• Cr2 O3 + Al2O > 58 %
• Máximo 12% Fe
• Mínimo 20% Al2 O3
Elementos del Grupo del Platino
3 capas. Platreef - Merensky Reef - UG2
Merensky reef (Sector Este y Oeste). Cerca al tope de la zona crítica.
Composición piroxenítica (Piroxenita porfirítica, piroxenitapegmatítica y cordones de cromitita.
Platino y paladioGénesis
Diferenciación por asentamiento gravitacional Introducción de un pulso de magma Cousins (1969). Pulso separado de magma Campbell et. al. (1983) Diferencia de Tº entre el nuevo pulso y el
magma fraccionado 50-100ºC Pluma turbulenta en la cámara magmática Capa hibrida licuación de líquido sulfuroso, nucleación de silicatos.
Pt, Pd, Ru, Rh, Ir, Os
Aleaciones naturales (Con ~90% de Pt con cantidades de los otros 5 metales) y osmiridium (osmio e iridio) y como compuestos químicos.
Sperrilita PtAs2
Cooperita Pt(AsS)2
EstibioPaladina SbPd3
Bragita (PdPtNi)S
Laurita RuS2
CLASES DE YACIMIENTOS Complejos ígneos
estratificados. Bushveld, Stillwater (USA), Gran dique de Zimbawe
Cuba(Moa), Grecia, Nueva Caledonia, Yugoslavia , Colombia (Medellín)
Normalmente asociadas con olivino
Sub productos no son característicos
PGE, se encuentran pero en poca cantidad
Algunas veces magnesita, asbesto, talco
Ofiolitas
Discontinuidad sísmica Cromita
SMV
Chipre
Cromita en Colombia
Existen tres fajas de rocas ultramáficas en Colombiapero solamente en dos, se conocen ocurrencias decromita: en las tectonitas y dunitas de Medellín yserpentinitas de Parashí Guajira.
Cromitas de Medellín
Están situadas en la localidad de Santa Helena,encajadas dentro de rocas ultramáficas con diversosgrados de serpentinización.
Depósitos de tipo podiforme, se encuentrandispersos y son de pequeñas dimensiones,consisten en cuerpos lenticulares, bolsas deforma irregular y cuerpos toscamentetabulares.
Las únicas reservas identificadas en el país hansido las de Santa Helena que en 1975 ascendíana 2000 toneladas probadas, el cromo que seconsume actualmente proviene deimportaciones.
Depósitos de sulfuros de Níquel
Extraído de 2 tipos de menas:
• Sulfuros de Níquel Silicatos de Níquel (Lateritas)
• Recuperación de Cu, EGP, Au
• Acero inoxidable y baterías, pigmentos, insecticidas, tintes
Producción mundial
• 40% asociados a rocas básicas (Sudbury Canadá y
Rusia)
• 11% Australia rocas ultrabásicas (Dunitas Peridotitas)
Tabla 12. Clasificación de depósitos de Níquel en rocas máficas y ultramáficas (Tomado de Edwards y Atkinson, 1985)
Clasificación de depósitos de Níquel según
Ross y Travis (1981)
• Clase Dunita Peridotita
– Asociación dunita intrusiva
– Asociación peridotita volcánica
• Clase gabroide
– Complejos intrusivos máficos y ultramáficos
– Grandes intrusiones estratificadas
– Sudbury
– Otras categorías
Sulfuros de níquel en la asociación Dunita Peridotita
• Distribuidos irregularmente en cinturones de rocas verdes Arcaicos.
Divididos en
Asociaciones de Peridotita Volcánica
Pequeños (1X106 – 5 X 106 Toneladas)
Tenor alto (1.5 – 3.5 % Ni)
Sulfuros con (10-15% Ni) y 0.5- 1.5% Cu
En Australia los sulfuros contienen Au y PGE
Asociaciones de Dunita intrusiva
Tamaño mediano con tenores altos y bajos
Ej. Agnew (Australia) 45X 10 6 toneladas con 2.05 % Ni y 0.01 % Cu
Grandes con menas diseminadas de bajo tenor
Ej. Monte Keith (Australia) 290 X 10 6 toneladas y 0.60 % Ni
Forma y petrología de los cinturones de rocas verdes
Cinturones de rocas verdes son lineales, forma irregular, sinformes y supracrustales.
Ancho 5 – 250 km Largo varios cientos de km
Rocas volcánicas máficas almohadilladas
Algunas veces con lavas ultramáficas (Komatiitas) en la parte inferior
Cinturones de rocas verdes siempre ocurren como enclaves en un terreno granítico mas ancho
AsociacionesPeridotita Volcánica Dunita Intrusiva
•Depósitos están dentro de flujos, conespesor hasta de 100 m.
•Las lavas ultramáficas son komatiitas(lavas ricas en Mg)
(dunita-peridotita y piroxenita-basalto).
Textura spinifex en la parte alta delflujo.
Los sulfuros de níquel tienden aconcentrarse cerca de la parte basaldel primer flujo dentro de la secuenciaultramáfica
• En cuerpos lenticulares de tamañovariable
• En el cinturón de níquel de Manitoba(Canadá) y el cinturón Norseman-Wiluna en Australia los lentes dedunita están confinados a zonas delineamiento tectónico.
• Composición, olivino y sus productosde alteración.
• Los lentes de dunita son intrusivos enmetasedimentos o rocas félsicasvolcánicas.
• Se cree son los conductosalimentadores del volcanismokomatiitico suprayacente
MineralogíaPeridotita Volcánica Dunita Intrusiva
Pentlandita ((Fe, Ni)9 S8
En Australia se tiene:PirrotinaPentlanditaPiritaCalcopiritaMagnetita y Ferrocromita
Normalmente > 90% de la mena esta en la parte inferior de los lentes (masiva)
Mineralización diseminada
Pirrotita y pentlandita con poca magnetita, cromita, calcopirita y pirita y sulfuros de cobalto. (hasta 0.3% de Ni)
Ganga olivino y sus productos de alteración
Geoquímica
• Toleitas > 1% TiO2
• Komatiitas < 1% TiO2
• Komatiitas > 40% MgO tienen la mayor probabilidad de contener sulfuros de Níquel
(Naldrett y Arndt, 1976)
• Cu y Ni han sido importantes para definir áreas de exploración en análisis de suelos
• Problema. Diferenciar metales base derivados de sulfuros en rocas gabroicas del Ni y Cu asociados a silicatos en rocas ultrabásicas estériles.
Geofisica
• Las menas de Ni son densas, conductivas y comúnmente magnéticas