Procesos Mineralizadores

Procesos MineralizadoresQu procesos geolgicos producen concentraciones de minerales para constituir depsitos minerales en la naturaleza?

Clasificacin geoqumica de los metalesFe y de ferroaleacin con Fe (Fe, Mn, Ni, Cr, Mo, W, V, Co)Metales base (Cu, Pb, Zn, Sn)Metales preciosos (Au, Ag, PGE: Re, Os, Ir, Pt, Pd)Metales no ferrosos (Cu, Pb, Zn, Sn, Al) oMetales menores (Cd, Ga, Ta, Ti, Zr, Bi, Mg, Hg)Semimetales o no metales (Sb, As, Ga, Ge, Si, Be, REE, Se,Te etc.)Metales fisionables (U, Th)

Contenido medio y rango de elementos menores en rocas

Factor de concentracinAbundanciaLey mnimaFactor deMedia enexplotableconcentracinLa corteza %promedio %Al 8.0 30 3.75Fe 5.0 25 5.0Cu 0.005 0.40 80Ni 0.007 0.5 71Zn 0.007 4 575Mn 0.090 35 400Sn 0.0002 0.5 2500Cr 0.01 30 3000Pb 0.001 4 4000Au 0.0000004 0.0001 250Procesos geolgicosnaturales permiten estas concentracionesanmalas Para llegar a formar depsitos minerales de inters econmico un elemento o varios deben estar enriquecidosa un nivel considerablemente superior que su abundancia media en la corteza terrestre. En otras palabras debe constituir una anomala geoqumica significativa.

Procesos MineralizadoresEndgenosProcesos internos de la tierraMagmticosMetamrficosHidrotermalesExgenosProcesos superficialesSedimentariosMeteorizacinSuperficiales exhalativos

Procesos MagmticosCristalizacin magmticaDiamantes en kimberlitas, REE en carbonatitas, rocas ornamentales.Fraccionamiento de magmasPegmatitas de Li-Sn-Cs, pegmatitas de USegregacin magmticaAcumulados: cromitas.Segregados: Depsitos de Ni-Cu magmticos

Cristalizacin magmticaUn magma es una masa silicatada fundida que al cristalizar origina rocas intrusivas o volcnicas.Rocas como granitos, basaltos, dunitas, sienitas de nefelina, etc. Se usan directamente como rocas ornamentales.Algunas rocas gneas inusuales pueden contener elementos de inters econmico: Ej. Tierras raras en carbonatitas, diamantes en kimberlitas.

Rocas en construcciones o usoornamental

Carbonatita: calcita magmtica, que puede contener concentracionesde tierras raras de inters econmico. Intrusiones ligadas a complejosalcalinos del proterozoico.

Fraccionamiento de magmasLa cristalizacin fraccionada de magmas puede resultar en magmas residuales enriquecidos en ciertos elementos, que se pueden concentrar particularmente en fases pneumatolticas: Ej. Pegmatitas de uranio de Bancroft, Canad y Rsling, Namibia.Muchas de las piedras preciosas o semi-preciosas de uso en joyera provienen de pegmatitas.

Cristal de analcima en pegmatita sientica

Pegmatitas granticas

Segregacin magmticaAcumulados: precipitacin de minerales de mena de alta densidad que cristalizan temprano durante la diferenciacin magmtica. Ej. Capas de cromitas del Gran Dique de Zimbabwe y el Complejo Bushveld de Sudfrica (complejos de rocas ultramficas).

Inmiscibilidad de lquidos: sulfuros u xidos que se acumulan debajo de los silicatos o son inyectados en las rocas de caja. Ej. Depsitos de Ni-Cu de Sudbury, Canad y Pechenga R.F. y Yilgarn Block de Australia occidental. Depsitos de Ti de Allard Lake, Quebec, Canad.

Acumulados de cristaleso de lquidos inmisciblesen magmas que conducena la formacin de depsitosmineralesNormalmente asociados a magmasultramficos en los que puedenpreciptar cristales de xidos de Cr, Ti o segregarse lquidos desulfuros de Ni-Cu. Las rocasque contienen la cromita tienentextura gnea.Cromita-anortosita bandeada: Dwars-River, Steelport, South Africa.

Complejo Bushveld, SudfricaChromites and pyroxenites, Jagdlust, Eastern Bushveld Boundary anorthosite, with chromite seam below, Jagdlust, Eastern Bushveld Coarse-grained recrystallised magnetite cumulate, Main Magnetite layer, Magnet Heights, Eastern Bushveld Merensky Reef, basal thin chromite and pyroxenite above a leuconorite footwall, Western Bushveld

Complejo de Sudbury, Ontario, Canad

Complejo de Sudbury, Ontario, Canad

Sulfuros diseminadosSulfuros en matrizSulfuros masivosSulfuros en brechaTexturas tpicas de menas de Ni-Cu magmticas de Sudbury

MetamorfismoRegional: Facies de anfibolitas y eclogita movilizan fluidos que circulan sobre todo por zonas de cizalle (fallas mayores) y pueden transportar y precipitar su contenido metlico en zonas con facies de esquistos verdes. Ej. Vetas mesotermales de cuarzo-oro, oro en zonas de cizalle, depsitos diseminados de Ni en rocas ultramficas.Contacto: reemplazo (metasomatismo) de rocas de caja adyacentes a una intrusin. Ej. Distrito San Antonio, NE de La Serena, depsitos de magnetita de Iron Springs, USA, depsitos de talco de Luzenac, Francia.Minerales industriales como producto de metamorfismo regional o de contacto. Ej. Depsitos de andalusita de Transvaal, Sudfrica, depsitos de granate de N.Y., USA; asbestos, Canad.

Vetas mesotermales de cuarzo-oro en zonas de cizalleMineralizacin ligada a Metamorfismo regionalMetamorfismo regional

Dilatant jog in shear zone in the Revenge gold deposit, near Kambalda, Western Australia.

Calizas Minerales calco-silicatados(calcita) (granate, piroxeno, wollastonita, epidota)Depsitos asociados a contacto intrusivo tipo skarn: reemplazos irregulares (metasomatismo)Metamorfismo de contactoMetamorfismo de contactoy metasomatismo

Wollastonita en zona de contactode intrusivo diortico y rocascalcreas

Rocas calcreas transformadas a masa de granate (skarn), con mineralizacin de cobre en contacto con granodiorita

Procesos HidrotermalesInvolucran la participacin de fluidos calientes (soluciones acuosas) de distintos orgenes que circulan en las rocas.Principalmente aguas calientes que pueden llevar componentes en solucin y eventualmente precipitarlos para formar concentraciones de minerales de origen hidrotermal.Se requiere una fuente de calor; usualmente relacionada a actividad gnea.

Procesos HidrotermalesPara originar depsitos minerales los fenmenos hidrotermales deben incluir:

Fuente Transporte Depositacin Concentracin fluidos,solucin precipitacin metal (es)metales,acuosa qumica de intersS, etc.Fluido primario metalesTrampa para la menaCamino recorrido por lasrocas de caja

lixiviacin, transporte precipitacinde metales

Representacin de un sistema geoqumico hidrotermal complejo. que involucra mltiples componentes y varias fases (lquido, gas) por ebullicin

Tomado de Reed (1998)

Procesos HidrotermalesLa mayor parte de los yacimientos metlicos chilenos son de origen hidrotermal. Ej. Prfidos cuprferos Chuquicamata, El Teniente, La Escondida, etc.; vetas de Au, Ag, Cu de El Indio; chimeneas de brecha de turmalina con Cu del distrito Cabeza de Vaca, Copiap, etc.En la naturaleza una gran cantidad de depsitos minerales metlicos estn de una u otra forma ligados genticamente a procesos hidrotermales.

Aguas en sistemas hidrotermalesMagmticas primariasMetamrficasConnatas o de formacinMarinasMetericas

Aguas de distintos orgenes en sistemas hidrotermales