Formación de minerales, rocas y yacimientos

Formación deMinerales, Rocas y

Yacimientos

Dr. Humberto ChirifAgosto, 2011

Machu PichhuNueva maravilla del mundo

Especie mineralElementos químicos Moléculas

Roca MenaMacizo rocoso Yacimiento

Capas de orbitales de electrones

Núcleo (protones y neutrones)

Elemento A

Elemento B

Elemento C

Elemento químico

Materia constituida por átomos cuyos núcleos tienen el mismo número de protones.Ejemplos: H, N, O,

Na, Mg, Cl, Ca

Cámara con agua con diferentes elementos químicos disociados

Elemento químico

Materia constituida por átomos cuyos núcleos tienen el mismo número de protones.Ejemplos: H, N, O,

Na, Mg, Cl, Ca

Elemento químico

Materia constituida por átomos cuyos núcleos tienen el mismo número de protones.Ejemplos: H, N, O,

Na, Mg, Cl, Ca

Molécula

Átomos del mismo o de diferentes elementos enlazados.Mínima cantidad de un compuesto.

Mineral, Cristal

Ordenamiento de elementos o moléculas con disposición tridimensional específica y repetición de la molécula elemental a distancias especí-ficas en direcciones específicas.

Formación de moléculas ý minerales

Cambios de temperatura o concentración o grado de acidez (pH) o potencial redox

o presión

Agua con diversos elementos químicos

disueltos

Cambio en las condiciones

físicas del medio

Al cambiar la temperatura, presión y concentración los átomos se agrupan con una disposición ordenada, característica del estado cristalino.

Cambios en condiciones físico-químicas(temperatura, presión, concentración)

�

Formación de molécula(según afinidad, radio iónico, carga, enlaces)

Desarrollo del embrión�

Agrupación de moléculas igualesen direcciones preferenciales

Desarrollo del cristal

Sistema cúbico: cubos de pirita

Sistema hexagonal:

prisma piramidal de

cuarzo

Sistema Rómbico:

cristales tabulares de

baritina

Sistema monoclínico:

cristales tabulares de yeso, maclados

en forma de cola de golondrina

La forma externa de los cristales depende también de las condiciones de formación en el yacimiento.

Cada especie mineral presenta una estructura interna propia, característica de esa especie, la cual se puede

manifestar o no en formas externas.

Halita, diversas formas cristalinas: esquelética, octaédrica, en cubos, fibrosa

Cristal de azufre

Azufre masivo

Madera fósil.

Seudomorfismo por sustitución

de sílice.

Formación de moléculas ý minerales

Cambios de temperatura o concentración o grado de acidez (pH) o potencial redox

o presión

Agua con diversos elementos químicos

disueltos

Cambio en las condiciones

físicas del medio

EvaporaciónConcentración de Na, Mg, ClFormación de sales

Depósito de epsomita (sulfato de magnesio)

en Huacho

Filtraciones en las paredes de una cueva

Al salir de las rocas se produce la cristalización de minerales

Roca intrusiva: Granito

Roca volcánica: andesita

Agregado natural cohesionado de minerales y otras partículas.Las rocas son el producto final de la evolución de sistemas físico-químicos desarrollados por actividad geológica exógena o endógena.

¿Qué es una roca?

Textura de una roca

Conjunto de características geométricas, determinadas por el grado de cristalinidad, granularidad, forma de los cristales y relaciones mutuas entre ellos.

La textura depende básicamente del proceso de formación. Su estudio proporciona información sobre condiciones de formación.

NM

Dique

Sill

Lacolito

Rocas ígneasIntrusivas / volcánicas

Intrusivo

Rocas metamórficas

La presión dirigida origina disolución parcialen puntos de máxima presión litostática.

El material disuelto se moviliza localmentesobre los bordes de los granos y precipita enzonas de menor presión. Esto da origen acontactos cóncavo-convexo, cementación ydisminución de la porosidad.

Al sellarse los poros, la superficie decontacto entre granos aumenta y decontinuar el incremento de presión dirigidael efecto de la disolución será mayor. Encondiciones metamórficas, algunos minera-les se transforman.

Los nuevos minerales se desarrollan uno acontinuación del otro en dirección perpendi-cular a la de la presión formándose así texturasesquistosas.

Principio de Riecke

Rocas sedimentarias

www.fosil.cl

Elementos y moléculas en solución

Formación de minerales

Rocas

Proceso natural de miles a millones de años

Elementos y moléculas en solución

Formación de minerales

Yacimientos

Proceso natural de miles a millones de años

¿Qué es un yacimiento?

Los yacimientos son concentraciones anómalas, sean

estas en volumen, calidad o facilidad de explotación de

minerales de interés económico, que se forman como producto de una serie de procesos geológicos.

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¿Cómo se forman los yacimientos?

1) Que exista la fuente de los elementos valiosos.

1) Que exista la fuente de los elementos valiosos.

2) Que existan solucionesacuosas que sirvan demedio de transporte odifusión de los elementosvaliosos.

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1) Que exista la fuente de los elementos valiosos.

2) Que existan solucionesacuosas que sirvan demedio de transporte odifusión de los elementosvaliosos.

3) Que exista el espaciofísico necesario para laformación de minerales(fallas, fracturas,diatremas, porosidad).

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2 2

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3 3 3

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4) Que exista la trampa geoquímica que provoque la cristalización de los minerales con elementos valiosos (esta puede serproducida por mezcla defluidos, cambio de presión,temperatura o pH).

5) Que se produzca lacoincidencia óptima delas condiciones 1, 2, 3, 4.

2

3

2 2

2

3 3 3

4 4 4 4

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Tipos de yacimientos

Clasificación de yacimientos según características

mineralógica, contenidos de metales, forma, dimensiones, y

contexto geológico.

Mapa Metalogenéticodel Perú

(Enero 2007)

En resumen:

¿Qué es un mineral?

Mineral es un compuesto

- natural,- inorgánico,- sólido,- con composición química

mas o menos definida,- propiedades físico químicas

aproximadamente constantes,- estructura interna característica.

Agregado natural cohesionado de minerales y otras partículas.Las rocas son el producto final de la evolución de sistemas físico-químicos desarrollados por actividad geológica exógena o endógena.

¿Qué es una roca?

¿Qué es un yacimiento?

Los yacimientos son concentraciones anómalas

de minerales de interés económico cuya

explotación resulte rentable.

- Materia para obtención de metales

Oro, plata, cobre, plomo, zinc, estaño

¿Por qué son importantes los minerales, rocas y yacimientos?

Oro Nativo (Au)

Oro

Electrum (Au,Ag)

Cobre Nativo (Cu)

Cobre

Calcopirita (CuFeS2)

Bornita (Cu5FeS4)

Plata Nativa (Ag)

Plata

Galena argentífera (Pb,Ag)S

Pirargirita (Ag3SbS3)

- Como gemas

Diamante, rubí, esmeralda, aguamarina, zafiro

- Materia prima para uso en diferentes industrias

Hematita, baritina → Industria papel

Cuarzo → Industria vidrio

Feldespatos, micas, arcillas → Refractarios

Cuarzo, granates, corindón → Abrasivos

Calizas y arcillas

Calizas

Arcillas

Sílice, yeso, baritina, azufre, boratos, sales, fluorita, talco, pirofilita, micas, dolomita, fosfatos, etc. en infinidad de industrias.

- Rocas ornamentalesGranito, basalto,travertino, caliza, mármol

- Como fuente de información para guiar las exploraciones minera y de hidrocarburos.

- Como fuente de información para la interpretación de los procesos geológicos pasados.

TRIÁSICO(250-210 Ma)

JURÁSICO(210-145 Ma)

Amar al planeta pasa necesariamente por

conocerlo.