INTRODUCCIN YACIMIENTOS MINERALES

Definicin.-

Los elementos qumicos que componen nuestro planeta estn distribuidos de una forma que a grandes rasgos es muy regular, ya que depende de dos grandes factores:

Su abundancia en cada una de las capas que componen el planeta,

La naturaleza y composicin de las rocas presentes en cada sector concreto que analicemos.

Sobre la base de los datos conocidos sobre la naturaleza y composicin geoqumica, mineralgica y petrolgica de las diferentes capas en que est dividido nuestro planeta, la composicin es simple y homognea en la zona ms profunda (ncleo), e intermedia en el manto, mientras que la capa ms superficial (la corteza) presenta una composicin ms compleja y heterognea. Esto ltimo se debe a su vez a dos factores:

Los procesos que llevan a la diferenciacin de un magma, o a la formacin de una roca sedimentaria o metamrfica Implican en ocasiones transformaciones profundas qumico-mineralgicas. Es durante el curso de esos procesos que algunos elementos o minerales pueden concentrarse selectivamente, muy por encima de sus valores "normales" para un tipo determinado de roca, dando origen concentraciones "anmalas" que de aqu en adelante denominaremos "yacimientos minerales".

El carcter "anmalo" de estas concentraciones hace que los yacimientos constituyan singularidades en la corteza terrestre.

Es muy importante considerar el aspecto geoqumico del concepto: todos los elementos qumicos estn distribuidos en la corteza de forma muy amplia, aunque en general su concentracin en las rocas es demasiado baja como para permitir que su extraccin de las rocas resulte rentable. Como hemos explicado, su concentracin para dar lugar a un yacimiento mineral se produce como consecuencia de algn proceso geolgico (gneo, sedimentario o metamrfico) que provoca la concentracin del elemento. Por ejemplo, el oro que se encuentra concentrado en los yacimientos sedimentarios de tipo placer puede proceder del oro diseminado en reas de gran extensin regional. En esas reas el oro estar presente en las rocas, pero en concentraciones demasiado bajas como para poder ser extrado con una rentabilidad econmica. Sin embargo, el proceso sedimentario produce su concentracin en los aluviones o en playas, posibilitando en algunos casos su extraccin econmica.

El otro factor importante a considerar es el econmico: esas concentraciones podrn ser o no de inters econmico, lo que delimita el concepto de Yacimiento explotable o no explotable, en funcin de factores muy variados, entre los que a primera vista destacan algunos como el valor econmico del mineral o minerales extrados, su concentracin o ley, el volumen de las reservas, la mayor o menos proximidad de puntos de consumo, la evolucin previsible del mercado, etc., factores algunos fcilmente identificables, mientras que otros son casi imposibles de conocer de antemano.

factores geolgicos y econmicos hace que el estudio de los yacimientos minerales sea una cuestin compleja y problemtica, en la que hay que conjugar la labor de especialistas de distintos campos, ya que incluye desde las cuestiones que afectan a la prospeccin o bsqueda de estas concentraciones, su evaluacin, el diseo y seguimiento de su explotacin minera, el estudio de la viabilidad econmica de la explotacin, el anlisis del mercado previsible para nuestro producto, hasta factores polticos (estabilidad econmica y social de un pas) o cuestiones medioambientales, como la recuperacin de los espacios afectados por esta actividad.

El trmino de yacimiento mineral se he venido utilizando tradicionalmente para referirnos nicamente a los yacimientos de minerales metlicos, que se emplean para obtener una mena, de la que se extrae un metal. Es el caso, por ejemplo, del cinabrio, que se explota para la extraccin del mercurio. No obstante, el auge de las explotaciones de minerales y rocas industriales, y la similitud de los procesos que dan origen a los yacimientos metlicos y de rocas y minerales industriales hacen que esta precisin no tenga ya sentido. De esta forma, en este temario se va a abordar de forma integral el estudio de ambos. Conceptos bsicosCuando hablamos de Yacimientos Minerales, hay una serie de conceptos que tienen una gran importancia, ya sea en los aspectos geolgicos-geoqumicos, o en los econmicos. Los ms importantes son los siguientes:

Mena: 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 metalrgico (ver ms abajo).

Ganga: 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. Conviene resaltar que minerales considerados como ganga en determinados momentos se han transformado en menas al conocerse alguna aplicacin nueva para los mismos.

Reservas: Cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible de ser explotado. Depende de un gran nmero de factores: ley media, ley de corte (ver ms abajo), 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.

Estril: Corresponde a las rocas que no contienen mineral o lo contienen en cantidades muy por debajo de la ley de corte. No suele corresponder con la ganga, que como se indica antes, son los minerales acompaantes de la mena.

Explotacin minera: Es el proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales extraemos un material natural terrestre del que podemos obtener un beneficio econmico: puede ser desde agua, hasta diamantes, por ejemplo. Se lleva a cabo mediante pozos (caso del agua o del petrleo, entre otros), en minas, subterrneas o a cielo abierto, o en canteras.

Otros procesos post-mineros: El producto minero, tal como sale de cantera o de la planta de mineralurgia, si no es de carcter metlico, a menudo necesita otros tratamientos antes de ser aprovechable: por ejemplo el petrleo necesita el refino; las rocas industriales necesitan corte y tratamientos superficiales de la superficie de corte; expansin trmica de perlita o vermiculita para obtener ridos ligeros, calcinacin de la caliza para obtener cal (CaCO3 + calor -> CaO + CO2), entre muchos otros.

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 geolgico puede dar origen a yacimientos minerales.

En un estudio ms restrictivo, hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos:

1. Los de minerales, ya sean metlicos o industriales, que suelen tener su origen en fenmenos locales que afectan a una roca o conjunto de stas,

2. Los de rocas industriales, que corresponden a reas concretas de esa roca que presentan caractersticas locales que favorecen su explotacin minera.

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. 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.

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...

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.

Como ya se ha mencionado, la sedimentacin asociada a los fenmenos volcnicos produce yacimientos de minerales metlicos de gran importancia.

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.

Recursos No-Metlicos:

La clasificacin entre recursos metlicos y recursos no-metlicos es muy comn pero no siempre bien claro. Entre recursos no-metlicos se entiende especialmente sedimentos como gravas, arena, arcilla, diatomita, la sal y salitre, las rocas ornamentales, liparitas y ignimbritas; minerales como baritina, caolin, fosfatos, cuarzo, flourita, talco entre otros. Tambin los recursos energticos como turba, carbn, hulla y antracita dependen a este grupo.