Rocas y Yacimientos Neumatolíticos

8/10/2019 Rocas y Yacimientos Neumatolíticos

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Rocas y yacimientos neumatolíticos

Las rocas (o yacimientos) neumatolíticas, son intermedias entre las pegmatitas y las rocas hidrotermales. Son rocas de reemplazamiento metasomático, es decir, producto delreemplazamiento a alta temperatura de una roca por otra, por disolución parcial de la original, y depósito a partir de los fluidos mineralizantes. Las temperaturas característicasde formación se sitúan entre 600 y 400ºC.

Su composición es muy variable, en función de la de los fluidos, y de la roca a la que reemplazan, con la que suele producirse mezcla química. Las más conocidas e interesantesdesde el punto de vista minero son los denominados skarns , producidos por la interacción entre fluidos derivados de granitos, y, principalmente, rocas carbonatadas (calizas odolomías). Se forman así unas rocas de mineralogía especial, ricas en silicatos cálcicos (epidota, anfíboles y piroxenos cálcicos, granates cálcicos), y que pueden contenerconcentraciones de minerales metálicos de interés económico: scheelita, casiterita, fluorita, calcopirita, blenda, galena, ma gnetita, hematites.

Por lo general constituyen masas irregulares en la zona de contacto entre las rocas intrusivas y las encajantes. Su morfología es irregular, aunque se encuentra condicionada porla zona de contacto entre ambas rocas (ver figura).

Otro tipo de yacimiento neumatolítico de interés minero es el denominado greissen. Corresponden estos yacimientos a zonas de alteración relacionadas con granitos, y que porlo general afectan a zonas periféricas o apicales del propio granito. En estas zonas se produce una destrucción del feldespato potásico, con formación de mica blancamicrocristalina (illita), y con entrada de abundante sílice que se deposita en la roca en forma coloidal (calcedonia), en lo que de denomina proceso de silicificación. La casiterita yla wolframita suelen ser las principales menas metálicas asociadas a estos yacimientos. A menudo los greissen se asocian a yacimientos típicamente filonianos: casos dePanasqueira (Portugal) y Piaotan (China): figuras.

Rocas y yacimientos pegmatíticos

Las pegmatitas son el resultado de la cristalización final de magmas en un ambiente rico en volátiles, que favorece la migración iónica, y permite la formación de cristales de grantamaño, que en ocasiones pueden llegar a alcanzar varios metros cúbicos.

Las pegmatitas presentan una gran variabilidad composicional, que está en función del tipo de roca (normalmente plutónica) con la que están relacionadas genéticamente. Lasmas frecuentes son de composición granítica, asociadas a granitos y granitos alcalinos, y están constituidas mayoritariamente por cuarzo, feldespato potásico (microclina uortoclasa), plagioclasa sódica (albita) y mica blanca (moscovita), junto a otros minerales que pueden ser mas o menos abundan tes: turmalina, apatito, fluorita, lepidolita, berilo,topacio, corindón, monacita, casiterita, uraninita, torbernita, así hasta 300 especies mineralógicas descritas en un solo macizo pegmatítico.

Pueden tener interés económico, debido a sus posibles altos contenidos en minerales tipo gema (esmeraldas, aguamarinas, topacios, rubíes...), y minerales con contenidos enelementos raros (Li, U, Th, Tierras Raras) y otros (Sn, W, F). También los m inerales comunes de estas rocas suelen tener interés económico, ya que tanto sus grandes cristales decuarzo pueden ser utilizados para el tallado de lentes, como los de feldespato para la producción de cerámica, y los de mica para el aislamiento eléctrico.

Las pegmatitas suelen aparecen en la zona periférica de macizos de rocas plutónicas, constituyendo diques, sills y masas irreg ulares, de dimensiones muy variables: hasta más de1 Km. de longitud. S uelen mostrar zonaciones composicionales, con núcleo interno de cuarzo masivo, y zonas periféricas feldespáticas y moscovíticas.

Desde el punto de vista textural son rocas granudas de grano muy grueso: se han descrito cristales de moscovita de hasta 10 m de longitud en estas rocas, y de feldespato

potásico de varios m3.

Yacimientos hidrotermales

Los yacimientos hidrotermales, comúnmente también conocidos como filonianos (vein deposits), se clasifican según su temperatura de formación (que suele estar entre los 400y los 100ºC), y en función de la mayor o menor proximidad a la roca ígnea de la que derivan. No es una clasificación rigurosa, ya que no siempre es posible determinar conexactitud la temperatura a la que se han formado, ni la distancia a la roca ígnea de la que derivan, que puede no reconocerse, o puede ser difícil de establecer con precisiónentre varias próximas. Una clasificación más conveniente se basaría en su m ineralogía, pero ésta puede ser tan variada que in valida cualquier intento de clasificación sistemáticaen este sentido.

Las mineralizaciones hidrotermales están constituidas fundamentalmente por cuarzo y/o carbonatos diversos, entre los que cabe destacar calcita, dolomita, y siderita, mineralesque suelen constituir la ganga o parte no explotable en los yacimientos de interés minero. Entre los minerales de interés minero (o menas ) que pueden estar presentes en estetipo 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 etcétera de minerales, entre los que se encuentran también 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 sentidoestricto). Otras morfologías incluyen el entrecruzado de vetillas ( stockwork ) y las diseminaciones de mineral, características ambas de los yacimientos de tipo pórfido cuprífero.También son relativamente frecuentes los cuerpos irregulares, que pueden formarse tanto por fenómenos de reemplazamiento como por relleno de cavidades. Las texturas soncaracterísticas de la cristalización en espacios abiertos: geodas, drusas, crecimientos paralelos, concentraciones nodulares, etc.

De entre los distintos tipos de yacimientos hidrotermales, destacaremos dos tipos por su importancia económica: los yacimientos de pórfidos cupríferos (+/- Mo) y losepitermales de metales preciosos (Au , Ag). Tienen también su importancia, aunque menor en la actualidad, las mineralizaciones filonianas de metales de base (Pb -Zn-Cu), y deestaño-wolframio . También llegan a alcanzar considerable interés minero algunas mineralizaciones de hierro de carácter hidrotermal asociadas a intrusiones, como pueden serlas de Kiruna (Suecia) o las existentes en la denominada “Franja Ferrífera de Chile”.

http://www5.50megs.com/esa/mindep/depfile/skarn.htm

http://www5.50megs.com/esa/mindep/depfile/vei_dep.htm

http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/RMIE.pdf

http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/fallas/FallasSegundaParte.htm

http://www.brookes.ac.uk/schools/geology/8361/1998/berry/gold1.html

http://www5.50megs.com/esa/mindep/depfile/tin.htm

http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/Roberto/JJ_Hierro_Chile/Hierro_Jean_Jacques.htm




http://www5.50megs.com/esa/mindep/depfile/tin.htm

http://www.brookes.ac.uk/schools/geology/8361/1998/berry/gold1.html

http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/fallas/FallasSegundaParte.htm

http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/RMIE.pdf

http://www5.50megs.com/esa/mindep/depfile/vei_dep.htm

http://www5.50megs.com/esa/mindep/depfile/skarn.htm



2.4. Diferenciación. Es inconcebible que magmas originalmente diferentes hayan pasado por único conducto, lo cual hace llegar a la conclusión de que unos magmas originariamentehomogéneos se dividieron en fracciones diferenciales a este proceso se le llama diferenciación magmática. Durante el proceso de la diferenciación, ciertas substancias metálicas como óxidos dehierro pueden reunirse en fracciones en que estas concentraciones y se consoliden formando parte de la intrusión o bien masas inyectadas separadamente y formar depósitos en mineralesmagmáticos.

2.5. Diferenciación por cristalización. Se ha demostrado que cuando un magma se empieza cristalizar y tienden a formarse, primeramente ciertos cristales de este modo la porción líquida delmagma quedó empobrecida de los constituyentes que integran dichos primeros cristales, los cristales formados en primer lugar son principalmente minerales pesados como la magnetita y el olivino,estos caen al fondo del líquido no tan denso como ellos, a medida que avanza la cristalización, los cristales formados primeramente se solidifican gradualmente y en cima de los mismos queda unlíquido de diferente composición esto se le llama magma residual.

Si los minerales formados primeramente fueran más ligeros que el líquido restante como en el caso de ciertos magmas básicos, subirían a la superficie y se produciría una separación parecida.

2.6. Inmiscibilidad. Se entiende por inmiscibilidad la imposibilidad de que se produzca mezcla, como entre el agua y el aceite. Vogt, explica el origen de ciertos depósitos de sulfuros,considerando que los sulfuros disueltos con el descenso de temperatura se separan en forma de gotitas inmiscibles que se depositan como fracción fundida.

2.7. Rocas ígneas. Como resultado de la cristalización y diferenciación se forman asociaciones de minerales que producen varias clases de rocas ígneas. La textura de las rocas está determinadaprincipalmente por el ritmo de enfriamiento, y también por una gran cantidad de mineralizados presentes durante la consolidación, un enfriamiento lento nos da una textura granada, si elenfriamiento es rápido los cristales son pequeños y la textura es afanítica y si es muy rápido no se produce cristalización alguna y se forma el vidrio, como en caso de algunas lavas. La cristalización

interrumpida puede dar una textura porfídica consistente en cristales grandes (fenocristales) en una matriz de grano más fino . Esta textura fue producida por una cristalización inicial de minerales deforma anterior, seguida por un desplazamiento del magma hacia otro lugar, donde el líquido remanente experimentó cristalización completa.

Así resultan variedades diferentes de rocas ígneas a partir de diferencias tanto en composición como de textura.

2.8. Pegmatitas. Al proseguir la cristalización del último líquido residual de un granito principalmente de silicatos de bajo punto de fusión y considerable cantidad de agua, junto con otroscomponentes de bajo punto de fusión y volátiles y relativa concentración de muchas de las substancias que integran los depósitos minerales de origen ígneo. Además del agua las substanciasvolátiles están constituidas por componentes de boro, flúor, cloro, azufre, fósforo y otros elementos más raros. Todos ellos ayudan a la cristalización reduciendo la viscosidad del magma ydisminuyendo el punto de congelación de los minerales.



Figura 2. Se muestran algunos tipos de rocas ígneas

Es una transición entre una fase ígnea y una fase hidrotermal, con más inclinación, la ígnea se le denomina fase pegmatítica. Las avenidas del líquido primitivo dan simples diques pegmatíticosque son variedades de rocas ígneas y otros elementos, algunos minerales de los depósitos de menas, se caracterizan por contener drusas y contener compuestos de tungsteno, estaño, uranio, titanio,berilo, fósforo, cloro, fluor y otros elementos.

2.9. Emanaciones gaseosas y líquidos. Tener ha demostrado que un magma tiende a dividirse en:

1. Líquidos sulfurosos inamisibles que cristalizan y forman yacimientos de sulfuro magmático.

2. Cristales de silicatos y óxidos que forman rocas ígneas de yacimientos de mineral.

3. Emanaciones gaseosas que escapan.

4. Líquidos residuales.

Los dos últimos son de especial interés para los geólogos desde el punto de vista económico, son colectores y transportadores de la mayoría de los constituyentes de los depósitos mineralesmezclados con aguas meteóricas, constituyen las soluciones mineralizadoras o soluciones hidrotermales a que se deben su form ación la mayoría de los depósitos minerales metálicos.

2.10. Los residuales. Se conoce que la mayoría de los depósitos minerales de origen ígneo son resultantes de aguas termales de derivación magmática. Las soluciones hidrotermales seconsideran originarias, directa o indirectamente, del magma consecuencia de la cristalización y la diferenciación.

La naturaleza de los líquidos residuales sólo puede determinarse por deducción ya que no pueden ser observados directamente como lo pueden ser las emanaciones gaseosas. Losmanantiales calientes se llegan a tener pocos indicios de su líquido original porque sus aguas pueden condensarse a partir de volátiles, parece evidente que los magmas dan:

a. Volátiles que interiormente condensan en soluciones hidrotermales



b. Líquidos hidrotermales

c. Líquidos primitivos pegmatíticos que a su vez dan pegmatitas, volátiles y soluciones

hidrotermales pobres en metales.

2.11. Magmas y Yacimientos Minerales. La demostración consiste en la presencia de rocas ígneas que por si mismas son minerales; por ejemplo en las emanaciones de volcanes, fumarolas y

manantiales calientes, en la zonificación alrededor de los centros ígneos y en el carácter de las soluciones mineralizadoras.

2.11.1. Las rocas ígneas como minerales. Algunas rocas ígneas son la misma masa del mineral, como algunos depósitos de magnetita, cromita, ilmenita, corindón, o diamantes.

2.11.2. Relación entre ciertos metales y las rocas especificas. Las observaciones sobre el terreno ponen de manifiesto una asociación de ciertos minerales de mena con rocasespecíficas. Esta asociación establece una relación entre los minerales de mena y las rocas indicando que ambos tienen un mismo origen. Por ejemplo los depósitos de origen primario se hallan sóloen rocas ultrabásicas, como dunita o peridotita, los diamantes de Kimberlita, la cromita en peridotita o serpentina, la ilmenita en gabro o anortosita, magnetita titanífera, el corindón en rocas libr esde cuarzo como la sienita nefelina, los sulfuros niquelíferos en norita o en gabro, estaño en granitos silícicos, el berilo e n pegmatita granítica.



Magmas y Yacimientos minerales

Fig. 3 Relación entre rocas ígneas depósitos minerales (modificado por Budington).

Los elementos que se ramifican hacia arriba se encuentran en los formados por emanaciones magmáticas, los que cuelgan hacia abajo son concentraciones magmáticas, los caídos sonproductos meteorizados. Los círculos de trazo continuo, indican las concentraciones principales.



2.11.3. Relación con los volcanes. El volcanismo ofrece la oportunidad para observar directamente las relaciones existentes entre los depósitos minerales y los magmas, aunque losdepósitos formados sean relativamente de poca importancia desde el punto de vista económico. Entre los sublimados de los volcanes han sido observado azufre, rejalgar, glauberita, teluro, cobalto,estaño, zinc, plomo, cobre, bismuto, fósforo, oligisto especular, bismuto, tenorita, sodio, hierro.

2.11.4. Fumarolas. Los volcanes cuya violencia no es favorable a depositación, es la demostración de los sublimados y de las fumarolas, con esto se demuestran que las substanciasno-solo son transportadas por magmas sino también en una fase gaseosa, se han detectado minerales como el cobre, potasio, hierro, sodio, carbonato, sulfato sódico, fluoruros, sulfuros, compuestosde cobalto, rubidio, estroncio etc.

2.11.5. Fuentes termales. Las fuentes termales contienen numerosas substancias minerales y demuestran que estas aguas calientes, disuelven las transportan, y depositan.

Las aguas de manantiales calientes pueden ser meteóricas, magmáticas o ambas cosas a la vez, aunque es difícil distinguirlas. La temperatura no es una guía segura porque las mantillaspueden originarse sin calor volcánico, y las existentes en zonas de vulcanismo pueden ser aguas meteóricas por ser ineludible su mezcla con aguas meteóricas próximas a la superficie. La mejorindicación de su derivación magmática es la presencia de constituyentes magmáticos, como lo ha demostrado. Con las aguas termales de Yel lowstone. Lingren divide los manantiales “juveniles” enaguas de cloruro-silicato de sodio y aguas de carbonato de sodio.

La mayoría de fuentes termales llamadas “juveniles” son probablemente meteóricas en gran parte, con aportaciones menores de a gua y constituyentes magmáticos.

2.11.6. Zonación mineral. En muchos distritos mineros, los minerales están en zonas o en fajas alrededor del centro ígneo, con la temperatura más alta y los minerales más solublescerca del origen, y la temperatura más baja y los minerales menos solubles lejos del origen.

2.11.7. Carácter de las soluciones mineralizantes hipogénicas. Las soluciones mineralizadoras hipogénicas pueden ser gaseosas, líquidas o ambas cosas a la vez, los líquidos puedenser acuosos o pegmatíticos. Las fuentes termales que transportan o depositan metales en la superficie son alcalinas.

El líquido pegmatítico residual de un magma en diferenciación debe ser alcalino, según Bowen, debido a la interacción del agua y los silicatos.

2.11.8. Relación con los volcanes. El vulcanismo ofrece oportunidad para observar directamente las relaciones existentes entre los depósitos son de poca importancia desde elpunto de vista económico, pero científicamente demuestran la derivación magmática de muchos minerales y metales. Los depósitos conocidos adentro y fuera son el azufre nativo y entre lossublimados han sido observados: azufre, rejalgar, glauberita, teluro, cobalto, estaño zinc, plomo -cobre, bismuto, fósforo, ácido bórico y sodio

3.1. Concentración Magmática. Los magmas pueden concentrarse en masas de suficiente volumen y riquezas, llegando a constituir yacimientos minerales de valor económico, son grandes yricas pero existen relativamente pocos.

Los yacimientos magmáticos se caracterizan por su estrecha relación con las rocas ígneas intrusivas intermedias y profundas. Se les denomina también segregaciones magmáticas,inyecciones magmáticas o depósitos singenéticos ígneos.

Los yacimientos magmáticos se forman de la masa ígnea intrusivas por simple cristalización o por concentración por diferenciación. Los yacimientos ortomagmáticos propuesto por Niggli,en la formación de concentraciones magmáticas tienen completa aplicación los procesos de diferenciación.

Los yacimientos magmáticos primitivos son el resultado de los procesos magmáticos: los denominados ortotécticos y ortomagmáticos han sido formados por:

1. simple cristalización sin concentración

2. segregación de cristales de la primera formación

3. inyección de materias concentradas en otros luga res por diferenciación.

Los minerales metálicos cristalizaron antes que los silicatos de la roca y se separaron por diferenciación y cristalización.



3.1.1. Diseminación. La cristalización simple de un magma profundo in situ una roca producirá una roca granuda en cuya masa pueden estar diseminados los cristales. Los depósitosresultantes tienen la forma de roca intrusiva, que puede ser un dique, chimenea o una masa de form a de bolsa, su volumen es grande comparado con la mayoría de los yacimientos minerales.

El mismo proceso puede producir una masa sin valor comercial.

3.1.2. Segregación. El término segregación es empleado a menudo, de un modo general, para designar a los depósitos magmáticos diferenciándolos de los formados por solución u otrosmedios. Siguiendo el significado original exclusivamente para las concentraciones de minerales que cristalizaron in situ de los que hay que distinguir de la inyección, en el que el diferenciado haexperimentado un cambio en posición de consolidación. Las segregaciones magmáticas tempranas son concentraciones tempranas valiosas constituyentes del magma producido pordiferenciación por cristalización gravitativa.

Los depósitos minerales formados por segregación magmática primaria son generalmente lenticulares y de volumen pequeño, por lo común son lentejones aislados, coniformes y se presentanen racimos, en algunos se casos se forman capas en la roca huésped.

3.1.3. Inyecciones. Muchos yacimientos magmáticos se consideraban pertenecientes a este grupo. Los minerales metálicos se concentraron pr obablemente por diferenciación porcristalización. Son anteriores o contemporáneos de los minerales primarios (ígneos) asociados, no han permanecido en el lugar de acumulación original, sino que fueron inyectados en la rocahuésped o en las rocas circundantes. Las relaciones estructurales del yacimiento con la roca que los encierra muestra claramente que fueron inyectados; atraviesan las estructuras rocosas que losencierran, incluyen fragmentos de dicha roca o se presentan en forma de dique u otras masas intrusivas en rocas ajenas, incluso llegan a metamorfosear las paredes de las rocas.

3.1.4. Yacimientos magmáticos secundarios. Los yacimientos magmáticos secundarios son masas de minerales pirogénicos que cristalizaron al f inal del período magmático. So n laspartes consolidadas de las fracciones ígneas que las subsistieron después de la cristalización, de los silicatos formados primeramente, en este respecto difieren las concentraciones primarias deminerales metálicos. Por lo tanto los minerales metálicos de los yacimientos magmáticos secundarios se formaron después de lo s silicatos de la roca, los atraviesan, los inundan y reaccionan conellos, produciendo bordes de reacción. Estos cambios denominados alteraciones deutéricas, ocurrieron antes de la consolidación final de la masa ígnea y deben distinguirse de los efectosneumatolíticos o hidrotermales posteriores.

Los yacimientos magmáticos secundarios están predominantemente asociados con rocas ígneas básicas y se formaron por variaciones de la diferenciación por cristalización. Las pegmatitasprimarias se presentan principalmente en forma de inyecciones, pero también como segregaciones.

3.1.5. Segregaciones líquidas y residuales. El magma residual se enriquece, general y progresivamente, en sílice, álcalis, y agua, en ciertos tipos de magma básico, el magmaresidual puede enriquecerse en hierro y titanio. El líquido residual puede segregarse a los intersticios cristalinos al interior de la cámara magmática y cristalizar, sin ulterior desplazamiento,formando los últimos minerales pirogenéticos. En caso de inmovilidad, este líquido forma segregaciones magmáticas secundarias en la porción central de la cámara magmática o en las capas delfondo, puede formar valiosos depósitos.

3.1.6. Inyección líquida residual. En este proceso el líquido residual es rico en hierro

se acumula en circunstancias de perturbaciones conjuntas a las intrusiones ígneas.

1. Puede ser desviado a lugares de menos presión en las porciones consolidadas suprayacentes de la roca madre o hacia el interior rocas que lo encierran.

2. Si no se ha producido acumulación del líquido, el líquido residual rico en hierro puede filtrarse por presión hacia fuera y formar inyecciones magmáticas posteriores.

Las masas minerales resultantes pueden ser de forma irregular capas o diques y generalmente atraviesan la estructura primaria de la roca huéspedes o cortan a las rocas invadidas.

Las relaciones de las rocas intrusivas ígneas normales y los minerales metálicos rodean, atraviesan, corroen, y reaccionan con los silicatos magmáticos de formación anterior, sin embargo estasreacciones tienen lugar antes de la consolidación final. Si los fluidos inyectados, ricos en hierro, son ricos en volátiles, pueden producir una reacción neumatolítica.

3.1.7. Segregación de líquidos no miscibles. Al parecer los óxidos metálicos no pueden formar soluciones no miscibles en magmas de silicatos Vogt, demostró que los sulfuros dehierro-níquel-cobre, son solubles entre 6 y 7 % de magmas básicos y que al enfriarse pueden separarse en forma de gotas inmiscibles que se acumulan en el fondo de la cámara magmática, dondeforman segregaciones del sulfuro líquido. Los sulfuros permanecen líquidos hasta después de haber cristalizado los silicatos, entonces penetran en estos, los corroen y cristalizan alrededor de losmismos. Estos son los últimos minerales pirogénicos que cristalizan y al penetrar corroen los silicatos anteriores dan origen a las relaciones que con frecuencia han sido interpretadas comohidrotermales. Los yacimientos están formados por una mineralogía muy simple pirrotina, petlandita, calcopirita, níquel cobre, a los que acompañan platino, oro, plata y otros elementosconfinados a las rocas ígneas básicas de la familia del gabro. Los productos de procesos magmáticos pueden dividirse en metales nativos, óxidos sulfuros, y piedras preciosas. A continuaciónenumeramos los diversos yacimientos y los minerales importantes.



TABLA 4. PRODUCTOS DE IMPORTANCIA ECONÓMICA

Yacimientos Minerales

Metales nativos

Platino Platino con cromita o sulfuros de Ni,-Cu, Co

Metales de platino Osmio, iridio, paladio, y otros

Oro, plata Metales subproductos

Hierro-Níquel Metales nativos

Óxidos

Hierro Magentita, algo de hematita

Hierro-titanio Magnetita titanífera, hematita.

Titanio Ilmenita

Cromo Cromita

Wolframio Wolframita

Corindón Corindón

Sulfuros

Níquel cobre calcopirita, petlandita, polidimita, sperrylita, con

Pirrotita y metales preciosos

Níquel Pentlandita y polidimita, con pirrotina

Cobre Bornita y calcopirita, con pirita (raro)

Molibdeno Molibdenita (raro)

Piedras preciosas

Diamante Diamante

Granate Piropo, Almandino

Peridoto Peridoto

3.1.8. Asociación de las rocas y de los productos minerales. Existen asociaciones definidas entre minerales metálicos y magmáticos, con ciertas clases de rocas. El platino sólo seencuentra en rocas básicas o ultrabásicas, variedades de norita, peridotita y sus productos de alteración

La magnetita titanífera tiene por roca madres el gabro y la anortosita

Los depósitos de magnetita magmáticas se hallan en la sienita.

Los depósitos de níquel cobre están asociados a la norita.

El corindón magmático a sienita nefelina

El diamante sólo se haya en cantidades comerciales en la Kimberlita, es una variedad de peridotita.



Las rocas básicas profundas están predominantemente asociadas a casi todos los depósitos magmáticos, esto puede indicar una relación genética durante el comienzo de la historia de lasrocas básicas.

Ejemplo de un yacimiento de concentración magmática

Se presenta un ejemplo de yacimiento de concentración magmática como el mineral de magnetita, y que es de importancia económica, y los métodos de exploración. Los métodos utilizaos enla prospección de yacimientos de fierro (magnetita) son los siguientes: se mencionan a continuación someramente. Geológico, geofísico, geoquímico

El método geológico esta íntimamente relacionado con los procesos tectónicos como se muestra en la siguiente Modelo Geológico Hipotético.

Los métodos de exploración en busca de yacimientos de Fe, son los siguientes:

Geología.

Los yacimientos de fierro de segregación ma gmática están íntimamente ligados a procesos tectónicos asociados principalmente a arcos volcánicos, como se describe a continuación.

a. Corteza terrestre superior anterior al cenozoico, está limitada por cratones continentales.

b. Vulcanismo marginal origina las rocas (CaAl) que son hospedantes de los principales

yacimientos de Fe.

SULFUROS MASIVOS VOLCANOGÉNICOS (VMS).

Los depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos (conocidos como depósitos VMS; de "volcanogenic massive sulfide") corresponden a cuerpos estratiformes o lenticularesde sulfuros presentes en unidades volcánicas o en interfaces volcánico-sedimentarias depositadas originalmente en fondos oceánicos. A menudo, los depósitos consisten en un 90%en pirita masiva aunque la pirrotina está presente en algunos de ellos, pero contienen cantidades variables de Cu, Pb, Zn, Ba, Au y Ag, siendo típicamente depósitos polimetálicos.

Los depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos usualmente se presentan en grupos y en áreas específicas o distritos están restringidos a un nivel o a cierto númerolimitado de niveles estratigráficos. Estos horizontes pueden representar cambios en la composición de las rocas volcánicas, un cambio desde volcanismo a sedimentación osimplemente a pausas en actividad volcánica submarina. Existe una asociación con rocas volcanoclásticas y muchos cuerpos de mena sobreyacen productos explosivos de domosriolíticos. Debajo de los depósitos de sulfuros normalmente existe un stockwork de venillas de sulfuros en rocas intensamente alteradas, el cual parece haber sido el alimentador delos fluidos hidrotermales que penetraron para formar el cuerpo de sulfuro masivo sobreyacente. El stockwork mismo en ocasiones puede tener leyes económicas.



Fig. 33. Esquema mostrando el sistema de circulación de aguas marinas que dan origen a depósitos de sulfuros masivos en los fondos oceánicos.

Fig. 34. Esquema de un depósito de sulfuro masivo típico con zonación de calcopirita - pirita ± pirrotina en la parte inferior, seguida de pirita ± esfalerita ± galena y esfalerita ± galena± pirita ± baritina en la parte superior. Subyace al cuerpo de sulfuros una zona de ro cas alteradas (cuarzo, seriecita, siderita, cloritoide) con Stockwork de sulfuros.

El origen de estos depósitos es volcánico exhalativo, es decir se han formado por emanaciones de fluidos hidrotermales asociadas a volcanismo submarino y se trata dedepósitos singenéticos formados al mismo tiempo que la actividad volcánica submarina a la que se asocian. El conocimiento de la génesis de estos depósitos metalíferos se haincrementado significativamente desde el descubrimiento en 1970 de las fuentes termales submarinas en las dorsales oceánicas conocidas en inglés como chimeneas ("blacksmokers") fumadores negros, debido al color oscuro que adquieren las emanaciones en el agua marina debido a la precipitación microscópica de sulfuros producida por el contactoentre el fluido hidrotermal a temperaturas de 250º a 380ºC y el agua fría del mar. Estas fuentes termales se asocian a sistemas hidrotermales oceánicos que involucran la circulaciónde aguas marinas dentro de las secuencias volcánicas de los fondos oceánicos y su emisión como fluidos hidrotermales en fallas o fracturas sobre todo a lo largo de escarpesrelacionados a la tectónica extensional en las dorsales hemi-oceánicas donde se genera corteza oceánica.



El depósito se forma por la acumulación de los sulfuros en el fondo marino, mismos que normalmente constituyen >60% del depósito, esto ocurre por:

1. Precipitación en el fondo marino

2. Reemplazo metasomático desde abajo por los fluidos hidrotermales ascendentes

3. Formación y colapso de chimeneas por las que se emiten los fluidos

Fig.35. Acumulación de sulfuros en el fondo oceánico por exhalaciones hidrotermales involucrando precipitación, formación y colapso de chimeneas y reemplazo desde abaj o.

La mayoría de los depósitos de sulfuros masivos del mundo son relativamente pequeños y el 80% de los depósitos conocidos está en el rango de 0,1 a 10 Mt (millones detoneladas métricas). De estos la mitad contiene <1 Mt de mineral. Sin embargo, estos depósitos pueden ser grandes o muy ricos (de alta ley) o ambos y su explotación puede ser

muy rentable, sobre todo cuando se explotan distritos en que existen numerosos cuerpos mineralizados formando grupos compactos. Depósitos importantes de sulfuros masivosocurren en Canadá, Tasmania, España, Portugal y Japón.

En Chile no existen depósitos de sulfuros masivos de relevancia económica, aunque han sido descritos mantos con pirita, pirrotina, calcopirita y blenda intercalados enesquistos verdes paleozoicos en Tirúa, Casa de Piedra, Hueñalihuen, Trovolhue, Pirén y Corral en la Cordillera de la Costa de Valdivia (Alfaro y Collao, 2000) y cuerpos de sulfurosmasivos cupríferos en esquistos y metabasaltos de la región costera de la XII Región (depósitos La Serena y Cutter Cove; Viva llo, 2000).

La mineralogía de los depósitos de tipo sulfuro masivo volcanogénicos es simple y corresponde a una mezcla de sulfuros metálicos dominados por pirita y/o pirrotina concantidades variables de calcopirita, esfalerita y galena. Dependiendo del tipo de depósito la bornita y calcosina pueden ser constituyentes importantes y pueden estar presentescantidades menores de arsenopirita, magnetita y tenantita-tetrahedrita. Con el aumento del VMS 4 contenido de magnetita estos depósitos gradan a m enas masivas de óxidos. Laganga es principalmente cuarzo y baritina, pero ocasionalmente se presenta carbonato, clorita y sericita. La mayoría de los depósitos de sulfuros masivos están zonados. La galena yesfalerita se ubican en la mitad superior de los depósitos, mientras que la calcopirita se concentra en la porción inferior y grada hacia abajo a un stockwork de venillas.



Fig.36. Esquema indicando la ubicación de las fuentes termales submarinas que depositan depósitos de sulfuros en los fondos oceánicos.

Las texturas varían con el grado de recristalización. Las texturas originales parecen ser de bandeamientos coloformes de los sulfuros con desarrollo de piritaframboidal, posiblemente reflejando la depositación a partir de coloides. Sin embargo, es común la recristalización por la circulación subsecuente de los fluidos calientes y/o pormetamorfismo posterior, lo que destruye el bandeamiento coloforme y produce menas granulares. Esto puede resultar parte rica en calcopirita raramente está bandeada.Ocasionalmente se presentan inclusiones angulosas de rocas volcánicas y estructuras de sedimentos blandos (deslizamientos, marcas de carga; "slumps", "load casts"). Esrelativamente frecuente la brechación hidrotermal en la porción inferior de los depósitos originando brechas mineralizadas, asimismo los deslizamientos subacuáticos puedenoriginar menas brechadas

La alteración hidrotermal normalmente se restringe a las rocas subyacentes, siendo la sericitización y cloritización los tipos más comunes (Fig. 35). La alteración tieneuna forma general de chimenea y hacia su porción central contiene el stockwork con calcopirita. El diámetro de la chimenea alterada aumenta hacia arriba (en forma de conoinvertido) y su porción más ancha coincide con la m ena masiva.

Fig.37. Esquema de alteración hidrotermal y variación de componentes asociado a depósitos de tipo sulfuro masivo volcanogénico; las dimensiones del sistema hidrotermal puedenvariar, pero los depósitos mayores se asocian a los sistemas más grandes.

Los depósitos de sulfuros volcanogénicos presentan una división geoquímica en hierro, hierro-cobre y hierro-cobre-zinc, pero debe destacarse que si bien existendepósitos de pirita sin cobre, nunca se encuentran exclusivamente sulfuros de cobre, sino siempre acompañados de sulfuros de Fe. Desde el punto de vista económico existen solodos grupos los de Cu-Zn y los de Zn-Pb-Cu. Algunos depósitos pueden contener cantidades importantes de Ag y/o Au. Si bien en términos generales existen esos dos gruposprincipales de sulfuros masivos, existen varios tipos en la literatura dependiendo del marco tectónico y las rocas volcánicas asociadas a saber:



8.1. A continuación se mencionan algunos tipos de yacimientos VMS en el mundo.

Tipo Chipre ("Cyprus"): Cu (±Zn) ±Au, asociados a basaltos toleíticos de conjuntos ofiolíticos (generación de corteza oceánica). Formados en fondos oceánicosprofundos con volcanismo basáltico. Los ejemplos típicos se presentan en la isla de Chipre en el mar Mediterráneo.

Tipo Besshi. Cu-Zn±Au±Ag, asociados a rocas sedimentarias con aporte terrígeno, grauvacas y turbiditas asociadas con basaltos de intraplaca. Formados en cuencassedimentarias marinas profundas con volcanismo basáltico.

Tipo Kuroko. Cu-Zn-Pb±Au±Ag, asociados a volcanismo bimodal con lavas toleíticas y lavas y piroclastos calco-alcalinos. Formados en cuencas marinas someras convolcanismo explosivo con formación de calderas en sectores de ante-arco. Los ejemplos típicos se encuentran en Japón formados en una cuenca marginal.

Tipo Noranda o Primitivos. Cu-Zn±Au±Ag, asociados a rocas volcánicas totalmente diferenciadas desde basaltos a riolitas en cuencas marinas de <1 km deprofundidad.

Actualmente presentes en las fajas de rocas verdes en los escudos precámbricos (como en Canadá). Su marco tectónico es materia de debate, pero parecen haberse formado encuencas subsidentes limitadas por fallas, posiblemente en secciones de tras-arco.

Tipo SEDEX. Zn-Pb±Ag, asociados a rocas sedimentarias como lutitas negras carbonosas, areniscas y rocas carbonatadas. Estos se asocian a fluidos expelidos desdecuencas sedimentarias por celdas convectivas de aguas marinas probablemente generadas por calor derivado de fuentes magmáticas subyacentes. Ej. Mina Aguilar en el noroestede Argentina.

Aunque la génesis de los depósitos de sulfuros masivos puede tener variaciones la evolución general es la siguiente.

Etapa 1. Precipitación de esfalerita, galena, pirita, tetrahedrita, baritina con cantidades menores de calcopirita por mezcla de fluido a 200ºC con agua de mar.

Etapa 2. Recristalización y aumento del tamaño del grano de minerales por efecto de circulación de fluido a 250ºC, continúa la depositación de esfalerita, galena, etc.

Etapa 3. Influjo de soluciones ricas en Cu a 300ºC, produciendo el reemplazo de la porción inferior (mena amarilla) y redepositación de minerales reemplazados más arriba.

Etapa 4. Circulación de fluidos calientes sub-saturados en Cu disolución de calcopirita y reemplazo por pirita en la base del depósito.

Etapa 5. Depositación de exhalitas de chert-hematita en torno al depósito (esto también ocurre en las etapas previas), mucho SiO2 se deposita en el Stockwork subyacente.

Etapa 6. Preservación por cubierta de lavas o sedimentos. Los depósitos que quedan expuestos a la acción marina se oxidan y se destruyen por acción de meteorizaciónsubmarina transformándose en capas de "ocre" constituidas por cuarzo, goethita, illita, jarosita. Solo si los depósitos son cubiertos se evita la meteorización submarina y los

depósitos pueden preservarse.

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Rocas y Yacimientos Neumatolíticos