Yacimientos 1 Formacion yacimientos 2008.pdf

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    20-Oct-2015

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<ul><li><p>1LOS YACIMIENTOS</p><p>LOS YACIMIENTOS La CORTEZA (capa ms superficial de la Tierra) presenta una </p><p>composicin ms compleja y heterognea que el manto y el ncleo Resultado de la mayor complejidad de los procesos geolgicos Fenmenos muy variados de enriquecimiento o empobrecimiento de </p><p>carcter local, que afectan a la concentracin de los distintos elementos qumicos de diferentes maneras. </p><p> Distribucin no homognea de los elementos que en capas ms profundas. </p><p> Los procesos que llevan a la diferenciacin de un magma, la formacin de una roca sedimentaria o metamrfica implican en ocasiones transformaciones profundas qumico-mineralgicas. </p><p> Durante estos procesos algunos elementos o minerales pueden concentrarse selectivamente, muy por encima de sus valores "normales" para un tipo determinado de roca, dando origen concentraciones "anmalas" = "YACIMIENTOS MINERALES". </p></li><li><p>2LOS YACIMIENTOS El carcter "anmalo" de estas concentraciones hace que </p><p>los yacimientos constituyan singularidades en la corteza terrestre. </p><p> 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 </p><p> para que un elemento sea explotable en un yacimiento mineral, su concentracin debe ser muy superior a su concentracin media en la corteza terrestre. </p><p>1.- CONCEPTOS BSICOSMENA Rocas o minerales que pueden ser explotados, procesados y despachados </p><p>a un mercado comprador, obteniendo utilidades. Dependiendo de las circunstancias geolgicas una mena puede ser una </p><p>roca que contenga venillas, diseminaciones o pequeas cantidades de un mineral til o, pueden ocurrir como concentraciones voluminosas de masas de sulfuros u oxidados. </p><p> No todos los minerales que contengan un cierto elemento pueden ser clasificados como mena (ej. biotita). </p><p>Las menas se dividen en: metlicas, no metlicas, energa y agua.</p></li><li><p>3Tabla de Clarc</p><p>Concentracin de algunos elementos qumicos de valor econmico en la corteza terrestre: </p><p>100.0000,000002Mercurio</p><p>40000,0000002Oro</p><p>20000,0001Plomo</p><p>12000,00016Uranio</p><p>3000,0082Zinc</p><p>1500,0072Nquel</p><p>80-1000,0058Cobre</p><p>5-105,8Fierro</p><p>3-48,00Aluminio</p><p>Factor de enriquecimiento</p><p>% de la corteza (de peso)Elemento qumico</p><p>Factor de enriquecimiento es la cantidad de enriquecimiento para obtener un depsito (rentable). Significa Aluminio se presenta como promedio en la corteza terrestre con 8%. Un depsito de aluminio contiene entre 3 hasta 4 veces ms aluminio (=24%-32%). </p><p>Recursos minerales Recursos Energticos Recursos mineralesMetlicos No metlicos</p><p>Metales Abundantes: Combustibles fsiles: Combustibles fsiles:Fierro, Aluminio, Manganeso, Carbn, petrleo, gas natural, Materia prima para plsticosTitanio, Silicio, Magnesio rocas bituminosas</p><p>Metales Escasos: Combustibles Nucleares: Minerales para usos qumicos,Cobre, Plomo, Zinc, Estao, Uranio, Torio, Litio, Deuterio fertilizantes, refractarios,Oro, Plata, Platino, etc. y pigmentos:</p><p>Sal, fosfato, sulfuros, nitratos,etc.</p><p>Energa Terrestre: Materiales de Construccin:Energa geotrmica Cemento, arena, ripio, yeso, </p><p>asbestos, etc.</p><p>Derivados de Energa Agua:Solar: Lagos, ros, aguas subterrneasCorrientes hidrulicas, vientos,corrientes ocenicas, olas,luz solar, etc.</p><p>SUELOS(ridos)</p><p>RECURSOS MINERALES</p></li><li><p>4CONCEPTOS BSICOS: MenaMENA METLICA</p><p> Compuesto que ocurre en forma natural y que es valorizado por su contenido metlico. </p><p> Designa al mineral del que se extrae el elemento qumico de inters (Cu de la calcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la casiterita, etc). </p><p> Su obtencin implica un procesamiento importante despus de ser minado o extrados, los que incluye:</p><p> concentracin, fundicin y refinamiento.</p><p> En el caso de los minerales metlicos, el tratamiento de la mena en general comprende dos etapas: </p><p> tratamiento mineralrgico y Tratamiento metalrgico</p><p>CONCEPTOS BSICOS: MenaMena no metlica: Minerales que se utilizan por sus </p><p>propiedades fsicas o qumicas especficas y propias ms que por los elementos que puedan contener </p><p> Ejemplos: halita, yeso, asbestos, materiales de construccin, ornamentales, etc.</p><p> Despus de ser minado no requieren de un gran procesamiento para poder ser utilizados, aunque s un cierto mejoramiento.</p><p>Sal, yeso y arena cementada (rosa del desierto</p></li><li><p>5CONCEPTOS BSICOS: MenaGanga: Material sin valor o no deseado </p><p>asociado a las menas, pudiendo ser un mineral o roca. </p><p> Ej. Cuarzo y calcita El valor econmico de la mena no </p><p>la separa genticamente de la ganga a la que est ntimamente asociada y con la cual hay que minarla. </p><p> Generalmente la ganga es separada en una planta mediante varios procesos. </p><p> Las plantas producen un concentrado y un relave.</p></li><li><p>6CONCEPTOS BSICOS Yacimiento:</p><p> Acumulacin natural y anmala de minerales metlicos, o de asociacin de minerales metlicos, ms o menos entre crecidos con ganga, que desde el punto de vista metalrgico puede ser procesado con utilidades. </p><p> Depende de su ubicacin geogrfica, de los costos de energa, leyes, profundidad, etc.</p><p> Depsito mineral: Trmino sin implicancias econmicas. Ocurrencias de menas en concentracin anmala, subeconmicos o </p><p>no completamente evaluados. Ocurrencias: concentraciones anmalas subeconmicas.</p><p>PORTAL TNEL SURI</p></li><li><p>7SUBDIVISIN INDUSTRIAL DE YACIMIENTOS</p><p>MINERALES METALICOS</p><p> Metales preciosos: Oro, Plata, Platino. Metales no ferrosos: Aluminio. Bases: Cobre, Plomo, Zinc. Metales ferro-aleables: Hierro, Manganeso, Niquel, Cromo Molibdeno, Wolframio, Cobalto. Metales menores: Antimonio, Arsnico, Berilio, Bismuto. Cadmio, Magnesio, Mercurio, Selenio Teluros, Circn Metales fisionables. Uranio, Torio</p><p>SUBDIVISIN INDUSTRIAL DE YACIMIENTOS</p><p>MINERALES NO METALICOS (de uso industrial):</p><p> Minerales y compuestos: Carbonatos, Yeso, Sal, Arcillas, Sales de Litio, Potasio, Micas, Nitratos, Boratos, Asbestos.</p><p> Rocas y agregados para la construccin.</p><p> Minerales preciosos (diamante) y semipreciosos.</p><p>Onix</p></li><li><p>8MINERALES NO METALICOS: de uso industrial</p><p> ASBESTO</p><p>CANTERA DE IGNIMBRITAS</p><p>LA FORMACIN DE LOS YACIMIENTOS</p><p>1. Fluidos portadores de mineralizacin</p><p>2. Constituyentes de mena</p><p>3. Migracin de los fluidos mineralizadores</p><p>4. Depositacin de las menas a partir de los fluidos mineralizadores</p></li><li><p>91. Fluidos portadores de mineralizacin</p><p>i. Lquidos magmticos asociados a magmas silicatados o magmticos ricos en sulfuros.</p><p>ii. Fluidos hidrotermales acuosos, predominantemente H2O que se segrega de los magmas</p><p>iii. Aguas metericasiv. Agua de marv. Aguas connatas atrapadas en los poros de los sedimentosvi. Fluidos asociados a procesos metamrficos</p><p>Solucin hidrotermal: Cualquiera de estos fluidos en estado lquido y caliente, a niveles profundos o superficiales</p><p>Solucin pneumatoltica: idem, en estado gaseoso</p><p>1.1 Lquidos magmticos asociados a magmas silicatados</p><p> Capaces de intruir y extruir, Altas T Forman rocas gneas a travs de complejos </p><p>procesos; Composicin inhomognea y en constante cambio </p><p>debido a reacciones qumicas; Mviles y sistemas abiertos donde no existe </p><p>equilibrio ===&gt; constante conveccin y mezcla, en algunos casos hasta formar magmas verticalmente estratificados.</p></li><li><p>10</p><p>1.1 Lquidos magmticos asociados a magmas silicatados</p><p> Al enfriarse y cristalizar se separa por complejos procesos de cristalizacin fraccionada </p><p> concentrando elementos metlicos que localmente son menas por si mismos</p><p> las porciones ms mficas concentran Cr, Ni y Pt</p><p> partes ms silceas concentran estao (Sn), circonio (Zr), y torio (Th). </p><p> Ti y Fe asociados a todo el rango composicional y en consecuencia en muchos ambientes.</p><p>Fe, Ti</p><p>Sn, Zr, Th</p><p>Cr, Ni, Pt</p><p> Diferencias tectnicas y petrolgicas en los tipos de granitos tienen influencia en el tipo y ocurrencia de las menas.</p><p> Ej. Granitos I: Cu, Mo, Zn, Pb, Ag, Au asociados a sistemas de subduccin</p><p> Granitos S: Sn, W, Be, U, Li asociados a continentes y sistemas tras arco</p></li><li><p>11</p><p>1.1) Lquidos magmticos asociados a magmas silicatados o magmticos ricos en sulfuros</p><p>MEDIANTE QUE PROCESOS ESPECIFICAMENTE MAGMATICOS SE FORMAN YACIMIENTOS?</p><p>a. Proceso de expulsin de fluido intracristalino filterpressing</p><p>b. Sedimentacin de cristales </p><p>1.1) Lquidos magmticos asociados a magmas silicatados o magmticos ricos en sulfuros</p><p>a. Proceso de expulsin de fluido intracristalino filterpressing: </p><p> magma parcialmente cristalizado es sometido a presiones</p><p> Expulsin de fase lquida Intrusin de la roca </p><p>circundante da origen a una inyeccin </p><p>magmtica o DEPSITO DE INYECCIN MAGMTICA.</p></li><li><p>12</p><p>b. Sedimentacin de cristales: concentracin inusual alta de </p><p>ciertos elementos en capas en la base de </p><p>algunos complejos gneos Cromo (Cr) y Vanadio (V),</p><p>1.2) Fluidos hidrotermales acuosos</p><p> predominantemente H2O que se segrega de los magmas </p></li><li><p>13</p><p>Fases fluidas se acumulan en el techo de las cmaras concentran los compuestos ms livianos del magma, que cristalizan a menor temperatura, </p><p>Las fases ms densas se hunden y acumulan en la base de las cmaras magmticas.</p><p>Las fases fluidas flotan y se acumulan en el techo de las cmaras magmticas, desde donde migran hacia las rocas de caja.</p><p>1.2) Fluidos hidrotermales acuosos</p><p>Los magmas siempre contienen voltiles:1. Al llegar a la superficie, responsables de la explosividad de las </p><p>erupciones2. En profundidad los voltiles son fluidos salinos de alta densidad </p><p>(pegmatitas, gemas)3. A profundidad intermedia:</p><p>1. Presin confinante demasiado alta como para que escapen como gases de baja densidad, </p><p>2. Densidad de los gases es suficientemente baja para que los voltiles escapen de los magmas como densos fluidos supercrticos, responsables de muchos yacimientos.</p><p>3. Concentracin inicial de las menas ocurre en los fluidos magmticos; estos son posteriormente mezclados con agua de lluvia (meterica) y luego redistribuidos.</p></li><li><p>14</p><p>1.2) Fluidos hidrotermales acuosos</p><p>Aguas magmticas o juveniles: contienen voltiles y minerales disueltos de bajos puntos de fusin que originan pegmatitas y fluidos hidrotermales </p><p>Fluidos residuales o mineralizadores: incluyen los elementos ms mviles, presentes en pequeas cantidades</p><p> cobre (Cu), plomo (Pb), zinc (Zn), plata (Ag), oro (Au), y </p><p> elementos litfilos (LIL: Large Ion Lithophile): Li, Be, B, Rb, Cs y </p><p> alcalinos (Na, K, Ce, Cl, CO2), rol relevante en el transporte de metales en las ltimas etapas del proceso hidrotermal. </p><p> elementos de bajo peso atmico y radio inico pequeo disminuyen la viscosidad del magma, bajan los puntos de fusin de los minerales y forman complejos, en los cuales viajan los elementos metlicos. Se concentran en la fase fluida por ser ms compatibles (fsico-qumicamente ms soluble) en la fase fluida o gaseosa que en la silicatada</p></li><li><p>15</p><p>1.2) Fluidos hidrotermales</p><p>Los magmas contienen 1-5% de H2O, excepcionalmente 15% </p><p>Ms abundante en los silceos que en los bsicos: volumen relativo de los fluidos acuosos residuales aumentan con la diferenciacin magmtica. </p><p>Otros elementos en estado inico:azufre (S) cloro (Cl), CO2 (los principales), flor (F), boro (Bo), fsforo (P) y arsnico (As). </p><p>Los minerales primarios o de alteracin atrapan estos voltiles de origen aparentemente primario los cuales pueden ser estudiados (inclusiones fluidas).</p><p>1.2) Fluidos hidrotermales</p><p> Iones complejos metal-halgenos son los principales transportadores de la mayor parte de los metales preciosos y base (Cu, Zn, Pb, Estao, Fe, Ag, Au, Pt). </p><p> Los fluidos no son nunca agua pura y varan de ligeramente salinos a salinos</p><p> Pueden disolver NaCl, </p><p> contener los elementos mineralizadores, </p><p> el pH vara con la T y P; </p><p> comnmente neutrales;cidos o bsicos son raros </p><p>Ej. termas en Nueva Zelandia con Au. </p><p>Los fluidos se inician cidos y luego se neutralizan.</p></li><li><p>16</p><p>La fuente y el carcter de los fluidos portadores de mineralizacin</p><p> 1.1) Lquidos magmticos asociados a magmas silicatados o magmticos ricos en sulfuros.</p><p> 1.2) Fluidos hidrotermales acuosos, predominantemente H2O que se segrega de los magmas</p><p> 1.3) Aguas metericas: agua de origen atmosfrico que alcanza la corteza terrestre, ya sea como precipitacin o infiltracin desde reservorios de aguas superficiales </p><p>1.- La fuente y el carcter de los fluidos portadores de mineralizacin</p><p>1.4) Agua de mar</p><p>1.5) Aguas connatasatrapadas en los poros de los sedimentos</p><p>1.6) Fluidos asociados a procesos metamrficos</p></li><li><p>17</p><p>2.- Fuente de los constituyentes de mena</p><p> Existe una permanente controversia sobre el origen y los agentes de concentracin de las menas</p><p> magmas ricos en las menas o lixiviacin y concentracin a </p><p>partir de concentraciones normales en las rocas.</p><p> Algunas fuentes obvias son la halita (sal) del agua de mar.</p><p>2.- Fuente de los constituyentes de mena</p><p> Mientras ms complejo ha sido un proceso formador de yacimientos, mayores son las alternativas para la fuente de las menas</p><p> El mbito magmtico es una fuente predominante de fluidos mineralizadores y componentes de menas en sistemas relacionados a rocas gneas, aunque no todos los intrusivos tienen yacimientos asociados.</p><p> Rara vez se determina la fuente sin lugar a dudas, aunque est siendo cada vez ms aceptado que ambas interpretaciones tiene algo de correcto: </p><p> la concentracin inicial y frecuentemente la depositacin de los minerales est directamente relacionado a fluidos magmticos. </p><p> Estos minerales pueden ser posteriormente removilizados, redistribuidos y concentrados por fluidos de otros orgenes, incluyendo aguas metericas.</p></li><li><p>18</p><p>3.- Migracin de los fluidos mineralizadores</p><p>La migracin de los fluidos depende de la permeabilidad neta al fluido, dependiente de:</p><p> la viscosidad y densidad, la abundancia de poros interconectados y planos de fractura o fallas, gradientes de presin y tiempo, favorecida por el stress o tensin a que est sometida la roca..</p><p>Los magmas al igual que los fluidos se mueven hacia arriba, hacia zonas de menor presin y temperatura</p><p>3.1) Porosidad y permeabilidad3.2) Supercapilaridad, Capilaridad, subcapilaridad3.3) Migracin de Fluidos en profundidad 3.4) Migracin superficial de Fluidos 3.5) Preparacin del Terreno y Control Estructural</p><p>3.- Migracin de los fluidos mineralizadores</p><p>3.1) Porosidad y permeabilidad</p><p>Porosidad: razn entre el volumen ocupado por los poros en relacin al volumen total, independientemente de si estn o no conectados</p><p>Permeabilidad capacidad de una roca, sedimento o suelo de transmitir un fluido. Todas las rocas permeables tienen aberturas y es los que se requiere para la circulacin de fluidos. </p><p>a) primaria o intrnseca de la rocab) secundaria o inducida</p></li><li><p>19</p><p>3.- Migracin de los fluidos mineralizadores</p><p>3.3 Supercapilaridad, Capilaridad, Subcapilaridad clasificacin de la permeabilidad basada en el tamao de las aperturas </p><p>a) Supercapilaridad: &gt; 1 mm, flujos sin restriccin Primaria: rocas clsticas gruesas, estructuras sedimentarias, actitudes </p><p>sedimentarias e gneas primarias, planos de estratificacin; Secundarias: fallas, pliegues, brechas, estructuras metamrficas)</p><p>b) Capilaridad: 1-0,1 mm, flujo restringido, difusin comn Primaria: areniscas, calizas, estratificacin cruzada, etc; Secundaria: pequeas fallas, clivaje de roca</p><p>c) Subcapilaridad: </p></li><li><p>20</p><p>3.- Migracin de los fluidos mineralizadores</p><p>3.3) Migracin de Fluidos en profundidadLa porosidad y la permeabilidad disminuyen en profundidad por elaumento de la presin</p><p>El l...</p></li></ul>