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• Luis Eduardo Garcia Silupu

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CLASIFICACIÓN DE LOS YACIMIENTOS MINERALES Un aspecto fundamental de cualquier estudio sistemático es la clasificación de los objetos del estudio, de forma que nos sean de utilidad práctica, y que permita el agrupamiento de los objetos de tipo univoco, es decir, que el mismo objeto no entre más que en un solo de los grupos que se establezcan (tiene que existir una adecuada clasificación de rocas y yacimientos minerales). Para determinar una adecuada clasificación es necesario precisar correctamente el proceso a través del cual se ha formado una roca o yacimiento mineral en concreto. Mediante la Clasificación Genética se nos permitirá establecer un criterio importante para la investigación de otros yacimientos similares.

1.- Clasificación de Lindgren Según esta clasificación se considera que la mayoría de los yacimientos que se han formado por reacciones fisioquímicas en soluciones líquidas, ígneas, o gaseosas constituyen una gran clase distinta de los formados por concentración mecánica. Por tanto estas dos subdivisiones constituyen las principales divisiones de esta clasificación. i)

Depósitos por procesos mecánicos Aquí los yacimientos producidos por procesos mecánicos de concentración tienen temperatura y presión moderadas.

ii)

Depósitos por procesos químicos Los yacimientos producidos por procesos químicos de concentración poseen una temperatura y presión variables entre amplios límites.

A) En aguas superficiales 1. Por interacción de soluciones: la temperatura es de 0 a 70 °C y la presión va de moderada a fuerte. Reacciones Inorgánicas Reacciones Orgánicas B) En la masa de rocas 1. Por concentración de sustancias en el cuerpo geológico mismo. a. Concentración por desintegración de las rocas e intemperismo residual cerca de la superficie (meteorización). Aquí la temperatura oscila entre 0 -100 °C, y la presión se torna moderada. b. Concentración por aguas subterráneas de circulación profunda. En este proceso la temperatura oscila entre 0 -100 °C, y la presión es moderada. c. Concentración por metamorfismo dinámico y regional. Aquí la temperatura asciende hasta los 400 °C y la presión es alta. 2. Concentración efectuada por introducción de sustancias extrañas a la roca. a. Sin actividad ígnea: Esta se realiza por la circulación de agua atmosférica a profundidades someras o moderadas. Su temperatura va de entre 0-100 °C y la presión es moderada. b. Relacionadas con actividad ígnea:  Por aguas ascendentes.- Producidas por soluciones ascendentes calientes de origen incierto, pero cargadas de emanaciones ígneas.

 Depósitos epitermales (50-200 °C y presión moderada)  Depósitos mesotermales (200-300 °C y presión alta)  Depósitos hipotermales (300-500 °C y presión muy alta)  Por emanaciones Ígneas directas  Depósitos pirometasomáticos (500-800 °C y presión muy alta)  Sublimados (100-600 °C y presión de baja a media)  En magmas, por proceso de diferenciación  Depósitos magmáticos (700-1500 °C y presión muy alta)  Pegmatitas (Alrededor de 575 °C y presión muy alta)

Cabe resaltar que algunos yacimientos no se encuentra dentro de esta clasificación de Lindgren, pero son tratados por el en apartados separados, tales como depósitos de cobre nativo, depósitos de sulfuros de metamorfismo regional y depósitos de oxidación y enriquecimiento supergénico de sulfuros.

2.- Clasificación de Tarr I. Depósitos primarios Son conocidos como yacimientos magmáticos primitivos. Son el resultado directo de procesos magmáticos como los denominados ortolécticos y ortomagmáticos. El magma, que se origina en el manto superior y en altas profundidades de la corteza terrestre es la fuente de la materia terrestre. De unos pocos tipos de magmas se derivan una gran variedad de rocas magmáticas. El enfriamiento y la diferenciación por cristalización dan lugar a la formación de magma ácido y de magma básico. El magma proporciona los componentes para numerosos minerales accesorios.

Gráfico N° 01: Yacimiento Ortomagmáticos

a) Singenéticos b) Epigenéticos i. Depósitos metamorfismo de contacto

ii. Depósitos pegmatíticos iii. Depósito Filoneanos  Depósitos hipotermales (300-500 °C y presión muy alta)  Depósitos mesotermales (200-300 °C y presión alta)  Depósitos epitermales moderada)

(50-200

°C

y

presión

Gráfico N° 02: Clasificación de los depósitos primarios

II. Depósitos Secundarios Formados por procesos sedimentarios que ocurren en o muy cerca de la superficie terrestre, tales como la meteorización mecánica, la meteorización química y la diagénesis. a. Rocas sedimentarias b. Depósitos residuales y detríticos c. Depósitos de enriquecimiento secundario

Gráfico N° 03: Clasificación de los depósitos secundarios

III. Depósitos Metamórficos Los procesos metamórficos se caracterizan por alta temperatura, alta presión y/o la presencia de fluidos. En su mayoría los procesos metamórficos ocurren en relativamente altas profundidades en la corteza terrestre.

Gráfico N° 04: Clasificación de los depósitos metamórficos

3.- Clasificación de Bateman Es una clasificación más simple, que puede ser utilizada tanto en el campo como en el laboratorio, y que está basada en una terminología conocida y generalmente aceptada. Se propone, en primer lugar, como una clasificación practica para uso del principiante en geología económica, así como del geólogo minero y del operador de la mina. Procesos que originan los yacimientos: I) Concentración Magmática.Ciertos constituyentes accesorios o no comunes de los magmas pueden concentrarse en masa de suficiente volumen y riqueza, llegando a constituir yacimientos minerales de valor económico. Algunos, son grandes y ricos; otros, como los de cromito y platino, son la única fuente de procedencia de estos minerales; sin embargo, muchos tienen mayor interés científico comercial. Los representantes de la concentración magmática son muchos y están muy difundidos, pero existen pocos tipos de los mismos; su mineralogía es sencilla, y los productos que rinden no son numerosos. Aunque los depósitos en si son de gran valor, en conjunto quedan eclipsados por la importancia delos formados por otros procesos. Este tipo de concentración produce dos tipos de yacimientos: A) Magmáticos Primarios   

Cristalización diseminada Segregación Inyección

Chimeneas diamantíferas Depósitos de Cromita Magnetita de Kiruna

B) Magmáticos Posteriores    

Segregación de líquido Inyección de líquido residual Segregación liquida inmiscible Inyección liquida inmiscible

Magnetita de Taberg Magnetita de Adiror pegmatita Sulfuros de Insizwa Vlackfontein

II) Sublimación.La sublimación está relacionada tan solo con compuestos que son volatilizados y posteriormente depositados a partir de vapor a menor temperatura o presión. Implica una transición directa del estados solido a gaseoso, o viceversa, sin pasar por el estado líquido que usualmente se ubica entre ambos. No incluye minerales formados por reacciones de gases y vapores. Muchos compuestos no pueden dar sublimados en presencia de oxígeno. El proceso está asociado al volcanismo y las fumarolas. Este proceso origina yacimientos sublimados. Por ejemplo:  Yacimiento de Boro  Yacimiento de Azufre  Yacimiento de Mercurio

III) Metasomatismo de contacto El metasomatismo de contacto puede dar origen a yacimientos valiosos y bien acusados. Este proceso se manifiesta por dos efectos: 1. Efectos endógenos o internos en los márgenes de la masa intrusiva.- Consisten en cambios de textura o de composición mineral en la zona marginal. Pueden presentarse minerales pegmatíticos como la Turmalina, el Perilo o los Granates. 2. Efectos exógenos o externos en las rocas invadidas por la masa ígnea.- Estos efectos son generalmente muy importantes. Consisten en una cocción o endurecimiento de las rocas circundantes y, en general, una completa transformación de las mismas. Los minerales antiguos se deshacen y sus iones se recombinan formando nuevos minerales que son estables en la nuevas condiciones.

El metasomatismo de contacto da origen a yacimientos de hierro, cobre, oro, etc. Por ejemplo:  Magnetita de Cornualles  Morenci (antiguo) IV) Procesos Hidrotermales Estas soluciones hidrotermales transportan los metales desde la intrusión en consolidación hasta el lugar de la deposición del metal, y se les considera el factor de mayor importancia y la formación de depósitos minerales Epigenéticos. Son (o pasan a ser) líquidos, y gradualmente pierden calor a medida que aumenta su distancia de la intrusión. De este modo dan origen a depósitos Hidrotermales de elevada temperatura cerca de la intrusión, a depósitos de temperatura intermedia a cierta distancia de la misma, y a depósitos de baja temperatura a mayor distancia aun. Lindgren designo estos tres grupos con los nombres de depósitos hipotermales, mesotermales y epitermales, según las temperaturas, presiones y relaciones geológicas en que se formaron, según se indica por los minerales contenidos en los mismos. Gráfico N° 05: Yacimientos Hidrotermales

1. Relleno de cavidades: El relleno de espacios abiertos o cavidades en las rocas se consideró antiguamente como el único modo de formación de los depósitos minerales, y por espacio de mucho tiempo se consideró más importante. De modo especial, una fisura rellena denominada Filón o Beta de Fisura era sinónimo de depósito mineral, y todavía se considera el tipo representativo de un yacimiento mineral. Se forman más tipos de depósitos minerales o relleno de cavidades que por ningún otro proceso, y de ellos, el Filón de fisura es con mucho el más común e importante. Sin embargo, como se ha dicho anteriormente, el relleno de cavidades va acompañado generalmente por sustitución. Este proceso produce depósitos en espacio abierto (relleno de cavidades): A. Filones de fisura.

Pachuca (México)

B. Depósitos de zonas de cizalladura

Otago (Nueva Zelanda)

C. Criaderos

Quartz Hill (Colorado)

D. Filones Escalonados

Morning Star (Australia)

E. Crestas de repliegue

Bendigo (Australia)

F. Relleno de fisuras de tensión

Pb y Zn de Wisconsin

G. Rellenos de brecha:  Volcánicos  Tectónicos  Colapsados

Bassick Pipe (colorado) Mascot (Tennessee), Zn Bisbee (Arizona)

H. Relleno de cavidades  Cavernas y canales  Filones de incisión

I. Relleno de espacio poroso J. Relleno vesiculares

Wisconsin-Illinois Pb y Zn Pb y Zn del valle del Mis superior. Cobre de Red Bed Cobre del lago superior

2. Reemplazamiento: El reemplazamiento metasomático o simplemente reemplazamiento, como se denomina generalmente, es el proceso más importante en la formación de los yacimientos minerales Epigeneticos. Es el proceso dominante de deposición mineral en los yacimientos hipotermales y mesotermales e importante en el grupo epitermal; las menas de los depósitos metasomaticos de contacto se formaron casi por completo mediante este proceso. Asimismo, es el proceso regulador de la deposición en el enriquecimiento de los sulfuros supergénicos y predomina en la formación de la mayoría de los demás yacimientos supergénicos. El reemplazamiento puede definirse como un proceso de solución y de posición capilar esencialmente simultáneo, en virtud del cual uno o varios minerales de formación anterior son sustituidos por algún mineral nuevo. En este proceso se originan los siguientes yacimientos de reemplazamiento: A. Masivo B. Filones de fisura C. Diseminado

Cobre de Bisbee Oro del Lago Kirkland Cobres pórfidos

3. Sedimentación: El proceso de sedimentación, a distinguir de la evaporación, tiene como resultado, no solo la formación de rocas sedimentarias comunes, sino también valiosos depósitos minerales de hierro, manganeso, cobre, fosfato, hulla, pizarra bituminosa, carbonatos, roca de cemento, arcilla, tierra de diatomeas, bentonita, tierra de batán, magnesita, azufre, y menos directamente depósitos de uranio-vanadio . Estas substancias pueden ser consideradas como simples variedades excepcionales de rocas sedimentarias que adquieren casualmente valor a causa de sus propiedades químicas o físicas. El modo de formación de las mismas es el de sedimentación, con variantes especiales correspondientes a materias especiales. La formación de depósitos sedimentarios implica, en primer lugar, una fuente adecuada de materiales; en segundo lugar, la reunión de estos por solución u otros procesos; en tercer lugar por el transporte de los mismos al lugar de acumulación, si ello es necesario; y en cuarto lugar, la deposición de los materiales en el receptáculo sedimentario. Pueden tener lugar subsiguiente transformaciones, como compacción, alteración química y otras. La sedimentación origina yacimientos de:  Hierro  Manganeso Minerales de hierro de Clinton  Fosfato Gráfico N° 06: Depósitos sedimentarios

4. Evaporación: La evaporación tiene mucha importancia en la formación de diversos tipos de yacimientos minerales no metálicos. Las aguas subterráneas fueron arrastradas a regiones áridas, donde se evaporaron y dejaron minerales valiosos que estaban en solución. Ante el implacable sol del desierto lagos enteros han desaparecido, dejando en las playas capas de sales utilizables, o de sal cubiertas después por las arenas movedizas de las regiones áridas. En otros casos la evaporación no ha sido completa, sino que ha producido líquidos concentrados, a partir de los cuales se obtiene la útil sal doméstica. El prospector de sustancias útiles aprovecha ávidamente estos ricos líquidos, y los extrae para precipitarlos mediante una evaporación más rápida, natural o artificial. Tenemos los siguientes Evaporitos: A. Marinos B. Lacustres C. Agua subterránea

Yeso, sal, potasa Carbonato de sodio, boratos Nitratos de Chile

V) Concentración Residual y Mecánica Bajo el lento e implacable proceso de la meteorización, las rocas y los procesos minerales que encierran sucumben a la desintegración mecánica y a la descomposición química: a. Concentración Residual.- la concentración residual es el resultado de la acumulación de minerales valiosos cuando son desplazados durante la meteorización, los constituyentes inútiles de las rocas o de los depósitos minerales. La concentración se debe en gran parte a una disminución en volumen provocada casi enteramente por la meteorización química artificial. Los residuos pueden seguir acumulándose hasta que su pureza y cantidad los convierta en depósitos de importancia comercial.

Entre los depósitos residuales tenemos:  Yacimientos de Hierro,  Yacimientos de manganeso  Yacimiento de bauxita

Minerales de hierro del lago superior, manganeso de la costa de Oro, bauxita de Arkansas

b. Concentración Mecánica.- Es la separación natural por gravedad de minerales pesados de los ligeros por medio del agua o del aire en movimiento, en virtud de lo cual los minerales más pesados se concentran en depósitos denominados placeres. Aquí tenemos los siguientes placeres: A. Aluviales B. De playa C. Eluviales D. Eólicos

Placeres de California Oro de Nome (Alaska) Estaño de las Indias orientales Holandesas. Oro Australiano

VI) Oxidación Artificial y enriquecimiento supergénico Cuando un yacimiento mineral queda expuesto por la erosión es meteorizado junto con las rocas que lo encierran. Las aguas artificiales oxidan muchos minerales metálicos, produciendo disolventes que disuelven a su vez a otros minerales. Un yacimiento metálico que es de este modo oxidado y generalmente desprovisto de muchos de sus materiales valiosos hasta el nivel de las capas de agua freáticas o hasta una profundidad donde no puede producirse ya la oxidación. La parte oxidada se denomina zona de oxidación. Cuando la soluciones disolventes, frías y diluidas, enfrían hacia abajo pueden perder una parte o la totalidad

de su contenido metálico en la zona de oxidación y dar origen a depósitos de mineral oxidado, que constituyen un tipo de mineral muy corriente, fácilmente accesible a la explotación y que provoca unos comienzos entusiasmados de la explotación de muchos distritos mineros. Origina depósitos de Sulfuro supergénico: Chuquicamata (Chile) Cobre de Ray (Arizona)

VII) Metamorfismo Los procesos metamórficos alteran profundamente los depósitos minerales preexistente y forman otros nuevos. Loa principales agentes que intervienen son: el calor, la presión y el agua. Las sustancias sobre las que actúa son yacimientos minerales formados anteriormente o bien rocas. A partir de estas últimas se forman depósitos valiosos de minerales no metálicos, principalmente por recristalización y recombinación de los minerales que integran las rocas. Este tipo de proceso genera:  yacimientos metamorfoseados

Ramelsberg (Alemania)

 yacimientos metamórficos Los yacimientos metamórficos se forman cuando los depósitos minerales, sometidos a presiones y temperaturas elevadas, experimentan una serie de transformaciones. Los yacimientos más importantes se producen cuando un magma asciende hacia zonas superficiales y origina un fuerte aumento de la temperatura. Los yacimientos metamórficos se forman cuando los depósitos minerales, sometidos a presiones y temperaturas elevadas, experimentan una serie de transformaciones.

Los yacimientos más importantes se producen cuando un magma asciende hacia zonas superficiales y origina un fuerte aumento de la temperatura. Los depósitos metamórficos más resaltantes son: Depósitos de Grafito Depósitos de asbesto Depósitos de talco Depósitos de esteatita Depósitos de grupo de sillimanita granate

Gráfico N° 07: Depósitos metamórficos