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Description
Flashcards by Brenda Larenas, updated more than 1 year ago
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Created by Brenda Larenas
almost 8 years ago
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| Question | Answer |
| LOS YACIMIENTOS | Los elementos químicos están distribuidos en la corteza de forma muy amplia y para que sea explotable un yacimiento mineral, su concentración debe ser muy superior a su concentración media en la corteza terrestre. |
| FORMACIÓN DE LOS YACIMIENTOS 1. Fluidos portadores de mineralización 2. Constituyentes de mena 3. Migración de los fluidos mineralizadores 4. Depositación de las menas a partir de los fluidos mineralizadores. | |
| 1.1 Líquidos magmáticos asociados a magmas silicatados o magmáticos ricos en sulfuros. 1.2 Fluidos hidrotermales acuosos, predominantemente H2O que se segrega de los magmas. 1.3 Aguas meteóricas 1.4 Agua de mar 1.5 Aguas connatas atrapadas en los poros de los sedimentos 1.6 Fluidos asociados a procesos metamórficos. | 1.1 Líquidos magmáticos asociados a magmas silicatados • Capaces de intruir y extruir. • Altas temperaturas. • Forman rocas ígneas a través de complejos procesos. • Composición inhomogénea y en constante cambio debido a reacciones químicas. • Móviles y sistemas abiertos donde no existe equilibrio ===> constante convección y mezcla, en algunos casos hasta formar magmas verticalmente estratificados. |
| • Al enfriarse y cristalizar se separa por complejos procesos de cristalización fraccionada. • concentrando elementos metálicos que localmente son menas por si mismos. • las porciones más máficas concentran Cr, Ni y Pt. • partes más silíceas concentran estaño (Sn), circonio (Zr), y torio (Th). • Ti y Fe asociados a todo el rango composicional y en consecuencia en muchos ambientes. | a. Proceso de expulsión de fluido intracristalino “filter pressing” magma parcialmente cristalizado es sometido a presiones • Expulsión de fase líquida • Intrusión de la roca circundante • da origen a una inyección magmática o DEPÓSITO DE INYECCIÓN MAGMÁTICA. |
| b. Sedimentación de cristales: • concentración inusual alta de ciertos elementos • en capas en la base de algunos complejos ígneos • Cromo (Cr) y Vanadio (V), | |
| 1.2 Fluidos Hidrotermales acuosos •Los magmas contienen 1-5% de H2O, excepcionalmente 15% 1.2.1 Fases Fluidas: Los magmas siempre contienen volátiles: a. Al llegar a la superficie, responsables de la explosividad de las erupciones. | |
| • Iones complejos metal-halógenos son los principales transportadores de la mayor parte de los metales preciosos y base (Cu, Zn, Pb, Estaño, Fe, Ag, Au, Pt). • Los fluidos no son nunca agua pura y varían de ligeramente salinos a salinos. | • Pueden disolver NaCl, • contener los elementos “mineralizadores”, • el pH varía con la Tº y P; • comúnmente neutrales; •ácidos o básicos son raros •Ej. termas en Nueva Zelandia con Au. •Los fluidos se inician ácidos y luego se neutralizan. |
| b. En profundidad los volátiles son fluidos salinos de alta densidad (pegmatitas, gemas). c. A profundidad intermedia: c.1 Presión confinante demasiado alta como para que escapen como gases de baja densidad, | |
| c.2 Densidad de los gases es suficientemente baja para que los volátiles escapen de los magmas como densos fluidos supercríticos, que forman muchos yacimientos. c.3 Concentración inicial de las menas ocurre en los fluidos magmáticos; estos son posteriormente mezclados con agua de lluvia (meteórica) y luego redistribuidos. | 1.2.2 Aguas Magmáticas o juveniles: Contienen volátiles y minerales disueltos de bajos puntos de fusión que originan pegmatitas y fluidos hidrotermales 1.2.3 Fluidos residuales o mineralizadores: incluyen los elementos más móviles, presentes en pequeñas cantidades • cobre (Cu), plomo (Pb), zinc (Zn), plata (Ag), oro (Au), y • elementos litófilos (LIL: Large Ion Lithophile): Li, Be, B, Rb, Cs y |
| • alcalinos (Na, K, Ce, Cl, CO2), rol relevante en el transporte de metales en las últimas etapas del proceso hidrotermal: - elementos de bajo peso atómico y radio iónico pequeño. - disminuyen la viscosidad del magma, | - bajan los puntos de fusión de los minerales y - forman complejos, en los cuales viajan los elementos metálicos. - Se concentran en la fase fluida por ser más compatibles (físico-químicamente más soluble) en la fase fluida o gaseosa que en la silicatada. |
| 1.3 Aguas meteóricas: agua de origen atmosférico que alcanza la corteza terrestre, ya sea como precipitación o infiltración desde reservorios de aguas superficiales. | |
| 1.4 Agua de mar. 1.5 Aguas connatas atrapadas en los poros de los sedimentos. 1.6 Fluidos asociados a procesos metamórficos | 2. Constituyentes de la Mena Existe controversia sobre el origen y los agentes de concentración de las menas – magmas ricos en las menas o – lixiviación y concentración a partir de concentraciones normales en las rocas. • Algunas fuentes obvias son la halita (sal) del agua de mar. |
| • Mientras más complejo ha sido un proceso formador de yacimientos, mayores son las alternativas para la fuente de las menas. • El ámbito magmático es una fuente predominante de fluidos mineralizadores y componentes de menas en sistemas relacionados a rocas ígneas, aunque no todos los intrusivos tienen yacimientos asociados. | • Rara vez se determina la fuente sin lugar a dudas, está siendo cada vez más aceptado que: – la concentración inicial y frecuentemente la depositación de los minerales está directamente relacionado a fluidos magmáticos. – Estos minerales pueden ser posteriormente removilizados, redistribuidos y concentrados por fluidos de otros orígenes, incluyendo aguas meteóricas. |
| 3. Migración de los fluidos mineralizadores: La migración de los fluidos depende de la permeabilidad neta al fluido, dependiente de: – la viscosidad y densidad, – abundancia de poros interconectados y planos de fractura o fallas, | – gradientes de presión y tiempo, – favorecida por el stress o tensión a que está sometida la roca. Los magmas al igual que los fluidos se mueven hacia arriba, hacia zonas de menor presión y temperatura. |
| 3.1 Porosidad y permeabilidad Porosidad: razón entre el volumen ocupado por los poros en relación al volumen total, independientemente de si están o no conectados. | 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 circulación de fluidos. a) primaria o intrínseca de la roca. b) secundaria o inducida. |
| 3.2 Supercapilaridad, Capilaridad, Subcapilaridad: Basada en el tamaño de las aperturas a) Supercapilaridad: > 1 mm, flujos sin restricción – Primaria: rocas clásticas gruesas, estructuras sedimentarias, actitudes sedimentarias e ígneas primarias, planos de estratificación; – Secundarias: fallas, pliegues, brechas, estructuras metamórficas). | b) Capilaridad: 1-0,1 mm, flujo restringido, difusión común Primaria: areniscas, calizas, estratificación cruzada, etc; Secundaria: pequeñas fallas, clivaje de roca. |
| c) Subcapilaridad: <0,1 mm, flujo muy restringido, predomina la difusión Primarias: lutitas, pizarras, discontinuidades en granos; Secundarias: microfracturas, clivaje mineral. | |
| La porosidad y la permeabilidad disminuyen en profundidad por el aumento de la presión El límite de libre circulación de las aguas subterráneas varía de centenares a pocos metros de profundidad en función del tipo de roca. Ej. algunas minas secas en profundidad. | Las soluciones mineralizadoras también se mueven en apretadas rocas a profundidad, en función del tiempo, ya que nada es eternamente impermeable. El flujo de fluidos en profundidad es función de la permeabilidad primaria intrínseca • la capilaridad y supercapilaridad no permanecen en profundidad • las rocas tienen un comportamiento plástico. |
| Difusión: mecanismo principal de transporte en profundidad • movimiento espontáneo de iones o partículas a lo largo de gradientes de concentración. • causa que una sustancia se mezcle con otra; estados sólido, líquido o gaseoso. • efectos locales, búsqueda de homogeneidad química. | • Especialmente observado en fluidos que sirven de medio de transporte a la difusión, sin necesidad de moverse. • Difícil difusión en seco, pero se facilita a mayores temperaturas. Tasas de difusión: proporcionales a los gradientes de concentración y a los coeficientes de difusión (constante distinta para cada material huésped). • Temperatura favorece la difusión, |
| • También los esfuerzos => orogénesis, cuando muchos yacimientos se emplazan debido a la formación de fracturas, clivajes, etc, los que representan planos de menor esfuerzo. | Migración de fluidos a gran distancia: controlada por canales abiertos como diaclasas y fallas; Cerca de yacimientos la difusión en sólido y líquido contribuye al movimiento de menas y a la configuración final del depósito. |
| 3.4 Migración superficial de fluidos mineralizadores: depende de múltiples factores: carácter, velocidad, densidad, naturaleza del medio que atraviesa (particularmente porosidad y permeabilidad), carga hidráulica (presión del líquido), temperatura y gradiente térmico del sistema ===> muy complejo. | |
| a) Permeabilidad secundaria o inducida: la más importante cerca de la superficie para el transporte y depositación de minerales. b) Permeabilidad 1ª también es importante y su relevancia está en función del tiempo y de las condiciones particulares de cada localidad. | a) Permeabilidad inducida o “preparación del terreno”: • proceso que le ocurre a la roca o formación rocosa • causa que se quiebre o desarrolle aberturas • por donde entran los fluidos • o forma parte del proceso mismo formador del yacimiento. |
| Fluidos acuosos asociados a intrusivos subsuperficiales pueden acuñar y lubricar la propagación de fracturas • Un “stock” crea su propia aureola de permeabilidad. • El H2O y el incremento de temperatura pueden alcanzar grandes magnitudes y por lo tanto propagar fracturas | 3.5 Preparación del Terreno y Control Estructural En los depósitos minerales en que la mena se forma después de la roca de caja (depósitos epigenéticos) se reconocen cambios pre-mineralización que hacen más receptiva o reactiva la roca de caja |
| Involucra cualquier proceso que: – aumente la permeabilidad, – cause un cambio químico favorable o – induzca fragilidad en la roca. Depende de: a) la naturaleza de la roca de caja b) agente preparador (calor, fluidos, tectónica, combinación de los 3) | • Muchas veces ocurre asociado a la etapa temprana de mineralización • Frecuentemente actividad química con predominio de la adición o redistribución de SiO2 o silicatos, especialmente jasperoides que reemplazan la roca de caja y forman conspicuas y resistentes masas protuberantes a lo largo de fallas u otra discontinuidad, a veces fracturada. |
| • La recristalización de una roca incrementa su fragilidad, especialmente cerca de intrusivos. • La preparación más importante es de tipo estructural: fracturamiento (clivaje, diaclasamiento), fisuras y fallas, plegamiento, brechización y dilatación, | Control Estructural • En etapas de exploración se requieren estudios detallados de las estructuras, los cuales contribuyen a realizar nuevos descubrimientos. – estructuras favorecen la circulación de fluidos bajo la superficie. – fallas u otras estructuras permeables “destapan” los fluidos mineralizados permitiéndoles migrar hasta que se enfríen y/o precipiten. |
| • Permeabilidad 1ª o intrínseca: pueden controlar la distribución de los fluidos y por lo tanto de las menas. Las rocas con permeabilidad más importante son: – 1) calizas brechosas; – 2) rocas coralíferas, – 3) conglomerados bien seleccionados – 4) techo de lavas escoriáceas – 5) areniscas permeables. | Permeabilidad 2ª o superimpuesta: Es la principal en los depósitos epigenéticos, ya que la circulación de fluidos mineralizados está esencialmente controlada por estructuras superimpuestas. Las principales son: – 1) fallas pequeñas, mejores huéspedes que las grandes ya que estas no originan salbanda ni brechas (óptimas) |
| – 2) fracturas y fisuras o planos de falla ya que en ellas se desarrollan vetas: cuerpos tabulares de mena y ganga, largos en dos dimensiones y cortos en una 3ª; se forman por relleno de fisuras abiertas y por reemplazo a lo largo de fracturas permeables; muy irregulares. | Stockwork: zona de 3 dimensiones donde a la roca se le ha sobrepuesto una red de venillas irregulares, de espaciamiento apretado, que llega a estar pervasivamente fracturada y comúnmente mineralizada |
| Clavo mineralizado: porciones ricas dentro de las vetas que pueden ser explotadas | |
| • Pipas o chimeneas: cuerpos subcilíndricos de fuerte inclinación a subverticales, corto en dos direcciones y corto en una 3ª; cuando contiene fragmentos rotos se denomina pipa de brecha. | • Manto: cuerpos mineralizados o depósitos planos, estratificados, tipo capa. |
| • Muchos yacimientos ricos en brechas, de origen variado, Ej. intersección fallas. | • La brechización puede ser previa o contemporánea a la mineralización. • Ocurren en: – la cresta de pliegues, – cerca de contacto con intrusivos, – en la garganta de volcanes, etc. explosiones volcánicas de alta velocidad = diatremas |
| 4º Depositación de las menas a partir de los fluidos mineralizadores • Depende de controles físicos-químicos • Físicos: gravedad (Ej. cromita en cámaras magmáticas u oro en placeres) • Químicos: cambios en el pH de las soluciones, bajas en presión, temperatura o velocidad de transporte gatillan reacciones químicas; también influencia la química de la roca huésped. | • Depende de: – Eh, pH, f(O2),etc), a – variaciones P y T°. • Solubilidad de sulfuros es baja: – leve baja en Tº produce precipitación. – < sólo 20ºC en corta distancia, pero actuando por un período de tiempo relativamente prolongado, puede precipitar una gran cantidad de mineralización metálica. |
| Controles físicos y químicos – Físicos: gravedad (Ej. cromita en cámaras magmáticas u oro en placeres) – Químicos: • cambios en el pH de las soluciones, • bajas en la presión, temperatura o velocidad de transporte gatillan reacciones químicas; • influencia la química de la roca huésped. | • Cambios de presión producen ebullición en un estado isotermal: Cuando la presión cae más rápido que la temperatura, cerca de la superficie, se produce ebullición y la precipitación de los elementos resultado de que: • a) los volátiles ácidos (HF, HCl) se escapan de la fase de vapor dejando el líquido residual más alcalino y con menor capacidad de transporte • b) el líquido residual concentra los solutos no volátiles por pérdida de agua. |
| • La naturaleza de las especies minerales depositadas dependerá de: – la P y Tº y – radio de los iones presentes en el sitio de la depositación. – un simple sulfuro puede ser depositado a partir de una solución muy compleja multimetálica. | • Se observa una secuencia de depositación acorde con la estabilidad relativa de los complejos iones, inversa a la solubilidad. |
| 4.1 Alteración de la Roca de Caja yGanga • las rocas son inestables frente a soluciones hidrotermales mineralizadoras • ambas sufrirán cambios físicos y químicos en busca del equilibrio. • La alteración varía de sutil o muy notoria y | • de recristalización a la adición, remoción y redistribución de los componentes químicos. 4.2 Reacciones químicas La hidrólisis es la reacción donde el ion H+ juega un rol principal en la transformación de silicatos anhidros (Ej. feldespatos) a silicatos hidratados (Ej. Micas y arcillas). |
| La hidratación y deshidratación se refiere al traspaso de agua molecular desde el fluido hacia el mineral o viceversa, respectivamente. La deshidratación ocurre normalmente al aumentar la presión y la temperatura. El metasomatismo alcalino | La descarbonatización se produce en la parte central de los skarns (depósitos polimetálicos en calizas metamórfizadas), donde se forman calcosilicatos, silicatos y óxidos por remoción de CO2 y recombinación de los componentes. |
| Silicificación: proceso de adición de SiO2, ya sea en forma de cuarzo o sus polimorfos (calcedonia, ópalo, etc). Oxidación-reducción: reacciones que afectan las relaciones férrico-ferrosas y a los complejos y minerales sulfurados. | Cuando sulfuros quedan expuestos a los agentes meteóricos y sufren oxidación a sulfatos, se origina S nativo el que se encuentra en los sectores meteorizados. |
| Estos proceso de alteración pueden traer cambios en la permeabilidad y coloración: blanqueamiento,, ennegrecimiento y aureolas. • Predominan los colores pastel típicos de micas y arcillas, los que son notorios en torno a algunos yacimientos y representa una guía conspicua de exploración. | También hay zonas de alteración roja (óxido de fierro) y verde (clorita y epidota). Ciertos procesos son comunes y por lo tanto ciertos minerales o asociaciones de minerales caracterizan tipos de alteración. |
| 4.3 Asociaciones mineralógicas de alteración a. Alteración potásica o biotita-ortoclasa – presencia de feldespato potásico, introducido o cristalizado – con o sin biotita (mica K) y sericita (mica de grano fino, tipo muscovita). – trazas de anhidrita (yeso sin agua), apatito, fluorita, calcita (CaCO3), | – calcopirita, molibdenita, pirita, magnetita y hematita. – ocurre en un amplio rango de temperaturas (100°-300ºC), – reemplazo de hornblenda (anfíbola Ca y K) o clorita por biotita y la plagioclasa por feldespato K) |
| b. Alteración propilítica – Ocurre a bajas temperaturas (∼100ª C) – presencia de minerales de color verde como epidota y clorita, además de carbonatos. – Reemplazo de plagioclasa por epidota, clorita y calcita y de hornblenda por clorita, epidota y montmorillonita (tipo de arcilla), con adición de H2=, H+, CO2 y S. | |
| c. Alteración fílica o sericítica • sericita (mica de grano fino, tipo muscovita), principal componente • puede incluir muscovita, hidromica y fengita. • los minerales primarios como feldespatos y silicatos ferromagnesianos (minerales máficos) se convierten en sericita y cuarzo a través de hidrólisis. | |
| • Se produce una gran lixiviación (lavado y remoción) de álcalis, excepto del K. • Minerales accesorios: pirita, clorita, trazas de rutilo y leucoxeno. d. Alteración argílica • alteración más común • transformación a minerales arcillosos | • a temperaturas relativamente bajas. • caolinita (arcilla blanca) mineral característico, proveniente de feldespatos, asociada con montmorillonita (arcilla comúnmente verde) y alofano (arcilla isótropa) provenientes de la alteración de feldespatos y anfíbolas. |
| e. Alteración argílica avanzada • ocurre a temperaturas intermedias (∼ 300º C) • fuerte lixiviación de todos los álcalis. • Abunda el cuarzo, asociado a alunita • Frecuentes texturas con oquedades (“vuggy silica”) | |
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