yac. filiacion sedimentaria

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE INGENIERA

YACIMIENTOS DE FILIACIN SEDIMENTARIA Y

OTROS TIPOS DE YACIMIENTOS.

CURSO: YACIMIENTOS MINERALES II

DOCENTE: Ing. Wilder Chuquiruna Chvez ALUMNOS:

CORONADO MOSQUEIRA, Enrique PRADO CACHAY, Jose Oscar ROMERO RUIZ, Hebert SUAREZ QUILICHE, Elmer Kalper TERN VARGAS, Edwin Romny

Cajamarca. Noviembre de 2013

YACIMIENTOS DE FILIACIN SEDIMENTARIA Y OTROS TIPOS DE YACIMIENTOS.

INGENIERA GEOLGICA UNC.

YACIMIENTOS MINERALES II

1

CONTENIDO INTRODUCCIN ................................................................................................................................... 3

OBJETIVOS ........................................................................................................................................... 4

OBJETIVO GENERAL: ........................................................................................................................ 4

ESPECIFICOS: ................................................................................................................................... 4

1. GNESIS DE ESTOS DEPSITOS ................................................................................................... 5

2. SEGN LA FORMA DEL DEPSITO ............................................................................................... 5

2.1. ESTRATIFORMES .................................................................................................................. 5

2.2. ESTRATOS-LIGADOS ............................................................................................................ 5

3. FUENTE MINERALOGICA ............................................................................................................. 5

3.1. TERRIGENA .......................................................................................................................... 5

3.2. VULCANOGENICA ................................................................................................................ 5

3.3. TASALOGENICA .................................................................................................................... 5

3.4. FLUIDOGENA ....................................................................................................................... 6

4. PROCESOS SEDIMENTARIOS ........................................................................................................ 6

4.1. SEDIMENTOS ALCTONOS .................................................................................................. 6

4.2. SEDIMENTOS AUTCTONOS ............................................................................................... 6

5. MECANISMO DE MINERALIZACION ............................................................................................. 7

5.1. PROCESO BACTERIOGENICO ............................................................................................... 8

5.2. PROCESO SABKHA ............................................................................................................... 9

6. PRINCIPALES TIPOS DE DEPOSITOS ............................................................................................. 9

6.1. DEPOSITO DE URANIO-VANADIO-COBRE: ........................................................................... 9

6.1.1. PROCESOS DE FORMACIN ....................................................................................... 11

6.2. DEPOSITOS PICHBLENDA-COFFINITA-ROSCOELITA: ......................................................... 12

6.3. DEPSITOS ASOCIADOS A CARBONES............................................................................... 14

6.3.1. GNESIS: .................................................................................................................... 16

6.4. DEPSITOS DE CALCOCITA-BORNITA ................................................................................ 17

6.5. DEPSITOS DE PATRONITA-PITCHBLENDA: ...................................................................... 17

6.6. GALENA EN ARENISCAS ..................................................................................................... 19

6.6.1. GENESIS DE LOS DEPOSITOS DE PLOMO EN ARENISCAS........................................... 19




2

6.7. DEPOSITOS DE CALCOCITA Y BORNITA EN LUTITAS Y ARENISCAS .................................... 20

6.8. DEPOSITOS DE ESFALERITA-GALENA-BARITINA-FLUORITA EN ROCAS SEDIMENTARIAS .. 20

6.8.1. MINERALIZACIN: ..................................................................................................... 21

6.8.2. PROCESO DE FORMACIN: ....................................................................................... 22

6.9. DEPOSITOS DE URANIO EN LUTITAS NEGRAS: .................................................................. 23

6.10. FORMACIONES DE HIERRO BANDEADO (BIF): ............................................................... 23

6.11. DEPOSITOS DE HIERRO OOLITICO ................................................................................. 27

6.11.1. TIPO CLINTON: ........................................................................................................... 28

6.11.2. Tipo Minnette: ........................................................................................................... 29

6.12. YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS DE MANGANESO ........................................................ 29

6.12.1. NODULOS DE MANGANESO ...................................................................................... 32

6.13. YACIMIENTOS DE METALES BASE EN ROCAS SEDIMENTARIAS ..................................... 40

6.14. DEPSITOS DE PLACERES .............................................................................................. 42

6.14.1. TIPOS DE PLACERES ................................................................................................... 47

6.15. DEPSITOS DE ORO OREGNICO .................................................................................. 53

CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 64




3


INTRODUCCIN

Los yacimientos de filiacin sedimentaria, conocidos comnmente como mantos, pueden ser a su vez estratificados si son exactamente concordantes a los estratos y no estratificados si no existe esta concordancia, pero que el eje mayor del cuerpo mineralizado es paralelo a los estratos. La ocurrencia de estos yacimientos est ligada a las formaciones calcreas (horizontes calcreos del Copacabana, Pucar, Santa, Carhuaz inferior, Pariahuanca, Chlec, Pariatambo, Chaucha, Jumasha, horizonte calcreo de la Formacin Casapalca), espordicamente se hallan en areniscas y limolitas del Grupo Mitu. Con relacin a su origen, los criterios estn divididos; unos los consideran como epigenticos, otros como singenticos, o singenticos con removilizacin zonamiento, textura, uniformidad de leyes,control estructural, alteracin hipgena de cajas y su aplicacin en la exploracin geolgica de la mina Cobriza.

Clsicamente en la literatura comn, los mantos se formaron por reemplazamiento de un horizonte favorable a la mineralizacin, considerndolos por lo tanto como epigenticos y que estos horizontes favorables son por lo general calcreos. La escuela de Heildeberg encabezada por el Dr. C. Amstutz inici una revisin de estos mantos, considerando que su formacin fue al mismo tiempo que las rocas encajonantes, de origen sedimentario, asumiendo la tepra singentica de su origen.




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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Dar a conocer la gnesis y la geoqumica de los diferentes yacimientos minerales

asociados a filiacin sedimentaria.

ESPECIFICOS:

Dar a conocer cules son los procesos que intervienen para la formacin de este

tipo de yacimientos

Dar a conocer las principales asociaciones minerales, as como texturas de cada uno

de los yacimientos asociados a filiacin sedimentaria

Conocer las formas de ocurrencia y/o como se presentan estos yacimientos en la

naturaleza.

Y conocer cul es su importancia econmica teniendo en cuenta el tipo de mineral

y la cantidad de este que albergan estos depsitos.

YACIMIENTOS DE FILIACIN SEDIMENTARIA

Son depsitos bandeados de cobre, uranio, vanadio, plomo, zinc, hierro y/o manganeso

que ocurren en rocas sedimentarias, concentrados por procesos baceriognicos,

precipitacin qumica, reduccin y/o absorcin.




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1. GNESIS DE ESTOS DEPSITOS

* DEPOSITOS SINGENETICOS: Ocurren cuando los minerales metlicos se depositan o se forman conjuntamente con los sedimentos encajonantes como cobre en lutitas y

areniscas, de plomo en areniscas.

* DEPOSITOS EPIGENETICOS: ocurren cuando los minerales metlicos se depositan despus de la formacin de la roca caja, por reaccin qumica entre la roca

sedimentaria original con la soluciones mineralizantes provenientes de un fuente

externa.

2. SEGN LA FORMA DEL DEPSITO

2.1. ESTRATIFORMES Se presentan como capas dispuestas concordantemente con la estratificacin y dentro de

una secuencia sedimentaria, en uno o varios horizontes constituidos por metales no

ferrosos, raros y precisos. Genticamente estn relacionados a procesos sedimentarios,

vulcano-sedimentarios, sedimentario-epigenticoysedimentario- metamrfico.

2.2. ESTRATOS-LIGADOS

Se presentan como vetas, cuerpos de brecha y capas como dentro de estratos

favorables y especficos

3. FUENTE MINERALOGICA

3.1. TERRIGENA

Proviene de la erosin continental, estos metales luego de ser lixiviados son

distribuidos en las cuencas de sedimentacin.

3.2. VULCANOGENICA

Est dado por la energa geotrmica, fuentes termales en ambientes volcnicos,

generadoras de soluciones mineralizantes, que ocurren dentro de la cuenca

sedimentara.

3.3. TASALOGENICA




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Es el mar o el agua marina. A veces relacionadas a cuencas epicontinentales

rellenadas por sedimentos arcillosos y carbonatados.

3.4. FLUIDOGENA

Est constituido por las aguas connatas expulsadas de las rocas sedimentarias

durante su compactacin.

4. PROCESOS SEDIMENTARIOS Procesos sedimentarios pueden dar origen a concentraciones de ciertos componentes de

inters econmico. Esto puede ocurrir como una concentracin mecnica en sedimentos

clsticos (sedimentos alctonos) o por la precipitacin qumica de ciertos componentes

(sedimentos autctonos)

4.1. SEDIMENTOS ALCTONOS

Estos son aquellos depsitos que han sido transportados al ambiente donde han sido

depositados e incluyen a los depsitos clsticos y piroclsticos.

El tipo de depsitos alctonos ms importante son los placeres. Estos son depsitos

terrgenos formados por los procesos sedimentarios normales que concentran minerales

pesados. Generalmente esta es una separacin gravimtrica que se produce en agua en

movimiento, aunque la concentracin en medios slidos y gaseosos tambin puede ocurrir.

Para poder ser concentrados los minerales pesados primero deben ser liberados de las

rocas que los contienen y deben poseer una alta densidad, resistencia qumica a la

meteorizacin y durabilidad mecnica. Aunque los placeres de oro son los ms conocidos

de este tipo de depsitos, los minerales de placeres que cumplen en mayor o menor medida

con las propiedades expuestas incluyen: casiterita, cromita, columbita, cobre, diamante,

granate, ilmenita, magnetita, monazita, platino, rub, rutilo, zafiro, xenotima y circn.

Los sulfuros se descomponen fcilmente al oxidarse en ambiente suprgeno,

consecuentemente es raro encontrarlos en depsitos de placeres. Sin embargo, existen

excepciones en secuencias precmbricas, probablemente debido a la existencia de una

atmsfera sin oxgeno en el Precmbrico y existen raros ejemplos recientes de

concentracin de sulfuros en placeres.

4.2. SEDIMENTOS AUTCTONOS

Las rocas formadas por precipitacin qumica de carbonatos pueden ser de inters

econmico como minerales industriales (Ej. calizas y dolomitas): Sin embargo, para los

efectos de este curso es ms relevante la formacin de depsitos metlicos por




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precipitacin qumica tales como las formaciones de hierro bandeado (BIF: banded iron

formations) del Precmbrico, los depsitos de hierro ooltico fanerozoicos y los depsitos

sedimentarios de manganeso, etc.

5. MECANISMO DE MINERALIZACION Est ligado estrechamente a depositacin metlica ya sea por oxidacin, reduccin y/o

adsorcin.

Los procesos de oxidacin y reduccin actan de acuerdo al tipo de elemento qumico,

cobre, plomo, zinc, hierro o manganeso. Algunos elementos se depositan en forma de

sulfuros.

El azufre necesario la formacin de estos depsitos ocurre principalmente con valencia

(-2) para los sulfuros valencia (0) para los elementos nativos y (+6) para los sulfatos.

De acuerdo a los diagramas Eh-pH los sulfuros formados como minerales sedimentarios

ocurren en ambientes reductores ricos en materia orgnica, los ms comunes son la piritita

y la marcasita, presentndose en capas de carbn ,en lutitas negras y en areniscas

bituminosas donde la pirita ocurre en soluciones cidas o ligeramente bsicas y la marcasita

en condiciones ligeramente cidas.

Durante el proceso de intemperismo el hierro de los minerales de las rocas gneas se

oxida en parte como limonita y el resto se disuelve como in ferroso siendo transportado

largas distancias en medio bsico o ligeramente cido, durante su transporte pueden

precipitar como Hematita y Goetita en soluciones cidas o alcalinas como Siderita y silicatos

de hierro de acuerdo a su concentracin de aniones y como sulfuros de hierro en ambientes

reductores.




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Imagen 1. Campos de estabilidad de los

sedimentos no clsticos, segn el diagrama

Eh Ph. La chamosita, en este grfico,

representa a los silicatos de hierro

sedimentarios (Krumbein 1963).

5.1. PROCESO BACTERIOGENICO

Ocurre en presencia de bacterias bacteriogenicas productoras de H2S en un medio

reductor depositndose metales como hierro, manganeso, cobre, uranio, vanadio, plomo,

zinc, nquel, oro, plata y germanio.

Las bacterias proporcionan una importante fuente azufre para la formacin de sulfuros

simples durante la deposicin de los sedimentos y despus de su enterramiento hasta una

temperatura de 100C, es necesario adems un ambiente acufero anxico donde el pH

vare ligeramente cido a medianamente alcalino y la presencia de una buena porosidad.

Esta actividad puede ocurrir debajo de la corteza terrestre hasta donde circule el

agua subterrnea. Los factores limitantes son altas concentraciones de metales pesados,

altas temperaturas y presiones, altas salinidades, limitada cantidad de materia orgnica y

un exceso de O2. El hierro reacciona con H2S bacterial formando hidrotroilita y luego pirita.

Desulfovibrio Desulfuricans y Clostridium Nigrificans estas bacteria reducen el SO-2 a H2S

en un medio orgnico o en presencia de hidrogeno. La bacteria Desulfovibrio Desulfuricans

acta como precipitador de los sulfuros de cobre en un pH aproximado a 10

extinguindose a un pH debajo de 4.2, bajo condiciones anaerbicas parciales el H2S

se oxida a azufre nativo y el CO2 liberado reacciona con el Ca +2 formndose CaCO3.

* Bacillus Manganicus oxida MnCO3 a xidos de manganeso




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* Corynebacterium sp. Y el Chromobacterium sp. Oxidan los sulfatos a xidos.

5.2. PROCESO SABKHA

Ocurre sobre las llanuras costeras (costas sabkha) al o largo de mares regresivos donde

se desarrollan procesos evaporiticos subareales .estas costas estn alimentadas por aguas

metericas de alto Eh y bajo pH que provienen del continente y por aguas marinas de bajo

Eh y alto pH, la confluencia de estas dos aguas crean una zona de alta velocidad de

evaporacin creando un rgimen hidrodinmico ascendente a travs de una zona ftida y

bacterial rica en H2S (bacteria Lactate). Las aguas metericas pueden transportar Cu,Ag,Pb

y Zn. como elementos trazas; al pasar estas aguas por la zona de reduccin se reducen y

precipitan los metales como sulfuros

6. PRINCIPALES TIPOS DE DEPOSITOS

6.1. DEPOSITO DE URANIO-VANADIO-COBRE:

Son depsitos estrato-ligados que ocurren en ambiente continental y marino nertico,

asociados a horizontes clsticos molsicos (areniscas, conglomerados, etc.), y/o

carbonatados (calizas, dolomas, etc.). Los cuerpos tienen una forma lensoidal a irregular.

La mineralizacin ocurre como relleno de cavidades y por reemplazamiento metasomtico

(Nash y otros 1981, Stanton 1972). Depsitos de bajos tonelajes. Relacionadas a cuencas

continentales interiores, cuencas del antepais y en artesas o grabens intermontanos. La




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mineralizacin metlica de estos depsitos parece ms tarda a la sedimentacin. El uranio,

vanadio y cobre se precipitaron a partir de soluciones mineralizantes subsuperficiales a

temperaturas menores de 100 C.

La mineraloga de estos depsitos es muy variada, encontrndose algunos minerales

primarios y una gran cantidad de minerales secundarios. Entre los minerales primarios

tenemos la uraninita UO2, coffinita (USiO4)- x(0H)4x, roscoelita o mica vanadfera KV2

(AlSi3O10) (OH)2 montroesita VO(OH), calcopirita, bornita, calcocita y covelita. Entre los

minerales secundarios oxidados de uranio se presentan la carnotita K2(UO2)2(V04)2.3H20,

tyuyamunita Ca(UO2)2(V04)2.8H2O, uranofana CaU2Si2O11.5H2O, torbernita

Cu(UO2)2(P04)2.12H20, autunita Ca(UO2)2 (PO4). 8H2O, zipeita (UO2)2(SO4)(0H)2.3-5H20,

schroeckingerita NaCa3(U02) (CO3)3 (SO4) (OH). 9H2O becquerelita 2UO3.3H2O,

fourmarierita PbO.4UO3.5H2O, uranopilita (UO2)6(SO4) (OH)10. 12H2O, rutherfordina

UO2.CO3 y sklodowskita MgU2 (SiO4)2 (OH)6. 4H2O. Entre los minerales secundarios de

vanadio tenemos la navahaita V2O5. H2O, rossita CaV2O6.4H2O, metarossita

CaV2O6.2H2O, fervanita Fe (VO4).2H2O, valbortita CuCa(VO4)(OH), corvusita V6O17.nH2O,

etc. Entre los minerales secundarios de cobre: Malaquita, azurita, calcopirita, brocantita y

crisocola. Tambin ocurren otros minerales como eritrita, ferrimolibdita y wad. Los

principales minerales no metlicos asociados son yeso, dolomita, fluorita, baritina y

caolinita.

Tectnicamente se les puede encontrar relacionados a cuencas continentales interiores,

cuencas del antepas y en artesas o grabens intermontanos (Mitchell y Garson 1981). Las

cuencas continentales interiores son compresivas y yacen tierra adentro de los cinturones

magmticos y de los arcos de escurrimiento interiores, en una corteza continental al frente

de 1a zona de escurrimiento; estas cuencas estn relacionadas a los procesos de subduccin

de placas, siendo los depsitos de Wyoming-EEUU tpicos de este ambiente tectnico. Las

cuencas del antepas ocurren en las placas continentales subduidas, circundadas por una

cuenca sedi-mentaria principal; estas cuencas estn relacionadas a zonas de colisin de

placas, siendo Siwaliks-Pakistn un ejemplo de ellos. Finalmente las artesas y grabens in-

termontanos son cuencas del antepas en la zona continental subduida con una

sedimentacin clstica que se inicia durante o despus de la colisin de placas y continan

despus del cinturn de escurrimientos del antepas.




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6.1.1. PROCESOS DE FORMACIN La mineralizacin metlica en estos depsitos parece depositarse algo ms

tardamente que la sedimentacin. El uranio, vanadio y cobre se precipitaron a partir

de soluciones mineralizantes subsuperficiales a temperaturas menores de 100C. El

uranio se presenta principalmente bajo la forma de ion uranoso U(IV) e ion uranilo

U(VI); los otros iones U(I), U(II), U(III) y U(V) son desconocidos o sin importancia en la

naturaleza. La uraninita es un metal altamente soluble en agua y altamente estable

en condiciones reductoras. El U(IV) se oxida fcilmente a U(VI). El U(VI) coexiste con

H2S, HS- y S2+; mientras que U(VI) coexiste con SO42- y HSO-4 .El vanadio ocurre en

las formas V3+ y V4+ y como ion vanadato (VO4)3- en la corteza de intemperismo.

Cuando se combina con el agua forma un cido vandico y luego con cationes

apropiados forman vanadatos o se reducen a compuestos como montroesita. El

vanadio puede precipitar como vanadato metlico pesado e insoluble y por reduccin

como xidos e hidrxidos en presencia de materia orgnica. El cobre es derivado del

sulfato reducindose a sulfuros en ambiente reductor. Estos 3 elementos son

acarreados en soluciones mineralizantes, de origen meterico, cargado de iones

metlicos lixiviados de la secuencia sedimentaria asociada y particularmente de los

tufos. Tambin se cree que son derivados de fuentes gneas y que se mueven a lo

largo de fracturas hacia las rocas sedimentarias donde precipitan su mineral. Algunos

creen que es una mezcla de las dos soluciones meterica y magmtica (Stanton 1972,

Gruner 1956, McKelvcy 1955, Adler 1964). El transporte del uranio y vanadio ocurre

principalmente en soluciones cidas de bajo pH y el cobre es acarreado

principalmente como sulfato.

Estos iones metlicos pueden precipitarse por adsorcin, cambio de pH o por

procesos rdox. La adsorcin acta principalmente en la materia orgnica (plantas

fsiles carbonizadas, etc.), como tambin en los hidrxidos de hierro, zeolitas, arcillas

o en el compuesto Ti(OH)4. Estas sustancias adsorben el U(VI) de las soluciones

mineralizantes y lo reducen a U(IV) formando principalmente coffinita y a veces

pitchblenda. Estos minerales de uranio reemplazan a la estructura celular de la

materia orgnica. La mineralizacin contenida en los carbones sigue este proceso y

puede alcanzar hasta 60o/o en contenido de uranio (Davies 1964). Los humatos

producidos por reaccin de dos soluciones, uno con material hmico disuelto y el otro

con sustancias orgnicas insolubles, tambin precipitan el uranio por adsorcin.

El cambio de pH ocurre cuando las soluciones cidas entran en un ambiente

reductor, en presencia de H2S, precipitndose pitchblenda, xidos de vanadio y




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sulfuros de cobre. Tambin compuestos del tipo alcalino-urano carbonatado o uranilo-

tricarbonatado se precipitan por descenso del pH de la solucin al entrar en zonas ricas

en cidos orgnicos. El proceso redox ocurre principalmente en el frente lateral donde

actan bacterias y oxidan a la pirita convirtindolo en sulfato, luego otro tipo de

bacteria reduce el sulfato a H2S. En este frente el Uranio introducido puede precipitarse

en un ambiente rico en H2S. Este proceso es principalmente biognico (Rackley 1968).

6.2. DEPOSITOS PICHBLENDA-COFFINITA-ROSCOELITA:

Son el tipo ms importante de uranio. Ocurren principalmente dentro de secuencias

molsicas (conglomerados, areniscas y limonitas) fluviolacustrinas llamadas capas rojas. La

mineralizacin de Uranio Vanadio Selenio presentes en estos cuerpos mineralizados es

primaria y secundaria. Los minerales primarios son: pitchblenda, coffinita, y los minerales

secundarios son: carnotita, tyuyamunita, becquerelita, schoepita, autunita, torbertina,

bassetita. Los cuerpos mineralizados presentan una coloracin, blanquecina, gris claro gris

amarillenta dentro de horizontes detrticos de color rojo, la mineralizacin est asociada al

yeso y calcita dentro de horizontes detrticos cementados por carbonatos




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ROLLOS MINERALIZADOS

Son la forma mas caracterstica y principal de la mineralizacin del uranio en este tipo de

depsitos.

Son estructuras relativamente cilndricas que se encuentran cortando suavemente la

estratificacin.

Su eje puede ser recto o sinuoso dando lugar a formas de media luna, C o S

Son de forma simple cuando ocurren En areniscas uniformes, estn relacionados a

corrientes meandiformes a corrientes anastomosadas o a la lnea de costa marino-marginal.

Ocurren en capas de arenisca oxidadas de color rojo marrn, acompaado de

diseminaciones de fragmentos de plantas fsiles carbonizadas y pirita.

Su origen puede explicarse de dos maneras de acuerdo al proceso redox. La primera

hiptesis se apoya en un proceso biognico generador de dos tipos de bacterias, uno que

oxida la pirita y otro que reduce el sulfato resultante a H2S. El uranio es introducido y

transportado a travs del elongamiento oxidado por las aguas mineralizantes,

precipitndose en la parte frontal del elongamiento, donde se genera un ambiente rico en

H2S. Como el elongamiento oxidado se expande continuamente, el mineral del uranio es




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nuevamente oxidado, solubilizado y llevado al nuevo frente de elongamiento, luego es

redepositado en la zona de H2S junto con la pirita. Cuando ms se expande el elongamiento

tanto ms se enriquecer en uranio en el rollo mineralizado generado (Rackley 1968).

La segunda hiptesis (Granger y Warren 1969), seala que cuando se proporciona a

un ambiente O2 disuelto a una velocidad controlada por los flujos de soluciones

mineralizantes, la pirita-marcasita se oxidan a especies solubles metaestables de azufre,

intermedios entre sulfuros y sulfatos. Estas formas metaestables pueden pasar

espontneamente a sulfatos estables y luego a especies reducidas como H2S, U (IV) y

precipitndolo en los bordes del elongamiento oxidado. Los rollos m000ineralizados de

forma C o S pueden localizarse en la interfase donde ocurren reacciones entre las

soluciones estancadas y las soluciones infiltradas. Estos depositan una mineralizacin

intersticial y a veces reemplazan a los granos de arena (Granger 1978).

6.3. DEPSITOS ASOCIADOS A CARBONES

Se conocen dos tipos de carbones uno detrtico o clstico y el otro estratiforme, los

horizontes clsticos como areniscas o conglomerados que contienen fragmentos de plantas

que varan de tamao.

Este material orgnico depositado conjuntamente con los materiales detrticos son

preservados debajo de la mesa de agua.

La mineralizacin de uranio ocurre dentro de fragmentos carbonizados en forma

irregular, donde la Coffinita, Pichblenda los compuestos Urano-orgnicos reemplazan

localmente a la estructura celular. La pirita comnmente est presente en forma

diseminada. Los grandes fragmentos carbonizados pueden presentar ncleos silicificados.

Segn Richard (1973) es suficiente nicamente 0.1% carbono para producir depsitos de

sulfuros metlicos conteniendo 1% metal. En la unin de los ros tributarios con el ro

principal pueden desarrollarse grandes bancos de areniscas acompaados de restos

vegetales formando zonas de acumulacin ricas en material orgnico. Estas zonas de

acumulacin ocurren a lo largo de los mrgenes de las cuencas aluviales (Tyler y Ethridge

1983). En Colorado EEUU se han encontrado troncos fsiles conteniendo 360 libras con 20%

U3O8 y troncos de 28 metros de largo y 60 centmetros de ancho mineralizados (Heinrich

1958).

Este tipo de carbn ocurre como capas de 0.3 a 0.20 mt de espesor promedio

dentro de depresiones intramontaosas ,en estas capas puede ocurrir una




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mineralizacin de uranio vanadio en forma lenticular a irregular contenioendo complejos

urano-organicos .

Esta mineralizacin puede ocurrir como relleno intersticial, como corteza de granos de

arena, relleno de fracturas y cavidades y reemplazando granos parcialmente alterados

El segundo tipo de carbn ocurre como capas de 0.3 a 2.0 centmetros de espesor

promedio dentro de depresiones intermontaosas. En estas capas puede ocurrir una

mineralizacin de uranio-vanadio en forma lenticular a irregular, conteniendo complejos

urano-orgnicos y coffinita, raramente pitchblenda; tambin ocurren xidos de uranio

como roekingerita, carnotita, tyuyamunita, autinita, metazeunerita, zeunerita, torbernita,

etc. Esta mineralizacin puede ocurrir como relleno intersticial, como cortezas de grano de

arena, relleno de fracturas y cavidades y reemplazando granos parcialmente alterados o

granos de arena. Esta materia orgnica fue derivada de la precipitacin de cidos hmicos

o flvicos como humatos formando capas de carbn. Estos cidos pueden provenir de:

* Descomposicin de plantas en los canales * De escombros en plantas carbonizadas diagenticamente dentro de las areniscas * De materia orgnica depositada con lodolitas, expelidas epigenticamente hacia las

areniscas por compactacin.

Estos depsitos presentan un contenido de 0.001 a 0.05% U y raras veces 0.1 a

0.2%U.




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6.3.1. GNESIS: Estos depsitos pueden provenir de la lixiviacin de las rocas adyacentes

especialmente de rocas granticas y tufos volcnicos donde el contenido de uranio

vara de 5 a 40ppm. El uranio puede provenir tambin de capas piroclsticas

conteniendo cenizas frescas, areiscas tufceas, tufos devitrificados y lodolitas

montmorillonticas; tambin provienen de la lixiviacin de potentes secuencias

sedimentarias. Las areniscas arcsicas derivados del granito tambin pueden

contener uranio diseminado. Las lodolitas montmorillonticas derivadas

principalmente de cenizas volcnicas son altamente uranferas. El contenido de

uranio promedio de la corteza terrestre es de 3-4 ppm. (Gabelman 1970, Rackley

1968, Granger 1978). El mineral lixiviado es principalmente uraninita en su variedad

pitchblenda, coffinita o materia orgpanica uranpifera; estos minerales al aflorar se

oxidan convirtindose a U (VI) fcil de disolver y se convierten en xidos. Los

minerales de vanadio tambin se convierten en xidos al lixiviarse. Esta lixiviacin

da lugar a la formacin de soluciones mineralizantes que acarrean principalmente

uranio bajo la forma UO2SO4, de fcil movilidad. Estas soluciones cidas circulan

fcilmente en grandes volmenes a travs de zonas permeables en las rocas

clsticas.

Estas soluciones mineralizantes desarrollan principalmente una capa de

oxidacin cuando circulan a travs de areniscas que tiene en plano horizontal una

forma elongada, extendindose en la direccin del movimiento de las aguas. La zona

de oxidacin es superficial y se localiza sobre el nivel de las aguas freticas,

presentando un color rojo o a veces marrn, por la deposicin de los xidos de

hierro. Las arcillas se cubren de pelculas hematticas y la magnetita y otros

minerales de hierro son parcialmente oxidados. Debajo del horizonte superficial de

oxidacin ocurre una zona estratificada oxidada conteniendo goethita,

hidrogoethita e hidrohematita formadas a expensas de la pirita, marcasita, clorita,

biotita, galuconita y ankerita.

Infrayaciendo ocurre una zona constituida por barreras geoqumicas reductoras

donde se precipitan los minerales de uranio-vanadio-selenio de color gris claro o gris

amarillento. En estas barreras ocurren los procesos de adsorcin, cambio de pH y

redox. Tambin se conocen barreras mecnicas que inhiben el movimiento de las

aguas, como es el cambio de facies de arenas a lodolitas. Cuando las soluciones

mineralizantes cidas se neutralizan, se precipita un gel de hidrxido de hierro

uranfero. A medida que el gel se va transformando en goethita, hidrogoethita, etc.,




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el uranio se va desplazando de los compuestos de hierro formando minerales

secundarios independientes diseminados en la limonita, acumulndose en las

cortezas de meteorizacin areal, lineal o fisural.

6.4. DEPSITOS DE CALCOCITA-BORNITA

Conocidos como depsitos de cobre en capas rojas. Se le encuentra principalmente en

Corocoro-Bolivia; tambin en Nacimiento-EEUU, Desaguadero y Landa-Per, Chile y algunos

pases de Europa. Se presentan principalmente en el intervalo Permiano-Trisico. Ocurren

principalmente en areniscas en ambientes deposicionales similares a los depsitos de

pitchblenda-coffinita-roscoelita. La mineralizacin ocurre en forma diseminada o masiva en

lentes, capas, rollos, ndulos, fragmentos de plantas reemplazadas, etc. Tambin se les

encuentra como bolsonadas, vetillas y en zonas brechadas. Los principales minerales

econmicos son calcosita, covelita, bornita, calcopirita, sobre nativo, plata nativa,

clorargirita, azurita, etc. Frecuentemente estn acompaados por pirita-marcasita y galena.

Entre los minerales secundarios tenemos cuprita, tenorita, malaquita, azurita, brocantita,

crisocola, hidrogoethita, pirolusita. Algunos minerales como la calcocita son argentferos y

presentan altos contenidos de plata.

La gnesis de estos depsitos est relacionada principalmente a su formacin a partir

de soluciones de infiltracin (a veces relacionada a la actividad volcnica). Etas soluciones

mineralizantes pueden lixiviar el cobre, plata, cobalto, etc., de las lutitas negras, lutitas

petrolferas, calizas, etc., y estn posiblemente constituidas por salmueras con contenidos

de cloruros ricos en sulfatos. Los metales lixiviados son transportados en forma de sulfatos

solubles. Al llegar a un ambiente rico en H2S o a fragmentos carbonizados, las soluciones

son reducidas formando sulfuros de cobre, plata, etc., debajo de la mesa de agua hacia

arriba xidos y carbonatos de cobre. El H2S tambin puede provenir de las bacterias como

el Desulfovibrio Desulfuricans, que permite precipitar el cobre a temperaturas debajo de

75C (Rose 1976).

6.5. DEPSITOS DE PATRONITA-PITCHBLENDA:

Conocidos principalmente en Ambrosia Lake-EEUU y en Minas Ragra-Per; tambin se

les encuentra en Europa y Asia. Ocurren principalmente en rocas carbonatadas y en

areniscas de diferente edad (Smirnov 1977). Ocurren en las partes marginales de las

plataformas y en las porciones superiores de la secuencia sedimentaria. Esta porcin

superior est constituida por conglomerados, areniscas, limonitas y lutitas conteniendo

horizontes persistentes de yeso, anhidrita, caliza y doloma. Podemos distinguir 3 facies en

las rocas carbonatas:




18

Material clstico con matriz carbonatado de color rojizo desarrollado cerca a la

costa.

Calizas oolticas-organognicas, dolomas y margas desarrollados en aguas someras

Yeso y arcilla-dolomia desarrollados en aguas ms profundas.

De estas 3 facies, en la segunda ocurren la mayora de estos depsitos y hacia las facies

marginales cerca a la costa y hacia las aguas profundas la mineralizacin disminuye y

adelgaza.

La mineralizacin ocurre principalmente en el horizonte de calizas oolticas

organogpenicas en forma irregular, encontrndoseles como bandas en los horizontes

conteniendo dolomas, yeso, etc., asociada a la materia orgnica o a bitmenes slidos en

forma irregular, el uranio ocurre como xido y est acompaada de un contenido constante

de vanadio. Los minerales primarios son pitchblenda, nasturan (uranio negro), patronita

VS4, pirita, marcasita y molibdenia. Una gran parte del uranio esta condensado en los

asfaltos y resinas y el vanadio es rauvita, huteita, vanoxita, corvusita, etc. La caliza uranfera

ha sido impregnada localmente con petrleo lquido y ozokerita, de formacin tarda con

respecto a los bitmenes, uranferos. Los minerales primarios estn acompaados de

molibdeno, selenio, plomo, nquel, cobalto, cromo, bismuto y cobre en cantidades trazas.

Junto con los minerales formadores de roca (calcita, dolomita), son hallados, cuarzo,

calcedonia, palo, sulfatos y fosfatos de calcio. En la zona de oxidacin ocurren vanadatos,

fosfatos y sulfato-carbonatos de uranio: Carnotita, tyuyamunita, otenita, uranotalita, etc.

Dos explicaciones se dan sobre el origen de estos depsitos. La primera hiptesis se

apoya en un origen sedimentario sujeto luego a transformaciones sustanciales diagenticas

y epigenticas. Los cuerpos uranferos estn asociados al paleorelieve, al piso de la cuenca

y se encuentran finamente diseminados presentando una estratificacin delgada. Durante

la diagnesis la pitchblenda reemplaz a las conchas de gasterpodos, bivalvos, etc., dentro

de una caliza ooltica. Y durante los procesos epigenticos se redistribuye localmente la

mineralizacin en zonas de junturamiento; sobreimpuestos a los pliegues se desarrolla una

oxidacin de pitchblenda y una remocin parcial de uranio a la superficie. La segunda

hiptesis es la epigentica asociada a fallas marginales. Por estas estructuras fluyeron las

soluciones uranferas hasta llegar a los horizontes carbonatados conteniendo petrleo,

emplazndose uranio absorbido por los componentes pesados resina-asfalto del petrleo,

precipitando el uranio como pitchblenda. El vanadio posiblemente proviene del petrleo

oxidado.




19

6.6. GALENA EN ARENISCAS

Ocurren en un clima rido o semirido, desarrollndose un imtemperismo prolongado

sobre u basamento grantico y un proceso de peneplanizacion bajo condiciones tectonicas

estables que permiten la erosin del basamento y la formacin de areniscas arcosicas en la

cuenca de deposicin. Estas rocas contienen un promedio de 23ppm Pb, durante el

intemperismo el plomo es liberado del feldespato y acarreado por las aguas subterrneas

al lugar de deposicin del mineral. Esta agua transportan el plomo en solucin en un

ambiente oxidante con contenidos bajos de carbonatos y sulfatos .al llegar a un ambiente

reductor o al entrar en contacto con las aguas marinas (cambios de pH) el plomo se

combina con los sulfatos biognicos y forma la galena.

La mineralogpia de estos depsitos est constituida principalmente por sulfuros

metlicos como galena, pirita, esfalerita y calcopirita entre los ms comunes, aunque

difieren marcadamente en abundancia. Los sulfuros ocurren como granos o grupo de

granos diseminados, como nidos o como agregados en la matriz arenosa. Algunas veces se

observan concentraciones de galena en lentes cortos alineados paralelamente a la

estratificacin. En areniscas con estratificacin cruzada tambin ocurren bandas

concordantes con las estructuras sedimentarias. Tambin se encuentran concentraciones

de galena alrededor de los fragmentos arcillosos. En algunos depsitos el cobre ocurre

como mineral secundario y accesorio. Tambin se han encontrado cantidades menores de

bravota y millerita. Tambin son comunes algunos minerales secundarios de plomo-zinc

como cerusita, anglesita, smitshonita, etc. Como minerales cementantes ocurre la slice y

los carbonatos, a veces la baritina y fluorita.

La precipitacin de la galena ocurre por su baja solubilidad respecto de la esfalerita y

por las concentraciones de sulfatos biognicos dejando pasar el Zn en solucin mar adentro.

6.6.1. GENESIS DE LOS DEPOSITOS DE PLOMO EN ARENISCAS La gnesis de estos depsitos est ligada al modelo de soluciones subterrneas

metalferas. Estos depsitos ocurren en un clima rido o semirido, desarrollndose

un intemperismo prolongado sobre un basamento grantico y un proceso de

peneplanizacin, bajo condiciones tectnicas estables que permiten la erosin del

basamento y la formacin de areniscas arcsicas en la cuenca de deposicin.

Durante el intemperismo el plomo es liberado del feldespato y acarreado por las

aguas subterrneas al lugar de deposicin del mineral. Las aguas subterrneas

durante su transporte por los canales subterrneos a travs de un drenaje sufren

proceso de evaporacin que incrementa la salinidad y su contenido metlico. Estas

aguas transportan el plomo en solucin en un ambiente reductor conteniendo




20

restos orgnicos y H2S o al entrar en contacto con las aguas marinas (cambios de

pH), el plomo se combina con los sulfatos biognicos y forma la galena. La

precipitacin de la galena ocurre por su baja solubilidad respecto de la esfalerita y

por las bajas concentraciones de sulfatos biognicos, dejando pasar al zinc en

solucin hacia mar adentro.

6.7. DEPOSITOS DE CALCOCITA Y BORNITA EN LUTITAS Y ARENISCAS

Son depsitos estratiformes de cobre que ocurren en lutitas y areniscas carbonosas.

Son excepcionalmente importantes en la produccin mundial. Estos sedimentos se

depositan principalmente en cuencas epicontinentales, prximas a la costa. Se presentas

dos grupos. Lutitas cuprferas, Areniscas cuprferas. La mineralizacin se presenta como

capas y como segregaciones tipo manto. Las capas son delgadas generalmente 0.3 a 0.5m.

La mineralizacin en estos depsitos est confinado especialmente a las lutitas carbonosas.

6.8. DEPOSITOS DE ESFALERITA-GALENA-BARITINA-FLUORITA EN

ROCAS SEDIMENTARIAS

Son depsitos estratiformes y estratos - ligados que contienen las mayores reservas de

Pb- Z en el mundo. Son conocidos como depsitos del valle del Mississipy o del Irish.

Tectnicamente ocurren en plataformas continentales muy raramente en zona orgenas,

en estas plataformas estn asociadas a las mrgenes de las cuencas intracratonicas de

mares epicontinentales. La litologa asociada est constituida por dolomas, menos




21

frecuente en calizas muy ricas en materia orgnica. Generalmente estn asociada a

minerales evaporiticos (yeso y anhidrita) a veces en lentes sliceos y mantos de algas. Las

rocas carbonatadas asociadas a la mineralizacin presentan ciertos rasgos comunes, ya

sean estructuras sedimentarias, tectnicas, diagenticas y una litologa caracterstica

asociada.

6.8.1. MINERALIZACIN: Estn principalmente por galena, esfalerita, baritina y fluorita, acompaada en

algunos casos por cantidades econmicas de plata. Algunos depsitos son ricos en

plomo y otros en otros en zinc. Como minerales accesorios ocurren la pirita y

marcasita. Entre los minerales ganga se encuentran la calcita, aragonito y dolomita;

algunas veces siderita y slice coloforme.

Presentan un contenido de Zn que puede alcanzar hasta el 10% y de Pb del 3%.

La plata un contenido menor a 20 ppm, el Co entre 20 a 10 000 ppm, el Ni de 0 a

10000 ppm. Tambin se le reportan cadmio y germanio.




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fig. Relacin de las estructuras tectnicas con las sedimentarias. A) Cuerpo

mineralizado simtrico alrededor de una fisura central B) Cuerpo mineralizado a un

lado de una falla. 1: Caliza, 2: Arenisca, 3: hiena y 4: Falla.

6.8.2. PROCESO DE FORMACIN: El estudio de las inclusiones fluidas indica que las soluciones mineralizantes

generadoras de este tipo de depsitos son salmueras con 10 a 30% NaCl, y

contenidos de calcio, potasio, magnesio y boro. El plomo es transportado en

soluciones sulfatadas y depositado por procesos de reduccin o por mescla de otras

soluciones. El zinc es acarreado en complejos de bisulfuro, depositndose por

oxidacin. Estas soluciones se mueven por presin litosttica y/o bombeamiento

osmtico fluyendo a travs de la porosidad de las capas sedimentarias. La

depositacin de las soluciones mineralizantes con contenido de azufre y metales

puede ocurrir por: cambios de Ph, enfriamiento y disolucin; y pero cuando la

solucin solo transporta los metales siendo proporcionado el azufre por fuentes

locales, la depositacin puede ocurrir por: reduccin del ion sulfato, adicin de H2S

a la solucin.

La temperatura de formacin de los elementos metlicos vara de 80 a 200 C,

comnmente entre 50 a 100 C.

Segn los estudios realizados tenemos las siguientes posibilidades de origen

para estos depsitos: singentico y epigentico.

a) Hiptesis singentica: esta representado por los depsitos europeos

Irish e Irlanda.




23

Los cuerpos mineralizados tienen forma de estratos formados por

sedimentacin detrtica primaria, forma de lentes asociados a centros

volcnicos.

Ocurren en y/o cerca de una superficie de transgresin.

Presentan estructuras rtmicas o laminares.

Presentan modificaciones diagenticas como desarrollo de vetillas y masas de

reemplazamiento.

Depositacin marina y procesos diagenticos.

La deposicin qumica ocurre por precipitacin qumica directamente del agua

marina.

Presentan elementos traza caractersticos como: Cd, Ga, Ag, Sb y Hg

b) Hiptesis epigentica: presentan los siguientes rasgos caractersticos:

Rellenos de fisuras, relleno de cavidades crsticas y procesos meta somticos.

Cuerpos mineralizados concordantes del tipo estratoligado,.

Presencia de fallas de emplazamiento profundo.

Manifestacin de alteracin hidrotermal como silicificacin, dolomitizacin, etc.

Depositacin a una temperatura relativamente alta, a unos 50 a 200 C.

Soluciones mineralizantes son salmueras.

Encontramos Zn, Pb, Cu, Ba, F, Ca, Mg, S, C Y O.

6.9. DEPOSITOS DE URANIO EN LUTITAS NEGRAS:

La gran mayora de las lutitas negras tienen un alto porcentaje de materia orgnica y

pequeas cantidades de uranio entre 10 y 100 ppm. Estos se presentas en forma laminar y

persistente a lo largo de varios kilmetros y con una potencia promedio de 5 mt. Las lutitas

negras ocurren en cuencas marinas con circulacin de agua restringida, donde se da un

proceso de sedimentacin lenta controlada por el aporte de material clstico.

6.10. FORMACIONES DE HIERRO BANDEADO (BIF):

Estas constituyen los depsitos metlicos ms grandes de la tierra y constituyen las

rocas fuentes del 95% de los recursos de hierro del planeta; son rocas sedimentarias

metalferas silceas bandeadas (bandas ricas en Fe alternadas con bandas silceas de chert)

que constituyen enormes depsitos singenticos por precipitacin qumica y se presentan

en secuencias estratigrficas del Precmbrico que alcanzan hasta cientos de metros de

potencia y cientos a miles de metros de extensin lateral. Una buena parte de estas

formaciones ferrferas son utilizables directamente como mena de hierro de baja ley y otras

han sido productoras de depsitos de alta ley de Fe (particularmente cuando procesos




24

supergenos han enriquecido el contenido de Fe del mineral por lixiviacin de la slice).

Las menas de baja ley se benefician mediante molienda fina y separacin magntica

y/o gravitacional para concentrar magnetita y hematita, en forma de pellets con 62 65%

Fe.

Estos depsitos estratiformes de Fe se conocen generalmente como BIF sigla en ingls

de formaciones de hierro bandeado (Banded Iron Formations), pero las rocas ferrferas

bandeadas con jaspe o chert ferruginoso reciben el nombre de Taconitas en Norteamrica,

Jaspilitas en Australia e Itabiritas en Brasil.

Las reservas de hierro en formaciones de hierro bandeado son enormes y estas se

depositaron en el perodo comprendido principalmente entre los 2.500 y 1.900 Ma. El

hierro depositado en ese perodo y todava preservado es de 1014 t y posiblemente de 1015

t. En menor medida tambin se deposit Fe en el Proterozoico Medio a Superior (1.600

570 Ma). El consumo mundial de Fe actualmente alcanza a 109 t/ao, por lo que las

reservas de Fe en los BIF son realmente enormes. La regin del Lago Superior al norte y

centro de los Estados Unidos y sur de Canad es la ms productiva de mineral de hierro en

el mundo a partir de formaciones de hierro bandeado; en Amrica del Sur Brasil es el mayor

productor de hierro seguido de Venezuela a partir del mismo tipo de depsitos

sediementarios.

Las formaciones de hierro bandeado se caracterizan por una laminacin fina. Las capas

son generalmente de 0,5 a 3 cm de potencia y, a su vez, estn laminadas a escala milimtrica

a fracciones de milmetro. Las bandas consisten en capas de slice (chert o slice cristalina)

alternando con capas de minerales de Fe. La ms simple y comn es la alternancia de chert

y hematita. Sin embargo, el Fe se presenta en magnetita, hematita, limonita, siderita,

clorita, greenalita, minnesotata, especularita, estilpnomelano, grunerita, fayalita y pirita.

Esta laminacin fina de xidos de Fe y de slice se interpreta como una precipitacin cclica

que pudo estar relacionada a variaciones estacionales (invierno verano), las que

influyeron ya sea en las condiciones fisico-qumicas de los mares de la poca o bien en

variacin de condiciones favorables para el desarrollo de bacterias u otros organismos que

pudieron contribuir a la precipitacin del hierro.

Existe consenso que el hierro de los BIF fue precipitado qumicamente o con

participacin biognica en forma subacutica (sedimento qumico). En el BIF de Gunflint de

Ontario, Canad se han identificado algas azules-verdes y hongos fsiles, algunos de los

cuales se parecen a bacterias que actualmente pueden crecer y precipitar hidrxido frrico




25

en condiciones reductoras, sugiriendo la participacin de organismos en la precipitacin del

Fe, pero no existe consenso al respecto.

Por otra parte, tampoco existe consenso respecto al origen del Fe de los BIF: una

escuela de pensamiento considera que proviene de la erosin de masas terrestres

(meteorizacin de minerales ferromagnesianos), mientras que otra plantea que provendra

de actividad exhalativa volcnica (actividad hidrotermal subacutica relacionada a

volcanismo). Lo que parece claro es que las condiciones ambientales de la tierra (a nivel

planetario) en el Precmbrico eran distintas a las actuales, existan ocanos ms someros,

mayor actividad volcnica y la atmsfera terrestre era rica en CO2, pero deficiente en

oxgeno, por lo que se supone que en los mares y lagos de esa remota poca exista un

ambiente esencialmente reductor y se ha sugerido que el pH del mar era algo ms bajo que

el actual.

Las formaciones de hierro bandeado presentan facies de xidos, carbonatos, sulfuros y

silicatos las cuales gradan entre s y se han interpretado como resultado de precipitacin de

los minerales en distintas secciones de cuencas marinas someras precmbricas gracias a la

disponibilidad de iones en las aguas (Fig. 1). Las facies de xidos son las relevantes como

mena de hierro. La depositacin de cada facies estuvo controlada por condiciones de Eh y

pH del medio dentro de las cuencas de sedimentacin, especialmente por el potencial de

oxidacin reduccin relacionado al contenido de oxgeno del agua. Valores relativamente

bajos de Eh y pH favorecen la precipitacin de pirita, mientras que valores altos favorecen

la precipitacin de xidos; los carbonatos y silicatos precipitaron en condiciones de Eh y pH

intermedias.

Fig. Zonacin de facies en formaciones de hierro bandeado producto de depositacin en una cuenca ideal en la cual precipitan compuestos de hierro




26

FACIES DE XIDOS: son las ms importantes, puesto que constituyen la mena de hierro

explotable, y pueden subdividirse en subfacies de hematita y de magnetita, entre las cuales

existe una completa gradacin. La hematita en los BIF menos alterados se presenta en

forma de especularita gris a gris azulada. Existen comnmente texturas oolticas sugiriendo

depositacin en aguas someras, pero en otros casos la hematita es granular sin estructura.

El chert varia desde material criptocristalino de grano fino a granos de cuarzo

entrecrecidos (producto de recristalizacin de slice amorfa). En las subfacies menos

comunes de magnetita, se presentan capas de magnetita alternando con capas de silicatos

o carbonatos de Fe y capas silceas. Las facies de xidos tienen entre 30-35% Fe y esas rocas

son explotables con concentracin magntica o gravitacional de los minerales de hierro.

FACIES DE CARBONATOS: Estas consisten en la alternancia de chert y siderita (carbonato

de Fe) en proporciones iguales. Puede gradar a travs de rocas con magnetita siderita

cuarzo a las facies de xidos y por la adicin de pirita a facies de sulfuros. La siderita parece

haberse acumulado como barro fino debajo del nivel de la accin de oleaje y no presenta

texturas oolticas o granulares.

FACIES DE SILICATOS: Los silicatos de hierro generalmente se asocian con magnetita,

siderita y chert, los cuales forman capas alternadas. Las facies de carbonatos y silicatos de

los BIF tpicamente tienen 25-30% Fe, lo cual es bajo para ser de inters econmico y

presenta problemas en su beneficio.

FACIES DE SULFUROS: Estas consisten en arcillolitas carbonosas con pirita caracterizadas

por estar finamente laminadas con contenido de materia orgnica y carbn de hasta 7-8%.

El sulfuro principal es pirita muy fina.

EXISTEN DOS TIPOS PRINCIPALES DE FORMACIONES DE HIERRO BANDEADO (BIF)

A. BIF TIPO ALGOMA:

Este tipo es caracterstico de fajas de rocas verdes del Arcaico (esquistos verdes) y

en menor medida del Proterozoico. Muestran una asociacin volcnica con grauvacas

que sugiere un ambiente de cuenca extensional (rift). Presentan las facies de xido,

carbonato y sulfuros; los silicatos de Fe se presentan en las facies de carbonatos. Su

potencia es desde pocos centmetros a cientos de metros y es raro que sean continuas

ms all de unos pocos kilmetros de corrida. La asociacin con volcanitas ha hecho

que se favorezca un origen volcanognico exhalativo para este tipo de formaciones de

hierro bandeado.




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B. BIF TIPO SUPERIOR:

Estas son rocas finamente bandeadas en su mayor parte correspondientes a las

facies de xidos, carbonatos y silicatos. Usualmente estn libres de material clstico.

Una caracterstica prominente de estos BIF es un bandeamiento rtmico de capas ricas

en Fe y capas silceas pobres en Fe, las cuales normalmente varan en espesor desde un

centmetro a un metro aproximadamente. Este bandeamiento es distintivo y permite

la correlacin de BIF por distancias considerables (Ej. en Australia occidental el

Hamersley Brockman BIF puede correlacionarse sobre 50.000 km2).

Los BIF tipo Superior estn asociados a cuarcitas, y lutitas carbonosas, as como con

secuencias de conglomerados, dolomitas, chert masivo y arcillolitas. Las rocas

volcnicas no siempre estn asociadas con este tipo de BIF, pero frecuentemente

pueden estar presentes en la columna estratigrfica. Los BIF tipo Superior pueden

extenderse lateralmente por cientos de kilmetros y variar su espesor desde decenas

de metros a centenas de metros. Las secuencias en las que se presentan estos BIF se

presentan en general discordantes sobre un basamento con alto grado metamrfico y

los BIF, por lo general, estn presentes en la porcin inferior de la secuencia.

Las estructuras sedimentarias de los BIF tipo Superior indican que ellos se formaron

en aguas someras en plataformas continentales, en cuencas evaporticas cerradas por

barras, zonas costeras planas o en cuencas intracratnicas.

6.11. DEPOSITOS DE HIERRO OOLITICO

Los depsitos sedimentarios de hierro fanerozoicos (del Cmbrico en adelante) no son

bandeados, sino que corresponden a niveles masivos de rocas oolticas1 con xidos,

silicatos y carbonatos de Fe y cemento de siderita (carbonato de Fe). La importancia

econmica de estos depsitos sedimentarios de Fe actualmente es menor debido a sus

bajas leyes y difcil beneficio, dado que las menas incluyen silicatos; en Inglaterra la minera

de este tipo de depsitos fue muy importante en el pasado, pero actualmente no se

explotan. Existen dos tipo de depsitos de hierro ooltico, los Tipo Clinton presentes en

secuencias sedimentarias marinas someras de EEUU y constituidos por niveles masivos

de roca ooltica con hematita chamosita siderita y los Tipo Minette, ms comunes sobre

todo en Europa y que estn formados por rocas oolticas con limonita, siderita y chamosita.




28

6.11.1. TIPO CLINTON: Uno de los depsitos ms grandes de mena de Fe ooltica se encuentra en la

Formacin Clinton, la cual aflora espordicamente en el estado de Nueva York hasta

Alabama en el sur donde los niveles ferrferos alcanzan su mayor espesor del orden

de 6 m; esta es una secuencia de edad Silrica constituida por arenisca impregnada

en hierro, pizarra y hematita ooltica finamente estratificadas. Localmente las capas

son calcreas y gradan a calizas impuras; tienen abundantes fsiles y estructuras

sedimentarias tales como estratificacin cruzada, grietas de barro, trazas de animales,

y oolitas indicativos de un ambiente marino somero. El hierro fue llevado a cuencas

sedimentarias poco profundas y lentamente oxidado y precipitado al mismo tiempo

que se acumulaban otros sedimentos. Experimentalmente se ha demostrado que el

agua aireada de ros con pH 7 o ms bajo son

capaces de llevar importantes cantidades de Fe ferroso en solucin (Fe2+), si

dicha solucin entre en contacto un medio marino donde el carbonato de Ca slido

est en equilibrio con agua de mar, el hierro ser precipitado como xido frrico,

tanto en el agua, como reemplazo del carbonato de Ca; consecuentemente esta es

la explicacin ms aceptada para el origen de los depsitos oolticos de Fe.

El contenido de Fe de los depsitos oolticos tipo Clinton es de 32-45% Fe, con

5-20% CaO, 2-25% SiO2, 2-5% Al2O3, 1-3% MgO, 0,25-1,5% P y 0,5% S. Su contenido

de Al2O3 y P es notablemente ms alto que en los BIF y los depsitos oolticos no se

asocian a capas de chert, toda la slice se presenta en silicatos de Fe. El volumen de

estos depsitos oolticos fanerozoicos es notablemente ms pequeo en

comparacin a los enormes depsitos de hierro bandeado del precmbrico.

En Newfoundland en la costa oriental de Canad existe el depsito de Wabana que

est constituido por niveles ferrferos con potencia variable desde pocos centmetros

hasta 9 m ubicados en lo 120 m superiores de una secuencia de areniscas y pizarras

marinas someras del Ordovcico. Solo los niveles ms potentes han tenido

importancia econmica e incluyen oolitas de chamosita y siderita en capas

concntricas dentro de una matriz de siderita. Las capas ferrferas se presentan en

un rea de 130 km2. La mena tiene un promedio de 51,5% Fe, 11,8% SiO2, 0,9% P.




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6.11.2. Tipo Minnette: Estos son los depsitos de hierro ooltico ms comunes y estn ampliamente

distribuidos en rocas mesozoicas de Europa, siendo los ms importantes los de Alsacia

y Lorena y de Luxemburgo, los que se encuentran en pizarras, areniscas y mrmoles

del Jursico Medio. Las menas tienen del orden de 30-35% Fe en una ganga de

carbonato de Ca y slice. Estas menas proporcionan el total de hierro usado en la

industria del hierro y acero de Europa occidental. Los oolitos estn constituidos

principalmente por limonita, aunque incluyen siderita, chamosita y hematita. El alto

contenido de carbonato de Ca (5-20%) los diferencia de los BIF y su presencia es

favorable ya que se requiere como fundente; muchas de estas menas son auto-

fundentes. Los contenidos medios de este tipo de depsitos son de 31-37% Fe, 6-16%

SiO2, 5-19% CaO, 4-7% Al2O3, 1,3-2,3% MgO, 0,02-0,03% Mn, 0,08-1,18% P y 0,08-

0,23% S.

Existen depsitos de hierro ooltico del tipo Minnette en el NW de Argentina y

SW de Bolivia en rocas sedimentarias marinas someras del Silrico Inferior; minas 9

de Octubre y Puesto Viejo con 826 Mt de mena ferrfera.

A diferencia de las Formaciones de Hierro Bandeado (BIF), los depsitos

oolticos tipo Clinton o Minnette no muestran separacin de facies de xidos,

carbonatos y silicatos, sino que los minerales estn ntimamente mezclados,

frecuentemente en una misma oolita.

6.12. YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS DE MANGANESO

La depositacin de manganeso se produce en sedimentos marinos poco profundos (50-

300 m), principalmente carbonatos, arcillas y areniscas glauconticas, comunmente con

capas de conchas (coquinas), en secuencias transgresivas asociadas a cuencas anxicas en

reas cratnicas estables o mrgenes de cratones.

Los depsitos sedimentarios de Mn y sus equivalentes metamrficos producen la

mayor parte del Mn en el mundo. La otra fuente son los depsitos residuales de Mn.

La produccin mundial de Mn en 1994 fue de 22,1 Mt y los productores principales

fueros: China (7,0 Mt), Ucrania (2,98 Mt), Sudfrica (2,87 Mt), Brasil (2,5 Mt), Australia (1,99

Mt), India (1,60 Mt) y Gabn (1,44 Mt).

La produccin de manganeso chilena es modesta alcanzando a 63.670 toneladas en

1997 y proviene de la explotacin de yacimientos del Cretcico Inferior de la IV Regin por




30

la empresa Manganesos Atacama, que es una subsidiaria de la Compaa Minera del

Pacfico. Los depsitos chileno de Mn se presentan en la parte sur de la III Regin y en la IV

Regin: Distritos de Carrizal y Las Timbles en la III regin y los distritos Arqueros, Lambert,

Romero, La Liga, Arrayn, Corral Quemado y Fragua en la IV Regin.

La existencia de estos depsitos dentro de rocas estratificadas del Cretcico Inferior se

ha denominado como la cuenca del manganeso (Biese, 1956) y existen tres niveles

manganesferos en las formaciones Arqueros y Quebrada Marquesa del Cretcico Inferior

(Neocomiano a Albiano). Estas Formaciones incluyen calizas marinas que alternan con

potentes secciones de rocas volcnicas y volcanocsticas.

Los mantos con Mn tienen una potencia media de 1 m y estn constituidos por bandas

de 110 cm de braunita (Mn2+Mn3+6SiO12) y psilomelano ((K,H2O)2Mn5O10) separadas

por areniscas volcnicas.

Tambin en la Cordillera de la Costa de la regin de Loncoche (Cautn) y Valdivia existen

niveles de 0,25 a 2,0 m de potencia de cuarcita con pirolusita (MnO2) y rodonita

((Mn2+,Fe2+,Mg,Ca)SiO3), la que es concordante dentro de esquistos micceos

paleozoicos. Estos depsitos de manganeso carecen de importancia econmica y se supone

que sedimentaron junto con la secuencia clstica que fue metamorfizada.

El manganeso tiene amplias aplicaciones industriales en: alimentos,

fertilizantes, fungicidas, fundentes, fragancias, sabores, fundiciones, ferritas, tubos

fluorescentes, qumicos, lixiviacin y aleaciones con hierro (acero con manganeso). Es un

oxidante, desoxidante, colorante, blanquedor, insecticida, bactericida, alguicida, lubricante,

nutriente, catalizador, secador, secuestrador, etc. Para cada uso particular el mangnaneso

debe ser de un tipo particular y algunos proveedores se han especializado en proveer menas

especiales. Un uso importante del Mn es en las pilas comunes de Zn-carbn, en las cuales

el relleno es de xido de Mn, el cual actua como oxidante o despolarizador; para este uso

se requiere >80% MnO2,




31

Aguas cidas (bajo pH) retienen el Mn disuelto ms tiempo que al Fe y las alcalinas (alto pH)

o menos cidas precipitan los xidos de Fe y Mn juntos.

La solubilidad del Fe y Mn es funcin de su estado de oxidacin; en estado reducido

ambos son muy solubles, pero cada uno forma xido muy insoluble.

Los compuestos de Fe en la naturaleza son menos solubles que los de Mn y el ion

ferroso es oxidado ms fcilmente que el ion manganoso. Por consiguiente, el Fe va a

precipitar primero que el Mn y en ambiente exgeno el Mn se dispersar ms rpido que el

Fe en procesos de meteorizacin o de alteracin. La oxidacin y solubilidad diferencial del

Mn y Fe parece ser la explicacin ms lgica, pero el problema de la separacin de

sedimentos de Fe y de Mn no ha sido resuelto.

En la formacin de depsitos sedimentarios la anoxia en cuencas sedimentarias jugara

un rol fundamental. Los depsitos mayores de Mn se formaran en los bordes de cuencas

intracratnicas marinas someras en las que las aguas estancadas carecen de oxgeno. La

ausencia de oxgeno conducira al aumento de Mn disuelto en las aguas ms profundas de

la cuenca (en estado reducido; ion manganoso) en cuyo fondo se depositan lutitas negras y

siguiendo una transgresin marina precipitara el Mn en la zona poco profunda y oxidante

de la plataforma marina. Consecuentemente los depsitos de Mn sedimentarios se

consideran una facies lateral de lutitas negras formadas en cuencas anxicas. Cabe

destacar, que en el caso de la cuenca del manganeso de la IV Regin de Chile los niveles

con manganeso corresponden justamente a secuencias transgresivas.

El origen del Mn disuelto en las cuencas es menos claro: podra ser lixiviado de las rocas

por los procesos de meteorizacin (descomposicin de minerales ferromagnesianos),

transportado por corrientes de aguas a cuencas cerradas y protegidas prximas y

precipitado por oxidacin en las porciones costeras de la cuenca. Sin embargo, el Mn

tambin puede haberse originado en emanaciones volcnicas subacuticas, ya sea de

materiales piroclsticos que se descomponen en los fondos marinos o por actividad

hidrotermal relacionada al volcanismo submarino. Sea cual fuere el origen del Mn este se

disolver en el ambiente reductor de cuencas anxicas y se depositar en condiciones

oxidantes costeras, particularmente durante una ingresin.

Los minerales ms comunes en los depsitos son pirolusita (MnO2) y psilomelano

((K,H2O)2Mn5O10); los carbonatos se presentan hacia el inetrior de las cuencas y son

manganocalcita (calcita con Ca y Mn) y rodocrosita (MnCO3).




32

6.12.1. NODULOS DE MANGANESO Estas son concentraciones modernas que se presentan en los fondos

pelgicos de los ocanos Pacfico, Atlntico e Indico. Son concreciones que

contienen Fe, Mn, Cu, Co, Ni, etc. que se encuentran dispersas en las llanuras

ocenicas, dorsales meso-ocenicas actvas e inactivas, en el borde continental y

pisos ocenicos profundos entre 2000 y 6000 m de profundidad.

Los ndulos de manganeso estn presentes principalmente en aquellas reas

donde se depositan arcillas pelgicas (razn de depositacin 7m/Ma). Raramente

se encuentran en la plataforma continental, en capas de turbiditas abisales o

en depsitos biognicos calcreos o silceos de reas ecuatoriales y altas latitudes.

Los ndulos y costras de manganeso son depsitos hidrogenticos

(precipitacin mineral a partir del agua de mar) y diagenticos (precipitacin mineral

a partir de fluidos intrasedimentarios en los procesos de compactacin y litificacin

de sedimentos).

Fig. Modelo hidrogentico de los ndulos de ferromanganeso con fuente magmtica

de metales (Martnez y Lunar, 1992)

En lneas generales el origen de los componentes metlicos de estos materiales

proviene de la actividad magmtica del ocano, de los aportes de elementos

qumicos provenientes de aguas y vientos continentales y de componentes qumicos




33

contenidos en los organismos marinos, los cuales son liberados al morir y

descomponerse. As, ms de diez millones de m3 de xidos e hidrxidos de Mn, Fe, Ni,

Cu, Co, etc., que se encuentran disueltos en el agua marina, precipitan todos los aos

sobre los ndulos y costras manganesferas de los fondos ocenicos.

La Morfologa De Los Ndulos De Mn Vara de redondeada a elipsoidal o

completamente irregular y su morfologa depende del tipo de precipitacin mineral

(hidrogentica o diagentica), de la forma del ncleo de precipitacin (rocas gneas,

restos orgnicos, pedazos de ndulos preexistentes o cualquier otro objeto slido del

fondo) y de los procesos de deformacin frgil (fracturacin) que sufren durante su

formacin. Por otra parte, la naturaleza del ncleo influye en los procesos de

precipitacin pues se ha comprobado que los de naturaleza ms metlica son capaces

de acumular capas ms gruesas de xidos de manganeso que los ndulos en ncleos

formados por materiales no metlicos (por ejemplo, restos orgnicos).

Fig. Aspecto de dos ndulos de manganeso

de la zona de Clarion y Clipperton en el Pacfico

(la escala es en centmetros) con ncleo

sedimentario a la derecha y magmtico a la

izquierda. Cronan, 2000




34

La forma de estos ndulos tambin estn en funcin de la fuente de agua

domnate, ya sea agua del mar o agua intersticial.

Fig. Fotografa del fondo marino

con ndulos de Mn en la cuenca de Per. A)

gran densidad de ndulos de 5 cm de

dimetro a 4.030 m. de profundidad en el

rea SPN, B) menos densidad de ndulos de

tamao mediano (15 cm) a 4.090 m. en el

rea SPS (Cronan, 1999)

La distribucin de los ndulos de Mn est relacionada con las tasas de

sedimentacin, las cuales estn controladas por el suministro de sedimentos y por

las corrientes marinas del fondo. En general, se cumple que donde la sedimentacin




35

es rpida, los ndulos de Mn son escasos. Esto se debe a que los sedimentos

entierran los ncleos de los ndulos antes de que estos crezcan hasta un tamao

apreciable. Cuando las tasas de sedimentacin son bajas, los ndulos suelen ser

abundantes. Otros factores que afectan la abundancia y distribucin de los ndulos

son la presencia o ausencia de ncleos aptos para el inicio del crecimiento de los

ndulos, el tiempo de precipitacin y por supuesto, como hemos comentado

anteriormente, su proximidad a las fuentes de suministro de metales.

Muchas de las arcillas pelgicas son rojas, de grano muy fino y altamente

oxidadas; en algunas reas estn acompaados por sedimentos de radiolarios y

diatomeas (caparazones silceas de micoorganismos planctnicos); el contenido de

carbn es de




36

La composicin de los ndulos de manganeso es:

Rango 8-40 % Mn Promedio 20 % Mn

2,5-26,5 % Fe 16 % Fe 0,02-2,5 % Co 0,33 % Co 0,2-2,0 % Ni 0,6 % Ni 0,03-1,6 % Cu 0,35 % Cu 0,02-0,35 % Pb

0,03-0,04 % Zn 0,0003 % Ag

Su mineraloga incluye:

o Vernadita MnO2 x nH2O; incorpora Co y Ni

o Psilomelano nMnO x MnO2 x nH2O

o Todorokita (Ca, Na, K. Ba, Mn2+)2 Mn5O12 x nH2O

o Birmessita (Ca, Na) (Mn2+, Mn4+)7 O14 x 3H2O; incluye Ni, Cu, Zn

o Hidrxidos frricos.

Fig. Esquema de un ndulo de Mn con morfologa y composicin diferentes en la

parte superior e inferior. Cronan, 2000

Es un hecho concreto que estas concreciones metalferas se forman en las

porciones de los ocanos donde la sedimentacin es mnima, pero la fuente de los

metales que precipitan es materia de controversia, se han planteado las siguientes

alternativas




37

1) Intemperismo continental, transporte por los ros al mar.

2) Lixiviacin de la corteza ocenica recin formada en las dorsales meso

ocenicas por los sistemas hidrotermales marinos, sobre todo de rocas mficas.

3) Diagnesis anxica de los sedimentos hemipelgicos permitiendo liberar el Fe,

Mn, etc. de los fondos ocenicos entre 200 800 m donde los valores de oxgeno

son muy bajos transportandolos a delgadas capas oxidadas superficiales.

4) Diagnesis xica de sedimentos pelgicos enriqueciendose en metales trazas

dentro de los sedimentos oxidados.

5) Extraccin biolgica de animales muertos en el ocano.

6) De las aguas ocenicas.

7) De sistemas hidrotermales volcnicos relacionados a las dorsales meso-

ocenicas.

Para el transporte de los metales se ha planteado:

1) Transporte vertical por partculas como masas fecales, plancton o arcillas que

atraviesan en agua marina en forma suspendida.

2) Difusin de metales disueltos en sedimentos casi superficiales del piso marino,

donde las reacciones diagenticas anxicas y xicas incrementan el contenido

de metal.

La depositacin de coloides y suspensiones de Fe y Mn en el fondo del mar ocurre

por:

1) Precipitacin qumica de metales del agua marina, especialmente cerca del

fondo marino donde se presenta el contenido mximo de estos elementos.

2) Por actividad bacteriana en los sedimentos marinos superficiales del piso

ocenico y ndulos.

3) Por actividad de microfauna epibentonica en los ndulos, especialmente

foraminferos que contribuyen al crecimiento nodular.

4) Depositacin preferencial de metales disueltos en el agua en minerales de Fe-

Mn como todorokita.

Con relacin a las costras de Mn, estas contienen igualmente xidos de

manganeso, hierro y otros metales como cobalto, platino, cobre, etc. y aparecen

generalmente en las laderas y cumbres de las montaas submarinas (seamounts) e

islas ocenicas, y en las dorsales mediocenicas y los plateaux ocenicos (Fig. 7). Las




38

costras de Mn se localizan a profundidades entre 400 y 4500 m., aunque las ms

potentes se sitan entre 800 y 2.500 m.

Fig. Distribucin de las costras de Mn en montaas e islas ocenicas (Cronan, 1980)

La velocidad de crecimiento de las costras de Mn se estima entre 1 y 10 mm por

milln de aos. Con relacin a la tasa de crecimiento, cuanto ms lenta sea esta,

mayor ser el contenido de cobalto en la incrustacin. El grosor medio de las costras

es de unos 2,5 mm pero puede alcanzar 250 mm, mostrando a menudo varias

bandas que corresponden con distintos periodos de crecimiento. Al igual que en los

ndulos de Mn la potencia de las costras estn relacionadas con la tasa de

sedimentacin. As, las costras tienden a formarse cuando la sedimentacin es nula

o muy baja. Es por ello que este tipo de depsitos se localiza en las laderas o cumbres

de las montaas submarinas e islas, libres de sedimentacin, no obstante la erosin

y los desplomes en estos edificios volcnicos pueden destruir las costras, reduciendo

as sus potencias. Otros factores que influyen en los grosores de las incrustaciones

son el tiempo de crecimiento de estas y la velocidad a la que se han acumulado los

xidos polimetlicos.

La densidad de las costras secas es baja de unos 1,3 g/cc, tienen una porosidad del

60%, su superficie externa suele mostrar texturas botroidales (arrionadas) y en el

interior se observan texturas masivas, botroidales, laminadas y columnares.

Mineralgicamente estn compuestas de vernardita (-MnO2) e hidrxidos de Fe

amorfos (feroxyhyta -FeOOH. x H2O) y, en menor proporcin, todorokita,

francolita, cuarzo, esmectitas y feldespatos, y pueden tener adheridas partculas

detrticas de otros minerales (cuarzo, carbonatos, zeolitas, etc.). Con la vernardita

estn asociados los otros metales como Co, Ni, Cr, Ti, Pt y Mo, y con los hidrxidos

de Fe elementos como el As. La precipitacin de xidos e hidrxidos de Mn y Fe en

las costras hidrogenticas depende de la concentracin de metales en el agua de




39

mar y sus relaciones, la carga superficial de los coloides, los tipos de agentes de

formacin de complejos, rea superficial y tasa de crecimiento. En general, hay una

oxidacin de Mn2+ y formacin de distintos coloides con adsorcin de metales

diversos en suspensin y luego se alcanza la precipitacin directa sobre el fondo

marino en forma de xidos e hidrxidos de Mn y otros metales

En los estudios de las costras de Mn ricas en cobalto de los ocanos se ha

comprobado que la distribucin de las mismas est relacionada con la latitud, de

manera que la presencia y potencia de este tipo de materiales es mayor conforme

nos acercamos al ecuador (en concreto, entre los 5 y 15 de latitud). De igual

manera, las cantidades de cobalto y nquel tambin aumentan en direccin al

ecuador.

Fig. Modelo de formacin

hidrogentico de costras

de Mn en montaas

submarinas mostrando la

formacin de complejos y

fases coloidales y

adsorcin de metales.

Zpc: pH en el punto cero

de carga (Cronan, 1999)




40

6.13. YACIMIENTOS DE METALES BASE EN ROCAS SEDIMENTARIAS

Si existen iones metlicos en aguas y condiciones redox para la precipitacin, existe

la posibilidad de formar un depsito mineral sedimentario. Esta condiciones pueden

darse en cuencas sedimentarias donde restos de materia orgnica en descomposicin o

la accin bacteriana genera un medio reductor excepcional y donde la depositacin

clstica es prcticamente nula. Si bien, el mecanismo de precipitacin de metales tiene

una base qumica inobjetable en un medio sedimentario reductor, se plantea el

problema de la fuente de los metales, ya que el agua de mar no los contiene en cantidad

suficiente.

El Kpferschiefer del Norte de Europa es probablemente la pizarra o lutita rica en

cobre (pizarra calcrea bituminosa) ms conocida. Esta yace cerca de la base de la

Formacin Zechstain del Prmico Medio. El Kpferschiefer tiene solo 60 cm de potencia

media, pero se extiende desde el norte de Inglaterra hacia el este a travs de Holanda,

Alemania y hasta Polonia en un rea de 600.ooo km2, que parece corresponder a un

largo brazo de mar somero del Prmico de Europa. No toda el rea posee leyes

econmicas, solo 1% del rea posee leyes >0,3% Cu y 5% de ella tiene >0,3% Zn. Se trata

de una secuencia transgresiva que incluye un conglomerado basal (debajo del nivel

cuprfero) y est cubierto por calizas del Zechstein.

La secuencia tiene una base de capas rojas del Prmico Inferior (conglomerados y

areniscas rojas; Rotliegendes), seguido de la pizarra del Kpferschiefer y de las calizas del

Zechstein del Prmico Medio a Superior. El ambiente de sedimentacin del

Kpferschiefer correspondera a planicies costeras dentro del nivel de mareas o

levemente encima de ellas y en condiciones de clima rido a semi-rido (sabkha); este

ambiente se desarroll a medida que el mar Prmico transgredi las arenas del desierto.

La mineralizacin se presenta en el nivel Kpferschiefer, pero se extiende dentro de

las calizas superiores y las areniscas rojas del Rotliegendes infrayacentes. El cobre y

otros metales estn diseminados en la matriz de las rocas como sulfuros de grano fino e

incluyen principalmente: bornita, calcosina, calcopirita, galena y esfalerita. Estos

minerales comnmente reemplazan cemento de calcita pre-existente, fragmentos lticos

y granos de cuarzo, as como a otros sulfuros. En el distrito de Lubin existen venillas de

yeso, calcita y metales base, las cuales incrementan las leyes significativamente y se han

interpretado como fracturamiento hidrulico. Adems, existe una zona de enrojecida

conocida como facies Rote Fale, la que tendra un origen diagentico superimpuesto

post-sedimentario y transgrede los contactos litolgicos y el cobre se presenta




41

inmediatamente encima de esta facies roja y la mineralizacin de Pb-Zn se presenta

encima de la del cobre; esto significa que en la formacin de los depsitos ha jugado un

rol la diagnesis de los sedimentos Prmicos y, de hecho, la delineacin de la facies roja

se ha utilizado para localizar nuevos cuerpos mineralizados.

Las zonas de facies de Rote Fale son coincidentes con altos subyacentes del

basamento y la zonacin mineral mantea hacia fuera de esos altos hacia los centros de

las cuencas. Esto ha hecho que muchos autores asignen un origen diagentico a la

mineralizacin de lKpferschiefer, los mismos que han destacado las texturas de

reemplazo de las menas. Por otro lado los singenetistas se afirman en las evidencias de

terreno y, sobre todo, en la enorme extensin de los yacimientos estratiformes que se

explica mejor por la sedimentacin. Sin embargo, las enormes cantidades de metales

base y azufre contenidos por los estratos plantean interrogantes puesto que estos no

son productos sedimentarios comunes.

El Kpferschiefer se ha explotado en Mansfield, Alemania por aproximadamente

1000 aos, pero los depsitos ms relevantes se encuentran en Polonia donde el

Kpferschiefer presenta de 0,4 a 5,5 m de potencia y su contenido de 1,5% Cu. Los

depsitos polacos se distribuyen en un rea de 30 x 60 km y s

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