yacimientos minerales metalicos

Por: Enrique Guadalupe Gómez

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

YACIMIENTOS MINERALES Y SU CLASIFICACION

YACIMIENTO

Es una parte de la corteza terrestre en el que por procesosgeológicos se produjo la acumulación de una sustancia mineral(económica) que pueda utilizarse industrialmente, dada sucantidad, calidad y condiciones de yacimiento.

Pueden ser yacimientos metálicos y no metálicos(industriales).

Los yacimientos no metálicos como barita, calcita, fluorita,apatito, boratos, moscovita, turmalina, arcilla, yeso y otros.

En 1986 Guilber y Park C. en su libro “TheGeology of ore deposits” presentan unaclasificación moderna, donde en base a losdiferentes magmas, a la actividad volcánicaasociada a las diversas genéticas, hace unaclasificación de los principales depósitosmetálicos; también en base a los diversosfenómenos geológicos como lasedimentación, meteorización, metamorfismoregional continúa con la clasificación tanto deminerales metálicos como no metálicos.


CLASIFICACION DE YACIMIENTOSMINERALES

Para tratar los diversos yacimientos queexisten en Sudamérica y el mundo, se hadiseñado un cuadro, donde se hace laclasificación de yacimientos mineralessiguiendo la obra de Guilbert y Park;pero, adaptándolo principalmente a losyacimientos peruanos.


RELACIONADOS A VULCANISMO CONTINENTAL

YACIMIENTOS EPITERMALES DE ORO Y PLATA

Toman diversos nombres como “epitermales”, “menas tipobonanza”, “depósitos de metales preciosos.

Estos yacimientos se forman en las fases finales del vulcanismocontinental se denominan yacimientos epitermales de plata yoro según Candiotti (1988) a pesar que la mayoría dedepósitos se formó a partir de soluciones hidrotermales quesobrepasan los 200ºC (según Lindgred, epitermal es de 100-200ºC); por lo que, el término epitermal se usa con unaimplicancia de tipo genético.

La mineralización epitermal se da entre 1 a 2 Km. deprofundidad, desde la superficie y el rango de temperatura esentre 100 - 320ºC. Estos depósitos se ubican alrededor de losmárgenes activos de continentes o arcos de islas.


Modelo conceptual de yacimientos epitermales.- En base alestudio de muchos yacimientos epitermales de Au y Ag, se hatratado de crear un modelo como el de Buchanan (1981) yotros lo han modificado; pero, se mantiene en su esencia.

Estos depósitos se formaron como resultados de la circulaciónconvectiva de los fluidos hidrotermales, a través de losespacios (fallas, fracturas, poros de las rocas) que porprecipitación de los minerales se depositan en vetas o áreasdiseminadas.


Este gráfico permite observar en las raíces pórfidos de Cu (Mo, Au), porphyry Cu (Mo,Au), luego más a la superficie se forman yacimientos de alta sulfuración (high sulfidation) y más alejados los de baja sulfuración (low sulfidation), quedando debajo de la zona de ebullición la mineralización de minerales base y más alejado de todos quedarían los afloramientos de aguas termales (hotsprings) como fase final.


Este modelo propuesto por Buchanan (1981) permite ver que sobre el nivel de ebullición se encuentra el horizonte de metales preciosos, con minerales de argentita, electrum y oro, hacia la superficie varía sulfosales de plata, como pirargirita y persiste la argentita, hacia la superficie habrá sólo pirita y escaso oro. Debajo del nivel de ebullición está el horizonte de metales bases con galena, escalerita, calcopirita; es decir, menas de plomo, zinc y cobre. Se observa también las diversas alteraciones hidrotermales como la alunita, illita, silicificación y amplia zona de propilitización.


Localización.-

En el caso del Perú, Bolivia, Chile y Argentina, los depósitosepitermales se presentan conjuntamente con otros tipos deyacimientos, mayormente en la porción central de la Cordillerade Los Andes, y al parecer están relacionadas conmagmatismos calcoalcalinos que se originan por la subducciónde la litosfera oceánica (placa de Nazca) por debajo delContinente sudamericano.

Rocas volcánicas asociadas.- Se asocia a rocas volcánicaslávicas, como andesita, dacita, tobas, andesita basáltica. En elsiguiente Cuadro se puede apreciar las características dealgunos depósitos epitermales indicando las rocas, edad, eltipo y las estructuras volcánicas relacionadas.

CARACTERISTICAS DE ALGUNOS DEPOSITOS

EPITERMALES DEL PERU


TIPOS DE YACIMIENTOS EPITERMALES DE Au – Ag

EPITERMAL DE ALTA SULFURACION (SULFATO – ACIDO)

Se denomina también argilítica avanzada de alunita - caolinita- pirofilita, este tipo se refiere al estado de oxidación del azufreque se presenta en forma de SO2 (oxidado) y con pH ácido.

Los fluidos se derivan de una fuente magmática y depositanmetales preciosos cerca de la superficie cuando el fluido seenfría o se diluye, mezclándose con aguas meteóricas. Losfluidos circulan hacia la superficie a través de fracturas en lasrocas o por niveles de rocas permeables, su mineralogíadistintiva es cuarzo, alunita, pirita y enargita.

Estructuras mineralizadas.- Se presentan en vetas, brechas,stock works (diseminados), texturas de sílice porosa (vuggysílica) como producto residual de lixiviación ácida (lavado).

Se caracterizan por con bajas leyes de oro (oro diseminado) ;pero, de gran tonelaje


Mineralogía.- Principalmente pirita, enargita/luzonita,calcosina, covelita, bornita, oro, electrum; pero, puede habercalcopirita, esfalerita, tetraedrita, galena, marcasita,arsenopirita, sulfosales de plata, teloruros. Dos tipos de menaestán presentes enargita - pirita masiva y/o cuarzo - alunita -oro. Como gangas cuarzo y pirita, puede haber baritina, loscarbonatos están ausentes.

Minas

Yanacocha, Pierina,Sipan, La zanja.


EPITERMAL DE BAJA SULFURACION

Se denominan también yacimientos de adularia - sericita,cuarzo - adularia; se forma a partir de fluidos reducidos y pHcercano a neutro, presentan como S2 en forma de H2S(reducido).

El fluido es una mezcla de agua magmática y meteórica, losmetales preciosos han sido transportados en soluciones comoiones complejos bisulfurados y clorurados en profundidad yprecipitan los minerales cuando el fluido hierve al acercarse ala superficie a través de fallas y fracturas o zonas permeables;generalmente forman vetas, poco stockwork (no penetrantanto como a las rocas de alta sulfuración, que son ácidos) ypor lo tanto su mineralización se reduce a espacios pequeñoscomo vetas.

Estos depósitos de oro pueden tener Ag, Pb, Zn, Cu y mineralescomo cuarzo (calcedonia) carbonatos, pirita, esfalerita, galena.


Estructuras Mineralizadas.- Principalmente se presentan en vetasde gran grosor y cientos de metros de longitud, pueden haber losstockworks; pero, muy restringido y pequeño respecto a los de altasulfuración, se tiene zonas de enriquecimiento en bolsonadas, enlazos cimoides

Rocas asociadas.- Las rocas volcánicas de distinto tipo, andesitas,dacitas, piroclásticos, como las ignimbritas.


Mineralogía.- Principales son pirita, electrum, oro, plata, argentita;otros pueden ser calcopirita, esfalerita, galena, tetraedrita,sulfosales de plata y seleniuros.

Haciendo una zonación mineralógica desde la superficie hacia laprofundidad, tendríamos:Au - Ag - As - Sb - Hg, Au - Ag - Pb - Zn - Cu, Ag - Pb - Zn;

O sea, en profundidad se tiene minerales base de Pb, Zn, Cu.

La ganga está compuesta por cuarzo, cuarzo amatista, calcedonia,calcita; adularia, sericita,barita, fluorita, carbonatos de Ca - Mg -Mn - Fe, rodocrosita, hematita, clorita.


Minas.- Tenemos las siguientes:

En Perú: Caylloma, Orcopampa, Arcata, Colqui.

En Chile: El Bronce, Fachinal, El Penón.

En Argentina: Cerro Vanguardia, Manantial Espejo.

Otros países: Aurora y Creede en USA, Guanajuato en México,Hishikari en Japón. En términos generales son de alta ley envetas y poco tonelaje.


RELACIONADOS AL VULCANISMO SUBMARINO

YACIMIENTOS DE SULFUROS MASIVOS (VMS)

Estos yacimientos toman distintas denominaciones: exhalativos,volcánicos exhalativos-sedimentarios, yacimientos vulcanogénicos,yacimientos piríticos, yacimientos tipo Kuroko.

Este tipo de yacimientos se forma por el depósito de fuentesvolcánicas y termales que fluyen en el fondo del mar, debido alvulcanismo submarino, estos se desarrollan en rocas volcánicas ointerfases de rocas volcánicas y sedimentarias.

Estos yacimientos eran conocidos hace décadas en Japón, en lasminas de Kuroko, luego se divulgó por el mundo, llegando aentenderse este tipo de yacimientos.

Ciertos factores discutibles fueron aclarados por la naturalezamisma, en estudios oceanográficos en el mar rojo se descubrió 18fosas oceánicas; la fosa Atlantis II, con temperatura alrededor de56º y la salinidad de unos 255 partes por mil. Dichas fosas estánalineadas a lo largo de una zona de fractura y de actividadvolcánica, donde el hierro, cobre, zinc y plata están presentes encantidades apreciables (Park 1981).


Modelo conceptual de yacimientos de sulfuros masivos.- Estosdepósitos se generaron al mismo tiempo que la actividadvolcánica submarina, esto también se observó en 1970 en lasfuentes termales submarinas en las dorsales oceánicasconocidas como “Black smoker” fumarolas negras, debido alcolor oscuro que adquieren las emanaciones en el agua, debidoa la precipitación microscópica de sulfuros producidos por elcontacto entre el fluido hidrotermal a temperaturas entre250º-380ºC y el agua fría del mar. Estas fuentes se asocian asistemas hidrotermales y la circulación de aguas saladasmarinas.

El modelo en general tiene la forma de un cono invertido en laparte inferior y de lentejón en la parte superior. (Ver fig. )

En la parte inferior existe un stockwork de venillas de sulfurosen rocas intensamente alteradas y probablemente ha sido elalimentador de los fluidos hidrotermales que penetraron paraformar el cuerpo de sulfuro masivo sobreyacente.


En la parte media los sulfuros masivos o brechados estángradando a calcopirita + pirita + pirrotita, seguido de pirita,esfalerita, galena y al techo esfalerita, galena, pirita, baritina.Lateralmente se puede dar una mineralización estratiforme (encapas) y finaliza con horizontes de tufos, sílice, pirita yhematina. (ver fig.)

En el Perú la mina Perú Bar ubicada a unos 30 Km. al este deLima, en el techo tenía un gran cuerpo de baritina (sulfato debario) que fue explotado por décadas como una mina debaritina por la Compañía Bar Mine, luego al ir profundizando laexplotación pasó a ser una mina de zinc. Tambo Grande enPiura es otro ejemplo, cuyo techo era pirita (sulfuro de Fe) quese transformó a óxidos de Fe y hace décadas se le considerabauna mina de hierro; luego se entendió que se trataba de unsulfuro masivo.


Modelo generalizado de Yacimientos de Sulfuros Masivos


Cuando están asociados a rocas sedimentarias como lutitasnegras carbonosas, areniscas, rocas calcáreas,y rocasvolcanicas como andesitas y otros, estos se asocian a fluidoshidrotermales

Forma de la mineralización.- Tiene variedad de formas,lenticular de extensión lateral que raramente excede 1 Km.;pero, puede extenderse por varios kilómetros si es tabular depoco espesor; gran parte de la mineralización se presenta enforma masiva, hacia la raíz del yacimiento puede serstockwork, brechado y diseminado.


Rocas asociadas.- Son principalmente rocas volcánicasprovenientes del proceso volcánico, sean flujos lávicos,brechas volcánicas y volcanoclásticas submarinas,generalmente de composición petrográfica de riolita, dacita yandesita y rocas sedimentarias como lutitas, carbonatosnegros ricos en materia orgánica.

Mineralogía.- De la superficie hacia la profundidad laparagénesis (asociación mineralógica) es la siguiente:Baritina – aveces yeso/anhidrita.Esfalerita + calcopirita + galena + tetrahedrita/tennantita + bornitaPirita + calcopirita + pirrotita + magnetita Pirita + calcopirita + pirrotita (stockwork)

Geología económica.- Estos yacimientos son importantes fuentesde Cu, Zn, Pb, Ag y Au; también el cadmio, mercurio, cobalto yestaño pueden ser recuperados. Como minerales de ganga se tienecuarzo, calcita, barita, anhidrita, yeso, si las cantidades soneconómicas pueden explotarse la barita o yeso.


RELACIONADOS A INTRUSIVOS INTERMEDIOS A FELSICOS

PORFIDOS DE COBRE

Haciendo un poco de historia minera, los pórfidos de cobre seinician en los Estados Unidos, en la mina Bingham (Utah) haciainicios del siglo XX, esta era una mina donde se extraía cobre devetas, con una ley de 6%, fue Daniel Jackling de UTA Cooper Coque en 1903 se dio cuenta que si se trataban grandes cantidadesde mineral, podían explotarse el yacimiento con 2% de Cueconómicamente, para lo cual tenía que agrandar la mina y losmolinos para producir y procesar de 300 toneladas día a laincreíble cantidad de 5000 toneladas día, esa idea fue criticada yridiculizada; pero, esa idea fue real y comenzó una nueva época dela explotación de yacimientos de baja ley, pero con producción degran tonelaje. Oyarzun R. y Oyarzun J. (1991).

El término pórfido (cristales grandes en una matriz fina) se refiereporque frecuentemente estos yacimientos se asocian con rocasígneas intrusivas con fenocristales (cristales grandes) defeldespatos. Esta textura porfirítica indica que los magmasintruyeron y cristalizaron cerca a la superficie.


Los pórfidos de Cu están relacionados por lo general a intrusionesfélsicas (magmas ácidos), hay varios cuerpos de rocas intrusivas,emplazadas en varios pulsos y están asociados frecuentementecon enjambres de diques y brechas. Las rocas de caja intruidas porlos pórfidos pueden ser de cualquier tipo.


Modelo conceptual de yacimientos de pórfidos de cobre.-Sillitoe (1973) expuso un modelo clásico donde propone que elemplazamiento de pórfidos cupríferos ocurre dentro de unambiente subvolcánico, que se desarrolla por debajo de laactividad volcánica andesitita - dacítica superficial conectandoambos eventos geológicos.

Esto implica que las manifestaciones volcánicas subvolcánicasy plutónicas representarían diferentes niveles en la vertical deun mismo fenómeno magmático y por lo tanto, el nivel deerosión en un yacimiento dado determinaría cual parte de lacolumna ígnea mineralizada es visible. Esto explicaría en partelas diferencias aparentes que se observaron de un yacimiento aotro en términos de litologías, texturas, mineralización yalteración.

Sillitoe propone el modelo clásico de pórfidos de cobre. (verfig.)

Lowell y Gilbert (1970) plantearon los patrones concéntricosde alteración-mineralización (ver fig.) de la siguiente manera:


Zonación de mineralización hipógena (primaria):

Núcleo de baja ley, bajo contenido de calcopirita, pirita,molibdenita, magnetita en porción profunda.

Zona de mena, formando un cilindro en la parte externa de lazona de alteración potásica e interna de la zona de alteraciónsericítica: calcopirita (1-3%), pirita (1%), molibdenita(0,03%).

Zona de pirita, corresponde ~ zona filica: pirita (10%),calcopirita (0,1-3%), trazas de molibdenita.

Zona de baja pirita, ~ coincidente con zona propilítica: 2%pirita.

Zona periférica, calcopirita, galena, esfalerita, Au, Ag.


Modelo generalizado de Sillitoe (1973) sobre la relación espacial y magnética entre pórfidos cupríferos, plutonismo y vulcanismo.


Diagrama idealizado mostrando los patrones concéntricos de alteración-mineralización en el pórfido cuprífero (Lowell y Guilbert, 1970).


Rocas asociadas.- Las rocas favorables para contener pórfidos deCu son rocas ígneas porfiríticas de dacita, latita, riolita y latitascuarcíferas y sus equivalentes intrusivos de composición tonalítica,granodioríticas, dioríticas y monzograníticas, emplazadas en rocasvolcánicas y sedimentarias.

Mineralogía.- La mineralogía zonada del centro a la periferia deldepósito es:

Zona potásica: calcopirita + pirita + molibdenita; zonas decalcopirita + bornita + magnetita + Au; cuarzo + feldespatopotásico + biotita + anhidrita.

Zona filítica y argilítica: pirita + calcopirita + sericita + caolinita.

Zona propilítica: clorita + epídota + calcita; vetas tardías deenargita, tetraedrita, galena, esfalerita.

Zonacion por alteración


YACIMIENTOS DE SKARN

En la literatura estos yacimientos toman diversos nombres,yacimientos de contacto, metasomático de contacto,pneumatolítico de contacto, pirometamórfico, metamorfismode contacto.

Definimos como yacimientos skarn cuando un intrusivo(magma, principalmente de composición intermedia), penetraprincipalmente en rocas calcáreas, metamorfizándolo(cocinando la roca), este cambio de presión y temperatura yposteriormente la invasión de fluidos en la fase finalhidrotermal hace económico el yacimiento y forma diversaszonas en la aureola.


Esquema de un Skarn tomada de L. Baumann


Este contacto del intrusivo y los calcáreos (puede ser tambiénmargas, tobas calcáreas, limolitas, etc.) cambian la mineralogía,originando silicatos alumínico - cálcicos.

Se generan dos tipos principales de skarn:

Skarn Cálcico.- Son fundamentalmente endoskarns asociados condioritas, ganga de granate, epídota, piroxeno; siendo sus menas demagnetita predominantemente y una fase sulfurada con pirrotita,arsenopirita, calcopirita, esfalerita, anómalas, concentraciones deNi y Co.

Skarn Magnésico.- Asociado en rocas intrusivas comogranodioritas, cuarzomonzonitas. Las rocas caja fundamental sondolomias, alta concentración de magnetita con diópsido, espinelacerca al plutón y otro skarn con forsterita cerca de la dolomía,ambas de alta temperatura y tardíamente se forma flogopita,serpentina y los sulfuros posteriores a la magnetita son pirita,pirrotita, calcopirita, escalerita. (Lunar y Oyarzun 1990)


Zonas de un skarn.- Se denomina yacimiento de exoskarn(exocontacto) cuando la mineralización se ubica en la rocaencajonante, compuesta principalmente de calcáreos yendoskarn cuando la mineralización se ubica en los intrusivos.

Estructuras.- Son variadas las estructuras de mineralización,pueden ser parte en vetas, mantos, cuerpos, lenticulares,chimeneas, cuerpos complejos, arracimados y vetillas.

Geología económica.- Se explotan gran cantidad de mineralescomo grafito (C), schelita Ca (WO4), molibdenita (MoS2),magnetita (Fe3O4), hematita (Fe2O3), calcopirita (CuFeS2),bornita (Cu5FeS4), esfalerita (ZnS), galena (PbS), y comogangas arsenopirita, estibina, baritina, fluorita, calcita,etc.Minas Antamina, Milpo-Atacocha, Tintaya, Raura.

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