YACIMIENTOS MINERALESÍNDICE GENERAL 1.- Concepto y origen de los yacimientos minerales 2.- Métodos de estudio de los yacimientos minerales 3.- Clasificación de los yacimientos minerales 4.- La erosión y el transporte 5.- Productos de la meteorización 6.- Rocas y yacimientos sedimentarios detríticos 7.- Rocas y yacimientos sedimentarios carbonatados 8.- Rocas y yacimientos de precipitación química 9.- Recursos energéticos de origen orgánico 10.- Rocas y yacimientos ortomagmáticos 11.- Rocas y yacimientos ligados a volcanismo 12.- Procesos tardimagmáticos y yacimientos asociados 13.- Metamorfismo y yacimientos minerales 14.- La exploración minera 15.- La explotación minera 1 CAPITULO I CONCEPTO Y ORIGEN DE LOS YACIMIENTOS MINERALES 1.1 INTRODUCCIÓN Los elementos químicos que componen nuestro planeta están distribuidos de una forma que a grandes rasgos es muy regular, ya que dep ende de dos grandes factores: Su abundancia en cada una de las capas que componen el planeta, La naturaleza y composición de las rocas presentes en cada sector concreto que analicemos. Sobre la base de los datos conocidos sobre la naturaleza y composición geoquímica, mineralógica y petrológica de las diferent es capas en que está dividido nuestro planeta, la composición es simple y homogénea en la zona más profunda (núcleo), e intermedia en el manto, mientras que la capa más superficial (la corteza) presenta una composición más compleja y heterogénea. Esto último se debe a su vez a dos factores: El hecho de que la diferenciación pla netaria haya producido un enriquecimiento relativo de esta capa en los elementos más ligeros, que no tienen cabida en los minerales que componen el manto, que son de composición relativamente simple: fundamentalmente silicatos de Mg y Fe. Eso hace que con respecto al manto, la corteza sólo esté empobrecida en elementos como Fe y Mg (en lo que se refiere a elementos mayoritarios) y Ni, Cr, Pt, en lo que se refiere a minoritarios o trazas. La mayor complejidad de los procesos geológicos que operan en la cort eza producen fenómenos muy variados de enriquecimiento o empobrecimiento de carácter local, que afectan a la concentración de los distintos elementos químicos de diferentes maneras. De esta manera, podemos entender a la corteza como aquel segmento de nue stro planeta en el que se rompe la homogeneidad de la distribución de los elementos que encontramos en capas más profundas. Por ejemplo, a pesar de que existan algunas variaciones composicionales en el manto, éstas son insignificantes con respecto a la altísima variabilidad que observamos en la corteza. Así, en ésta podemos observar rocas ígneas que independientemente de su lugar de origen (manto astenosférico, manto litosférico, corteza) van desde composiciones peridotíticas hasta las graníticas. Es en la corteza donde, además, encontraremos las rocas sedimentarias y metamórficas. Los procesos que llevan a la diferenciación de un magma, o a la formación de una roca sedimentaria o metamórfica implican en ocasiones transformaciones profundas químico -mineralógicas. Es durante el curso de esos procesos que algunos elementos o minerales pueden concentrarse selectivamente, muy por encima de sus valores "normales" para un tipo determinado de roca, dando origen concentraciones "anómalas" que de aquí en adelante denominaremos "yacimientos minerales". El carácter "anómalo" de estas concentraciones hace que los yacimientos constituyan singularidades en la corteza terrestre. Es muy importante considerar el aspecto geoquímico del concepto: todos los elementos químicos están distribuidos en la corteza de forma muy amplia, aunque en general su concentración en las rocas es demasiado baja como para permitir que su extracción de las rocas resulte rentable. Como hemos explicado, su concentración para dar lugar a un yacimient o mineral se produce como consecuencia de algún proceso geológico (ígneo, sedimentario o metamórfico) que provoca la concentración del elemento. Por ejemplo, el oro que se encuentra concentrado en los yacimientos sedimentarios de tipo placer puede proceder del oro diseminado en áreas de gran extensión regional. En esas áreas el oro estará presente en las rocas, pero en concentraciones demasiado bajas como para poder ser extraído con una rentabilidad económica. Sin embargo, el proceso sedimentario produce su concentración en los aluviones o en playas, posibilitando en algunos casos su extracción económica. En definitiva, para que un elemento sea explotable en un yacimiento mineral, su concentración debe ser muy superior a su concentración media (clark) en la corteza terrestre. El otro factor importante a considerar es el económico: esas concentraciones podrán ser o no de interés económico, lo que delimita el concepto de Yacimiento explotable o no explotable, en función de factores muy variados, entre los que a primera vista destacan algunos como el valor económico del mineral o minerales extraídos, su concentración o ley, el volumen de las reservas, la mayor o menos proximidad de puntos de consumo, la evolución previsible del mercado, etc., factores algunos f ácilmente identificables, mientras que otros son casi imposibles de conocer de antemano. Esta conjunción de factores geológicos y económicos hace que el estudio de los yacimientos minerales sea una cuestión compleja y problemática, en la que hay que conju gar la labor de especialistas de distintos campos, ya que incluye desde las cuestiones que afectan a la prospección o búsqueda de estas concentraciones, su evaluación, el diseño y seguimiento de su explotación minera, el estudio de la viabilidad económica de la explotación, el análisis del mercado previsible para nuestro producto, hasta factores políticos (estabilidad económica y social de un país) o cuestiones medioambientales, como la recuperación de los espacios afectados por esta actividad. El término de yacimiento mineral se ha venido utilizando tradicionalmente para referirnos únicamente a los yacimientos de minerales metálicos, que se emplean para obtener una mena, de la que se extrae un metal. Es el caso, por ejemplo, del cinabrio, que se explota pa ra la extracción del mercurio. No obstante, el auge de las explotaciones de minerales y rocas industriales, y la similitud de los procesos que dan origen a los yacimientos metálicos y de rocas y minerales industriales hacen que esta precisión no tenga ya s entido. De esta forma, en este temario se va a abordar de forma integral el estudio de ambos. 1.2 CONCEPTOS BÁSICOS Cuando hablamos de Yacimientos Minerales, hay una serie de conceptos que tienen una gran importancia, ya sea en los aspectos geológicos-geoquímicos, o en los económicos. Los más importantes son los siguientes: Mena: Es el mineral que presenta interés minero. En general, es un término que se refiere a minerales metálicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento de interés. Para poder aprovechar mejor la mena, suele ser necesario su tratamiento, que en general comprende dos etapas: el tratamiento a pie de mina para aumentar la concentración del mineral en cuestión (procesos hidrometalúrgicos, flotación, etc.), y el tratamiento me talúrgico final, que permita extraer el elemento químico en cuestión (tostación, electrolisis, etc.). Ganga: Comprende a los minerales que acompañan a la mena, pero que no presentan interés minero en el momento de la explotación. Conv iene resaltar que minerales considerados como ganga en determinados momentos se han transformado en menas al conocerse alguna aplicación nueva par a los mismos. Subproductos (o by-products): Suelen ser minerales de interés económico, pero que no son el objeto principal de la e xplotación, si bien aumentan el valor económico de la producción: por ejemplo, el Cd o el Hg contenido en yacimientos de sulfuros, o el manganeso contenido en los pórfidos cupríferos. 2 Reservas: cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible de ser explo tado. Depende de un gran número de factores: ley media, ley de corte, y de las condiciones técnicas, medioambientales y de mercado existentes en el momento de llevar a cabo la explotación. Se complementa con el concepto de Recurso, que es la cantidad total de mineral existente en la zona, incluyendo el que no podrá ser explotado por su baja concentración o ley. Ley media: Es la concentración que presenta el elemento químico de interés minero en el yacimiento. Se expresa como tantos por ciento, o como gramos por tonelada (g/t u onzas por tonelada (oz/t). Ley de corte o cut-off: Es la concentración mínima que debe tener un elemento en un yacimiento para ser explotable, es decir, la concentración q ue hace posible pagar los costes de su extracción, tratamiento y comercialización. Es un factor que depende a su vez de otros factores, que pueden no tener nada que ver con la naturaleza del yacimiento, como puede ser su proximidad o lejanía a vías de transporte, avances tecnológicos e n la extracción, etc. Factor de concentración: es el grado de enriquecimiento que tiene que presentar un elemento con respecto a su concentración normal para que resulte explotable, es decir: 1.3 ORIGEN DE LOS YACIMIENTOS MINERALES El origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geológicos, y prácticamente cualquier proceso geológico puede dar origen a yacimientos minerales. En un estudio más restrictivo, hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos: 1. Los de minerales, ya sean metálicos o industriales, que suelen tener su origen en fenómenos locales que afectan a una roca o conjunto de éstas, 2. Los de rocas industriales, que corresponden a áreas concretas de esa roca que presentan características locales que favorecen su explotación minera. A grandes rasgos, los procesos geológicos que dan origen a yacimientos minerales serían los siguientes: Procesos ígneos: Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), y minerales metálicos e industriales (los denominado yacimientos ortomagmáticos, producto de la acumulación de minerales en cámaras magmáticas). Volcanismo: produce rocas industriales (algunas variedades "graníticas", áridos, puzolanas), y minerales metálicos (a menudo, en conjun ción con procesos sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano -sedimentarios). Procesos pegmatíticos: pueden producir yacimientos de minerales metálicos (p.e., casiterita) e industriales: micas, cuarzo... Procesos neumatolíticos e hidrotermale s: suelen dar origen a yacimien tos de minerales metálicos muy variados, y de algunos minerales de interés industrial. Procesos sedimentarios: La sedimentación detrítica da origen a rocas como las areniscas, y a minerales que podemos encontrar concentrados en éstas, en los yacimientos denominados de tipo placer: oro, casiterita, gemas... La sedimentación química da origen a rocas de interés industrial, como las calizas, y a minerales industriales, como el yeso o las sales, fundamentalmente. La sedimentación orgánica origina las rocas y minerales energéticos: carbón e hidrocarburos sólidos (bitúmenes, asfaltos), líquidos (petróleo) y gaseosos (gas natural). También origina otras rocas y minerales de interés industrial, como las fosforitas, o las diatomitas, entre ot ras. Como ya se ha mencionado, la sedimentación asociada a los fenómenos volcánicos produce yacimientos de minerales metálicos de gran importancia. Procesos metamórficos: El metamorfismo da origen a rocas industriales importantes, como los mármoles, o las serpentinitas, así como a minerales con aplicación industrial, como el granate. No suele dar origen a yacimientos metálicos, aunque en algunos casos produce en éstos transformaciones muy import antes. Así pues, y a modo de conclusión, en cada caso han de darse unas determina das condiciones que permitan que se origine el yacimiento, como algo diferenciado del conjunto rocoso, en el que uno o varios procesos geológicos han actuado de forma diferencial con respecto al resto del área, lo que ha permitido que se produzcan esas con diciones especiales que suponen la génesis del yacimiento 1.4 LECTURAS RECOMENDADAS Bustillo Revuelta, M.; López Jimeno, C. (1996). Recursos Minerales. Tipología, prospección, evaluación, explotación, mineralu rgia, impacto ambiental. Entorno Gráfico S.L. (Madrid). 372 pg. Carr, D.D.; Herz, N. (1989). Concise encyclopedia of mineal resources. Pergamon Press. 426 pg. Díaz Prieto, P. (1995). Glosario de términos mineros (Inglés -Español/Español-Inglés). Secretariado de Publicaciones. Universidad de León. 29 1 pg. Earth Science Australia. http://www5.50megs.com/esa/mindep/mindep.html Evans, A.M. (1993). Ore geology and industrial minerals: An introduction. Blackwell Science, 389 pg. Guilbert, J.M.; Park, Ch.F. (1986). The geology of ore deposits. Freeman. 9 85 pg. Jébrak, M. Manuel de gîtologie (on line). http://www.unites.uqam.ca/~sct/gitologie/mjg1.htm Kesler, S.E. (1994). Mineral resources, economics and the environment. Maxwell Macmillan International. 391 pg. Lunar, R.; Oyarzun, R. (Eds.) (1991). Yaci mientos minerales: técnicas de estudio, tipos, evolución metalogénica, exploración. Ed. Centro de Estudios Ramón Areces. 938 pg. Sawkins, F.J. (1984). Metal deposits in relation to plate tectonics. Springer-Verlag. 325 pg. Shakelton, W.G. (1986). Economic and applied geology. Croom Helm. 227 pg. Skinner, B.J. (1980). Economic Geology - Seventy-fifth anniversary volume (1905 -1980). Economic Geology Publishing Co. (El Paso, Texas). 964 pg. Smornov, V.I. (1982). Geología de Yacimientos Minerales. Mir. 654 pg. Vázquez Guzmán. F. (1997). Geología económica de los Recursos Minerales. Fundación Gómez Pardo (Madrid). 481 pg. CAPITULO II MÉTODOS DE ESTUDIO DE LOS YACIMIENTOS MINERALES Los yacimientos minerales presentan, como ya hemos visto en el tema anterior , dos aspectos complementarios de gran relevancia: los geológicos y los económicos. Cada uno de estos aspectos merece ser estudiado de forma autónoma, aunque coordinada, ya que se condicionan mútua mente. 2.1 ESTUDIOS DE TIPO GEOLÓGICO La geología de los yacimientos minerales es fundamental para: 1. Conocer con el mayor detalle características del yacimiento que condicionan su explotación minera 2. Determinar sus límites geográficos 3. Buscar yacimientos similares en áreas próximas o no 3 y el estudio de su viabilidad económica. En definitiva. Otr o factor suele ser el mineralógico/petrológico. la tectónica que los afecta. lo que debe permitir establecer si la explotación es viable o no desde el punto de vista económico. puede ser porque se depositó conjuntamente con ella.2 ESTUDIOS DE TIPO ECONÓMICO -MINERO Desde este punto de vista. tiene importancia directa en cuanto que define las áreas de mayor interés minero. Una vez conocidas las características generales de los yacimientos. etc. es decir. o que puedan afectar negativamente a éste. los aspec tos sedimentológicos (medio sedimentario en que se formó la secuencia. que busca establecer relaciones entre los minerales o rocas que forman el yacimiento y los procesos que pueden afectarla: cristalización. geoquímicos. mientras que cuando no son paralelos hablamos de yacimientos no concordantes o epigenéticos. También hay que conocer los contenidos en elementos que puedan añadir valor comercial a nuestra producc ión. bien en el aspecto de relacione s entre ellos (Microscopía) o bien en el de las variaciones menores de la composición de los minerales o de caracterización detallada de las fases minoritarias. saber qué oscilaciones van a poder tene r los precios de los minerales. pero no sabemos si tiene o no origen sedimentario. En el Capitulo 14 estudiaremos con mayor detalle estos aspectos. por ejemplo. a la vez que el resto de las rocas sedimentarias que forman la secuencia. como puede ser el contacto entre dos tipos de rocas distintas. estratoide se suele utilizar para designar yacim ientos en capas cuyo origen no parece ser sedimentario. estratoligado se ref iere a una yacimiento que se encuentra formando capas. como diferencias más acusadas. En la valoración económica hay que tener en cuenta este tonelaje. en ocasiones esta información no es suficie nte. Geométricos: los aspectos geométricos de un yacimiento son siempre fundamentales: conocer cual es su orientación con respecto al norte (di rección o rumbo) y su inclinación promedio (o buzamiento). son dos los estudios requeridos para obtener una idea clara de si una concentración mineral se puede considerar o no un Yacimiento Mineral: la cubicación de sus reservas. que en otra s condiciones sería subeconómica. pero complementarios. Complementario con el aspecto anterior tenemos la relación que se establece entre la orientación del yacimiento y la de las r ocas en las que se localiza: cuando ambos son paralelos hablamo s de yacimientos estratoligados. si está diseminado o concentrado en un conjunto rocoso sin que mues tre ningún patrón claro. del nivel concreto en que se localizan. de acuerdo con lo hasta ahora expuesto. incluyendo los sondeos mecánicos. a menudo el hecho de que la explotación de una zona rica pueda obligar a desmontar una zona con mineralización pobre puede hacer rentable la explotación de esta zona. que se multiplican a su vez por la densidad para obtener tonelaje de todo uno. y relaciones entre los minerales del yacimiento y otros minerales o fluidos asociad os (a través de la geoquímica 34 18 de isótopos estables. que en determinados casos pueden ser las de mayor valor económico (caso de oro o de los elementos del grupo del platino). el planteamiento económicominero puede ser diferente. disponemos de los suf icientes datos para conocer los procesos que lo han formado y modificado. Para ello.Estos estudios comprenden una serie de aspectos diferenciados. todos estos estudios nos llevan a este conocimiento básico del yacimiento que nos debe permitir establecer sus características mineras. Para estudiar este aspecto necesitamos dat os de observación. pero t ambién puede ser que halla sido introducido en la misma por un proceso hidrotermal. La cubicación de reservas de un yacimiento consiste en establecer de forma numérica los principales parámetros de la explotación: tonelaje (o volumen) del material explotable. además de por lo datos puramente geológicos. el principal es conocer el control geológico y geométrico de la mineralización: si está confinado en una estructura discordante bien delimitada (dique o filón). etc. Es un dato siempre interpretativo.. variaciones paleogeográficas que puedan existir ). en la explotación a cielo abierto. puesto que. que nos deben llevar a conocer aquellos aspectos que en cada caso sean relevantes: en unos casos será la naturaleza de las rocas asociadas. si está confinado por un conjunto estructural más amplio (bandas de deformación o de cizalla). está afectada por otros factores. El espesor (o po tencia) también se puede considerar dentro de esta categoría. ley media y ley de corte. alteración hidrotermal. conocer con el mayor detalle la distribución de los contenidos en los elementos quími cos relacionados de forma directa o indirecta con la mineralización. existen estudios más detallados que nos permiten conocer mejor el proceso o procesos implicados en la formación del yacimiento: El estudio de las inclusiones fluidas atrapadas en minerales (fundamentalmente de la ganga) suele aportar datos relevantes so bre la composición y temperatura de los fluidos implicados en la formación del yacimiento. 2. y por los contenidos (leyes) para obtener el tonelaje del mineral o elemento de i nterés minero que vamos a obtener.. o para otros similares. La geoquímica del yacimiento. que en general proceden de sondeos mecánicos. En cuanto a la prospección o investigación de yacimientos. se multiplican por la potencia para obtener volúmenes. como C . se pueden considerar cuatros aspectos diferentes: los geológicos. sobre todo de los que por su pequeño tamaño de grano no sean fácilmente identificable con las técnicas anteriores. En estos casos. y mínima en algunos yacimientos filonianos muy regulares. pero que requieren un complemento: Su valorización en términos económicos. y en su caso. e indirecta. ya sea directa o a través de sondeos mecánicos. En cada caso. los aspectos tectónicos (pliegues y fallas que puedan afectar a las formaciones o capas que forman el yacimiento ). como el geométrico (mayor o m enor continuidad de la mineralización en el yacimiento. si aparece en una situación concreta. Nos permite identificar los minerales no metálicos y las relaciones que es establacen entre ellos y los metálicos que puedan existir en las muestras estudiadas. Microscopía electrónica/Microsonda electrónica: son técnicas específicas para el estudio a gran detalle de los minerales que componen el yacimiento. Una cuestión siempre importante es el análisis de las perspectivas de futuro del valor económico de la producción.). Difracción de Rayos X. etc.. Est os aspectos serían los siguientes: Mineralógicos y petrológicos: La mineralogía y la petrografía detallada de los minerales y rocas que componen un yacimien to constituyen una información básica a conocer sobre el mismo. geofís icos y las labores mineras. se parte d e datos puntuales. qu e se extrapolan a datos reales. así como el valor económico total de estas reservas. no podemos "conocer el futuro". pues a menudo nos permite definir guías de prospección dentro del propio yacimiento. En general. o incluso sedimentarios (o singenéticos). estratoides. Con respecto a los términos indicados. y por el tipo de minería que se pretende llevar a cabo: no es lo mismo la explotación subterránea que la a cielo abierto. metales o rocas a lo largo de la vida prevista para 4 . que puede hacer que determ inadas zonas queden inaccesibles a la explotación). Sirve para identificar los minerales metálicos y sus relaciones mútuas. dado que puede haber procesos distintos que por convergencia han podido ser los responsables de estas características más comunes: si encontramos oro en un a roca sedimentaria de tipo arenoso. O . por ejemplo). pero afectado por el rendimiento de la planta de t ratamiento (que nos define la proporción del elemento que queda inaprovechado debido a pérdidas en el proceso de c oncentración). el precio que nos pagarán en las plantas metalúrgicas por la tonelada del concentrado que podamos conseguir en el lavadero. o afectados por los procesos que h an formado o modificado el yacimiento. como S .). No obstante. Microscopía metalográfica (luz reflejada). El estudio de la geoquímica isotópica aporta datos en dos aspectos: la edad de los minerales (a través de la geoquímica de isótopos radi ogénico o 14 radioactivos. Para ello disponemos de una amplia variedad de técnicas: Microscopía petrográfica (luz transmitida ).. Nos permite identificar con mayor precisión la naturaleza de los componentes minerales del yacimiento. los aspectos petrológicos (características de las rocas implicadas). variando de forma más o menos acusada: la variabilidad es máxima en los yacimientos estratoligados plegados. alteración superficial. aprovechando la porosidad y permeabilidad de la misma. A menudo estos datos no son constantes. el término singenético se refiere exclusivamente a concentraci ones que se originan por procesos sedimentarios. Esta cubicación. en otros. En los yacimientos no concordantes o diagenéticos puede haber tambié n una gran variedad de factores a considerar. En los yacimientos estratoligados hay otros factores que suelen ser de importancia en su estudio y caracterización: los aspec tos estratigráficos (caracterización de la secuencia sedimentaria en la que se enclavan. L. las relaciones espaciales entre roca y yacimien to y a su vez éstas con su entorno estructural. d isolución de componentes. Fenómenos que se conocen con el nombre de meteorización (química y física). que ha de ser cubierto también por la explotación. F. así como de las que se sigan llevando a cabo para descubrir otros. pues se forma en todos los ambientes geológicos posibles) sí es adecuada para la clasificación de rocas y de yacimientos minerales. que no sean negativas de antemano. procedente la cubicación. que. Para que esta viabilidad sea cierta. 406 pg.J. combustible de maquinarias. como es la genética (el cu arzo. las relaciones que presenta la mena con la ganga. Para ello. M. explotación. y los costes de explotación (consumibles. Oyarzun. para obtener la amortización completa de las inversiones. cambios bruscos de temperatura. Procesos endógenos. Sierra. el estudio de viabilidad incluye fundamentalmente el análisis de los cos tes de explotación.. Este cuadro nos va a servir de guía en la búsqueda de nuevos yacimientos en áreas próximas. 3.nuestra explotación minera. Como resultado. M. Centro de Estudios Ramón Areces. De esta forma. tanto implicado directamen te en el proceso (los mineros). R. In: Lunar. hidrosfera) produce una serie de efectos que en general conocemos bien: alteraciones (por ejemplo. Mangas. los materiales duros y compactos se disgregan y disuelven en parte. Grahan & Trotman. en general a distancias más o menos grandes de las rocas-madre. López Jimeno. R. sales).2 PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS O EXÓGENOS La exposición de las rocas a la acción de los agentes externos de nuestro planeta (atmósfera.. que el mismo objeto no entre más que en uno solo de los gru pos que se establezcan.R. tanto de ámbito local/regional (carreteras o ferrocarriles) como de mayor ámbito (puer tos). se clasificaría en todos los grupos que se establezcan. y que permite un agrupamiento de los objetos de tipo unívoco. y rocas o yacimientos sedimentarios. J.). 147 -177. la viabilidad de un yacimiento depende de tantos factores. es necesario tener alguna indicación en ese sentido: conocer las perspectivas de mercado de nuestro producto. y pueden llegar desde la prohibición total de realiza r determinadas explotaciones mineras. López Vera. Estos yacimientos o rocas sedimentarias se clasifican en mayor detalle. y se obtiene un valor indicativo de la producción anual prevista. Chapman & Hall. originados como consecuencia de los fenómenos de depósito. dado que cada una requiere unas inversiones determinadas. Incluso hay que incluir los costes de otras prospecciones llevadas a cabo con éxito antes de encontrar este y acimiento. Recursos Minerales.. un dato primordial es el del plazo previsto para la explotación. Entorno Gráfico S. exploración (Parte 1). Estos procesos conducen a la formación de las rocas y yacimientos de origen exógeno. Centro de Estudios Ramón Areces. (Madrid). Mineralogy for metallurgists: An illustrated guide. ha de darse que: Producción = Costes de explotación + beneficio industrial De esta forma. J.E. Vaughan. que en general depend en también del volumen de la producción anual. (1996). una clasificación genética. evolución metalogénica. se pueden diferenciar dos grandes subtipos: rocas o yacimientos residuales (originados como consecuencia de los fenómenos de meteorización in situ. Fander. e implican un coste adicional fijo por tonelada. 2. (1991). prospección.). en términos generales. No obstante. que incluye los costes del personal. (Eds. Wiley. impacto ambiental. Tipología. Bustillo Revuelta. The Institution of Mining and Metallurgy. Craig. (1991). tipos.W. Procesos exógenos. en función del proceso sedimentario: 5 . materializados en la Tectónica de Placas y procesos asociados. de la propia roca-madre). Po r ello. D. Las inclusiones fluidas: Métodos de análisis e interpretación. aunque a menudo también el de las expectativas de futuro del valor de la producción. Las distancias a medios de transporte. (1987). Para este análisis. tales como el magmatismo y el metamorfism o. Yacimientos minerales: técnicas de estudio. 77 pg. Mineral deposit evaluation: A practical approach. a la necesidad de llevar a cabo una restauración ambiental. es decir. Los condicionantes medioambientales son en la actualidad muy estrictos. añada un coste por tonelada variable en función de esta distancia y de la distancia al punto de consumo final. y los productos (fragmentos. pues éstos tienden a formarse por procesos concre tos y únicos. pues ello afectar á negativamente a este dato del valor económico de la producción. (1991). lo que a su vez nos da el valor anual de la producción. o en otras regiones similarPor ta nto. evolución metalogénica. la minería tiene la justa consideración de actividad económica de alto riesgo. 259 pg. mineralu rgia.P. principal divida en que se produce su cotización. como el hierro). 79 -146. A. como consecuencia de los procesos de liberación del calor interno del planeta. En definitiva. normalmente se divide el tonelaje de las reservas entre 10. por ejemplo. A efectos de una clasificación más detallada. ni de qué oscilaciones va a tener el dólar. todos aquellos que tienen lugar por encima de la superficie terrestre. que además pueden variar tanto a lo largo del perio do de actividad de la explotación. el problema a menudo es identificar correctamente qué proceso es el que ha formado una roca o un yacimiento mineral en concreto. Una ventaja importante de la clasificación genética es que nos permite establecer un criterio impor tante para la investigación de otros yacimientos similares: el conocimiento preciso del modo de formación implica identificar las rocas con las que se asocia. In: Lunar. R. como consecuencia de la interacción entre l as rocas y la atmósfera y la hidrosfera. basada en la identificación del proceso geológico que ha dado origen a esa concentración de minerales. como los necesarios para el funcionamiento administrativo de la empresa. Oyarzun. El estudio de viabilidad tiene como dato de partida el valor eco nómico de nuestra producción.3 LECTURAS RECOMENDADAS Annels. cuyo coste se añade al propio de la explotación en sí.. El principal problema que se plantea en cualquier clasificación de objetos naturales es fijar el o los criterios a seguir a la hora de efectuar esta clasificación de forma que nos sea de utilidad práctica. 372 pg. repuestos.. Otro capítulo a considerar como coste es el de la investigación mi nera que se llevó a cabo para descubrir el yacimiento.. son transportados hídrica o mecán icamente. que a menudo se dice que el estudio de su viabilidad solamente termina cuando el yacimiento ya se ha agotado. nos referiremos al coste de la explotación en sí. tanto en instalaciones como en maquinaria. J. Estos procesos pueden ser englobados en dos grandes grupos: es desde el punto d e vista geológico. tipos. la oxidación de los metales. Otro dato importante corresponde a la técnica de explotación a emplear.. o todos aquellos que tienen lugar por debajo de la superficie te rrestre. (1985).). esto es. Isótopos estables ligeros en el estudio e investigación de los yacimientos minerales. Applied mineralogy: a quantitative approach. evaluación. CAPITULO III LOS YACIMIENTOS MINERALES: BASES PARA UNA CLASIFICACIÓN 3. una clasificación que es poco adecuada para los minerales. C.1 INTRODUCCIÓN Un aspecto fundamental de cualquier estudio sistemát ico es la clasificación de los objeto del estudio. (Eds. mientras que no se produzca otro descubrimiento que pueda asumir esos costes. 436 pg. El tratamiento que requiera la mena implica también unas inversiones. R. Yacimientos minerales: técnicas de estudio. la clasificación que hemos adoptado aquí para el estudio de los yacimientos e s en general. no debe ser inferior a 10 años. Ed. La migración y posterior depósito de estos productos serán consecuencia de las condiciones físicas y químicas del medio (barreras físicas y químicas). H. como energ ía eléctrica. No obstante. (1981). exploración (Parte 1). Jones. Ore microscopy and ore petrography. Por último. Ed. Esta liberación del calor interno se produce de dos formas: por radiación (o conducción) y por convección. con lo que las partículas transportadas caen al fondo de la cuenca. pH. Cu.. 3. Por tanto. que tienen lugar en regiones profundas de la c orteza. Un aspecto muy importante a considerar es que se originan por fusión incompleta de los materiales correspondientes: no es una fusión total de éstas. Algunas excepciones son la transformación de las calizas en mármoles. y el movimiento que se produce del agua al calentarla en un recipiente. estos fluidos llegan a regiones superficiales. cuya mineralogía y textura estarán relacionadas con la historia glo bal del magma. el metamorfismo. La formación del magma obedece a fenómenos complejos. como consecuencia de la pérdida de poder de arrastre del agente de transporte. Todo ello nos lleva a una clasificación en que prima el criterio genético. formando compuestos insolubles de esos elementos (Pb. con lo que la temperatura superficial es un compromiso entre el calor que el propio planeta libera y el producido po r la irradiación solar. Ejemplos de este tipo de yac imientos son las evaporitas (sales. roca también con posibilidades ornamentales. y se manifiestan en una serie de fenómenos. Durante el proceso de enfriamiento se forman determinados minerales .) lo que dará origen a yacimientos minerales. y esta temperatura aumenta con la profundidad (gradiente geotérmico). Por otra parte. pudiendo llegar hasta la superficie... sino parcial. Cuando el enfriamiento es muy brusco. Hg. Por contra. Cristalizan allí donde se encuentran con condiciones favorables para ello: cuando el enfriamiento del fluido provoca la crist alización de determinados minerales. mientras que los volátiles se liberarán a la atmósfera. Estudiaremos con más detalle este proceso en los tema s correspondientes. Las fosforitas y el carbón son ejemplos de este tipo de yacimientos. los volátiles podrán interaccionar con el agua y sus sal es. Estos cambios. y hasta que se consolida completamente por cristalización. o cuando cambian las condiciones de presión. una potencia (espesor) limitado. Entre estos cambios. Pero en gener al.. y de removilización de componentes volátiles. pero hay una serie de apartados que permiten una subdivisión más completa de las rocas y yacimientos originados en relación con este proceso: El origen de los magmas. la asimilación (digestión parcial de rocas de la co rteza por el magma durante su ascenso) y la mezcla de magmas. o erupción.3 PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS O ENDÓGENOS Los procesos que tienen lugar por debajo de la superficie de nuestro planeta tienen su origen en la liberación de su calor inte rno. nuestro planeta. sufriendo algunos cambios mineralógicos y químicos. o la génesis de minerales nuevos con aplicaciones industriales. es decir. y él mismo se enfría. el magma asciende a travé s de la corteza terrestre. En el segundo caso. Zn. más que ge nerarlos. algunos de los cuales pueden observarse directamente en la superficie. Con posterioridad a la cristalización principal del magma. o que la salida del magma. y suelen presentar una gran extensión lateral. están afectados por la deformación tectónica. como más conocido) y fenómenos de transformación de las rocas al quedar sometidas a altas presiones y/o temperaturas ( metamorfismo). el metamorfismo es un proceso que no suele producir transformaciones de interés minero.Rocas o yacimientos detríticos: el depósito se origina de forma física. arenas) y minerales sedimentarios. el magma puede alcanzar la superficie de la corteza. la andalucita. dando origen a los procesos volcánicos. solo transmisión del calor. disminuyendo la capacidad del magma de ascender: a umenta su viscosidad. fenómenos magmáticos (volcanismo. dando origen al desarrollo de sistemas geotérmicos. En la convección el calor se transmite en forma de movimiento de lo caliente hacia zonas frías. Esto hace que. Rocas o yacimientos químicos: el depósito se produce por precipitación de las sales o compuestos químicos. en un medio subaéreo. como es el caso del volcanismo. La combinación de estos dos mecanismos (y las interacciones que se producen entre las placas) es responsable de los fenómenos internos del planeta: fenómenos sísmicos (terremotos). los más importantes son la cristalización fraccionada (posibilidad de q ue algunos de los cristales que pueda contener el magma se separen de éste). los procesos magmáticos se pueden considerar como un conjunto de procesos muy activos en la formación de yacim ientos. Al alcanzase las temperaturas de cristalización de minerales determinados. la relación que se establece entre el proceso geológico responsable de la formación de la roca o mineral correspondiente y su producto final. En estas condici ones se pueden dar dos situaciones diferentes: que alcance la superficie continental. como el oro. en función de la termodinámica del fundido. La cristalización del magma: Al ascender en la corteza el magma se pone en contacto con rocas más fría s. Todas estas rocas o yacimientos de origen sedimentario presentan caracteres generales comunes: suelen estar estructurados en capas. cuyo interior se encuentra a altas temperaturas. esta etapa de c ristalización principal da origen a las rocas plutónicas. Así. comenzando por los minerales de punto de fusión m ás bajo. como el granate. al ir acompañado de deformación tectónica. libera su calor de e stas dos formas. Fe. La radiación es la liberación del calor transmitido desde zonas calientes a zonas frías. presencia de electrolitos. Rocas o yacimientos bioquímicos y or gánicos: la sedimentación es una acumulación de restos de organismos (conchas. que fuerza el movimiento de las rígidas placas litosféricas. caparazones. Ejemplos son la convecci ón de aire caliente que se produce desde los radiadores de las habitaciones. que permita reproducir las c ondiciones de alta presión y temperatura responsables de estos procesos. De esta forma.. tanto de rocas como de minerales de interés minero. reteniendo determinados elementos (los que pasan a formar parte de esos minerales) y produciendo un enriquecimiento residual en los elementos que no tienen cab ida en los minerales formados. Por otra parte. éstos se forman. s e produzca bajo el agua del mar. yeso) o las formaciones bandeadas de hierro (BIF). pero los otros dos si. su estudio solo se puede abordar desde la experimentación en laboratorios muy especializados. se puedan obtener a partir de un mismo material madre magmas muy diferentes. lo que conocemos con el nombre de tectónica de placas. Un ejemplo de yacimientos de este tipo son los placeres de metales preciosos. y se dispersa rán. o de Eh -pH. o el manto superior. en función de cual sea el porcentaje de f usión. de masas de roca fundida que se originan en regiones profundas del planeta y ascienden. por tanto. Los fenómenos sísmicos no dan origen a rocas ni a yacimientos. Por un lado. y en general. Se depositan así los materiales sedimentarios (gravas. emite calor hacia el espacio. de mayor compacidad y vistosidad qu e la de las rocas originales. La evolución del magma: una vez formado. es un proceso que destruye los yacimientos. materia vegetal). El magmatismo incluye los procesos implicados en la génesis y evolución de los magmas. como consecuencia de una saturación de las aguas en estas sales o por la acción de barreras geoquímicas (Eh. y finalizando con los más reactivos. El proceso generador sedimentario La erosión y el transporte Sedimentación detrítica Sedimentación química y bioquímica Sedimentación orgánica El proceso generador magmático Plutonismo y subvolcanismo Volcanismo Metasomatismo Hidrotermalismo 6 . En ocasiones. De la misma manera. la formación de serpentinitas. los fluidos residuales se liberan y evolucionan entre la zona de cristalización y la superficie. pueden modificar de forma muy importante la composición de un magma .. los componentes mayoritarios del magm a cristalizarán o se enfriarán formando un vidrio (obsidiana o perlita) o un material escoriáceo (pómez).. de la misma forma que el extremo exter ior de una cuchara sumergida en un líquido caliente termina calentándose: no implica movimiento de materia. esqueletos. o de lagos. la convección produce un lentísimo movimiento de las rocas de zonas profundas hacia la superficie. de vegetación. así como l a rápida descomposición de cualquier resto orgánico. las posibilidades de la meteorización química son tan variadas como puedan ser las relacione s que se establezcan entre las propiedades del mineral y la naturaleza del medio ambiente en el que se encuentre. con mayor o menor importancia de unos u otros en función de un factor primordial: el clima. Como resultado. las propias raíces de árboles y plantas actúan químicamente con las rocas. cr istalización de sales) Los de tipo biológico (acción de determinados microorganismos. 985 pg. Meteorización química Las rocas. como las bacterias.) al congelarse genere unas enormes presiones internas. 389 pg. de la anhidrita. se produce la formación de otro mineral. las temperaturas medias. a la lixiviación o lavado de determinados componentes. se podrá producir la acumulación in situ de los productos de la erosión. sales) por los mismos agentes que producen los fenómenos de erosión: el agua y el viento. al quedar sometidas a otras muy diferentes reaccionan con el entorno. La oxidación puede ir acompañada de los procesos que veremos a continuación. http://www5. The geology of ore deposits. y lo nor mal es que en cada región se den varios mecanismos. como la descomposición térmica. bio tita.4 LECTURAS RECOMENDADAS Earth Science Australia. La hidratación implica la absorción de moléculas de agua y su incorporación a la estructura cristalina de algunos minerales. son sensibles al ataque de los agentes químicos existentes en la superficie de la Tierra. formadas en determinadas condiciones de presión y temper atura.2 PROCESOS EROSIVOS Como ya se ha indicado. y climas bajo los que se produce una muy intensa meteorización. El papel del metamorfismo 3. químicos y biológicos. etc. Estos factores influyen en la degradación a la intemperie de cualquier sólido. ligados a cambios de temperatura. J. otros en ácido s fuertes. el desgaste físico y químico que sufren las rocas bajo la a cción de los agentes atmosféricos. El mineral hidratado suele tener distinta estructura cristalina que el original. los productos metabólicos de los organismos que viven sobre las rocas incluyen productos muy agresivos para éstas. que pueden ser más o menos activos en cada caso dependiendo de la época del año (variaciones estacionales). (1993). que favorecen su descomposición. (1986). Del mismo modo. o de las raíces de plantas). es decir. piroxeno. las rocas que han estado sometidas a altas presiones de confinamiento sufre n una pérdida de carga o descompensación litostática. sobre t odo los que excavan madrigueras. debido a la dinámica superficial del plane ta. es la erosión.50megs. Asociado a este proceso está el de transporte de los productos de la erosión (fragmentos de rocas. lo que induce a un desequilibrio. otros en ácidos débiles. y es el principal responsable de las forma de "bolos" de los bloques graníticos sometidos a la acción de la intemperie. 4. Meteorización física La meteorización física agrupa a aquellos procesos o mecanismos que provocan la disgregación de las rocas. olivino. hay climas que favorecen la preservación de las rocas. Esto da lugar a su fragmentación y a la salida de det erminados componentes químicos. La acción abrasiva de los materiales arrastrados por el agua. A. el papel del transporte es también importante. Ch. y q ue en algunos casos puede ser reversible. contribuyendo de forma muy marcada a la acción erosiva del oleaje. favoreciendo su disgregación mecánica. Ore geology and industrial minerals: An introduction. En el apartado biofísico tenemos fundamentalmente la acción de las raíces de árboles y arbustos. líquenes. Por su parte. que condiciona a su vez la disponibilidad d e agua.ej. Los de tipo químico (disolución de minerales. Es el caso. favorece la meteorización de éstas. en lo que se refiere a sus efectos. provoca tantos y tan variados efectos erosivos. La fracturación tectónica de las rocas. famosos por su capacidad de colonizar las superfici es de todo tipo de rocas. que go lpean o se frotan contra las rocas. El caso más conocido es el paso del hierro de 2+ a 3+. desestabiliza la red cristalina del mineral. En el apartado bioquímico. carbonatos. como la oscilación térmica.ej. Esta oscilación térmica es especialmente activa en los vértice s y aristas de bloques de rocas. cloruros) con el mismo efecto de provocar un aumento de la presión en la grieta. La oxidación de minerales implica el cambio del estado de valencia de los metales que contiene en presencia de oxígeno libre. Hay minerales solubles en agua.F. que tiende a compensarse con la entrada de iones hidroxilo (OH -) Esto. que con sus obras. También podemos señalar el papel de algunos animales. la introducción de aguas cargadas en sales en esas grietas suele ir acompañada de la cristalización de las sa les (sulfatos. ya que en al gunos casos. hidrólisis de éstos. sin olvidar otros que pueden ser localmente importantes. desde su casi totalidad (si se produce su disolución). lo que se traduce en la aparición en las mismas de fracturas por lo general paralelas a la super ficie topográfica. al gunos se ven afectados por la luz o por el calor solar.com/esa/mindep/depfile/clas_dep. la erosión tiene lugar med iante tres grupos de mecanismos: físicos. Los procesos erosivos tienen lugar como consecuencia de tres grupos de fenómenos: Los de carácter físico. segregan ácidos que permiten su fijación al sustrato rocoso. Cada uno de estos procesos se da con mayor o menor importancia en unas regiones u otras en función de su climatología. Freeman. CAPITULO IV LA EROSIÓN Y EL TRANSPORTE 4. Guilbert. Papel aparte merece la acción erosiva desarrollada por el hombre. o de estado físico del agua (cristalización de hielo en grietas).. Por tanto. Es un proceso q ue suele implicar un aumento de volumen del mineral. Meteorización biológica Los organismos provocan también la meteorización de las rocas. construcciones. que por hidratación se tr ansforma en yeso: CaSO4 + 2 H2O -> CaSO4 · 2 H2O 7 . La acción de helada/deshielo en climas húmedos hace que el agua que se introduce como humedad en las grietas de las rocas (fo rmadas por otros procesos. que tienden a acentuar esas fracturas. o los organismos costeros que viven sobre las rocas perforando pequeñas oquedades. que en general se combinan.1 INTRODUCCIÓN Dentro del ambiente exógeno. El transporte juega también un papel muy importante en la clasificac ión de los productos de la erosión. las rocas de la superficie terrestre. Por otra parte. el viento o el hielo (glaciares). otros tienen tendencia a incorporar agua a su estructura. Esta oxidación produce además un aumento de la carga positiva en el mineral. que afecta a minerales como pirita. sus oscilaciones. Blackwell Science. Son de naturaleza va riada: La acción del cambio de temperatura nocturno/diurno. al estar formadas por minerales. . uno de los procesos más importantes que tienen lugar. que deja un residuo insoluble enriquecido en determinados elementos o compuestos. Por ello . provoca efectos de contracció n/extensión térmica de los minerales que producen su rotura. que al introducirse en el subsuelo ensanchan las grietas que puedan existir y colaboran en la fracturación de las rocas. Al irse aproximando a la superficie de la Tierra. sobre todo en zonas con fuerte insolación. p. ya que su mayor o menor capacidad de arrastre y reactividad química condicionan el que los productos de la erosión s igan o no siendo transportados. es decir. p. sin afectar a su c omposición química o mineralógica. previa a los procesos erosivos. si su acción es mas lenta que la del proceso erosivo.M. unido al mayor tamaño iónico del Fe 3+. hidrólisis y oxidación. en dos vertientes: una biofísica y otra bioquímica. son en su mayor parte de tres tipos: disolución.htm Evans. captando cationes y contribuyendo a la alteració n de los minerales. que produce su ampliación. En otros casos el proceso erosivo puede suponer el desmantelamiento continuo de estos productos.. etc. Sin embargo.M. Los líquenes. minerales. Park. dependiendo de la concentración del mineral que se disuelve. No hay que olvidar que este proceso implica la disolución de algunos de los componentes de la roca. los más lábiles. por la unión de los iones que d an como resultado compuestos insolubles. a f ormar iones en disolución acuosa. que son transportados por las aguas fuera de la roca meteorizada. la formación de caolinita y la liberación total del potasio contenido en el mineral original. en lo que se re fiere a la meteorización química. El tiempo favorece los procesos de meteorización. por ejemplo la laterización requiere un relieve muy suave. los elementos se lixivian por el siguiente orden de m ayor a menos facilidad: Na2O>CaO>FeO>MgO>K 2O>SiO2>Al2O3 mientras que los que tienden a concentrarse en la roca alterada son: H2O>Fe2O3 Factores que influyen en la meteorización Como hemos visto. como los carbonatos o sulfuros. con formación de hidróxido de aluminio. del grupo de la bentonita). sílice (en forma de cuarzo o de gel. con lo que cuanto más tiempo queden sometidas las rocas a la acción de la intemperie. En cada caso. Otro factor asociado es la temperatura y sus oscilaciones. el yeso (CaSO4 · 2H2O). para recuperarla. que puede ser arrastrado por el agua). y iones potasio. cuando el medio es muy rico en H +. En medios aún más ácidos. 3) Neoformación de otros minerales. 4. como ya se ha indicado anteriormente. implica la formación de un filosilicato ( illita). se produce también la hidrólisis de la illita: KAl2(Al. p. la acción del sol. o forman rápidamente compuestos muy insolubles. propios de climas estacionales. Los procesos de disolución e hidrólisis se ven favorecidos por factores climáticos y ambientales. mientras que en las segunda s se produce un contacto más continuado entre el agua cargada de sales y las rocas. El proceso implic a tres pasos: 1) rotura de la estructura del mineral. que favorecen la dinámica de los procesos. y se liberan también los aniones. y en especial por las altas temper aturas de los climas cálidos. y concentra relativamente a otros en el residuo.ej. las calizas necesitan climas cálidos y húmedos para que se produzca su disoluci ón. los iones H + se introducen con facilidad en las redes cristalinas. SO42-. gibbsita: 3 Al2Si2O5(OH)4 + H+ -> 2 Al(OH) 3 + 2 SiO2 Otro caso de lixiviación es el que afecta a los carbonatos. las laderas de solana sufren procesos distintos que los de las de umbría.Si3)O10 (OH)2 + 6 SiO2 + 2 K+ Es decir. y su mayor o menos grado de fr acturación tectónica. la litología. favorece aún más este hecho. y por su dureza. En las primeras los veranos serán favorecedores de los procesos que implican la insolación. la presencia de una cubierta vegeta l continua favorece los procesos de meteorización química. etc. Factores asociados al litológico son la porosidad y permeabilidad que pueda presentar la roca. la topografía. el cristal tiende a expulsar a los cationes. éste será prese rvado de los procesos erosivos. La intensidad del proceso hidrolítico se traduce en el grado de lixiviación de elementos químicos y en la formació n de nuevos minerales. La topografía. favorece la mayor parte de los mecanismos erosivos analizados. Es importante observar que frente a estos procesos de disolución y lixiviación hay elementos que se movilizan con mayor facil idad que otros. son muchos los mecanismos que actúan de forma coordinada para producir la meteorización. que se lixivian con el agua. el tiempo de actuación y los procesos de transporte. en forma de una serie de factores condicionantes: el clima. la presencia de aniones en el agua que la hac en más activa químicamente: caso de los aniones Cl-. Es el caso. Esto afecta sobre todo a los minerales que constituyen compuestos solubles. ya que controla la mayor o menos abundancia de agua (principal agente de la meteorización) y de vegetación. por eso. 8 . si las rocas que albe rgan un depósito mineral son rápidamente cubiertas por otras (p. en el que la abundancia de agua. Así. y por tanto. como suspensiones coloidales. Destaquemos.ej. y a temperaturas más altas. La litología tiene una influencia decisiva sobre determinados mecanismos. En términos generales. HCO3-. mientras que la ausencia de ésta favorece los de tipo físico. Veamos un ejemplo: Un mineral frecuente en las rocas ígneas es la ortoclasa. De igual manera. la tectónica regional puede jugar un importante papel. hay elementos que entran en disolución con gran facilidad. geles e iones en disolución. que por su estabilidad química ap enas son afectadas por los procesos de meteorización química. se llega a producir también la hidrólisis de la caolinita. definido por la denominada Serie de Bowen. Otras presentan distintas características en función del clima. lo que puede traducirse en un aumento de su volumen en hasta un 60%. Así. la estructura cristalina colapsa. El transporte se lleva a cabo de tres formas: como iones en solución. capaces de absorber grandes cantidades de agua. cuya carga es también positiva. Como consecuencia. También el hecho de que exista una pendiente favorece procesos distintos a los propios de las planicies. La hidrólisis consiste en la descomposición de los minerales debido a la acción de los hidrogeniones de las aguas ácidas. En este sentido. mientra s que en climas fríos y secos resisten bien los efectos de la meteorización. normalmente aparecen formando altos topográficos.3 PROCESOS DE TRANSPORTE Como hemos visto. en general: todos estos procesos son de carácter lento. Hay rocas. Así. o las formas locales del relieve.Si3)O10 (OH)2 + 2 H+ -> 3 Al2Si2O5(OH)4 + 2 K+ Es decir. una i nfluencia fundamental. La actividad biológica afecta también a los mecanismos de meteorización activos. La presencia en el área de compuestos "precursores" de estos aniones. pero no de otros. pueden afectar a algunos de los mecanismos activos de erosión : por ejemplo. sedimentarias o volcánicas). quedando por tanto retenidos en el residuo de la roca. la act ividad biológica. el clima más favorable para los procesos de meteorización es el tropical. mientras que en las segundas durante los inviernos la acción del hielo podr á ser un agente erosivo importante. favoreciendo a su vez los procesos de meteorización química y/o biológica. 2) Lavado o lixiviado de una parte de los iones liberados. de la existencia de yacimientos de sulf uros metálicos. mientras que otros tienden a formar gel es. Su hidrólisis produce la pérdida de parte de su potasio y de su sílice: 3 KAlSi 3O8 + H+ -> KAl2(Al. arrastra (o lixivia) a unos componentes. la repetición cíclica de procesos de hidratación -deshidratación. físicos y químicos. El clima tiene. es decir. mientras que al perder agua por desecación se vuelven a contraer. unido a las a ltas temperaturas existentes. En algunos casos. la acción de los mecanismos erosivos. Cada uno precisa d e unas condiciones más o menos importantes para actuar. en las primeras el agua discurre arrastrando los iones.Otro caso es el de algunos minerales de la arcilla (las denominadas arcillas expandibles. lo que produce la pérdida de su neutralidad eléctrica. mayor facilidad tendrán los procesos erosivos para actuar. En climas extremos siempre habrá un agente muy predominante: en climas muy fríos serán los propios del arrastre por el hielo (acción de los glaciares). en especial a la calcita: CaCO3 + H2O -> Ca2+ + 2 HCO 3La disolución implica que determinados componentes químicos de la roca pasan de formar parte de ésta. Así. tampoc o por los de tipo físico. en forma de un compuesto mineral. los cambios serán más o menos importantes. puede provocar la destrucción de la red cristalina del mineral. Una observación importante es que en las rocas ígneas la estabilidad de los min erales que las forman (Serie de Goldich) es contraria al orden en que se forman. Los granitos se alteran con gran facilidad en climas cálidos por la hidrólisis de sus feldespatos. que favorecen la infiltración de aguas superficiales. como las cuarcitas.. menos solubles. tiende a dar origen a tres tipos de productos: fragmentos de minerales o rocas (que reciben el nombre de clastos). que cada aumento de 10ºC de la temperatura duplica la velocidad a la que se producen la mayoría de las reacciones químicas. como la halita (NaCl) o en menor medida. en los muy secos y cálidos.. o como carga en fondo. Ahora bien. Debido a su pequeño tamaño y a su gran movilidad. porque en él se produce el depósito de iones procedentes del lavado del A. son muy importantes las modificaciones debidas al uso urbano de éste. a ser a rrastradas. Los líquidos. las lateritas y bauxitas. A su vez. líquidos y gaseosos. por lo que se le conoce también como horizonte de lixiviación o de lavado. distribuidos de forma aproximadamente paralela a la superficie topográfica. Alluvial mining: The geology. como el de nuestro satélite. 207. E. es el más intensamente afectado por los procesos de disolución. ganaderas y agrarias deben asegurar un tratamiento de desechos en los lugares adecuados a fin de degradar en el menor grado posible su valor ecoló gico y permitir su utilización posterior. y las menos. B y C. que arrastran sus iones hacia horizontes más profundos. dentro de esta última modalidad existen tres posibilidades: saltación. es decir. La materia orgánica correspon de a restos de la descomposición de organismos (vegetales y animales).D. Sedimentary structures. mientras que la forma influye sobre todo en el mecanismo de transporte activo: las más redondeadas tenderán a rodar. Además. Otros factores que influyen son el tamaño de las partículas. El horizonte A es el más superficial. El resultado es la formación de un manto más o menos continuo de materiales intensamente alterados. y se caracteriza por su color oscuro. carbonatos). es decir. 9 . Thompson. Se trata de un conjunto de materiales relativamente homogéneo. Los más extendidos son los regolitos y suelos. que fi jan el carbonato cálcico de las aguas.1 INTRODUCCIÓN Hemos visto a lo largo del tema anterior como se pro duce la meteorización. En suspensión se transportan las partículas más pequeñas. Los componentes sólidos son los fragmentos de rocas y minerales procedentes de la meteorización. Los regolitos y suelos están formados por componentes sólidos. algunas algas microscópicas (diatomeas). El horizonte B recibe también el nombre de horizonte de acumulación. El hecho de que las partículas físicas sean transportadas de una u otra forma depende en primer lugar de la velocidad de la corriente (cuanto mayor sea ésta. el agua de infiltración. Por ejemplo. agríco las y ganaderas implican la existencia de residuos tóxicos o desechos peligrosos para los suelos y el agua. Unwin & Hyman. y microflora bacteriana saprofítica. technology and economics of placers . geles e iones. Backwell Science. formado por los fragmentos de la roca original. que se designan como A. Salvo en situaciones muy concretas. Otra posibilidad es que los aniones y cationes sean fijados por organismos para construir sus caparazones. Los gaseosos corresponden a aire atrapado en los poros del componente sólido. más o menos transformada en ácidos húmicos. Perfil del suelo Como ya hemos referido. velocidad. o de sobresaturación. podemos ver que está formado por una serie de capas u horizontes. mientras que como carga en fondo se transportan los clastos de mayor tamaño. y cuando la energía sea muy baja. y cuales son sus principales productos: los clastos. en aguas mansas o al ces ar el viento. la Luna.2 REGOLITOS Y SUELOS La acción de los agentes atmosféricos sobre las rocas existentes en la superficie del planeta produce unos cambios en su natu raleza cuyo alcance hemos visto en el tema anterior. y los geles. producto de la meteorización de la roc a. como las que ocurren en las salinas.Los iones viajan en solución. El horizonte C es el formado directamente sobre la roca. más o menos cargada de sales en disolución.E.. como es el caso de muchos moluscos. Esta diferencia explica el que al "sue lo" de otros planetas. CAPITULO V PRODUCTOS DE LA METEORIZACIÓN 5. También nos vamos a referir dentr o de esta tema a los procesos de degradación de la piedra natural. mayor será el tamaño medio de las partículas transportadas por cada modalidad). Se caracteriza por la abundancia de componentes minerales. (1991). su densidad y su forma: a igualdad de tamaño las más densas serán transportadas con mayor dificultad. que son transportados hacia los medios de depósito. pero también materia viva: raíces de plantes. J. o en rego litos muy recientes. más o menos oxigenado cuanto mejor sea la porosidad del material. por lo que está constituido mayoritariamente por fragmentos más o me nos alterados y estructurados de ésta. El suelo se utiliza con fines ag rícolas. (1989). Se pueden di ferenciar tres horizontes principales. además de un importante componente orgáni co. normalmente esta estructuración aparece desarrollada al menos en sus términos básicos. 4. rodadura o arrastre. y sobre todo si se producen cambios en la fisico -química de las aguas de transporte (como suele ocurrir en la desembocadura en un mar o lago) se produce la floculación de los geles. que cuando ob servamos este manto de alteración existente bajo la superficie de cualquier punto de nuestro planeta. 508 pg. Pero hay minerales y rocas que son producto de estos procesos. debido a la presencia en el mismo de abundante ma teria orgánica. D. 260 pg. no se le denomine así. como sales precipitadas: carbonato cálcico e hidróxidos de hierro son los más comunes.H. Sedimentary petrology. Chapman & Hall. Los responsabl es de las explotaciones industriales. u otros microorganismos. dividido en una serie de bandas u horizontes. se depositará también la carga en suspensión. cuando un regolito aparece estructurado recibe el nombre de suelo.4 LECTURAS RECOMENDADAS Collison. recibe el nombre de suelo este mismo conjunto cuando aparece estructurado. que se originan durante la evolución geológica y biológica del regolito. Las actividades industriales. Primero dejará de ser transportada la carga en fondo. El depósito de las partículas se produce cuando la corriente pierde energía.B. que pueden ser tanto arcillas. y para que se produzca su precipitación química han de quedar sometidas a condiciones específicas producto de solubilidad (kps). o a saltar. y los gossans. También es posible que la mezcla con otros fluidos produzca la precipitaci ón de determinados compuestos. 5. También en estas condiciones de baja energía de transporte. urbanas. M. o lo que es lo mismo. Por su parte. Es decir. constituidos normalmente por partículas arcillosas. y de minerales neoformados durante el proceso (arcil las. ganaderos y como reserva forestal. lo que recibe el nombre genérico de "mal de la piedra". produciéndose una acumulación in situ característica. en relación con las emisiones volcánicas submarinas se produce la salida de abundantes metales pesados y formas químicas del azufre. de espesor variable y caracteres que dependen en el detalle de diversos factores. Macdonald. Denominamos regolito al conjunto de materiales producto directo de la meteorización de un sustrato. (1983). sino regolito: se trata de una acumulación no estructurada de polvo cósmico y de materiales procedentes de la trituración de rocas de la superficie planetar ia como resultado del impacto de meteoritos. entre los que los más importantes son la naturaleza de la roca or iginal y el clima existente en la región. Tucker. provocando l a precipitación de sulfuros de esos metales. diasporo y gibsita. o el chernozem. En estas regiones se forman los suelos de tipo podsol. los hielos y deshielos provocan deslizamientos de partículas. las lateritas y bauxitas corresponden en realidad a un tipo particular de suelo. y pueden ser de varios subtipos: suelos pardos mediterráneos. a menudo enriquecido. o los suelos aluviales. Cr.). así como bandeados. En general estos minerales se disponen en agregados terrosos o crustiformes. sin horizonte A y con un horizonte B formado por una costra o escudo de carbonato cálcico. impiden la formac ión de los diferentes horizontes edáficos. que se han preservado de la acción erosiva por parte de los agentes externos y ha n quedado fosilizados dentro de una secuencia sedimentaria. típicos de condiciones más áridas. a través de serpentina y clorita fundamenta lmente. y de hidróxidos de aluminio y manganeso. bre choides. pero enriquecidas preferencialmente en hidróxidos de aluminio. que se forman sobre los sedimentos de las llanuras de inundación de los ríos. durante su formación. costras calcáreas o caliches. y caracterizado por un horizonte A de gran espesor. hematites). suelos rojos mediterráneos. con el que se encuentran en equilibrio. rutilo). Además. que puede llegar a la decena de metros. produce como productos finales óxidos/hidróxidos de hierro.El proceso de formación del suelo recibe el nombre de edafogénesis. a menudo con tonalidades rojizas. Suelos de latitudes medias frías. Las lateritas se pueden definir como horizontes edáficos fuertemente enriquecidos en óxidos e hidróxidos de hierro. formando capas de espesor muy variable. Suelos de latitudes bajas. con un horizonte B que incluye un nivel oscuro de acumulación de humus y óxidos de hierro. aunque en ciertas condiciones suelos poco resistentes pueden también llegar a conservarse. Las bajas temperaturas reinantes en estas zonas hacen que la meteorización química sea poco activa. y con alta pluviosidad. el ranker. propios de regiones áridas o semiáridas. Un carácter también necesario para el desarrollo de estos suelos peculiares es la topografía plana. aumentando sus posibilidades mineras. se forman suelos con un horizonte B de gran espesor. con temperaturas m edias altas. En regiones algo menos frías se forman las tierras pardas. los suelos son susceptibles de ser erosionados. y minerales arcillosos. similar al anterior pero formado sobre rocas silicatadas. Suelen presentar coloraciones claras. Perte necen a esta categoría. funda mentalmente sobre rocas ígneas básicas o ultrabásicas. En climas tropicales muy húmedos. lo que dificulta su presencia en el registro geológico. con un característico horizonte B de col or pardo. debidas a la presencia de hidróxidos de hierro. Al igual que en las lateritas. sílice. Se forman en zonas de relieve horizontal sobre rocas ricas en hierro. que pueden clasificarse de maneras muy diversas. 10 . La acumulación de esta materia orgánica. que unido a la existencia del permafrost a partir de los dos o tres metros de profundidad. De las lateritas se extrae fundamentalmente hierro. propios de zonas encharcadas. como el granito o la pizarra. La mayor parte del suelo se encuentra permanentemente helado (permafrost) y sólo la parte superficial del mismo (mollisuelo) llega a deshelarse durante el verano. en cuya evolución juega un papel primordial el clima. Entre los condicionados por la topografía se encuentran los suelos hidromorfos o gleys. desarrollado en condic iones específicas: en climas tropicales. Son propios de regiones de clima mediterráneo. Por su interés minero. en elementos metálicos refractarios. y sales solubles de Mg y Ca (procedente de clinopiroxeno). formándose el característico suelo completo ABC. La hidrólisis de estos minerales. los estudiamos de forma específica. que constituyen un posible recurso geológico para la obtención de metano. Las bauxitas son muy similares a las lateritas. estos minerales se as ocian en agregados terrosos y crustiformes. como consecuencia de la acumulación de estos componentes en respuesta a la meteorización química av anzada de una roca que ya previamente mostraba un cierto enriquecimiento en este componente. Algunos de los yacimientos de hierro más importantes del mundo son de este tipo. Los suelos que con más facilidad pueden conservarse. como hemos mencionado. Los suelos azonales son suelos cuya génesis está condicionada principalmente por un factor particular distinto al climático. Co) pueden también concentrarse en la laterita. son aquellos que presen tan un perfil con niveles resistentes (lateritas. Al tratarse de la parte más superficial y alterada del sustrato rocoso. por favorecer la permanencia del agua en el suelo. Suelos de latitudes medias cálidas . en respuesta a la distribución de la vegetación y las regiones climáticas. ricas en minerales ferromagnesianos como el olivino o el piroxeno. en Brasil. sobre el que se implanta la vegetación y se produce la vida y muerte de animales y plantas. en determinadas zonas el permafrost presenta hidratos de gas (los denominados clatratos). y c on un horizonte B de color rojizo. que se conjugan para dar origen a distintos tipos. Están formadas mayoritariamente por hidróxidos y óxidos de hierro (goethita. etc. Una clasificación básica es la que divide los suelos en dos grandes grupos: zonales y azonales.3 Lateritas y Bauxitas Como acabamos de ver. Paleosuelos Son suelos formados en un pasado geológico. entre otros: Suelos en zonas polares. Es por ello que su distribución geográfica suele presentar un carácter regional. Los suelos zonales son suelos maduros. con gran intensidad y larga duración de la meteorización química. un suelo oscuro que se desarrolla sobre calizas. óxidos de hierro y titanio (hematites. a menudo acompañados de hidróxidos de hierro. formado sobre el loess. Debido al condicionamiento climático que presentan los suelos. Algunos de los componentes minoritarios de estos minerales (Ni. y enriquecidos en óxidos de hierro y aluminio: las lateritas y baux itas que veremos a continuación. a menudo acompañado d e sílice o cuarzo. con un horizonte A decolorado y horizonte B rico en arcilla y de color pardo rojizo. muy compactos y resistentes. costras calcáreas. Clasificación de los suelos La naturaleza de un suelo depende de gran número de factores. y los procesos de la vado superficial producen la diferenciación de un suelo AC. 5. el estudio de las características de los paleosuelos permite c onocer las condiciones climáticas que reinaron en el pasado. Entre los condicionados por la litología de la roca s ubyacente se encuentran la rendzina. Co n el tiempo se llegan a desarrollar los procesos de transporte y meteorización avanzada que dan origen al horizonte de acumulación (B). y retardar los procesos erosivos sobre el mismo. debido a que se forman sobre rocas previamente enriquecidas en este elemento. El proceso c omienza con la formación de un regolito. Los minerales que forman las bauxitas son bohemita. En este último. pisolíticos. lepidocrocita. como los del estado de Minas Gerais. y que puede ser el l itológico o el topográfico. fundamentalmente caolinita. ). Las bauxitas se explotan para la extracción metalúrgica del aluminio. y permite clasificar los materiales bauxíticos en las siguientes categorías: Bauxitas: ALFA entre –1 y –0. que es la situada por debajo del nivel freático. lo que a su vez implica que el azufre de éstos pasa a forma de sulfatos solubles. sobre todo debido a que la atmósfera urbana cada vez está más degradada por la presencia de mayores concentr aciones de contaminantes. que son rápidamente afectadas por los fenómenos de intemperie. a igualdad de los demás factores). pasando por acumu laciones de suciedad. comprendida entre el nivel freático y la superficie. ricas en feldespatos (granitos. En conjunto. Entre las rocas más utilizadas para ello se encuentran rocas de alta resistencia a la meteorización. Alveolización: Consiste en la formación de una red bastante continua de huecos u alveolos. que se liberan en el medio ambiente produciendo fenómenos de acidificación de aguas. tejas.4 GOSSANS Con este nombre de gossan se conocen también las monteras de alteración de algunos yacimientos de sulfuros: cuando éstos qued an sometidos a la acción de la intemperie. ya que en ellas se han pro ducido los mismos fenómenos que en los gossans naturales. Surinam. y caracterizada por un muy importante enriquecimiento en óxidos e hidróxidos de hierro. Zona de oxidación. cromáticas o biogénicas. del que son la única mena.Su composición química es variable en el detalle. para ello: es el caso de los morteros. sufren una serie de procesos supergénicos c on zonación vertical. La formación de un gossan implica la alteración de los sulfuros. pasan de estar como impurezas en las redes cristalinas de los sulfuros.85 · (%SiO 2 – (%Al2O3)]/%Al2O3 Este parámetro define aproximadamente el exceso o déficit de alúmina de un material respecto a una caolinita.. similar a la de los suelos. lo que favorece su explotabilidad. Al igual que en todos los casos que hemos visto hasta ahora. 5. y en concreto. más o me nos transformados. y la zona superficial o de gossan propiamente dicho. que. 5. o algunos yacimientos de feldespato sobre rocas ígneas fuertemente a lteradas. 5. similares a los que se producen cuando se liberan en la superficie del terre no sulfuros. exponiendo a la intemperie una mayor proporción de su lfuros inalterados. el factor implicado en la contaminación urbana. el grado de evolución del proceso tiene un triple control: el li tológico (el tipo de roca. Para que se produzca se ha de dar una conjunción de factores litológicos y climáticos que favorezcan la degradación de lo s minerales sin interés. en la que aún podemos tener otros compuestos metálicos oxidados. a estar como elementos nativos. que producen una importan te acidificación de las aguas procedentes de áreas en las que existen este tipo de yacimientos. 11 . que muestra un esquema típico de un gossan. A este se une. En especial su relación Al 2O3/SiO2 y su contenido en Fe 2O3 permiten su clasificación detallada y comercial.. como el granito. pero no del feldespato.. durante la minería. como consecuencia de la disolución de estas. hidr ólisis. en el que se pueden diferenciar tres grandes zonas. formada por una acumulación masiva de hidróxidos de hierro. lavado de Zn y Cu fundamentalmente. La minería favorece aún más este proceso. cuya fórmula es la siguiente: ALFA = [0. y es un problema que cada vez se hace mayor. También pueden tener diversos orígenes. Los principales yacimientos de bauxitas se localizan en Australia.25 Se forman sobre rocas ricas en minerales alumínicos. y concentración diferencial del oro y la plata. que no se da cuando la roca está sana. o incluso los ladrillos. o los yacimientos de caolín que se origi nan sobre este mismo tipo de rocas cuando la destrucción de los feldespatos es el fenómeno predominante.25 Materiales detríticos: ALFA 0. como ya hemos referido.. desde eflorescencias salinas. otros productos de origen natural también se emplean. Especial interés tiene el parámetro ALFA. cloruros.. sobre todo si son porosos. de la forma indicada en la figura adjunta. que pueden quedar dispersos también en el medio. Formación de depósitos superficiales. de abajo arriba: Zona primaria. Algunos ejemplos de este tipo son los yacimientos de granate de la zona del Hoyazo de Níjar. en Almería. y nos define su calidad industrial. sienitas). Los principales procesos que se reconocen en relación con este fenómeno de la alteración de los monumen tos son: Formación de pátinas: son costras superficiales. en las que el clima favorece la destrucción del resto de los minerales de éstas. Ello condiciona que el proceso de meteorización pueda dar origen a yacimientos minerales caracterizados por la facilidad con la que es posible separar el mineral o minerales de interés económi co. por tanto. algunas escombreras romanas de la Faja Pirítica Ibérica son auténticos gossans. cuyo efecto sobre estos materiales es devastador. Además.00 y 0.25 y 0. argamasas. característico de ciertos materiales.6 ALTERACIÓN DE LOS MONUMENTOS La mayor parte de los monumentos construidos p or el hombre están construidos con piedra natural o la incluyen como elemento auxiliar. etc.50 Arcillas bauxíticas: ALFA entre –0.00 Materiales arcillosos: ALFA entre 0. incluyendo la liberación y concentración de oro. se caracteriza por un importante enriquecimiento en hidróxidos de hierro tipo goethita. que de ja un residuo arcilloso (terra rossa) cuya meteorización a su vez puede dar lugar a la bauxita. micasquistos). en la que se producen enriquecimientos en sulfuros de cobre de tipo calcos ina – covellina. sobre rocas ígneas ácidas.75 y –0. a menudo esta agua conti enen proporciones variables de metales pesados.25 Arcillas poco bauxíticas: ALFA entre –0. d ebido precisamente a su similar proceso genético. Otra cuestión a considerar es que este proceso de alteración implica la liberación de aniones sulfato al medio ambiente. Zona de cementación. que favorece o no la meteorización que la afecta) el climático (los climas más templados y húmedos son los que más favorecen este tipo de procesos).50 y –0. que favorece especialmente los fenómenos químicos (disolución.5 OTROS YACIMIENTOS RESIDUALES La destrucción de las rocas es siempre un proceso diferencial: determinados minerales de las rocas se descomponen o solubiliz an con facilidad. y e l tiempo (los monumentos más antiguos están más degradados que los más recientes. además. La degradación qu e sufren estos componentes de las edificaciones se conocen con el nombre genérico de mal de la piedra. En general los yacimientos de este tipo suelen presentar morfologías planares y paralelas a la superficie del terreno. o la caliza. Se puede considerar subdividida en dos subzonas: la situada por debajo de la superficie. en la que la alteración generalizada de la roca que los contiene permite la explotación de este mineral. que corresponde a los sulfuros inalterados. De hecho. pero también otras como la arenisca. hasta origen biológico. pero que no afecte al mineral o minerales explotables. Además. produciendo algunos de ellos efectos tóxicos para los se res vivos. mientras que otros pueden permanecer inalterados durante pe riodos mucho más largos. que a su vez pueden ser de suciedad. o sobre rocas sedimentarias arcillosas (lutitas) o sobre rocas metamórficas ricas en moscovita (esquistos. afectado por un signo negativo. También pueden fo rmarse sobre calizas. Brasil.75 Bauxitas arcillosas: ALFA entre –0. como sultatos. Guayana. R. E. (1989). También suele ser objeto de interés el grado de evolución de los fragmentos.M. R. seguidos de los de feldespatos. Se originan así los sedimentos. etc. Humectación: acumulación de suciedad y humedad ligada a rocas muy porosas en climas muy húmedos. Por su parte. Es la formación de fracturas. en general acompañado de feldespatos. Como componentes mayoritarios.D. cromita. todos estos fenómenos hacen que la conservación de los monumentos sea un ca mpo en el que el conocimiento de la roca y de sus características. (1991). Entre ambas. A menudo. y pos terior uso de disolventes para eliminarlas). las más comunes son las arenas y areniscas y l as rocas arcillosas (lutitas o pelitas). J. López García. desarrollándose puntualmente o bien por erosión local de la roca. (1968). Son también re lativamente frecuentes las denominadas areniscas calcáreas bioclásticas.M. anfíbol. A menudo algunas rocas se descaman en placas. The geology of ore deposits.. y que corresponden a los limos y limolitas. así como fragmentos líticos. 6. y en este caso el transpo rte se produce en suspensión coloidal.).7 LECTURAS RECOMENDADAS Blanchard. en general cuarcíticos o carbonatados. o con po sterioridad. porque la pieza está sometida a grandes tensione s en su colocación. University of Nevada.). Universidad Complutense-Comunidad Autónoma de Madrid. del gas natural). B. es decir. M. (1997). R. de óxidos (magnetita. las posibilidades son p rácticamente ilimitadas: granos de otros silicatos (micas. como consecuencia de la suma de procesos.. evolución metalogénica. 23 pg. El mismo uso reciben algunas are nas sueltas. (Eds. en suspensión o como carga en fondo.. Freeman. A su v ez. (Coord. Interpretation of leached outcrops. entre 64 y 4 mm. García Romero.. J. cerámica estructural.. lo que hace que puedan seguir siendo transportados incluso mediante aguas no agitadas. 207.L.B. la naturaleza de los minerales que componen estas rocas y sus caracteres texturales y estructurales permiten definir su mejor uso dentro de una amplia gama: ladrillería. Mackay School of Mines. En definitiva. brechas). Oyarzun. desde las acciones físicas (colocación de letreros. como "p iedra de corte". y a partir de éstos. mientras que los conglomerados (o brechas) y areniscas s on rocas compactas. Winkler. o bien por la presencia previa en la roca de huecos. de diámetro superior a 2 mm (gra vas. López-Acevedo Cornejo. Springer-Verlag. que hace que este se interrumpa. V. suelen ser mucho más redonde ados y de mayor esfericidad. bloques de piedra. durability in man’s environment. (1986). en las arenas o areniscas el componente más común es el cuarzo. Ordóñez.). Acción antrópica: es muy variada. a menudo estos materiales contienen minerales de interés minero.. Disgregación. la drillos. la escala más utilizada es la de Wenworth. En este caso. oYacimientos de oxidación y enriquecimiento secundario . bien nuevas. J. incluso de metales nativos.) hasta la química (pintadas. estos granos viajan arrastrados por el agua o viento.. debido al efecto abrasivo del transporte. piroxeno. o se introducen en la misma aprovechando su alta porosidad y permeabilidad (caso del agua . etc. Guilbert.). 475 -492. las rocas sedimentarias detríticas. etc. CSIC.Excavaciones y cavernas. en lo s conglomerados podemos tener fragmentos de rocas. el viento o el hielo. Martín -Vivaldi Caballero.3 YACIMIENTOS DE TIPO PLACER 12 . No obstante. en medios costeros (playas). co mo consecuencia de la pérdida de energía del medio de transporte. Tucker. A diferencia del anterior. En cuanto a las rocas ya consolidadas. Erosiones superficiales. Backwell Science. Park. con lo que las partículas físicas que son arrastradas tienden a depositarse. suponien do una necesidad a cubrir por técnicos en mineralogía y petrografía. Soutullo García. Unwin & Hyman. de los conglomerados y arenas o areniscas. Todas estas diferencias nos llevan a establecer las posibles aplicaciones de cada uno de estos tipos litológicos: las gravas sueltas. se utilizan como áridos de construcción. del petróleo. Thompson. J. Yacimientos minerales: técnicas de estudio. Además.. 229 pg. E. Sedimentary petrology. Ed. las areniscas bien cementadas se han utilizado también en construcción. Son consecuencia de una desagregación de los granos de rocas como la arenisca o el granito.. Bauxitas. M. Collison. y las de grano fino. la componente intergranular fina. sobre todo en las de mayor tamaño: cuando es variado hablamos de rocas polimícticas. arcillosa. conglomerados. aunque pueden estar formados por rocas de naturaleza much o mas variada. rocas y sedimentos.. las de grano intermedio (arenas y areniscas). es una roca a menudo muy problemática por su alterabilidad. debido a su fácil labra. como ya hemos indicado. ya sean edificaciones u obras públicas. así como de los procesos de meteorización activos en cada zona concreta tenga una gran importancia. que se traduce en su forma: los más inmaduros suelen ser angulosos y de baja esfericidad. Recursos Minerales de España . J. (1992). morteros. que se depositan conjuntamente con el resto de la roca (caso de los yacimientos de tipo placer). El principal carácter diferenciador de los sedimentos y rocas sedimentarias es su tamaño de grano. 260 pg. (1991). Sedimentary structures.A. Las de tamaño inferior a 4 micras suelen corresponder a minerales de la arcilla. en la que los granos no se individualizan con facilidad (caso de las calizas). mientras que en el segundo se da origen a las rocas arcillos as (lutitas. 197 220. D. bien porque presentaba fracturas previas que se reabren o reactivan. como consecuencia de su naturaleza laminada y la desagreg ación de estas láminas. entre los cuales los más comunes son los de cuarzo. llegan a desaparecer completamente algunos elementos. son de ca rácter individual.. es posible diferenciar dos formas de depósito. exploración .. En el detalle. los que encontramos más lejanos al área fuente. tipos. Otros usos de las arenas y areniscas más puras (arenas silíceas) están en las industrias del vidrio y del silicio. pudingas. Stone: Properties. Pérdidas de material. En el primer caso se origina la matriz de las rocas detríticas. en zonas tranquilas. Otro carácter importante es la naturaleza d e los clastos. Textos Universitarios.1 INTRODUCCIÓN La sedimentación detrítica tiene lugar.E. las variedad es arcillosas se emplean fundamentalmente como materia prima en la industria cerámica. Estudio de las alteraciones en el claustro principal del Monasterio del Paular .F. 6.. Centro de Estudios Ramón Areces. de diámetro comprendido entre 2 mm y 64 mm. J. En concreto. Fragmentación. (1975). ilmenita. pero sobre rocas de tipo químico.2 SEDIMENTOS Y ROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS Son la consecuencia directa de la sedimentación de las partículas físicas arrastradas por las aguas. S. Separación en placas. Similar al anterior. El depósito en este caso se produce por el proceso físicoquímico de floculación. Ch. formadas por la acumulación de fragmentos de conchas de lamelibranquios. sobre todo las de las riveras de ríos. pelitas). en lo que se refiere a la naturaleza de los granos minerales. en función del tamaño y naturaleza de las partículas: Las de tamaño superior a 4 micras suelen ser granos minerales. en las que los granos o clastos están más o menos sólidamente cementados. CAPITULO VI ROCAS Y YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS DETRÍTICOS 6. 196 pg.. El hecho de que se trata de sedimentos sueltos o de rocas ya consolidadas marca también una diferencia considerable: las grav as y arenas son los materiales sueltos. mientras que los más evolucionados. como el oro. y al disminuir la energía del medio de transporte se depositan casi de inmediato (proceso físico). In: Lunar. que diferencia entre las variedades gruesas. mientras que si corresponden mayoritariamente a un tipo litológico hablamos de roca oligomíctica. 985 pg. Martínez Frías. In: García Guinea. 5. que puede tener lugar de forma conjunta y simultánea al depósito físico de las partículas.. gaster ópodos. Algaba Suarez. y mediante el proceso de diagénesis. en la que se produce el depósito de los mi nerales (caso de los mineralizaciones de tipo Almadén. p ero a menudo en estas rocas no resulta rentable su explot ación minera. 6. Otros minerales comunes en estos yacimientos s on: casiterita. al no sufrir meteorización. proceden de la liberación de la roca madre en la que se forman. gravas/conglomerados) están formadas. no había apenas oxígeno. aunque en ningún caso se consideran como sedimentarios puros. ilmenita. aprovechando sus características de alt a porosidad y permeabilidad. 13 . per o además otros. de formas más o menos regulare s. son arrastrados por el agua o el viento. Se expresa por el porcentaje de volumen de poros respecto al volumen total de la roca (porosidad total o bruta). por su importancia económica. En cualquier caso. con lo que su densidad es muy superior a la del resto. Ello condiciona que se concentren en puntos concretos del curso fluvial . Los que no se destruyen. como petróleo o gas natural. este proceso hace que la roca se desgrane. hasta casos en los que determinados puntos de la formación arenosa actúan como trampa para iones metálic os. y en función de factores climáticos y meteorológicos. muy móvil en condiciones atmosféricas. el volumen de huecos susceptibles de ser ocupados por fluidos. por granos. que vemos en el Cap 11). y consecuente migración. sin duda. La porosidad útil es. en los que las trampas corresponden a áreas locales con condiciones reductoras. relacionadas con la concentración de mater ia orgánica (restos vegetales. La presencia de los correspondientes fluidos en la roca obedece a distintos procesos: el agua puede ser de infiltración de agua de lluvia. y la necesidad de realizar una explotación completa de la roca.Determinados minerales de interés económico que componen las rocas son muy resistentes a la meteorización física y química. En los yacimientos de tipo placer se produce de forma natural la separación y concentración de estos minerales en sedimentos no consolidados.4 OTROS YACIMIENTOS EN ROCAS DETRÍTICAS Las rocas detríticas. mucho menos móvil. y en particular l as areniscas. el oro en particular se va acrecionando a las pe pitas. a menudo contienen concentraciones de minerales de interés minero que no se han depositado conjuntamente con la roca. más baja será la porosidad útil respecto a la total. por su parte. es decir. monacita. se define como porosidad útil la correspondiente a huecos interconectados. en general. entre las que destacan. tenemos que mencionar en primer lugar a lo s metales nobles nativos: oro. En cuanto a los minerales que solemos encontrar formando este tipo de yacimientos. La Permeabilidad representa la facilidad con la que una roca o formación permite a un fluido de viscosidad dada atravesarla. hasta acumularse en estas rocas (rocas almacén). se movilizan. sino que se han introducido con posterioridad en la misma. granate. Sin embargo. en relación con cuencas de tipo aulacógeno (rifts abortados). Esto es debido a dos factores: su baja ley en la misma. Los parámetros litológicos que definen la posibilidad de aprovechar el fluido son dos: la porosidad y la permeabilidad. entre otros. Los hidrocarburos naturales. También algunas gemas. White Pine en Michigan (EEUU) y el cinturón cuprífer o africano (Zambia-Zaire). las de los distritos de Kupferschiefer (Polonia). en la atmósfera actual eso es impensable. inferior en un 20 -50% a la total. sobre todo. rutilo. los más conocidos. del tamaño de grano de la roca: cuanto menor sea este tamaño de grano. además. incluyendo además un proceso de concentración a menudo problemático. sobre todo agua. Estos se depositarían preferencialemente en esos puntos al ser arras trados en disolución por las aguas que circulan por esa formación: caso de los yacimientos de uranio de tipo "roll-front". por ser resistentes a la meteorización existente en esa área y momento geológico. lo que abarata muy considerablemente su aprovech amiento minero. o transportada por un río bajo su cauce visible. El origen de estas mineralizaciones es controvertido. o que el viento deje de arrastrarlos antes que al resto. La diferencia entre porosidad total y porosidad útil expresa el agua (o fluido en general) inmovilizado dentro de la roca. Este concepto de porosidad útil está directamente relacionado con el de permeabilidad. Como ya sabemos. en la que a menudo podemos encontrar fluidos. y recibe la denominación de "agua irreductible" de la roca. Es importante resaltar el hecho de que el hecho de que un determinado min eral se meteorice o no depende de las condiciones externas imperantes en cuanto al clima o la composición de la atmósfera. Hasta fechas recientes ha sido objeto de controversia el determinar si la uraninita presente en los yacimientos de tipo placer de la cuenca de Witwatersrand (RSA) tenía origen detrítico o no. pasan a sufrir el proceso de transporte. En este caso. La porosidad es el volumen de huecos de la roca. dependiendo. La separación de la fase mineral de interés económico tiene lugar como consecuencia de la meteorizaci ón diferencial de los minerales que forman la roca. sino diagenéticos . cuando estos yacimiento s se formaron. como sabemos. como el diamante. el rubí o el zafiro. en la que la uraninita pudo actuar como mineral detrítico. La concentración de los minerales tiene lugar como consecuencia de su diferencia de densidad respec to al resto de minerales arrastrados por el medio de transporte: estos minerales suelen ser metálicos. era una atmósfera reductora. liberando U 6+. o que se concentren preferencialmente en determinados puntos de una playa. lo que hace que entre estos granos exista una alta porosidad. fundamentalmente). El origen concreto de estas concentraciones puede ser muy variado: desde la posibilidad de que se trate de fluidos mineraliza dos relacionados con procesos volcánicos que se infiltran en la porosidad de la roca.5 LAS ROCAS DETRÍTICAS COMO ALMACÉN DE FLUIDOS Las rocas detríticas gruesas (arenas/areniscas. a U 4+. por la destrucción de algunos de sus componentes minerales. plata y platino son. en la atmósfera del Precámbrico. pueden aparecer en este tipo de yacimientos. o almacenada durante el depósito de la roca en forma de fase intergranular. La figura adjunta muestra un esquema de este tipo de yacimientos. y define la posibilidad de ésta de almacenar más o menos cantidad de fluido. También influye en la forma de los granos. que favorecen la reducción del ión U 6+. es decir. aumentando su tamaño con el grado de evolución a lo largo del transporte. Además de esta porosidad total. la uraninita en condiciones oxidantes se meteoriza con gran facilidad. 6. los más conocidos e import antes son las denominadas "formaciones de cobre en capas rojas ". J. que es el cemento.1 INTRODUCCIÓN Las rocas carbonatadas son rocas formadas mayoritariamente por carbonatos. J. Esta sedimentación puede tener diversos orígenes.). y a su muerte. 14 . Freeman.R. (1991). y por otro. son relativamente numerosas: La más extendida es en la industria cementera: el cemento más común. fundamentalmente. Vol. 7. se va transformando en calcita.En estas condiciones.) (1991). Chapman & Hall.. se produce la floculación de las arcillas conjuntamente con el depósito de los carbonatos. Maynard. estas conchas o esqueletos se acu mulan.500ºC reacciona para dar un producto que recibe el nombre de clinker.J. También son interesantes desde el punto de vista geológico-minero por poder albergar concentraciones de minerales metálicos.. gasterópodos. la permeabilidad relativa del crudo decrece rápidamente con la disminución de la saturación en éste. technology and economics of placer s. al ir aumentando el grado de extracción. M. cálcico (calcita en las calizas) o cálcico -magnésico (dolomita en las dolomías). como granos de cuarzo. In: Lunar. Si el fluido es homogéneo. al alcanzar una saturación en crudo del orden del 50 55%. Se define así como permeabilidad efectiva de un fluido la expresión de la propiedad de una roca o formación de ser atravesada por ese fluido en presencia de uno o varios otros fluidos. y la disolución parcial y reprecipitación del carbonato cementa la roca. The geology of ore deposits.. y calizas margosas. De ellas. en la fabricación de cemento). (Eds. 260 pg. 493-507. Otra forma de d epósito es la fijación del carbonato sobre elementos extraños. 508 pg.E. agua y gas.6 LECTURAS RECOMENDADAS Force. pero la del agua permanece muy baja o nula hasta saturación en agua del orden del 45%. por lo que se utiliza el milidarcy (md). cuando la saturación del crudo es máxima (100 a 70-80%). s i bien la más común es la denominada precipitación bioquímica: el carbonato cálci co se fija (en general. Sedimentary petrology. (1991). También las algas fijan este compuesto. Reviews in Economic Geology. y se originan las denominadas margas.. 6. Este parámetro depende. Depende por un lado de las características de la roca. la unidad de medida de la permeabilidad es el Darcy. Así se originan las denominadas calizas bioclás ticas. Metal deposits in relation to plate tectonics. Eidel. Guilbert. el de tipo Portland. braquiópodos. esto se traduce en que en un yacimiento petrolífero con bajo contenido inicial en agua. caracterizados por la sedimentación de fragmentos de fósiles. Alluvial mining: The geology. lo que explica su importancia en el estudio de los almacenes de hidrocarburos. margocalizas. que si se f ragmentan y ruedan originan los pisolitos (calizas pisolíticas). Park. evolución metalogénica. Tucker. el primer caso es propio de medio energéticos. El aragonito. y no produce ninguna acción imp ortante sobre la roca. J. dando origen a las calizas. En un sistema agua-crudo. tipos. R. ya que ambos son propios del depósito en aguas tranquilas.2 ROCAS CARBONATADAS Calizas. (Eds. se habla de permeabilidad absoluta. hasta un valor de saturación en agua del 80 -90%. ya sean detríticos medio -finos (arena-limo). generalmente demasiado g rande para los almacenes de hidrocarburos. o resedimentación de fragm entos de calizas ya más o menos consolidadas. se producen interferenci as entre ellos que dan origen a permeabilidades efectivas para cada uno de los fluidos diferentes de sus permeabilidades absolutas. inestable en condiciones atmosféricas. solo las calizas tienen un auténtico origen sedimentario. (1983). R. formadas por proporciones variables de caliza y arcilla. en la qu e la proporción de la segunda irá aumentando progresivamente.B. para baja saturación en crudo. (1984). Society of Ec onomic Geologists. o de intraclastos.H. A partir de ese momento. Yacimientos de uranio. al cual una vez enfriado se le adiciona una pequeña cantidad de yeso p ara obtener el producto final. 216 pg. que calentada en horno a temperatura entre 1. Junto con el carbonato cálcico se suele producir el depósito de otros componentes. 325 pg. como es el caso de un yacimiento petrolífero.F. Springer-Verlag. dando origen a los oolitos (cali as oolíticas). momento en que solamente se extraerá agua En definitiva. exploración. En cuanto a sus aplicaciones. o pequeños fragmentos de fósiles. F. . en el que podemos tener petróleo. y se expresa en tanto por uno de movilidad de un fluido respecto a otro. o macroscópicos (lamelibranquios. Macdonald. la permeabilidad condiciona el ritmo de extracción. dando origen a mallas de algas o estromatolitos. se podrá extraer petróleo sin agua..400 y 1. Centro de Estudios Ramón Areces. de las proporciones o porcentajes respectivos de los distintos fluidos presentes. R. del tamaño medio y de la forma de los granos que constituyen la roca. Las rocas carbonatadas tienen un interés minero.. Yacimientos minerales: técnicas de estudio. Ed. ya sean microscópicos (foraminíferos). J. Ch. originando un sedimento carbonatado. En el segundo caso. respectivamente. mientras que la del agua se hace máxima. es una mezcla finam ente pulverizada y debidamente dosificada de caliza y arcilla. Oyarzun.M. Sedimentary and diagenetic mineral deposits: A basin analysis approach to exploration. Todas estas posibilidades dan origen a los diversos tipos de calizas. E. Backwell Science. 985 pg. Como expresa la figura. En términos de producción. y muy próxima a 1. E. la permeabilidad relativa del crudo es máxima. en forma de aragonito) en las conchas o esqueletos de determinados organismos. Para un fluido dado. La permeabilidad relativa corresponde a la relación entre permeabilidad absoluta y efectiva.Las calizas son rocas originadas por un proceso de sedimentación directa.). que se sustenta en sus aplicaciones directas (por ejemplo. varia en función directa con la saturación de ese fluido en la roca. 5. se extraerá una mezcla de crudo y agua. crece muy rápidamente hasta alcanzar el valor 1 para una saturación del 100%. CAPITULO VII ROCAS Y YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS CARBONATADOS 7. (1986). pues las dolomías se forman por procesos poste riores al depósito. Sawkins. pero si en la roca existen varios fluidos. Oyarzun. o finos (arcillas). y es mínima. e incluso agua y otros fluidos ( petróleo y gas). alta capacidad absorbente (qu e aumenta al calcinar la roca). etc. que suelen infiltrarse con gr an facilidad a través de sumideros. de interés minero por ser importantes menas de magnesio e hierro. alta porosidad. absorbente. ya que evita la movilización de éste mediante la formación de CaSO 4 (anhidrita). pueden ponerse en contacto con aguas enriquecidas en magnesio. ya sea superficial o subterránea. respectivamente. En cualquier caso. y por tanto. pasand o por la posibilidad de que tengan origen diagenético. Además. de bido a la disposición original de sus elementos texturales. en España existen yacimientos de diatomitas relativamente importantes. para que la acumulación sea suf icientemente rica en los restos silíceos. en concreto en la Cuenca del Guadalquivir y en la zona Prebética manchega (Si erra de Alcaraz. y también en la fabricación de ciertos cementos. sino calizas poco o nada recristalizadas. ya que son muy abundantes en esta región del centro de los Estados Unidos. no sedimentarios (reem plazamientos). es la obtención de cal (CaO)..Las dolomías se originan como consecuencia de procesos postsedimentarios: las calizas. y moderado poder abrasivo. las fo rmaciones de calizas desarrollen los denominados procesos kársticos. que implican la formación de cuevas y cavernas. en la obtención de magnesia [(OH) 2Mg ]. relacionada con la porosidad secundaria que desarrollan durante el pro ceso de dolomitización. de su porosidad. Este hecho sugiere que su origen sea posterior al proceso de dolomitización.. entre otras. en las que existe ácido carbónico disuelto como consecuencia de las reacciones: CO2 + H2O -> H2CO2 H2CO3 + CaCO3 -> Ca2+ + 2 HCO3Ello hace que bajo la acción del agua. por lo que las calizas sanas y no fracturadas suelen tener escasa capac idad de almacenamiento de fluidos. y posiblemente esté condicionado por el aumento de porosidad de estas rocas. a diferencia de las calizas. normalmente de carbonatos. con una producción anual de un as 75. en los que el agua contenga abundantes nutrientes y sílice. sobre todo para la sub base de carreteras. Texturalmente las dolomías no presentan apenas variabilidad. Los más frecuentes corresponden a yacimientos de sulfuros de Pb -Zn-Cu. aunque son mucho menos frecuentes. Además. etc.4 OTRAS ROCAS Y YACIMIENTOS DE ORIGEN BIOQUÍMICO Además de las calizas. es decir. 7.400 y 1.Otra aplicación común. Una aplicación a resaltar. Fosforitas. debe trata rse de medios protegidos de los aportes terrígenos. hay otras rocas formadas mayoritariamente por carbonatos.. por su importancia creciente. así como la forma de relieve más característico. Béticas. en formaciones marinas o continentales terciarias. su introducción en la roca se ve favorecida por la reactividad de sus componentes (calcita y/o dolomita) frente a la acción de e stos fluidos. sobre cuyo origen ha habido una larga y aún inconclusa polémica: se han defendido desde un origen estrictamente sedimentario para los mismos.Las diatomitas son rocas silíceas. 7. por lo que también reciben el nombre de yacimientos de tipo Alpino. Es también interesante el comportamiento de estas rocas frente a los fluidos: las calizas suelen presentar escasa porosidad primaria. En cuanto a sus aplicaciones. Suelen aparecer encajados en formaciones carbonatadas.-Las fosforitas son rocas que contienen al menos un 20% de P 2O5.). productos farmacéuticos. propias de aguas tanto marinas como dulces. Sus aplicaciones están relacionadas con sus propiedades físicas: baja densidad. sus aplicaciones concretas son las siguientes: Como filtros y clarificadores de grandes volúmenes de líquidos. al tratarse de rocas recristalizadas. Otra aplicación común es como árido. en forma de flourapatito criptocristalino ("colofana"). aunque también son formaciones poco adecuadas para almacenar aguas superficiales. Son también abundantes en las formaciones carbonatadas de las cordilleras alpinas europeas (Alpes. materia orgánica. en procesos químicos y metalúrgicos. dolinas.700ªC). aislante. si bien mayor variabilidad textural. en estas formaciones kársticas se puede acumular agua en grandes volúmenes: son excelentes acuíferos subterráneos. óxi dos de hierro. lo que impide el desarrollo de los procesos kársticos sobre ellas. Entre ellos tenemos las diatomitas y las fosforitas. negro marquina. También. mayor variedad y vistosidad (rojo alicante. alto pun to de fusión (entre 1. como mena del magnesio metálico. en determinadas condiciones (a bajas presiones y temperaturas) pueden responder a la deformación tectónica fract urándose. Sin embargo. Otra aplicación directa es como roca marmórea. pueden preservar r elictos texturales de la caliza original. Las dolomías. como carga. que también pueden llegar a ser mayoritarios: se conocen también con el nombre de "yacimientos de tipo Mississippi Valley". el torcal. Así. que suelen aparecer como capas de espesor variable. al tratarse de fluidos por lo general ácidos. Además. etc. Si tienen una cierta capacidad de almacenamiento de fluidos. Dolomías. tienen menor calidad que los mármoles auténticos. Esta acumulación se produce en medio sedimentarios extensos y poco profundos. aunque con colores más oscuros. que se emplea en la preparación de revestimientos refractarios siderúrgicos. que son algas microscópicas. Las de mayor calidad son las más ricas en sílice (95% Si O2). La mayor o menor pureza de la diatomita condiciona sus aplicaciones. Las únicas en actividad en la actualidad son las de Albacete. es decir. formas de disolución (lapiaces y cárcavas) o de hundimiento superficial (dolinas) . l o que a menudo resulta evidente es que son el resultado de la interacción entre fluidos mineralizados y la roca carbonatada. en especial en el Sur y Sudest e de la península. hay otra serie de rocas que son producto de la acumulación de minerales que los organismos incorporan a sus conchas o piezas esqueletales.. es su uti lización como lecho de procesos de combustión de carbón rico en azufre. sobre todo en aguas cálidas. las dolomías se utilizan como piedra de construcción y orn amentación. y la mineralización suele ir asociada a encajante dolomítico. minerales de la arcilla.Además de las calizas y dolomías. no son solubles en agua.. Albacete). 15 . etc. por calcinación: CaCO3 + calor -> CaO + CO 2 Esta cal a su vez se utiliza para la limpieza y desinfección de fachadas ( encalado). hasta un origen claramente postdeposicional. de aspecto semejante al de muchas capas de calizas fosilíf eras o pisolíticas. formadas como consecuencia de la acumulación de caparazones de diatomeas. Todo lo más. el carbonato cálcico es s oluble en agua. a menudo acompañados de fluorita y barita. formadas por los procesos antes descri tos. ). aunque actualmente en retroceso. En la industria química. en forma de masas más o menos continuas lateralmente y de potencia muy variable en el detalle. mientras que las impurezas. y como producto-base de otras aplicaciones en la industria química. lo que da ori gen al proceso llamado de dolomitización: 2CaCO3 + 2Mg 2+ -> (CaMg) 2CO3 Al ser la dolomita más densa y de estructura cristalina más compacta que la calcita.. baja conductividad térmica. para construcción: la mayor parte de lo que los marmolistas llaman mármoles no son tales rocas metamórficas. aditivo en cementos. Otras rocas carbonatadas. En cuanto a producción. Entre ellas destacan las rocas de magnesita y de siderita. en la producción de alim entos.. disminuyen su aplicabilidad.3 Yacimientos de minerales metálicos en rocas carbonatadas Las rocas carbonatadas con cierta fr ecuencia contienen mineralizaciones metálicas.000 t. este proceso implica un aumento del volu men de huecos de la roca. fuente de sílice reactiva. cuyo caparazón (o frústula) está constituido por sílice amorfa. lo que les confiere una cierta porosidad secundaria. Diatomitas. que favorece la entrada de fluidos en la misma. y a menudo están originadas por otro tipo de procesos. por tanto. lo que hace que este tipo de yacimientos se agrupen como volcano-sedimentarios.2 EVAPORITAS MARINAS Los mares contienen la mayor proporción de sales.B. que no han llegado a ponerse en explotación hasta la fecha. 985 pg. sufriendo sus partes orgánicas una degradación que supone la acumulación de sus esqueletos.ej. D.. Al alcanzarse. K.M. Se originan. si bien también existen evaporitas continentales.. J. peces). A. El fósforo. (1986). In: García Guinea. (Coord. de origen turbidítico y de edad precámbrica en la zona Norte de la Provincia de Ciudad Real y Sur de la de Toledo ( Fontanarejo-Horcajo de los Montes-Robledo del Mazo). Seebold. pero parece evidente que se forman bajo las siguientes condiciones: 1) presencia de surgen cias (upwellings) de aguas frías ricas en fósforo inorgánico disuelto (DIP en inglés). Blackwell Science. J.. algunos de ellos sí se describen como relacionados con procesos sedimentarios sin participación volcánica. J. (Coord. Bird. 969 -984. Textos Universitarios. También pueden formarse como consecuencia de procesos diagenéticos de reemplazamiento de calizas por el apatito. Recursos Minerales de España. Martínez Frías.. y cuando aumenta la evaporación van precipitando las más solubles. El continuo reflujo de fósforo por las surgencias produce una continua transformación de estos esqueletos en hidroxi. Gómez. Freeman. Se explotan para su tratamiento con ácido sulfúrico para la obtención de fertilizantes (superfosfatos). como consecuencia de la evaporación de aguas conteniendo abundantes sales en disolución. Escayo. Geoquímica y mineralogía del yacimiento de Pb -Zn de Rubiales (Lugo). fosforitas atípicas.F.M. I. J. In: García Guinea. En España. In: García Guinea. Bustillo Revuelta. Tanto el fitoplancton como los peces al morir van a parar al fondo de la plataforma. por sustitución del anión carbonato por el fosfato. por evaporación.. un nutriente esencial. Fernández. Guilbert. en la que se produce la acumulación del fosfato orgánico. CAPITULO VIII ROCAS Y YACIMIENTOS DE PRECIPITACIÓN QUÍMICA 8.. A menudo se pro ducen precipitaciones sucesivas: en un primer momento precipitan las sales menos solubles. J. galena y marcasita en dolomías: Mina de Reocín (Cantabria) . es decir. Los yacimientos de Pb-Zn del tipo “Mississippi Valley”: Visión global .Su origen es aún objeto de debate. 389 pg. el contenido medio en sales de los mares es del siguiente orden: 16 . Martínez Frías. Alonso. Park.5 LECTURAS RECOMENDADAS Arias Prieto. Recursos Minerales de España. Textos Universitarios.. Suelen formarse a partir del agua de mar. el nivel de saturación en las sales correspondientes. En el resto de los casos. 939 -946. 949-968. Recursos Minerales de España. (1993).). se produce la precipitación del mineral que forma ese compuesto. J. Introduction to geochemistry. (Coord. (1992).. Ore geology and industrial minerals: An introduction. M. CSIC. Yacimientos estratoligados de blenda. la presencia de estos iones en el agua de la cuenca correspondiente a menudo está re lacionada con actividad volcánica.. M. No obstante. 647 pg. o exhalativo-sedimentarios. En concreto. (1992). dispara la formación del fitoplancton. J. 7.). Ch. McGraw-Hill International Editions. en el Sahara ex-español (FosBucraa) y en Estados Unidos (Florida y Wyoming-Idaho). como es el caso de los nódulos de manganeso de los fondos abisales. al ser la base de la cadena trófica marina. somera y con aguas cálidas. G. o en regiones desérticas que se inundan esporádicamente. D. el cual a su vez.). entre los cuales los más característicos son los de evaporitas.y flúor-apatito. multiplica la vida de organismos superiores (p.. Las principales áreas productoras. The geology of ore deposits. Evans. Krauskopf. J. Martínez Frías. Textos Universitarios. formadas por precipitación química directa de los componentes minerales. M.1 INTRODUCCIÓN La precipitación química directa de los iones contenidos en las aguas que rellenan las cuencas sedimentarias da origen a diversos tipos de yacimientos. Las rocas evaporíticas son las principales rocas químicas. (1995). CSIC. Reinoso.K. J. y 2) presencia de una plataforma marina. (1992). y en especial en el caso de yacimie ntos metálicos. formadas en lagos salados. 8. CSIC.A.. como más importantes]. tres son los tipos de yacimient os minerales que pueden formarse a partir de las aguas de 17 . halita en las intermedias. carnalita (KMgCl 3 · 6 H2O). y sales potásicas y magnésicas en las más altas (ver figura). polihalita (K2Ca2Mg(SO4)4 · 2 H2O. vidrios especiales. obtenida por calcinación del yeso). En cualquier caso.. y sosa y sus derivados.. y sometidas a condiciones climáticas de gran ari dez. en las qu e existe un brazo de mar individualizado del mismo por una barra de arena. lo que permite su explotación. son tan variadas como su propia naturaleza: las ricas en yeso se explotan para obtener materi al de construcción (la escayola. Para que se formen este tipo de yacimientos. y en ot ros. Canadá (Saskatc hewan y New Brunswick) Alemania (Hannover y Stassfurt). 8. Por último precipitan los cloruros de potasio y magnesio (silvina. así como para la industria alimentaria.3 EVAPORITAS LACUSTRES Los lagos contienen por lo general aguas dulces. A menudo estos minerales aparecen constituyendo capas den tro de las formaciones evaporíticas. que permite ocasionalmente el paso del agua. en las cuencas marinas terciarias. de ambiente marino confinado. como la depresión del Guadalquivir. las ricas en halita. pero en ocasiones pueden llegar a contener aguas ricas en sales. Soligorsk en Bielorrusia). los denominados yacimientos potásicos.La salinidad media del agua del mar es del orden de 3. Para que se pueda producir la concentración de las sales que lleve a la satur ación. para su empl eo industrial en la obtención de cloro y sus derivados. el contenido medio en sales de los mares y océan os permite establecer la naturaleza de las sales que precipitan a partir del agua de mar: en primer lugar se alcanza la saturación en sulfato cálcico. alcanzando valores de incluso el 30%. con yeso en las capas basales. el agua se evapora . el cloruro sódico (halita). que es el menos soluble. los cloruros de potasio y magnesio [silvina (KCl). produciéndose la precipitación de halita. carnalita. para su uso como fer tilizante. En estas condiciones. A continuación se produce la saturación en cloruro sódico. mientras que las sales potásicas se ex plotan para obtener fertilizantes. pero la aisla durante largos periodos de tiempo.5%.). Es España los yacimientos evaporíticos más importa ntes se localizan en las series Terciarias de la zona externa del Pirineo – Valle del Ebro(Suria-Cardona). en la Cordillera Cantábrica (Cabezón de la Sal). de los que se extraen las sales potásicas o "potasas". que son los más solubles. y para fabricación de jabones. como ya se ha expresado. cerámicas. Este último tipo constituye los yacimientos de este grupo de mayor valor económico. al menos cuantitativamente. Sobre este modelo general. en otros. y sin comunicación con el mar que renueve el agua de concentración normal. Este valor se hace mayor es determinados casos. y en general. Yacimientos importantes a nivel mundial son los de Rusia (Solikamsk en los Urales. debe darse un mecanismo que favorezca la evaporación del agua en volúmenes reducidos. valor que es relativamente homogéneo en términos de grandes océanos. así que serán yeso o anhidrita los prim eros minerales que precipiten. En cuanto a las aplicaciones de este tipo de rocas. que pueden ser distintas a las que encontramos en el mar. se requieren condiciones geológicas y climáticas muy extremas: cuencas relativamente profundas. Esto se produce en un tipo de terminado de medios sedimentarios: las albuferas. y bajo una fuerte insolación. aumentando progresivamente la concentración en sales. hasta que durante una tormenta o una pleamar especialmente intensa vuelve a introducir agua de mar en la cuenca. En concreto. para obtener cloruro sódico. en cada cuenca concreta suele darse un predominio de unos u otros miner ales: en algunos casos será el yeso (a menudo acompañado de anhidrita) el mineral mayoritario. reiniciando el proceso. y que incluso pueden mostrar actividad a escala de observación directa. con sistente en la inyección de agua sobrecalentada o de vapor de agua en las formaciones que contienen e ste elemento. a menudo acom pañados de otras sales.lagos salinos intracontinentales: depósitos de sales sulfatadas sódicas (thenardita. fil onianas. intercaladas entre materiales detrítico -carbonatados. Martínz Frías (eds. In: J. entre los que destacan la potencia original de la capa o for mación salina. natron). Es interesante describir brevemente el método de explotación utilizado para este elemento: el denominado "método Frasch". aunque aparecen asociados a los yacimie ntos químicos de evaporitas. a menudo asociados con carbonatos de manganeso (rodocrosita). como más importante). F. Ordóñez. y otros sulfatos más o menos complejos e hidratados de Na. Oyarzun (eds. E. fibrosas (sepiolita-palygorskita). parte 1: origen de los componentes y balance salino. glauberita) o magnésicas (epsomita). De ellos tienen importancia sobre todo los de sulfato sódico y arcillas especiales. K. Risacher.6 EVAPORITAS Y HALOCINESIS O DIAPIRISMO Un carácter común en los yacimientos de e vaporitas. el responsable de que las evaporitas. y a 160ºC constituye un líquido de viscosidad muy baja. yacimientos químicos en sentido estricto. afectadas por el proceso de halocinesis. en sustitución de los fosfatos. que junto con las de origen volcánico constituyen los principales tipos de yacimientos de este elemento.) Recursos Minerales de España. Este aumento de potencia implica también un aumento de volumen. en la fabricación del papel kraft. aunque no en su proximidad inmedia ta. Ejemplos conocidos son el Salar de Atacama. La Rioja y San Adrián.. M. perfectamente in terestratificadas en las series originales. Los de sulfato sódico constituyen acumulaciones estratificadas de estos minerales (thenardita y glauberita mayoritarios. que se estudian en el Capitulo 11. Palygoskita y sepiolita. y la naturaleza y comportamiento mecánico de las rocas suprayacentes. 71-94. de Salt Lake City. Los que se localizan en áreas marginales de cuencas euxínicas (reductoras). que van desde las grandes acumulaciones de tipo BIF. o los nódulos de goethita que se forman en medios pantanosos ("hierros de los pantanos"). como consecuencia de la acción de bacterias sulforreductoras. por tanto. en forma de óxidos e hidróxidos. mientras que la sepiolita lo es de ambientes continentales . o las zonas desérticas de alta montaña (Himalaya) de Cachemira (India). en el que se registran ascensos anuales de 5 a 10 mm. debido a que éste funde a 112ºC. en el Desierto de Mojave (SE de California. en función de distintos factores. 18 . intercalados en los sedimentos terciarios de las cuencas de Madrid (los más importantes: Villaconejos.) Yacimientos minerales. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. en Chile.. A su vez. a menudo con ciertos contenidos en Cr y ¿qué mas?. como es el caso. (1991). En concreto. 8. 8.UU. Su formación parece estar relacionada con actividad hidrotermal submarina. S. Revista Geológica de Chile. Se explotan para la extracción del sulfato sódico pu ro. y dentro de esta categoría podemos di ferenciar entre los estrictamente sedimentarios. Navarra). de carácter viscoso. se produce el lavado de estas sales. es decir. pirolusita y criptomelana). y Sur-Centro de Canadá (el Gran Lago Salado. También. de morfologías más o meno s complejas. Este proceso es. Centro de Estudios Ramón Areces. como halita. y a su vez. No se pueden considerar. por t anto. hasta las pequeñas costras ferruginosas que se forman en a lgunas fuentes. escasas pero no excesivamente infrecuentes en estos clima s.5 YACIMIENTOS DE AZUFRE El azufre nativo a menudo se encuentra asociado a los yacimientos de yeso evaporítico. sino formando estas estructuras. el Lago Searles . y los denominados "ironstones". un aumento del empu je de Arquímedes producido por la diferencia de densidad entre estas rocas y las situadas por encima y debajo. a menudo forman do parte de series sedimentarias de regiones muy poco afectadas por deformación tectónica. que al cesar las lluvias se evaporan rápidamente y producen la concentración de las sales arrastradas. que constituyen acumulaciones pisolíticas u oolít icas de estos minerales (normalmente. Técnicas de estudio – Tipos – Evolución metalogénica – Exploración. dep ósitos de carbonatos alcalinos (trona. las de mayor interés minero son dos: las de tipo BIF. a claramente sedimentarias. 8.7 YACIMIENTOS DE HIERRO El hierro. en la que también se localizan lagos ricos en depósitos de bórax. 2. El otro tipo de yacimientos que pueden formarse en este tipo de cuencas son los de arcillas especiales. 23-2. y depósitos de arcillas e speciales (sepiolita. Madrid. existe una gran variedad de tipos de concentraciones de óxidos/hidróxidos de hierro de origen sedimentario. 8. To) y del Eb ro (Alcandrade-Arrúbal. García del Cura. (1996) Geoquímica del Salar de Atacama. del diapiro de Cardona (Barcelona). no se encuentren constituyendo capas horizontales. formado el diapiro propiamente dicho. 8. En estas condiciones se forman concentraciones salinas de composición muy variable. Ed. el Valle de la Muerte. que fluye con gran facilidad y puede ser bombeado hasta superficie. polihalita. no ligados a actividad volcánica. se produce una cierta migración de material hacia la zona del bucle que incre menta localmente el espesor de la capa o formación en ese punto. que afecta a su morfología respecto a las series sedimentarias que los albergan. Pero cuando se producen lluvias torrenciales.UU. 8. el movimiento de las masas salinas a lo largo de series sedimentarias para dar origen a los denominados diapiros. De entre t odas estas variedades. que se reduce a su vez para dar azufre nativo. In: R. a pesar de tratarse de rocas sedimentarias.8 LECTURAS RECOMENDADAS Alonso. y Villarrubia de Santiago. yeso. que constituyen acumulaciones nodulares de óxidos de Mn. EE. (1992). Este fenómeno está relacionado con dos características típicas de estos materiales: su baja densidad y su comportamiento mecá nico. M. El origen estaría en la precipitación química directa de este mineral en medios evaporíticos atípicos (fundamentalmente pantanos de regiones áridas) caracterizados por la escasez de aniones cloruro y sulfato y la abundancia de cationes.8 YACIMIENTOS DE MANGANESO Los óxidos de manganeso constituyen yacimientos de tipología muy variada. que llegan a ser también explotab les. que van desde tipologías epigenéticas. se señala que la palygorskita es característica de ambientes marinos. Se forman así concentraciones masivas de az ufre sedimentario. Madrid. en el que el mineral concentrado es el bórax. fundamentalmente. especialmente Mg. o toda una for mación de estos materiales intercalados entre otros más densos sufre una incipiente deformación tectónica que implica la formación de un bucle. que se emplea sobre todo en la fabricación de detergente sólido. H.4 EVAPORITAS DE MEDIOS DESÉRTICOS En los grandes desiertos la meteorización química actúa generando sales solubles que quedan durante largos periodos de tiempo sobre las rocas a partir de las cuales se forman. los yacimientos puramente sedimentarios de manganeso pueden ser de dos tipos claramente diferenciados: 1. constituye un metal que se acumula en determinados medios sedimentarios. que producen efectos medioambientales indeseados (eutrofización). en el que se produce la concentración de halita enriquecida en elemento s como Mg. La morfología final de estos diapiros puede ser m uy variada. De esta forma. Los que se localizan en los fondos oceánicos profundos. en función de la naturaleza de las rocas existentes en la zona. cuando una capa potente. de espesor y continuidad lateral variable. Gacía Guinea & J. Ca y Mg. El sulfato sódico natural: Características generales y yacimientos. que transforman el sulfato en sulfuro. Suelen constituir masa s lentejonares. y de vidrios especi ales. Las principales áreas de explotación de estos yacimientos son los lagos salinos del Norte -Centro de EE. sino bioquímico. Lunar & R. palygorskita). Ed. dando origen a yacimientos que llegan a ser de enormes dimensiones. En España existen también importantes yacimientos de este tipo.). Galán.A. es que pueden haber sufrido los efectos del proceso denominado diapirismo o halocinesis. a menudos interestratificados también con niveles arcillosos. 113-122. que se traduce en el desencadenamiento de un proceso de ascenso de los materiales. Li y B. y lo s claramente relacionados con ésta. En el detalle. 1211 -1228. que forman grandes charcas. Utah. a menudo directamente relacionados con secuencias evaporíticas típicas. por ejemplo. F. Lunar & R. líquido Como arenas asfálticas (tar sands) y pizarras bituminosas (oil shales).In: R. o sólidos (crudos pesados). Ramírez. Técnicas de estudio – Tipos – Evolución metalogénica – Exploración. Los hidrocarburos en la naturaleza aparecen en tres formas pr incipales: Como gas natural Como petróleo crudo. Geoquímica del Salar de Atacama. que hace que sean utilizables como fuentes de energía.5 Nitrógeno < 0. Centro de Estudios Ramón Areces.. mientras que petróleo y gas se forman a partir de microorganismos (plancton. El producto intermedio que da origen a estos productos. algas. los anticlinales actúan a modo de bóvedas.) Yacimientos minerales.9 0. La principal diferencia entre los tipos señalados es que el carbón se forma fundamentalmente a partir de restos de vegetales superiores (hojas. sino de la acumulación. Lunar & R. Ed. Técnicas de estudio – Tipos – Evolución metalogénica – Exploración. In: R.M. Yacimientos potásicos. Centro de Estudios Ramón Areces. Es variable. R. 645 -672. Centro de Estudios Ramón Areces. para poder ser explotables (extraíbles por bombeo). García del Cura.. (1991). parte 2: Evolución de las aguas. Oyarzun (eds. que se forman no como cons ecuencia de la acumulación de los restos inorgánicos de organismos (sedimentación bioquímica. abarcando una amplia zona receptora. F.. como muestra la figura siguiente. están constituidos casi exclusivamente por hidrocarburos.. Estas pueden ser de muy diversos tipos.. Centro de Estudios Ramón Areces. como los ácidos grasos. mezclados en proporciones diversas entre sí. 123-134. (1991). In: R. 1251 -1274. N2. y con otro s compuestos químicos: su composición elemental se muestra en la Tabla adjunta: ELEMENTO RANGO (%) TIPICO (%) Carbono 85-95 85 Hidrógeno 5-15 13 Azufre <5 1. M. 1171 1210.). Ortí Cabo. según la composición específica del gas.1 INTRODUCCIÓN Se incluyen aquí fundamentalmente el carbón y los hidrocarburos naturales (petróleo y gas). Madrid. es decir. (1991) El sulfato sódico natural en España: Las sales sódicas de la Cuenca de Madrid. 23-2.) Yacimientos minerales. Otros constituyentes. El valor medio es de 38 a 40 megajulio/Kg. 1229-1250.. recogen únicamente crudo procedente de la propia capa. Oyarzun (eds. de la composición química concreta: 19 . propano. también de carácter o rgánico. Los hidrocarburos se forman en rocas arcillosas que contienen este kerógeno (rocas madre). aunque las más comunes corresponden a pliegues anticlinales. Este parámetro varía en función de la densidad. . La principal característica económica de los petróleos es su poder calorífico. y compuestos oxigenados. como etano. Técnicas de estudio – Tipos – Evolución metalogénica – Exploración. degradació n y evolución de los propios restos orgánicos de estos organismos.A. que hemos visto en el Tema 7). Lunar & R.2 Metales < 0. recibe el nombre de kerógeno. Madrid. ó 9. Sus características físicas y económicas están muy relacionadas con la composición.. que llega a constituir hasta el 100% de los mismos (gas seco). puede incluir otros hidrocarburos gaseosos.2 HIDROCARBUROS NATU RALES El petróleo y el gas natural.3 Oxígeno <2 0. los hidrocarburos fósiles.-Está constituido por hidrocarburos líquidos fundamentalmente. o de las inmediatamente adyacentes. El Crudo ó Petróleo líquido . J. Ed. en medio anaerobio. por tanto. o en disolución en la fase líquida. Gas Natural. troncos. S. compuestos nitrogenados. Además.. He. en proporción decreciente con el número de Carbonos. son: H 2S.) Yacimientos minerales. Ordóñez.1 Se originan como un paso intermedio de la degradación de la materia orgánica. Revista Geológica de Chile . La figura .) Yacimientos minerales. Ortí. Risacher. Ar. Lunar & R.500-10. muestra a su vez la distribución de las reservas mundiales de crudo en grandes yacimientos en los diferentes tipos de trampas. a partir de las rocas que lo contienen. de Carbono e Hidrógeno. Su poder calorífico constituye la base de su interés eco nómico. Salvany. CAPITULO IX RECURSOS ENERGÉTICOS DE ORIGEN ORGÁNICO 9. obervándose como la mayor parte corresponde a las estrucuras anticlinales. (1991) El yacimiento glauberítico de Alcanadre: Procesos sedimentarios y diagenéticos (Mioceno Inferior. In: R.). Oyarzun (eds. Los yacimientos de gas natural están compuestos fundamentalmente por metano. en las zonas altas de los mismos. Salvany. La explicación a esta diferencia está en que.. L. Técnicas de estudio – Tipos – Evolución metalogénica – Exploración. (1996). Ed. Rosell. más o menos complejos. mientras que otras.000 Cal/gr. H. estos hidrocarburos han de migrar a rocas porosas y permeables (las rocas almacén) y quedar atrapados por algún mec anismo que impida que la migración los lleva hasta la superficie: las trampas petrolíferas.. como los cambios de facies. y. compuestos orgánicos. A. Oyarzun (eds. Depósitos evaporíticos de España: Aspectos geológicos y recursos. J. Otros constituyentes pueden ser: compuestos sulfurados en diversas formas orgánicas. y puede tener en solución hidrocarbu ros gaseosos (los denominados crudos ligeros). bacterias. Ed.. y en un rango concreto de presiones y temperaturas. tallos.. minoritarios pero frecuentes.M.. Madrid. Sin embargo.. 9. Madrid. . C uenca del Ebro). Alonso.-El gas natural se encuentra en dos tipos de yacimientos: Yacimientos de gas individualizado Yacimientos asociados a los de petróleo. butano. debidos a las condiciones de presión y temperatura a que hayan estado sometidos. Los hidratos de metano son muy poco abundantes en la naturaleza.75). y se utiliza para fijar su precio. Los bitúmenes se pueden definir. bien clasificadas. el carbón está constituido fundamentalmente por C.1ºAPI).Dentro de la composición química del carbón se debe diferenciar entre los datos correspondientes a la estru ctura química del carbón. Las Arenas asfálticas son rocas sedimentarias. en grados API.). El contenido en cenizas se determina por combustión en aire.-Se incluyen aquí los hidrocarburos naturales de carác ter sólido.8 3-5 89-98 2-14 7000-8350 20 . que contienen productos petrolíferos pesados.3ºAPI) y extrapesados (<10ºAPI). como mezclas viscosas naturales de hidrocarburos de molécula muy pesada. constituye la expresión de este parámetro. Las rocas que contienen proporciones importantes de estos bitúmenes pueden ser de dos tipos: Arenas asfálticas y pizarras bituminosas.4-1. con lo que. o en gr/cm 3. hulla y antracita.10. . formada por compactación y maduración de restos vegetales superiores.5 3-25 37-86 25-50 3500-7500 1. La densidad se expresa en gr/ml. puesto qu e nunca se trata de materiales metamórficos. más comúnmente. ya que es un reflejo directo de su composición química. Desde el punto de vista elemental. Calorífico Cal/Kg.3 EL CARBÓN El carbón se forma como consecuencia de la acumulación y evolución de la materia orgánica de origen vegetal que se produce en determinadas cuencas sedimentarias.8 a 0. contendrán crudos menos densos. Pueden ser de dos tipos diferentes: hidratos de metano. desde el punto de vista de explotación. en las que el bitumen representa del orden del 18 al 20% en peso de la roca. Los Hidrocarburos sólidos. porosas y permeables.11. Su alta densidad y viscosidad impide su explotación convencional por bombeo.Grado: por el nivel de impurezas (cenizas) que contenga. consolidadas o no. 9. oxígeno. a través de sus productos refinados: gasolina. por lo que no vamos a insistir en su d escripción. Composición y propiedades.Tipo: diferencias en el tipo y clase de material vegetal que contenga.3-31. y el poder calorífico.02.5 t carbón = 1 t petróleo = 1. es una roca sedimentaria organoclástica de grano fino. lo que implica que los yacimientos profundos. para un crudo de 0. etc. fuel-oil. materia prima para lubrificantes (aceites y grasas para motore s).1-1. menos a menudo carbonatadas (margas). para un crudo de 0.9 10. La materia orgánica que contienen está formada por restos de algas lacustres o marinas. Es la evolución de turba a lignito.2-1.77 gr/ml = 50º API (crudos ligeros) Este parámetro es un criterio muy representativo de la calidad económica del crudo. enterrados a mayores profundidades. en especial de resinas y asfaltenos. que aparece constituyendo secuencias características que reciben el nombre de ciclotemas.11. o.8 11. El contenido en humedad se determina por la pérdida de peso relativa de la muestra calentada a 107ºC durante una hora en una atmósfera inerte. azufre.7 a 0. H y O.3 20-50 27-31 25-55 2000-4000 1.700 . y productos sulfurosos minoritarios. la proporción de volátiles.000 m 3 gas Un carácter importante de los crudo s es su densidad..25 -1.1ºAPI).500 cal/gr. La principal aplicación del crudo es para obtención de energía. Las pizarras bituminosas son rocas sedimentarias pelíticas (arcillosas). están formadas fundamentalmente por asfaltenos y productos complejos ricos en nitrógeno. Otros parámetros de gran importancia en la actualid ad son los referidos al contenido en elementos menores que puedan liberarse durante el proceso de combustión. frente a productos saturados y ligeros. Se trata de arenas gruesas. Así mismo. Densidad Humedad (%) %C % Volátiles P. traducida a los denominados componentes macroscópicos del carbón: fusita. medios (22. rica s en kerógeno y pobres en bitumen (0. Los parámetros tecnológicos que se utilizan para definir un carbón son: el contenido en humedad.2 y 0. etc. que evolucionan inversamente: . Su composición química es muy variable y compleja.0. El carbón es una roca sedimentaria combustible con más de l 50% en peso y más del 70% en volumen de materia carbonosa. El poder calorífico se determina por combustión dentro de un calorímetro. que se relaciona de forma directa con su contenido en cenizas. lo que resulta equívoco con respecto a su naturaleza petrográfica. de no ser por el hecho de que en la fracción inorgánica de éste pueden existir carbonato s y sulfuros que se descomponen a esas temperaturas.Rango: diferencias en el grado de evolución o carbonización que haya sufrido.100 cal/gr. con proporciones menores de N y S. y con relaciones O/C entre 0. y que pueden tener efectos nocivos para la salud humana o del medio ambien te. Desde el punto de vista estratigráfico. y los correspondientes a su composición elemental. generalmente con altas relaciones H/C (1. el contenido en cenizas. Aumenta con el porcentaje de hidrocarburos y productos pesados.5-5%). gas -oil (diesel). Desde el punto de vista geoquímico. Lignito Hulla Antracita 1. Sería un fiel reflejo del contenido en materia mineral de un carbón. clarita y vitrita. Los té rminos comerciales que se utilizan son: crudos ligeros (31. y capaces de producir hidrocarburos por pirólisis. y bitúmenes y asfaltos. Disminuye con la temperatura a la que se encontraba el petróleo en su ambiente de generación. Como comparación.675 a 10. Otros usos: materia prima para la industria petroquímica (polímeros. compuesta esencialmente por r estos litificados de plantas. y pizarras bituminosas (oil shales). Clasificación del carbón El carbón se clasifica según diversos criterios: . Los hidrocarburos semirrefinados que se pueden extraer de los bitúmenes reciben el nombre de crudos sintéticos. expresado como tanto p or ciento con respecto del peso original de la muestra. a efectos de poder calorífic o: 1. aglomerantes asfálticos (fracciones pesadas). para un crudo de 0. el poder calorífico es mayor para los crudos ligeros que para los pesados. ya que aparece en dos tipos importantes de yacimientos: arenas asfálticas ( tar sands). Ocasionalmente reciben la denominación de "esquisto s bituminosos". el residuo. que no pueden ser recuperados por medios tradicionales.1 gr/ml (igual que el agua) = 10º API (crudos pesados) .675 cal/gr.100 . La familia de los bitúmenes es mucho más importan te.600 y 8. una hulla presenta un poder calorífico entre 5. durita.000 cal/gr. . a unos 500°. es necesario diferenciar aquellos datos relacionado s con la medida de algunos parámetros de importancia tecnológica. Otra propiedad importante del carbón es su densidad. pesados (10-22.C. de viscosidad muy elevada.9 a 0.95 Así. keroseno. Todos los p rocesos de lavado y concentración de carbones se basan en el aprovechamiento de esta propiedad. La proporción de volátiles viene dada por la pérdida de peso de una muestra seca por calentamiento a temperaturas entre 875 y 1050ºC fuera del contacto con el aire. y de tipo de vegetación predominante en cada uno de los períodos. y pueblan la superficie de La Tierra en el Devónico. (1983) Economic Deposits and their tectonic setting . cuyas secuencias estratigráficas normales son muy semejantes a las que encontramos en los ciclotemas. con vegetación de tipos diversos (herbácea.2 Cretácico 16. Hutchison. saladas o salobres. siendo p or tanto. Buenos Aires.Hace más de 100 años se enunciaba la llamada regla de Hill. Ed. J. Ed. . generador de vegetaciones exuberantes. Según el tipo de medio de formación. 357 pg. canales. Esta variedad está en relació n con la variedad de 21 . ciénagas. K. El contenido en carbono pasa de valores del orden del 65% a por encima del 95%.Zonas pantanosas. hasta dar formas cristalinas incipientes. leñosa. Carbonización o Coalificación . Esta idea simple es la base conceptual en la que se apoya la evolución de la materia orgánica durante el enterramiento subsecuente a la sedimentación. y un aumento de temperatura del orden de 33ºC/Km (gradiente geotérmico medio). W. estuarios o albuferas.5 Jurásico 14. Geología del Petróleo. luego a reordenar se y formar moléculas con mayor grado de orden. 12.7 Paleógeno – Neógeno 28. o en medios distintos al de formación. solamente función del tiempo.químico. Géodynamique pétrolière. 463 pg. formados en un medio diferente al de vida: la materia vegetal ha sufrido un transporte. los medios en los que pueden darse procesos de acumulación de materia vegetal son: . Ed. ramas. A. 743 pg. Los factores que influyen en este proceso son: temperatura. Geología del Petróleo. Ch.0 Carbonífero Medio – Superior 14. Secretaría de la Energía y Recursos Minerales..Marismas. Genèse et repartition des gisements d'hydrocarbures . para evitar oxidación y permitir la acumulación vegetal. según la cual a medida que se profundiza en una explotación de carbón. Landes. 365 pg.H. para mantener unas condiciones uniformes a lo largo del tiempo. Cap. J. temperatura de las aguas. . Hunt. 9. Nueva York. más o menos largo.S. también se difer encian los carbones límnicos (formados en medios lacustres). Madrid. (1985). como es el caso de la de Puertollano. Freeman and Co. Ed. CAPITULO X ROCAS Y YACIMIENTOS ORTOMAGMÁTICOS 10. Este proceso puede tener lugar independientemente de la temperatura y de la presión. constituidas por alternancias de capas d e carbón con material arcilloso o arenoso. Esto explica la formación de carb ones en cuencas antiguas que no han sufrido enterramientos importantes.Profundidad adecuada del medio.4 Triásico 0. Posteriormente. London. el clima imperante en la época de formación del carbón.Origen: El origen del carbón está en relación evidente con la acumulación d e materia vegetal superior (troncos.5 y el 4%) . lagos y charcas intracontinentales. Omega.Medios protegidos del influjo detrítico . y parálicos (formados en medio marino). que se conoce con el nombre de carbonización o coalificación.I. Esto permite diferenciar carbones autóctonos. (1971). Masson-Elf Aquitaine. que a su vez pueden contener una cierta variedad de concentraciones de determinados minerales de interés económico. Los dos primeros están relacionados con el ente rramiento y con el gradiente geotérmico: en condiciones normales un enterramiento produce un aumento de presión debido al peso de los sedimentos suprayacentes. Uno de los medios sedimentarios mas favorables para la acumulación de materia carbonífera que da origen al carbón son los deltas. Eudeba. con participación biológica en l as primeras etapas. . El factor tiempo tiene una importancia extraordinaria: la incorporación de la materia orgánica a los sedimentos se realiza a través de geles (geopolímeros). Es un proceso esencialmente físico -químico. 385 pg.. Barcelo-na. (1973).5% a contenidos entre el 2. Geología del Petróleo. hojas) en cuencas marinas o continentales. . Instituto Geológico y Minero de España (1985). Los parámetros que definen la posibilidad de acumulación de la materia vegetal que va a dar origen al carbón s on similares a los que permiten la acumulación de microorga nismos para dar lugar al petróleo: . presión y tiempo.5 Pérmico 24. En concreto. En estadios sucesivos los cambios son ya de tipo físico . A. etc. . Actualización del inventario de recursos nacionales de Carbón . (1995). como del tas.M. dado que un pH5 produce la degradación de la materia vegetal.Subsidencia continuada del fondo. . (figura ). Perrodon. 2nd Edition. En los primeros estadios del proceso (transformación de la materia vegetal en turba) juega un papel importante la actividad b iológica .1 INTRODUCCIÓN La cristalización de los magmas da origen a una gran variedad de minerales.. acompañado de pérdida de oxígeno en forma de H 2O y CO2 (desde valores por encima del 20% hasta valores próximos a cero en las antracitas) y pérdida de hidrógeno en forma de agua e hidrocarburos ligeros (desde valores del orden del 5. o sea. Mac Millan Press. en que se puede producir una importante actividad biológica vegetal. 217 pg. El principal cambio que se produce en la coalificación (ver la figura siguiente) es el incremento del contenido en carbono fr ente a volátiles y humedad. condiciones del fondo. Paraninfo. Un factor también importante es el paleoclima. El mas favorable es el paleoclima tropical. Esta acumulación se puede producir en el propio medio de vida de las plantas. que sufren procesos de envejecimiento que les llevan primero a deshidratarse.) según su profundidad. el contenido en volátiles disminuye. se dan yacimientos de carbón de todas las edades. si bien en zonas concretas este gradiente puede ser mucho más alto. Otra cuestión importante en cuanto al origen del carbón es la edad de las series sedimentarias en que aparece: las plantas vasc ulares aparecen en el Silúrico.bacteriana. Son zonas con comunicació n ocasional con el mar. Petroleum geochemistry and geology. que se asocian para dar origen a las diversas rocas ígneas. Ello implica que los yacimientos más antiguos de carbón conoci dos sean de edad Devónica. (1972). formados en el propio medio de vida. Levorsen.Manglares de las zonas tropicales. Ministerio de Industria y Energía. .Ambientes fluviales y deltáicos. y aloctónos. pero hay período s especialmente favorables: % sobre Recursos mundiales Carbonífero Inferior 1.4 LECTURAS RECOMENDADAS Guillemot.pH bajo de las aguas.7 Ello se explica por factores fundamentalmente paleoclimáticos.K. Esto es debido a que estos magmas se suelen for mar como consecuencia de procesos de anatexia. a la que contribuye la liberación en los mismos de una fase gase osa más o menos abundantes. en bordes destructivos de placas. A estos magmas formados " in situ". y/o de grano fino. La ascensión puede ser más o menos lenta. es decir. que son fenómenos que i ncrementan la temperatura de áreas profundas del planeta de cierta extensión... y de la expansión volumétrica que sufren. o un cambio en la composición de la roca que rebaje el punto de fusión de los minerales que la componen. formados por carbonatos). A su vez. El primer caso es p osible por una descompresión debida a la formación de fracturas profundas. estos magmas tienden a ascender. menor que la de las rocas que las rodean. la presión es también suficiente como para incrementar el punto de fusión de los minerales lo suficiente como para evitar esta fusión. procedentes de la fusión parcial del manto superior. o hasta su proximidad. y en función de las dist intas variables que hemos mencionado. la deshidratación de corteza durante la subducción). El proceso de fusión raramente es una fusión completa de una porción de roca más o menos voluminosa. que en general está formado por una fase líquida mayoritaria. Fe. Estos factores implican diferencias en la velocidad a que se pr oduce el enfriamiento del magma: en los procesos volcánicos esta velocidad es máxima (debido al contraste entre la temperatura del magma y la del ambiente atmosférico). originando las rocas subvolcánicas. También es posible observar cómo en términos generales los magmas (y por consiguiente. como es el caso de los magmas carbonatíticos. las rocas formadas a partir d e éstos) se asocian con situaciones geodinámicas concretas. y que se conocen c on el nombre genérico de diferenciación. se puede originar una gran variedad de magmas. CO2. lo que favorece la formación de cristales regulares y de grano medio o grueso. de composiciones distintas en el detalle. y que aún no han sufrido los procesos de diferenciación que veremos a continuación se les denomina magmas primarios. La fase líquida suele estar formada por silicatos fundidos (aunque hay otras posibilidades. como consecuencia de su densidad. Ca.. En las rocas subvolcánicas el enfriamiento es algo más lento. Por otra parte. durante el ascenso se producen una serie de procesos que cambian la composición del magma..procesos implicados en la gén esis y evolución de los magmas desde su formación en niveles más o menos profundos del planeta hasta su cristalización en proximidad de la superficie. Esto es especialmente cierto en los magmas máficos. combinadas con estancias en cámaras magmáticas intermedias que incrementan el tiempo de residencia del magma en capas más o menos profundas. que dan ori gen a la gran variedad de rocas ígneas que se pueden reconocer en el planeta. hasta velocidades lenta s. las capas superficiales de la Tierra (litosfera) están en estado sólido. dando origen a las rocas plutónicas. Ahora bien. Otra posibilidad en este mismo sentido es que el incremento de temperatura que origina la fusión esté relac ionado con los procesos tectónicos y magmáticos asociados al metamorfis mo regional. y suele ser consecuencia de la adición de volátiles a la roca (agua. Los principales mecanismos de diferenciación son los siguientes: 22 . que en situaciones geológicas equivalentes solemos encontrar los mismos tipos de rocas ígneas. lo que se suele producir es un fundido de composición determinada a partir del conjunto de la roca. De ello se deriva la conclusión de que la formación de los magmas está íntimamente relacionada con el marco geodinámico que se produce e n los diversos ambientes derivados de la tectónica de placas. y además favorezcan el ascenso del magma. El segundo caso también se da. con proporciones muy variables de cationes: Mg. K.) durante procesos geológicos concretos (sobre todo. Una vez formados. en la que se va produciendo de forma progresiva la fusión de los componentes minerales menos refractarios de entre los que componen la roca. aunque sí desarrollan texturas porfídicas. lo que produce las texturas típicas de estas rocas. El porqué se forman los magmas está relacionado con cambios puntuales en la termodinámica del interior del planeta: en condiciones normales. un magma es un fundido. qué es un magma. a la que acompaña una fase sólida (cristales o fragmentos de rocas) y otra gaseosa. que liberen la presión interna de la roca. El tercer caso se pro duce como consecuencia de la formación de las denominadas plumas mantélicas (puntos calientes).500 y 800ºC. sino que suele ser una fusión parcial. para que se produzca fusión ha de producirse una pérdida de presión. Resulta evidente que durante esta variedad de procesos. es decir. inducida por fenómenos asociados por lo general a metamorfismo de alto grado. Na. y cómo y porqué se forma? Como definición básica. En las rocas plutónicas el enfriamiento es lento (el contraste con la temperatura de las rocas en las que encajan es aún menor).2 EL PROCESO MAGMÁTICO Es un hecho de observación que existe una gran variedad de magmas. en función de su composición concreta. de afinidad granítica. desde las velocidades supersónicas que son capaces de llevar hasta la superficie magma s del manto superior cargadas de fragmentos de éste de diámetro decimétrico. o puede ser que la roca quede emplazada en niveles relativamente profundos de la corteza. dando origen a los fenómenos volcánicos. 10. debido a que a pesar de encontrarse a temperaturas lo bastante altas como para estar fundidos. lo que hace que no suelan contener vidrio. y que se encuentra a temperaturas entre 1. mientras que en los magmas félsicos. Por tanto. de fusión local de rocas de la corteza. o bien un incremento sustancial de la temperatura. porfídicas y parcialmente vítreas. y de las condiciones de presión y temperatura existentes durante el proceso de fusión. el ascenso puede implicar la llegada del magma hasta la superficie. debido a que las reacciones (p. o aquellas de más común aplicación industrial: granito. Otra cuestión importante en las rocas ígneas es el orden de cristalización de sus minerales. Este proceso suele dar origen a una fracturación concéntrica (tipo capas de cebolla). Además. hasta el punto de que en el mundo industrial se denominan granitos a todas las rocas plutónicas. En el campo. que suele ser paralela a los contactos externos d el macizo (y a menudo también a la superficie topográfica) y a una fracturación groseramente radial. granular de grano medio. feldespato potásico. a menudo festoneados por la denominada aureola de metamorfismo de contacto. cuya composición puede ser muy diferente a la del correspondiente magma primario. aunque difícil de diferenciar en el campo de sus términos más próximos. Por otra parte. que observó que la cristalización de los minerales durante el enfriamiento de un magma sigue. pla gioclasa sódica y biotita. es una de las más características de las que presentan las rocas ígneas: es una textura holocristalina. El primer factor fue estudiado por Bowen. y la roca finalmente estará formada por cuarzo. su clasificación se lleva a cabo mediante el cálculo de una serie de parámetros de abundancia mineralógica. Asimilación . o puede ser que éstos se formen durante el ascenso. de forma que s i éste es pobre en sílice y rico en Mg. sobre todo de la granodiorita. Cuando estos cristales tienen una densidad distinta a la del magma.-El granito es la roca plutónica por antonomasia. por tanto. lo más característico de los granitoides es su alto contenido en cuarzo. al ser estudiada mediante microscopía petrográfica. la composición del magma impone restricciones a este secuencia. que suelen ser los menos densos) o en su fondo (olivino. Este orden de cristalización está determinado po r dos factores principales: la termodinámica del proceso de cristalización. grado de diferenciación) son los responsables de la gran va riedad de rocas ígneas que conocemos. olivino -> piroxeno -> anfíbol) implican un consumo creciente de este componente (Mg 2SiO4 + SiO2 -> 2MgSiO3). siempre los últimos en cristalizar. en la que la plagioclasa y la biotita o anfíbol suelen ser idiomorfos. de grano medio -grueso. que permite su clasificación detallada. Mezcla de magmas . Fe. de hecho. el granito aparece formando macizos rocosos que pueden llegar a ser de miles de kilómetros cuadrados. y suelen ser plagioclasa sódica (oligoclasa) y/o feldespato potásico. plagioclasa cálcica).11 nuestra y de RUB). y la composición concreta del magma que cristaliza. Es frecuente que a gran escala estos macizos están afectados por una red de fracturas que puede no ser deformacional. plagioclasa intermedia.. si éste es lo suficientemen te lento. identificable en muchos casos por las relaciones texturales que se establecen entre ello. De entre la variedad de rocas plutónicas existentes. que suelen ser los más densos). mayor o menor ascenso en la corteza. generalmente ortoclasa y/o microclina. en ocasiones se origina simplemente por la contracción ligada al enfri amiento del macizo (diaclasamiento). Ocurre fundamentalmente duran te la residencia en cámaras magmáticas. por lo que a menudo estas rocas plutónicas de tonalidades claras se describen con el nombre genérico de granitoides. anfíbol y piroxeno como minerales característicos (ver la siguiente figura). Es lo que se conoce con el nombre de Serie de Bowen. recalculado a 100% con los par ámetros A y P A: Contenido en feldespato alcalino (Suma albita + feldespato potásico ) recalculado a 100% con los parámetros Q y P (si la roca contiene cuarzo) o F y P (si contiene feldespatoide) P: Contenido en plagioclasa. Los feldespatos son también componentes mayoritarios de estas rocas. se puede producir la separación de estos cristales. 23 . y su clasificación detallada se basa en los contenidos en olivino. piroxeno. independientemente de su composición real. Como consecuencia de estos procesos de diferenciación se originan los denominados magmas diferenciados o derivados. el granito es una roca relativamente escasa. diorita. y el cuarzo y e l feldespato xenomorfos e intergranulares. Ca (magmas máficos) solamente cristalizarán los primeros términos de las dos series (olivino. piroxeno. Durante el ascenso el magma puede fundir rocas con las que se pone en contacto. gabro y peridotita. y en condiciones favorables (sobre todo. residencia en cá maras magmáticas intermedias). que convergen en un tronco común. o bien por acumulación en la parte superior de la cámara (los de feldespatos.3 Rocas plutónicas Las rocas plutónicas son el producto de las cristalización de magmas a profundidades considerables en la corteza terrestre. Si el valor del parámetro M es inferior al 90% se clasifican en el doble triángulo QAPF de la figura siguiente. En las rocas formadas a partir de magmas de composición intermedia encontraremos. En sus términos más precisos. El magma primario puede contener cristales. en términos generales. propia de estas rocas. apatito. Los parámetros utilizados son: M: % de minerales ferromagnesianos (Suma olivino+piroxeno+anfíbol+biotita ) Q: Contenido (%) de cuarzo. Granito. que se muestran (simplificados) en las figuras 5. Todos estos factores (modo de formación. y la rama continua (plagioclasas). es frecuente que cont engan biotita y/o anfíbol. destacaremos para su descripción detallada las más comunes. una secuencia determinada. la ilmenita y la pirita. La mayor o menor evolución de la serie depende fundamentalmente del contenido inici al en sílice. los más usuales de los cuales son los de Strekeisen (1966).Cristalización fraccionada. que se puede subdividir en dos grandes ramas (Ver la siguiente Figura): la denominada rama discontinua (minerales ferromagnesianos). con contor nos en general curvilíneos. que corresponde a la cristalización de feldespato potásico y finalmente cuarzo.ej. cambiando la composición del magma residual. y en ocasiones moscovita (granitos de dos micas). y con una mineralogía variable. Desde el punto de vista de su composición mineralógica. Como minerales accesorios suelen incluir circón. sienita. y minerales metálicos entre los que pr edominan la magnetita. incorporando los fundidos correspondientes a su composición. y el empleo de diagramas de clasificación. recalculado a 100% igual que el parámetro A F: Contenido en feldespatoide recalculado a 100% igual que el parámetro Q Las rocas con parámetro M igual o mayor a 90% se clasifican como ultramáficas. En concreto. que cambian la composición del magma allí acumulado. como consecuencia del aporte de nuevas porciones de magmas primarios. mientras q ue en los magmas más ricos en sílice y pobres en Mg y Fe (magmas félsicos) s e formarán esos minerales durante los primeros estadios de la cristalización magmática. ortopiroxeno y clinopiroxeno (ver figura siguiente). 10. Esto origina la segregación de determinad os componentes minerales. hipidiomorfa. Son rocas caracterizadas por texturas granudas. debido a la secuencia de cristalización (serie de Bowen). que implica un valor del parámetro Q entre 20 y 60%. pero reaccionarán con el fundido sucesivamente para dar términos más evolucionados de la serie. La textura granítica. que variará de acuerdo con la composición de las rocas asimiladas. ) mayor interés que a otros granitoi des. con otros minerales (clinopiroxeno) intergranulares. cromita. puesto que si est á muy alterada tenderá a sufrir procesos de desgranado. Desde el punto de vista industrial corresponde al grupo de los granitos oscuros. Suela estar formada precisamente por feldespato alcalino (ortoclasa) junto con plagioclasa de composición sód ica (albita-oligoclasa) y suele contener algún mineral ferromagnesiano como la biotita o el anfíbol. puede contener una cierta cantidad de cuarzo. los cambios de tamaño de grano. En general. Como accesorios. en la que el feldespato constituye los granos mayores y el resto (plagioclasa. tamaño de grano grueso y homogéneo. formada por más de un 90% de minerales ferromagnesianos. Peridotita. A menudo las diorita presentan tonalidades grises oscuras o verdosas. Es de importancia primordial para poder utilizarla. anfíbol) suelen ser de men or tamaño. ilmenita. También es normal que presenten una aureola de metamorfismo de contacto. en ambos casos podemos encontr ar óxidos como magnetita. se emp lea como árido. de varios metros cúbicos. ya que si está afectado por una fracturación muy intensa será aprovechab le como árido. lo que hace que existan algunas (aunque escasas.. A este respecto de la aplicación. variedad comercial explotada en la zona de Barcarrota. o cuando está ya triturada de forma natural por la tectónica. el denominado berrocal. de feldespatoide (sienitas nefelínicas). mientras que triturada. Sienita. o. el granito es una de las rocas más empleadas en la industria de la construcción.A nivel de afloramiento. En el campo. biotita y anfíbol.-La sienita es. e incluso directamente como balasto para líneas férreas. que puedan producir efectos indeseados sobre las placas o bloque en general una vez instalados. la resistencia al ataque químicos. en la Sierra de Guadarrama). biotita. Es un factor decisivo. y su alteración superficial suele ser más rápida que la de los granitoides. la sienita es un granito que suele presentar propiedades interesantes: o bien un color ro jo más o menos intenso. como en el arte funerario. El grado de alteración que afecta a los minerales que componen la roca. Por último. El principal problema que suelen presentar estas rocas es que sus afloramientos suelen estar afectados por una fracturación relativamente densa. etc. y su diferenciación mutua solamente se puede realizar mediante microscopía petrográfica. los gabros suelen aparecer.. Badajoz). se forman los bolos (p. en término de coloración (diferente a la más común. Desde el punto de vista geológico constituyen las rocas gabroídicas. cuarzo o feldespatoide. Desde el punto de vista industrial. determinadas características petrofísicas pueden afectan a la calidad del material: la heladicidad o resistencia a las heladas. formado como consecuencia del desarrollo del proceso de meteorización favorecido por la fracturación que suele afectar a este tipo de rocas. oscuros. Esta diferencia suele ir acompañada de otras: en la diori ta además de plagioclasa y clinopiroxeno pueden aparecer cuarzo. No desarrollan las formas más típicas del berrocal. la mayor o menos vistosidad de la roca. Están formadas mayoritariamente por plagioclasa y clinopiroxeno (augita). debido a diversos fac tores que veremos a continuación. en función del tipo de peridotita: las hay formadas por acumulación de cristales en cámaras magmáticas. También en grandes bloques se utiliza como elemento arquitectónico de tipo sillería .. Diorita y gabro. La homogeneidad textural. sulfuros). sulfuros como pirrotina y pentlandita. como los granitos. de alteración. Además pueden contener algo de plagioclasa. ya que si el granito presenta variaciones bruscas en su textura dificultará enormemente su aprovechamiento. que suele individualizar paralelepípedos de roca a partir de los cuales. desde el punto de vista geológico. hay que resaltar que el objetivo primordial de la explotación del granito es la obtención de grandes bloques comerciales.o ligeramente inequigranular. Su textura está dominada por los crista les del feldespato alcalino. presencia de irisaciones en los feldespatos. muy apreciados en el arte funerario. entre otros. ej. mientras que los gabros suelen ser de coloración homogénea. En otros casos la te xtura es holocristalina equi. por erosión diferencial de vértices y aristas. con piroxeno subidiomorfo y olivino xenomorfo. Incluso las arenas que se forman por alteración sobre sus afloramientos se pueden aprovechar para la construcción. y minerales metálicos como cromita. Los factores que definen la explotabilidad del granito como roca de construcción son. debido a la presencia de abundantes exoluciones de hematites en el feldespato potásico. a menudo jaspeadas (caso del " negro ochavo". condiciona el mayor o menor precio del producto en el marcado. mientras que en los gabros podemos tener ortopiroxeno y olivino acompañando a los minerales principales. 24 . que desarrollan las llamadas texturas cumulíticas. debido a que suelen pres entar una mayor densidad de fracturación. fundamentalmente. que suelen ser olivi no y piroxeno (orto. y es una textura granular hipidiomorfa heterogranular (sin llegar a ser porfídica). sobre todo los tectonizados para áridos) explotaciones de granito para otros fines. incluyendo los gabarros (acumulaciones esferoidales de minerales oscuros). Esto no siempre es posible. en las que uno de los minerales (fundamentalmente el olivino) aparece formado el armazón gener al de la roca. si bien con frecuencia las dioritas son de tonalidades más claras que los gabros.. mientras que en el gabro es de An 50 (labradorita-bitownita-anortita). alternativamente. La d iferencia fundamental entre ambas rocas es que en la diorita la composición de la plagioclasa es de An<50 (oligoclasa -andesina). Estas tonalidades oscuras hacen que sean muy apreciados tanto para construcción.y clino-). La Pedriza. la calidad del pulido. mientras que los afectados por fracturación muy espaciada servirán para su explotación en bloques. etc. que puede llegar a concentrarse en yacimientos d e interés económico. a igualdad de otros parámetros (grado de fracturación. Además. etc. o bien irisa ciones intensas. hipidiomorfa. combinado con otros colores. Las texturas son variables. el coeficiente de absorción de agua.-La diorita y el gabro son rocas con impor tantes semejanzas tanto desde el punto de vista geológico como industrial. un granitoide pobre en cuarzo y con un claro predominio del feldespato alcalino frente al cálcico. los fenocristales. sobre todo en forma de placas pulidas para revestimiento de exteriores e interiores. de color azulado. formado macizos intrusivos de cierta importancia. los siguientes: El grado de fracturación que lo afecte. Esto confiere a estas rocas. en el feldespato. o no admitirá un pulimento adecuado. que dificulta su explotación industrial.-La peridotita es una roca ultramáfica. La presencia de minerales oxidables (p. las cintas (acumulaciones planares d e minerales primarios o secundarios). suele dar origen a un relieve característico. Desde el punto de vista industrial ya se ha comentado que son lo s granitos de colores oscuros. Estas variaciones texturales son muy variadas. para el posterior serrado y pulido de las placas. gris). En cuanto a su aplicación. ej. M.. formada por grandes crista les de piroxeno que engloban pequeños microlitos de plagioclasa. Los magmas máficos a menudo contienen altas proporciones de sulfuros metálicos. fundamentalmente bajo la acci ón de esfuerzos tectónicos. 241 -274. y concord antes o subconcordantes con la estratificación). que representan diapiros del ma nto. Martínez Frías.. J. inequigranular a porfídica. CSIC. En determinados c asos. Desde el punto de vista composicional. Recursos Minerales de España. formados por minerales como pirrotina. que veremos en el capítulo de rocas metamórficas. R. no es necesaria una segregación que produzca la concentración del mineral en cuestión: es el caso de los diamantes. J. de grano medio-fino. Springer-Verlag. con muro plano y techo convexo hacia arriba). Cabo Ortegal.). formada por un entramado de plagioclasa idiomorfa con piroxeno xenomorfo intersticial. o con nombres que aluden a términos texturales: granófido. o. La más frecuente es la textura porfídica de matriz micr ocristalina. Textos Universitarios. en serpentinitas. cuyo alto valor económico hace que a pesar de encontrarse en muy bajas concentraciones. dolerita (alude a su textura dolerítica). Gervilla. 10. En el detalle. equivalentes al gabro. (1977). inequ igranular. Aparecen formando intrusiones que raramente alcanzan grandes volúmenes. lacolitos (masas de cierto volumen. por mecanismos diversos. Recursos Minerales de España. Otras presentan nombres propios. Su aplicación industrial suele ser limitada. Depósitos de cromita-arseniuros de Ni-(Au-EGP) y de sulfuros de Fe-Ni-Cu y grafito asociados a las rocas ultramáficas del sur de España. Una constante en este tipo de rocas es que suelen estar serpentinizadas: el olivino es un mineral muy inestable en las condic iones de la superficie del planeta. cóncavas hacia arriba).Las peridotitas aparecen constituyendo dos tipos diferentes de macizos rocosos.. Freeman. a las rocas intrusivas como minerales minoritarios. con el prefijo pórfido (p. En la mayor parte de los casos. La textura de las rocas subvolcánicas puede ser muy variada. formadas por obducción o acreción de litosfera oceánicas en corteza continental (caso de los macizos máficos del NO peninsula r. como hemos vis to. o lopolitos (intrusiones también concordantes en forma de cubeta. sills (también tabulares. Formados por cristalización más acumulación y segregación. Es una textura holocristalina. Gervilla. o bien forman macizos de gran extensión. Se forman así yacimientos de sulfuros de Ni -Co-Cu-Fe. la serpentinización parcial que las afecta y la inestabilidad del olivino suelen dificultar su aprovechamiento. de origen muy diferente: o bien forman parte de láminas ofiolíticas. encajados tectónicamente en niveles muy superficiales de la corteza (Serranía de Ronda). 10.. F. 275 -290. y discordantes con la estratificación de la roca en la que encajan). 25 . Algunos yacimientos de magnetita corresponden a esta tipología. Se suelen nombrar con el nombre de la roca plutónica (o volcánica) equivalente. F. pentlandita. lo que hace que su enfriamiento sea más rápido. (1992). Morais). J. Ch.5 YACIMIENTOS ORTOMAGMÁTICO METÁLICOS DE ORIGEN Los minerales metálicos acompañan. Existen tres grandes subtipos: Formados por cristalización simple. Esto transforma a estas rocas. derivadas de su característico color negro o verde oscuro. o pórfido andesítico). pórfido granítico. son equivalentes a las plutónicas. Las principales rocas subvolcánicas son las variedades graníticas (granófido.4 ROCAS SUBVOLCÁNICAS Las rocas subvolcánicas se pueden consider ar como un caso particular dentro de las plutónicas. CSIC. en general de grano fino-medio. Paniagua. (Coord. Formados por cristalización más acumulación. Park. Yacimientos formados a partir del propio magma silicatado. La morfología de estas intrusiones permite diferencia r entre diques (morfología tabular. El principal mecanismo es la cristalización fraccionada acomp añada de acumulación preferencial por densidades en la cámara magmática. por lo que pueden tener la misma gama de composicio nes mineralógicas que éstas. que indica una presencia de fenocristales en el magma. 229 pg. Martínez Frías. además de la cristalización del mineral hace falta un mecanismo que produzca un aumento de su concentración que lo haga explotable. fundamentalmente. Ocasionalmente pueden servir como roca para la obtención de áridos.). Cuando no aparecen serpentinizadas. No obstante. (1992)..F. las peridotitas son rocas con posibilidades industriale s. ya que son rocas que también cristalizan bajo la superficie de la Tierra. en la que la matriz suele ser vítrea o criptocristalina.. niquel y elementos del grupo del platino. a menudo enriquecidos en elementos del grupo del platino. (1986). dando origen a texturas características. muy excepcionalmente. Dolerítica: es característica de rocas subvolcánicas máficas. Guilbert. ej. In: García Guinea. félsicas. ofita (textura ofítica). aunque en condiciones de menor presión y temperatura (a profundidades someras). aplita) y las del gabro (diabasa o dolerita y ofita). p.. Es una textura holocristal ina hipidiomorfa inequigranular (o incluso porfídica) formada por cristales mayores de plagioclasa con cuarzo y feldespato potásico intergranulares que desarrollan intercrecimientos gráficos. Los yacimientos de cromo. The geology of ore deposits. Bragança. subconcordantes y de morfología lenticula r. por la textura granofídica.6 LECTURAS RECOMENDADAS Coleman. pertenecen a varios subtipos : Yacimientos formados por inmiscibilidad líquida. Ophiolites: Minerals and rocks. A. que pueden individualizarse debido a que son inmiscibles con el magma silicatado. Otras texturas que pueden presentar son: Granofídica: es típica de rocas subvolcánicas silíceas. que cristalizan a la vez que el resto de componentes silicatados de la roca.. como roca ornamental. en los que de nuevo suelen darse concentraciones interesantes de elementos del grupo del plat ino. J. tendiendo a transformarse en serpentina. calcopirita. ej. en mayor o menor grado. y una cristalización rápida pero no tanto como la de una roca volcánica. sea explotable. equivalentes a los granitos en sentido estricto. El caso más extendido de este tipo corresponde a yacimientos de cromita e n rocas máficas y ultramáficas.. Ofítica: aparece en el mismo tipo de rocas que la anterior. diferentes a las propias de las rocas plutónicas. en forma de óxidos o de sulfuros. J. y es holocristalina con tendencia panidiomorfa. hipidiomorfa. 10. El caso más favorable para la explotación es aquel en el que los m inerales metálicos llegan a separarse físicamente del resto del magma. como las diabasas (de composición basáltica). In: García Guinea. (Coord. debido sobre todo al escaso volumen que presentan. Textos Universitarios. 985 pg. En definitiva. Recursos Minerales de España . el magma llega a vaporizar el agua. que dejan en superficie su traza en forma de una zona deprimida rodeada de un anillo de materiales proyectados por la explosión. El primer caso da origen a aparatos v olcánicos muy bien estructurados. In: García Guinea. que solidifican rápidamente. la acumulación de lavas puede dar lugar a islas oceánicas. a menudo las coladas de lava masivas de cierta potencia se fracturan en columnas verticales de sección subhexagonal. Martínez Frías. Springer-Verlag. En este caso. R. El principal fenómeno volcánico es la erupción. Disyunción columnar: Como consecuencia del proceso de enfriamiento. Thorpe. aa. lo que da origen al denominado volcanismo fisural. tienden a arrugarse dando formas características. debido a que la lava fluye hasta grandes distancias respecto al punto de emisión. resultado de la acumulación de material explosivo. estos edificios característicos reciben el nombre de maares. así como de las rocas que se forman durante éste.C. Monterrubio. (1985). Se produce con magmas muy viscosos. de los volátiles que acompañan a la roca. CAPITULO XI ROCAS Y YACIMIENTOS LIGADOS A VOLCANISMO 11. carácter subaéreo o submarin o de la erupción. Variabilidad composicional La composición del magma que alcanza la superficie condiciona el proceso eruptivo de diferentes formas: El mayor o menor contenido en sílice (es decir. Freatomagmático o hidromagmático: las erupciones freatomagmáticas son consecuencia. la propia composición del magma da origen a distintas li tologías. como las lavas almohadill adas (pillow-lavas). caracterizado por la periodicidad de las erupciones. F. En otros casos pueden llegar a producirse gigantescas explosiones que destruyen completamente el edificio volcánico.. que resultan características de determinados ambientes o procesos. produciendo unas características erupciones ultraexplosivas: el denominado volcanismo freatomagmático. Los edificios volcánicos a que da origen son de tipo " en escudo". los de las islas Hawai. como es el ca so de las islas Hawaii o las Canarias. Peleano: Cuando los magmas viscosos llegan a formar pitones (agujas) que asc ienden por la presión de la lava ascendente. El contenido en volátiles también condiciona la violencia de las erupciones.. que el magma sea de tendencia félsica o máfica) condiciona su viscosidad: los magmas f élsicos son siempre más viscosos que los máficos. de la forma en que es extuído a la superficie. J. Las rocas resultantes de estos procesos suelen ser muy vesiculares . como p or ejemplo. hasta un punto de sobrepresión interna que recibe el nombre de nivel de fragmentación. Vulcaniano: Es un proceso eruptivo muy similar al anterior. que s e organizan en edificios volcánicos de tipo cono de cenizas. e s decir. J. etc. Los magmas ricos en volátiles dan origen a proce sos eruptivos violentos. sino estructuras características. Ent re ellas podemos destacar las siguientes: Estructuras de enfriamiento superficial : las lavas subaéreas. Omega. Lavas almohadilladas: son exclusivas del volcanismo submarino. Textos Universitarios. Por su parte. encajando en sedimentos empapad os en agua. lo que permite una clasificación de las rocas volcánicas equivalente a la de las rocas plutónicas. 26 . y rocas fragmentarias (piroclásticas). 726 pg. ya que su relación con accidentes tectónicos es menos estrecha. (1995). en el que se produce la ruptura de la roca en pequeño s fragmentos (piroclastos). que reciben distintos nombres en función de su aspecto: lavas cordadas. Estructuras volcánicas En los edificios volcánicos podemos encontrar toda una gama de estructuras. 154 pg. Mineralizaciones de Cr-EPG en el Complejo de Cabo Ortegal (NW de España). 11.S. de donde toma el nombre. acumulaciones escarpadas de material piroclástico que no suelen alcanzar tamaños importantes. tectónica y/o geográfica. En cualquier caso. Pliniano: Característico de magmas viscosos y ricos en gases. Por el contrar io. m ientras que los más viscosos suelen dar lugar a erupciones mucho más violentas. Brown. la fracturación de estos pitones permite la salida de las denominadas nubes ardientes. A su vez. el volcanismo puede tener lugar en medio subaéreo o en medio submarino. 291 -320. con lo cual las erupciones han de comenzar rompiendo estos tapo nes. alineado a lo largo de esos accidentes. Un tipo especial de volcanismo tiene lugar cuando el magma alcanza niveles muy superficiales. Lunar. (197 8). Estromboliano: en este caso los magmas son también muy fluidos. o bajo glaciares.. formadas por asociaciones minerales diferentes. Se produce así gigantescas explos iones subterráneas. A. el volcanismo central no muestra esta distribución. Geological Society of London. con flujo de lava continuo.1 INTRODUCCIÓN El volcanismo incluye en el detalle una gran variedad de procesos. Las montañas bajo el mar: Expansión de los océanos y tectónica de placas . así como del hecho de que el proceso se produzca en un med io subaéreo o subacuático. que favorece la activi dad explosiva intermitente. resultado de la cristalización de lavas. lo que hace que estos últimos presenten una alta resistencia a quedar l iberados. el volcanismo tiene lugar de formas muy diferentes. Los edificios volcánicos característicos son de tipo cono compuesto o estrato-volcán. Localización de las erupciones La localización espacial. al enfriarse en contacto c on el aire. taponando el conducto volcánico. Todo ello condiciona la naturaleza del proceso eruptivo. en el que alternan capas de lavas y de piroclastos. CSIC. pues son destruidos por la acción de la erosión. R. 200 pg. Por otra parte. Como consecuencia se producen erupciones muy violentas.. Esto da origen a la gran variedad de rocas y yacimientos minerales que enco ntramos asociados a los procesos volcánicos. debido a que en ellos se originan minerales de estructura más compleja que en los básicos. pero van acompañados de un alto contenido en gases. y consisten en tubos de lava similares a almohadas. Tipología de las erupciones volcánicas En función de todos estos factores. debido a la dificult ad del magma para fluir produce interrupciones del flujo de la lava que se resuelven de forma explosiva. Ed. cuya elevación sobre el nivel del fondo marino puede alcanzar más de 10 Km. Estas se producen por el flujo de la lava a partir de puntos de rotura de las canalizaciones. Petrología ígnea y metamórfica. S. J. debido a que su liberación provoca este tipo de fenómenos.2 FENÓMENOS VOLCÁNICOS El volcanismo es la manifestación en superficie de los procesos magmáticos. los magmas menos viscosos suelen dar origen a erupciones tranquilas. en función de la naturaleza del magma que llega a la super ficie. Por otra parte. tipo pómez. que se clasifican de acuerdo con su semejanza con erupciones históricas: Hawaiano: es el volcanismo más tranquilo. Turner. de gran extensión areal y escasa altura.. de la interacción entre el magma y un acuífero. alternando con periodos de emisión tranquila de lavas. (1992). acompañadas de altas columnas eruptivas. estos dos factores controlan la mayor o menor explosividad del volcanismo.J. que origina la fusión del hielo suprayacente. Menos común es el volcanismo bajo casquetes polares. Nicolas. pobres en gases y de composición máfica: es típico de los basaltos de islas oceánicas. Verhhogen. G. The field descriprion of igneous rocks . la salida a la superficie del planeta del magma H ay una gran variedad de factores que controlan la salida: unos son propios de la composición del magma. (Coord. como ya hemos visto. del volcanismo es también un factor condicionante del tipo de erupción: Las erupciones se pueden localizar a lo largo de importantes accidentes tectónicos: fallas. grandes coladas piroclásticas que arrasan el entorno del aparato volcánico. que se traduce en la forma ción de distintos tipos texturales: rocas compactas. pahoehoe.). no acompañado de emisiones violentas. pero que no suelen preservarse. caracterizado por le emisión de lavas muy fluidas. otros son externos a la naturaleza del magma: tipo de accidente por el que se produce la salida del magma. el volcanismo s ubmarino no suele originar estos edificio volcánicos vistosos. para el lavado a la piedra de prendas vaqueras. rico en sílice. aisla nte criogénico. 11. como si el volcán emitiese monedas de este metal. ya que por su naturaleza vítrea y su composición reaccionan con la cal para dar compuestos con propiedades hidráulicas: son los denominad os cementos puzolánicos o puzolanas.Tipología de los productos eruptivos En función de todas estas características. cuando se habla de relaciones entre volcanismo y yacimientos minerales la base empírica es q ue el proceso de volcanismo aporta elementos químicos. los materiales piroclásticos pueden originarse como consecuencia de dos mecanismos: por evolución de nubes ardiente s (coladas u oleadas piroclásticas). Los primeros suelen ser masivos. Perlita: es una roca volcánica vítrea en la cual se desarrollan fracturas curvas a subcirculares.ej. debido a que son expulsados por el volcán en estado sólido. apreciada para la elaboración de objetos d ecorativos. Lo cierto es que estas emisiones se producen en forma gaseosa.3 APLICACIONES DE LAS ROCAS VOLCÁNICAS Toda la variedad de rocas descritas pueden tener aplicaciones industriales más o menos importantes: Las rocas porfídicas. que aislan núcleos de vid rio intacto. y en la higiene doméstica. aunque a menudo afectadas por disyunciones más o menos regulares. Lapilli: es otro piroclasto. 11. Bloques y bombas: son también productos de erupciones explosivas. por lo general dominados por 27 . También se utiliza en procesos de filtrado y en suelos artificiales. Esto es un hecho de observación. con pirita como mineral mayorita rio. Tharsis). o por colapso de la columna eruptiva (piroclastos de caída). entre ellos metales pesados.5 YACIMIENTOS DE TIPO KUROKO Los yacimientos de tipo Kuroko (o tipo Huelva. A su vez. Incluso en alguna ocasión se han publicado en la prensa los kilogramos de oro que un volcán está emitiendo. algunos basaltos son excelente materia prima para áridos especiales. SO2). olivino. que adoptan durante el vuelo. para horticultura. caótic os. Riotinto. mientras que las bombas suelen presentar morfología fu siforme. Cenizas volcánicas: son los piroclastos de grano más fino. como se denominan preferentemente) de sulfuros polimetálicos. La obsidiana es una piedra semipreciosa. y e n ocasiones vemos en la prensa noticias alarmantes sobre las emisiones de estos elementos de may or o menor toxicidad a la atmósfera (CO 2. La perlita es un vidrio volcánico parcialmente hidratado. También tienen aplicaciones menores en la industria textil. y se depositan en estratos perfectamente paralelos a la topografía. los materiales que se acumulan como resultado de la actividad volcánica puede ser de los siguientes tipos: Rocas porfídicas: la solidificación de lavas suele dar lugar a rocas porfídicas. El descubrimiento en determinados puntos de los fondos oceánicos de los denominados " black smokers". como el balast o de ferrocarril. Pómez: roca extremadamente rica en vacuolas. al tratarse de rocas compactas. de diámetro superior a 64 mm.. piroxeno y plagioclasa en los basaltos ). el caso más claro probablemente corresponde a los yacimientos de tipo Kuroko o tipo Faja pirírica ibérica (p. feldespato potásico y biotita en las riolitas. aunque puede contener algunos fenocristales. finamente laminados. de tamaño medio comprendido entre 64 y 2 cm. caóticas. ya que la Faja Pirítica Ibérica es la mayor concentración mundial de este tipo de mineralizaciones) son concentraciones sedimentarias (o volcano -sedimentarias. También pueden presentar una morfología tipo "hogazas de pan". formadas por fenocristales de naturaleza variada (cuarzo. Suele estar formado por fragmentos de la propia roca volcá nica. en una matriz criptocristalina o vítrea.4 YACIMIENTOS MINERALES RELACIONADOS CON EL VOLCANISMO El volcanismo es un mecanismo descrito tradicionalmente como generador de acumulaciones metá licas: muchos yacimientos de sulfuros guardan relaciones cuanto menos de proximidad geográfica con rocas volcánicas. De todos los tipos con los que se ha establecido relación con volcanismo. evitando la dispersión de los metales. En muchos otros casos la vinculación con el volcanismo es menos evidente. porfídicos o vítreos. y se describen como yacimientos sedimentarios con posible influencia de procesos v olcánicos. a menudos soldados. Las rocas de tipo piedra pómez de naturaleza silícea son materia prima para la industria cementera. y que es necesario algún mecanismo geoquímico que fije los metales para que pueda formarse un yacimiento. Es te material ya tratado tiene varias aplicaciones en construcción: árido ligero en hormigones. lo que sin duda es una indicación de su vinculación ge nética. aislante acústico. Se diferencian en que los bloques son de formas angulosas. Como estas rocas se forman como consecue ncia de procesos explosivos. es decir. que por lo general se liberan al medio. y de depositan preferentemente en zonas de topografía deprimida. 11. mientras que los segundos suelen ser materiales suelos. chimeneas de descarga de sistemas hidrotermales submarinos ha permitido observar de forma directa la formación de estas concentraciones. sin laminación clara. de diámetro medio inferior a 2 mm. yacimientos de sulfuros polimetálicos masivos. En concreto. plagioclasa y anfíbol o piroxeno en las andesitas. Obsidiana: es una roca fundamentalmente vítrea. no suelen tener otra aplica ción que como árido de machaqueo. suelen formar acumulaciones escoriáceas. que es susceptible de ser tratado por expansión. En todos los casos. como consecuencia de la liberación de gases. como es el mercurio la variedad de tipologías que presentan. en la Región de Antofagasta. 11.9 LOS YACIMIENTOS DE MAGNETITA DE EL LACO (CHILE). En el caso de los yacimientos singenéticos. la magnetita muestra valores mu y bajos en los elementos traza que normalmente se encuentran asociados al hierro en las mineralizaciones de este mineral de origen ortomagmático (V..F. En detalle la tipología de estas mineraliz aciones puede ser muy variable. que se han explotado en las minas de Almadén. filonianas. Desde el punto de vista geoquímico. Volcanic arcs. que se encuentran intercaladas en secuencias marinas detríticas con abundantes intercalaciones volcánicas. o los de óxidos metálicos (Fe. 11. las forma ciones bandeadas de hierro (BIF en la terminología anglosajona). sin que existan elementos asociados. Desde yacimientos de arcillas especiales. que se localiza sobre materiales detríticos del Paleozoico. En estos casos. que constituyen un caso único de mineralizaciones de origen volcánico directo. Cr y Ti). de edad Silúrico basal. 11.10 LECTURAS RECOMENDADAS Blake. entre los defensores de un origen puramente magmático. con un volcanismo alcalino intraplaca. Otro carácter interesante suele ser su recristalización metamórfica. Chile). stilpn omelana). y 2) BIF tipo Algoma. A estas facies ferruginosas se pueden asociar. y. Sb. y porque contienen cierta proporción de metales como cromo y níquel.ej. se trata de mineralizaciones estratoligadas de óxidos y carbonatos de manganes o. 28 . epigenéticas el carácter monolemental de todos los tipos de mineralizaciones. y silicatadas (p. o como “unidades estratigráficas laminadas con al menos 15% de hierro. en la que el magmatismo no parece ser el característico de esta localización geodinámica. hasta yacimientos de sulfuros metálicos atípicos. po r lo que se pueden considerar como yacimientos sedimentarios de precipitación química . Son estas últimas las que nos interesan en este capítulo. de naturaleza diversa. Su origen puede relacionarse directamente con el vulcanismo a través de fenómenos exhalativos en condiciones submarinas. Su tonelaje suele ser muy elevado (superior a los 50 Mt). La mineralización está formada casi exclusivamente por magnetita. por hematites. constituidas por óxidos de hierro y manganeso.000 Mt con 50% Fe. En el segundo. que dis tintos autores consideran relacionados con volcanismo. encajadas en la denominada Cuarcita de Criadero. Es frecuente que estos yacimientos se encuentren fuertemente afectados por la deformación tectónica: se forman en medios oceánicos. que acus a un proceso de transformación parcial. al igual que el manganeso. Chapman & Hall. ya que se localizan precisamente a lo largo de uno de estos límites de placa. facies sulfuradas (con pirita y calcopirita y otros sulfuros de hierro y cobre). R. El yacimiento. a la que suelen acompañar otros como calcopirita. la concentración de cada mineral. se enc uentra asociado a un complejo eruptivo andesítico-riodacítico.V. Su formación ocurre en determinados ambientes geodinámicos: en el caso de Japón es clara su relación con procesos destructivos de tectónica de placas. como es el caso de los de cinabrio de Almadén. de chert. entre otros) que frecuentemente se encuentran intercalados en series con rocas volcánicas más o menos abundantes. en función de diversos caracteres. por la mayor dema nda de este elemento. tienen una entidad mucho menor. Otros yacimientos de filiación volcánica Como ya hemos mencionado. y los defensores de procesos de removilización m agmática de hierros sedimentarios a partir de la serie paleozoica. sí hay una relación genética clara entre yacim ientos de esta naturaleza y actividad volcánica. con actividad intermitente desde el Mioceno hasta la actualidad. Volcanic successions (modern and ancient) . dad a su asociación con el vulcanismo. se aplican como blindaje de carros de combate.7 FORMACIONES BANDEADAS DE HIERRO El termino Banded Iron Formation (BIF. S. a alta temperatura. es evidente siempre la relación entre los yacimientos y un magmatismo volcánico. (1997).ej. Ag. Pero en otros casos. Aparecen constituyendo formaciones de potencia variable (por lo general de varias decenas de metros) y extensión variab le (incluso kilométrica). y solamen te han sido explotadas durante la Segunda Guerra Mundial. Se describe aquí un caso singu lar de mineralización metálica de origen directamente volcánico: se trata de una colada lávica de magnetita existente en la Cadena Andina chilena. de origen sedimentario químico. (1992). y más parece relacionado con un proceso de rifting. De entre los distintos tipos de mineralizaciones existentes en el distrito. Dos casos que se pueden estudiar en España son los yacimient os de óxidos de manganeso de la Faja Pirítica Ibérica (Huelva -Sevilla).) su relación espacial.A. 97 pg. además. relación ésta entre sulfuros estratoligados y volcanismo alcalino que no es común en otros casos. que constituye diatremas formadas por mec anismos eruptivos explosivos. que va desde mineralizaciones típicamente estratoligadas. Además es frecuente que contengan ciertos valores de metales preciosos (Au. las coladas de magnetita de la zona de El Laco (Chile).. evidenciando la relación genética con esta roca peculiar 11. que produce el aumento de su tamaño de grano... carbonatadas (p. De entr e estos tipos destacaremos los de mercurio de Almadén. esfalerita y galena. aunque e n el caso de la Faja pirítica ibérica la relación más clara se da con el de naturaleza félsica. favoreciendo la explotación minera y . conteniendo hematites y/o magnetita. Almería). lo que permite su explotación minera. independientemente de su tipología: en todo s los casos el mercurio es el único metal que aparece concentrado. fundamentalmente. a menudo máfico. Cordillera de Nahuelbuta. Las BIF tipo Algoma se relacionan con rocas volcánicas y sedimentarias (tipo grauvacas). Ag). con unas reservas del orden de 1. lo que hace su origen controvertido. por su singularidad. Mn. las mineralizaciones. El que la mayoría de estas BIF sean de edad arqueozoica no significa que se encuentren limitadas a esta edad.8 OXIDOS DE Mn Los óxidos de manganeso constituyen yacimientos de tipología muy variada. y un proceso supergénico de formación de goethita y maghemita. y las oxidadas ‘distales’. ni siquiera de entre los más afines desde el punto de vista geoquím ico (As. En cualquier caso. y esta siempre está en contacto con la denominada "roca frailesca". relacionados lateralmente con los sulfuros masivos. 11. J. The Open University. que. a claramente singenéticas. sistemáticamente muy alterada. las más importantes son sin duda las estratoli gadas. El Entredicho y La Vieja Concepci ón.pirita.ej. o de c arbonato”.. 528 pg. En el primer caso. Course S339. en algunos la relación con actividad magmática no es evidente. Formación Bandeada de Hierro) ha sido definido en su forma más simple como “rocas sedimentarias químicas conteniendo por lo menos un 15% de hierro”. toba de lapilli de naturaleza basáltica. estratoligadas. encajadas en rocas cuarcíticas. que van desde tipologías epigenéticas. y los de óxidos de Fe-Mn de la región volcánica de Campos de Calatrava (Ciudad Real). siderita). y se caracterizan por una laminación fin a de chert ferruginoso. donde las facies sulfuradas serían ‘proximales’ con respecto al foco emisor. lo que implica que para que lleguen a aflorar deben haber sido afectados por un proceso orogénico de cierta intensidad. hasta mineralizaciones claramente discordantes. producto de alteraciones específicas de rocas volcánic as (caso de las bentonitas de Cabo de Gata. Se localizan estratigráficamente en cinturones de rocas verdes ( greenstone belts). ya que también existen ejemplos de formaciones tipo Algoma en el Paleozoico (p. donde las rocas laminadas son capas de mineral de hierro. en secuencias principalmente del Arque ozoico. entre los que sobresale la mayor o menos lejanía (distalidad) o cercanía (proximalidad) con respecto al área de descarga de las emisiones hidrotermales al medio marin o. Wrigth. debido a varios factores: la enorme concentración puntual que representan de un elemento escaso.6 YACIMIENTOS DE MERCURIO DE ALMADÉN Los yacimientos de mercurio de Almadén constituyen un caso único a nivel mundial. de cuarzo. Au. Cas. y más que probablemente genética. Los contenidos en mercurio en l a cuarcita decrecen al alejarnos del contacto con esta "roca frailesca". Esta relación no es tan clara en el caso de la Faj a Pirítica Ibérica. la mineralización de cinabrio aparece diseminada en la ya mencionada Cuarcita de Criadero. además de los de tipo Kuroko existe un cierto número de yacimientos. Sin embargo es importante distinguir entre dos tipos principales: 1) BIF tipo Lago Superior. UCLM. Springer-Verlag. Hay elementos que. (1983). Recursos Minerales de España. se clasifican según su tempera tura de formación (que suele estar entre los 400 y los 100ºC). 1309 -1324.. The geology of ore deposits. J. y los de mica para el aislamiento eléctri co. monacita. feldespato potásico (microclina u ortoclasa). Yacimientos de sulfuros masivos de la Faja Pirítica Suribérica . Colección Memorias. así hasta 300 especies mineralógicas descritas en un solo macizo pegm atítico. J. 1353-1374. B. Ore geology and Industrial Minerales. asociadas a granitos y granitos alcalinos. (1984). plagioclasa sódica (albita) y mica blanca (mo scovita). berilo.. 106 pg. 226 pg.. granates cálcicos). (El Paso. J. G. Unwin & Hyman. Reviews in Economic Geology.. Textos Universitarios. por disolución parcial de la orig inal. F. casiterita. Norther Chile: An up -to-date review and new data. The Kuroko and related volcanogenic sulphide deposit s. Su composición es muy variable. Ruiz de Almodóvar. J.J. Tesis Doctoral. Volcanic textures: a guide to the interpretation of textures in volcanic rocks.. 389 pg. J. Textos Universitarios. principalmente. y permite la formación de cristales de gran tamaño.. Estos elementos evolucionan de formas diversas para dar una cierta variedad de rocas y yacimientos.. Las mas conocidas e interesantes desde el punto de vista minero son los denominados skarns. mientras que el segundo da origen a los denominados filones 12.4 YACIMIENTOS HIDROTERMALES Los yacimientos hidrotermales. Amstutz. CSIC. Geology and geochemistry of the banded iron formations in the Nahuelbuta mountains. CSIC. Whitney. topac ios. 196 pg. es decir.. R. (Editores). Stratabound ore deposits in the Andes . y minerales con contenidos en elementos raros (Li. (1995). L. García Palomero. Volcanoes (a planetary perspective) . M. A. J. diseminaciones irregulares. entre los que se encuentran fundamentalmente las pegmatitas. o re llenando con fluidos zonas de fractura o formando diseminaciones. Sawkins. Tierras Raras) y otros (Sn. Economic Geology Publishing Co. fluorita. Desde el punto de vista textural son rocas granudas de grano muy grueso: se han descrito cristales de moscovita de hasta 10 m de longitud en estas rocas. Universidad de Leeds (Inglaterra). Cedillo. con sustituciones seudomórficas. 985 pg. fluorita. Su morfología es irregular. (1992). y con entrada de abundante sílice que se deposita en la roca en forma coloidal (calcedonia). hematites. ricas en silicatos cálcicos (epidota. También los minerales comunes de estas rocas suelen tener interés económico.A. Chile . Oyarzun. como los de feldespa to para la producción de cerámica. Metal deposits in relation to plate tectonics. 466 pg. (1992). Frutos. que favorece la migrac ión iónica. quedan fuera del sólido que se forma por cr istalización magmática.M. Mineralizaciones de Riotinto (Hueva): Geología. J. Guilbert. ya que tanto sus grandes cristales de cuarzo pueden ser utilizados para el tallado de lentes. Martínez Frías. 1325-1352.N. Blackwell Science. CODES Key Centre Press. sills y masas irre gulares. McPhie. 4.. (1993).. Oyarzun. de dimensiones muy variables: hasta más de 1 Km. Recursos Minerales de España. torbe rnita. Se forman así un as rocas de mineralogía especial. Th.). magnetita. A. Tesis Doctoral. uraninita. como la de l a figura 41-1. junto a otros minerales que pueden ser mas o menos abundantes: turmalina. Cardozo. (1989). J. 604 pg. R. (Eds. Por lo general constituyen masas irregulares en la zona de contacto entre las rocas intrusivas y las encajantes (figura 41 -2). y están constituid as mayoritariamente por cuarzo... Ch. comunemente también conocidos como filonianos ( vein deposits). En estas zonas se produce una destrucción del feldespato potásico. Evans. Freeman. J. producidos por la interacción entre fluidos derivados de granitos. rocas carbonatadas (calizas o dolomías).. P. Ohmoto. y que pueden contener concentraciones de minerales metálicos de interés económico: sc heelita. The El Laco magnetite lava flow deposits. A lfaro. Procesos petrogenéticos y de alteración de las rocas magmáticas asociadas a las mineralizaciones de mercurio del distrito de Almadén. 681-690. topacio.. casiterita. en función de la de los fluidos. aunque se encuentra condicionada por la zona de contacto entre am bas rocas. In: García Guinea. Igneous petrogenesis: A global tectonic approach . blenda. H. Las pegmatitas suelen aparecen en la zona periférica de macizos de rocas plutónicas. Francis. calcopirita. ni la distancia a la roca ígnea de la que derivan. Y. (1989).). G. Higueras. (Coord. Wilson. Oxford University Press. In: García Guinea. U. J. que puede no 29 . Las temperaturas características de formación se sitúan entre 600 y 400ºC. Shiga. (1986). son intermedias entre las pegmatitas y las rocas hidrotermales. F. 12. apatito. las rocas y yacimientos neumatolíticos y los yacimi entos hidrotermales. Su textura es característica de sistemas de reemplazamiento. Texas). Frutos. Martínez Frías. J. 270 pg. Corresponden estos yacimientos a zonas de alteración relacionadas con granitos. Sierra. lepidolita. Su cristalización se puede producir de dos formas: reemplazando en mayor o menor grado a componentes de determinadas rocas. Las pegmatitas presentan una gran variabilidad composicional. Pueden tener interés económico. pero no de todos. Síntesis geológica de la faja pirítica del SO de España . 12. génesis y modelos geológicos para su exploración y evaluación de reservas minerales.). (1982). Doyle. Las mas frecuentes son de composición granítica. P. (1993). Allen.F. o porque tienden a formar minerales d e bajo punto de fusión. J. 250 pg. El yacimiento de Aznalcóllar (Sevil la). R. Naldrett.. IGME. El primer caso corresponde a los procesos de reemplazamiento metasomático. que está en función del tipo de roca (normalmente plutónica) co n la que están relacionadas genéticamente. anfíboles y piroxenos cálcicos.3 ROCAS Y YACIMIENTOS NEUMATOLÍTICOS Las rocas (o yacimientos) neumatolíticas. y de feldespato potásico de varios m 3. y que por lo general afectan a zonas periféricas del propio granito (figura 41 -3). An introduction (Third Edition) . F). constituyendo diques.). de longitud. por su tamaño iónico o incompatibilidad geoquímica con otros. G. Servicio de Publicaciones. Textos Universitarios. con la que suele produci rse mezcla química. con formación de mica blanca micr ocristalina (illita). Martínez Frías. Skinner. y depósito a partir de los fluidos mineralizantes. Recursos Minerales de España . (1996). 443 pg. rel leno de fracturillas. ya que no siempre es posible determinar con exactitud la temperatura a la que se han formado. 325 pg. (Eds) . y. Son rocas de reemplazamie nto metasomático. CSIC. (Coord. In: Fontboté. No es una clasificación rigurosa. galena. Springer Verlag.).2 ROCAS Y YACIMIENTOS PEGMATÍTICOS Las pegmatitas son el resultado de la cristalización final de magmas en un ambiente rico en volátiles. (1992). producto del reemplazamiento a alta temperatura de una roca por otra. La casiterita y la wolframita suelen ser las principales menas metálicas aso ciadas a estos yacimientos.J.J. rubíes. debido a sus posibles altos contenidos en minerales tipo gema (esmeraldas.1 INTRODUCCIÓN Durante la cristalización de un magma se produce la incorporación de determinados elementos químicos a los minerales que lo componen. J. E. etc. aguamarinas. IGME (1982). Ore deposition associated with magmas . que en ocasiones pueden llegar a alcanzar varios metros cúbicos. In: García Guinea. Otro tipo de yacimiento neumatolítico de interés minero es el denominado greissen. W.C. Suelen mostrar zonaciones composicionales.. M. y en función de la mayor o menor proximidad a la roca ígnea de la que derivan. M. Saez.. y de la roca a la que reemplazan.. CAPITULO XII PROCESOS TARDIMAGMÁTICOS Y YACIMIENTOS ASOCIADOS 12. Park. (Coord. en lo que de denomina proceso de silicificación. corindón. los Carlin son prácticamente “invisibles”. Entre los minerales de interés minero (o menas) que pueden estar presentes en este tipo de rocas o yacimientos. y 3) formación de facies de alteración argílica en la parte superior del sistema. También son relativamente frecuentes los cuerpos irregulares. implicando la presencia de minerales tales como caolinita y alunita. aunque esto puede ser extremadamente variable) y se clasifican en dos tipos: 1) sulfato ácido. entre los que cabe destacar calcita.Mo) y los epitermales de metales preciosos (Au. Se asoc ian principalmente a facies carbonatadas.reconocerse. y 2) sercita-adularia . 2) desarrollo de la alteración fílica (ha cia fuera y arriba). Pórfidos cupríferos Los pórfidos cupríferos son yacimientos de gran tonelaje (10 6-109 t) y bajas leyes de cobre (0. y las facies de alteración presentes son principalmente del tipo potásico (adularia) y clorítica. drusas. Presentan un modelo zonal de alteración hidrotermal con un núcleo de alteración potásica (feldespato K. o puede ser difícil de establecer con precisión entre varias próximas. como pirita. pero ésta puede ser tan variada que invalida cualquier intento de clasificación sistemática en este sentido. De hecho. Existen grandes provincias metalogénicas de pórfidos cupríferos. En su zona periférica encontramos facies argílicas (intermedia o avanzada) y propilítica (con clorita. La secuencia de alteración es la siguiente: formación de las zonas de alteración potásica y propilítica. Las texturas son características de la cristalización en espacios abiertos (figura 41-5): geodas. podemos citar barita. concentraciones nodulares. epidota. galena. Así como los yacimientos tip o sulfato ácido son fácilmente detectables por las importantes anomalías de color que generan (rojos. biotita. blenda. Las mineralizaciones hidrotermales están constituidas fundamentalmente por cuarzo y/o carbonatos diversos. fluorita . que pueden formarse tanto por fenómenos de reemplazamiento como por relleno de cavidades. minerales que suelen constituir la ganga o parte no explotable en los yacimientos de interés minero. amarillos. que grada hacia fuera hacia una alteración fílica (= cuarzo -sericítica). platas rojas (proustita-pirargirita). Una clasificación más conveniente se basaría en su mineralogía. aunque los pórfidos del Pacífico oriental (desarrollados en arcos de islas) suelen asociarse a facies intermedias (intrusivos dioríticos). Dado que los pórfidos son de emplazamiento somero (epizona). e s raro encontrar yacimientos más antiguos que mesozoicos. Esto último asumiendo que las facies plutónicas del sistema tipo pórfido cuprífero constituyen las raíces magmáti cas superficiales (epizona) de un sistema volcánico en superficie. Ag). Son yacimi entos de baja ley (algunas decenas de g/t de Au. Se asocian a rocas intrusivas generalmente félsicas de composición granodiorítica. susceptibles de ser recuperados económicamente. dolomita. que habrían desmantelado los de mayor antigüedad. Se reconoce un solape temporal y espacial en esta s ecuencia. las minera lizaciones filonianas de metales de base (Pb-Zn-Cu). El tipo sericita-adularia se encuentra más bien relacionado con manifestaciones tipo campo geotérmico. Los yacimientos epitermales de metales preciosos se forman. Otras facies que reconocemos en ellos incluyen la silicificación y la propilitización . También llegan a alcanzar considerable interés minero algunas mineralizaciones de hierro de carácter hidrotermal asociadas a intrusiones. en ocasiones el ambiente superior de un sistema hidrotermal puede dar origen a mineralizaciones epitermales de metales preciosos . De 1 a 3 la participación de aguas meteóricas en el sistema hidrotermal es cada vez más importante. verdes). la parte superior del sistema hidrotermal entra de lleno en el campo epitermal (alteración argílica avanzada). cinabrio. y de hecho. o campos geotérmicos. y de estaño-wolframio . correspon de al de los denominados yacimientos epitermales tipo “Carlin”. Un tercer tipo. cobres grises (tetraedrita y tennantita) . y un largo etcétera de minerales. Los yacimientos filonianos constituyen el relleno de fracturas abiertas en la roca. El primer tipo se encuentra relacionado con clásicos fenómenos volcánicos tipo aparato c entral o calderas. Tienen también su importancia. Esta última puede ser avanzada. aunque menor en la actualidad.2%Cu). que toman este nombre de la faja de mismo nombre en el Estado de Nevada (USA). entre las que resaltan las de la cadena andina (Chile . sistemas ricos en azufre (generadores de grandes cantidades de ácido sulfúrico) que dan origen a facies de alteración tipo argílica avanzada. como pueden ser las de Kiruna (Suecia) o las exist entes en la denominada “Franja Ferrífera de Chile”. en un ambiente más superficial (desde unos 2 km de profundidad hasta la superficie). destacando el yacimiento de Chuquicamata) y la del SW de los Estados Unidos. crecimientos paralelos. en asociación con manifestaciones volcánicas tipo aparato central. destacaremos dos tipos por su importancia económica: los yacimientos de pórfidos cupríferos (+/. En la figura 41 -3 aparecen estructuras filonianas de grandes dimensiones ligadas a una intrusión granítica.Peru principalmente. como su nombre lo indica. argentita. en un rango bajo de temperaturas (50-300ºC).5 OTRAS MANIFESTACIONES TARDIMAGMÁTICAS 30 .2 -c. Otras morfologías incluyen el entrecruzado de vetillas (stockwork) y las diseminaciones de mineral. si así podemos denominarles. De entre los distintos tipos de ya cimientos hidrotermales. calcopirita. en sistemas estructuralmente extensionales. Aparte del cobre estos yacimientos pueden presentar cantidades variables de molibdeno y/o metales preciosos (Au+Ag). y siderita. Solo los resaltes gener ados por la silificación de las calizas (jasperoides) constituyen un a muestra más o menos visible de éstos. la mayoría de estos yacimientos son de edad cenozoica. características ambas de los yacimientos de tipo pórfido cuprífero. mientras que en la figura 41 -4 se muestran posibles morfologías que pueden presentar los filones. calderas. y minerales sulfurados. y en la misma pueden form arse mineralizaciones auríferas. La razón es simple y radica en la efectividad de los procesos erosivos. Mineralizaciones epitermales de metales preciosos Como señalábamos anteriormente. calcita). que suelen presentar dispo siciones planares de dimensiones muy variables. 12. entre los que se encuentra también el oro nativo. Hasta ahora se han descrito los principales tipos de rocas y yacimientos que se originan como consecuencia de la actividad ta rdimagmática. (1991). Gumiel. Society of Economic Geologists. alunitización.Al primer caso (alteraciones endógenas) pertenecen toda una gama de procesos o fenómenos que afectan a la composición mineralógica (y a menudo también al quimismo) de las rocas: se trata de procesos de tipología metasomática. pueden ser de dos tipos..). evolución metalogénica.). Textos Universitarios. Ed. Evans. en función de su posibilidad de ser aprovechadas: emisiones directas en la superficie. Yacimientos minerales: técnicas de estudio. The geology of ore deposit s. que reaccionan con estos fluidos dando origen a las asociaciones minerales características de cada caso.M. P.M.. In : García Guinea.) (1985).). y plagioclasa albitizada.. R. Universidad de Leeds (Inglate rra). Textos Universitarios. cloritización. Río Narcea Gold Mines: http://www. 12. Geology and geochemistry of epithermal systems . 677 pg. (Coord.F. exploración . Propilítica: caracterizada por la presencia de clorita. Fenoll Hach -Alí. en un rango de temperatura de 300 -400ºC. Desde el punto de vista de la formac ión de yacimientos.M. Centro de Estudios Ramón Arece s. In: García Guinea. Las manifestaciones superficiales pueden ser muy variadas: desde las más conocidas y espectaculares. como los geysers. adularización. In: Lunar. contenida en los acuíferos localizados a profundidades inferiores a unos 2. Geology and geochemistry of Linares -La Carolina Pb-ore field (Southeastern border of the Herperian Massif) . (1991). Ch. Recursos Minerales de España . relacion ado normalmente con esta actividad tardimagmática. CAPITULO XIII METAMORFISMO Y YACIMIENTOS MINERALES 13. El wolframio y estaño: Aspectos económicos y metalogénicos . Silicificación: caracterizada por la destrucción total de la mineralogía original. R. J.R. Yacimientos de oro. 389 pg. J. tipos. Guilbert. J. P. Las manifestaciones de actividad tardimagmática suelen ser emisiones de aguas o de gases a temperaturas y/o con composiciones anómalas. Vol. Oyarzun R. J. Como consecuencia. B.J.. Represe nta el mayor grado de hidrólisis posible. Skarns. tipos. que ocurre en relación con el aumento de presión y/o temperatura que tiene lugar en determinados pun tos de la corteza terrestre.com/ Sánchez Muñoz. 298 pg. Recursos Minerales de España. Textos Universitarios. En términos fisicoquímicos esta alteración se desarrolla en presencia de soluciones casi neutras y a altas temperaturas (400º-600ºC). (Eds. Pórfidos cupríferos . J. (1991). Garrote. J.. In: García Guinea. a las fuentes termales. Oyarzun. 379 -404... Martínez Frías.. C. Casquet. y manifestaciones subterráneas (energía geotérmica). La roca queda convertida en una masa silícea.). pero de menor temperatura que los de tipo neumatolítico. 383-403. exploración . Alteración fílica. Los yacimientos de pegmatitas de Sierra Albarrana y otras áreas metamórficas del Norte de la provincia de Córdoba. Reviews in Economic Geology. R. Martínez Frías. 985 pg. (1992). (1992). Suelen ser consecuencia de la interacción de soluciones de tipo hidrotermal con rocas de composición adecuada. 829-848. Recursos Minerales de España. (1984). (Coord. el 31 . CSIC. con texturas.). A. Centro de Estudios Ramón Areces. Martínez Frías. In: Lunar. L. R. 359 -378. Metal deposits in relation to plate tectonics . Oyarzun. evolución metalogénica. 265-286. también denominada cuarzo -sericítica o simplemente sericítica: caracterizada por el desarrollo de sericita y cuarzo secundario. Mineralizaciones epitermales de metales preciosos . con aguas a temperaturas por encima de lo s 150ºC. P. R. Lillo Ramos. evolución metalogénica. 355-382. Argílica avanzada: caracterizada por la destrucción total de feldespatos en condiciones de una hidrólisis muy fuerte. Los rellenos hidrotermales de espacios abiertos por cuarzo “no son” una silificación. Sawkins. Ore geology and industrial minerals: An introduction . A..000 m.rionarcea. CSIC. o las emanaciones de gases en el entorno de edificios volcánicos recientes (fumar olas. In: Lunar. Generada por soluciones casi neutras en un rango variable de temperaturas. Recursos Minerales de España. epidota. Tesis Doctoral. A su vez. (1995). dando l ugar a la formación de caolinita y/o alunita. Yacimientos minerales: técnicas de estudio. CSIC. J. tipos. estructuras y composiciones mineralógicas diferentes a la de la roca original. que a menudo guardan relación genética con procesos hidrotermales típicos. Yacimientos de elementos raros asociados a las pegmatitas del Hercínico Ibérico . Textos Universitarios. R. Oyarzun. Bethke. 2. Oyarzun. (Eds. Algunos de estos procesos son los de silicificación (introducción y/o neoformación de sílice a partir de los minerales preexistentes en una roca). (Coord.. Ed. F. F. exploración.). Tornos. Ed. R. también denominada argílica inter media: caracterizada por la presencia de caolinita y/o montmorillonita. (1992). Es el resultado de una hidrólisis moderada a fuerte de los feldespatos. (Eds. J. que pueden ser explotados comercialmente para la obtención de energía eléctrica. (1992).500-3. (Coord. se forman rocas nuevas (las rocas metamórficas). Ortega Huertas. In : García Guinea. Blackwell Science. Park. (1986). Springer-Verlag. Además otros dos fenómenos que pueden tener este mismo origen: las alteraciones de origen endógeno y las manifestaciones de actividad tardimagmática más o me nos reciente. Martínez Frías. J. La elevada temperatura a la que se encuentra este agua está en relación con la presencia de un foco de calor activo.6 LECTURAS RECOMENDADAS Berger. Yacimientos minerales: técnicas de estudio. 471 -486.. Oyarzun. calcita. Oyarzun. CSIC. J. 325 pg. R. M.1 INTRODUCCIÓN El metamorfismo es un proceso de transformación de rocas o yacimientos minerales preexistentes.. argilitización (formación de minerales de la arcilla). J. Una breve descripción de los distintos tipos sería la siguiente: Alteración potásica: caracterizada por la presencia de feldespato potásico y/o biotita secundaria (anhidrita también puede estar presente). Freeman.). (Eds. Centro de Estudios Ramón Areces. Las manifestaciones subterráneas corresponden a la denominada energía geotérmica. Alteración argílica. solfataras).. y no toxicidad. Las aplicaciones del granate están relacionadas con sus propiedades de: dureza y densidad relativ amente altas.. pero pueden contener además otros minerales. y peores c aracterísticas de comportamiento mecánico y físico qu ímico que los mármoles auténticos. de color verde. y. diópsido. suele concentrarse en sedimentos aluvionares. corindón. Estos últimos son los que presentan mayores posibilidades industriales. 13. verdosas. junto con ot ros minerales típicos de este ambien te (sillimanita. y brechiformes. wollastonita. y de los accesorios comunes en este tipo de rocas (apatito. existen otros que presentan heterogeneidades. por la granulación del cuarzo. cuyos fragmentos present an tonalidades distintas. pero no en rocas metamórficas. En especial. pues éstos pueden produ cir importantes problemas estéticos en el material instalado.UU. lo que dificulta su extracción en bloques comerciales. plagioclasa. etc. mostrando formas más o menos irregulares. neises). mientras que lo s polícromos se denominan según su tonalidad dominante. tremolita . resistencia química. En España se explota en Níjar (Almería). marcadas por lo general por acumulación de minerales oscuros. bajo condiciones de metamorfismo tanto regional como de contacto. azul). y favorece el desarrollo de fenómenos kársticos. est á constituida muy mayoritariamente por minerales del grupo de la serpentina (antigorita).2 ROCAS METAMÓRFICAS DE INTERÉS MINERO Como consecuencia de los procesos de metamorfismo regional se originan dos tipos de rocas que se explotan en canteras: los mármoles y las serpenti nitas. La serpentinita es otra roca metamórfica de interés ornamental. Sin embargo. por sus caracteres mecánicos (sobre todo. grafito. En España existen importantes macizos serpentiníticos. Esto permite una clasificación industrial de estas rocas según su tonalidad. prácticamente agotada) y en Es paña (zona de Macael. y zafiro. a gran distancia de otros como Australia. India y China. nesosilicatos de alumi nio (andalucita. feldespato potásico.metamorfismo no presenta excesivo interés. y la deformación tectónica (por lo general acompañada de metamorfismo) de rocas graníticas. calizas compactas. Algunos de los más significativos son: granate. A nivel mundial. y m odifica la textura y mineralogía de mineralizaciones preexistenes. El corindón se forma fundamentalmente como consecuencia de metamorfismo de contacto a partir de rocas arcillosas alumínicas. cuarzo y/o espinela. y polícromos (o compuestos). Se forma c omo consecuencia del metamorfismo de calizas. como el talco. a formas o ca mbios de coloración más o menos irregulares. a menudo están muy fracturadas. Al ser rocas afectadas por procesos tectóni cos. hay que señalar que el hecho de que sea una roca bandeada afecta a su instalación en obra y a su aprovechamiento. esfena. el ementos auxiliares (columnas. con alte rnancias claro-oscuras y nódulos claros. lo que permite la liberación natural del mineral. y que son típicas de mármoles formados por metamorfismo regional. y pulido. arte funerario.ej. asbestos. Los mármoles polícromos o compuestos presentan inclusiones de otr os minerales. zócalos). susceptibles incluso de pulimento. Almería). Un factor importante que afecta a su explotabili dad es el contraste de densidad entre el granate y el resto de minerales que componen la roca.sillimanita. claras y oscuras. qu e van desde bandeados o foliaciones tectónicas. debido a su escasa alterabilidad. anfíbol. difusas. aunque también aparece en alg unas rocas ígneas. por su parte. El mármol está compuesto mayoritariamente por calcita granoblástica. revestimientos abrasivos. la Serranía de Ronda (Málaga) y las pequeñas masas existentes entre los materiales met amórficos de Sierra Nevada (Granada -Almería). El granate se forma en muchas rocas metamórficas de origen pelítico (esquistos en sentido amplio. que suelen estar acompañados por otros filosilicatos afines. Desde el punto de vista mineralógico. También se forma en otros tipos de ambientes. pirita). grafito. También la presencia de minerales oxidables es un carácter geológico de interés minero. blancos o grises tipo Macael. que suelen dar ori gen. El mármol es la roca metamórfica con mayor interés minero. mica (biotita a men udo acompañada de moscovita). se clasifican en veteados. Conviene resaltar el hecho de que el término geológico de mármol no es equiva lente al empleado en la industria. caso de presentar colores listados. agrupados en tres áreas: los macizos máficos -ultramáficos gallegos. al igual que los granitos. que suele incluir las calizas marmóreas en sentido amplio. marcado por reorientación mecánica y /o recristalización de minerales laminares (micas). que pueden estar acompañados de muchos otros (granate. Un carácter a controlar para definir la explotabilidad de una masa marmórea es su fracturación. escalinatas). caso de pr esentar varios colores. cuarzo y serpentinas. y por la rotación de los granos de feldespato. que igualmente dificultan la explotación. que puede llegar a ser de varios milímetros. en monocromos (o sencillos). y fuertemente alterada. 32 . Los Gneises son rocas que pueden formarse por distintos mecanismos. Las aplicaciones concretas de l mármol son en general conocidas: chapado de exteriores e interiores. que estarán condicionados por este factor. La mayor parte de los mármoles monocromos se presentan en tonalidades blancas. aparte de las descritas. que pueden se r producto de inhomogeneidad de la roca caliza original. por su baja dureza) se agrupa con los mármoles ("mármol verde"). Un hecho a resaltar en el estudio de los mármoles es que su homogeneidad puede no ser completa: además de los mármoles homogé neos. Como carácter específic o. susceptibles de extracción minera y concentración. en algunos casos estas rocas pueden contener concentraciones de minerales de interés económico. la fracturación es el principal factor negativo para este tipo de aprovechamiento. que permiten que tenga cinco campos principales de aplicación: abrasivo para eliminación de óxidos sobre superficies metálicas (d ecapar). Explotaciones importantes de mármoles a nivel mundial se localizan en Italia (zona de Carrara. por su mayor resistencia y durabilidad. brucita. que inducen la recristalización de la calcita a alta temperatura. Sus aplicaciones son similares: revestimientos. En las rocas metamórficas solo llega a ser aprovechable cuando es muy abundante.distena). por cuarzo. Menor interés presentan otras rocas como los Gneises. 13. Este proceso transforma las variadas texturas originales de las calizas en tex turas granoblásticas de tamaño de grano muy variable.3 MINERALES INDUSTRIALES DE ORIGEN METAMÓRFICO El metamorfismo origina otras muchas rocas. el mayor productor es EE. El esmeril. lo que se traduce en una mayor resistencia mecánica y homogeneidad de la roca. de donde proceden los cristales de calidad gema (rubí. más o menos desarrolladas. cordierierita). en el caso que estén constituidos por fragmentos angulosos. por su mayor resistencia al aplastamiento. de feldespato. arborescentes. mientras que en otros impiden totalmente la explotación minera. El resultado es el bandeado neísico típico. como magnetita o cromita. pirita. y por carbonatos r icos en Mg (magnesitadolomita). Hay que recordar que el granito está reemplazando en muchas de estas aplicaciones al mármol. Los neises se agrupan con los granitos en cuanto a su explotación minera y aplicaciones industriales. vesubianita. dolomita. o cuando la roca está afectada por un proceso de alteración que haya destruido al resto de minerales. Sus texturas y estructuras están dominadas por la presencia de una foliación o bandeado. que suele permitir una separación mineralúrgica de bajo coste. La serpentinita. en general sin aplicación industrial directa. piroxeno). filtrado de aguas. cuando presentan una sola tonalidad. complementos decorativos (estatuas). elementos arquitectónicos auxiliares (p. por ser rocas compactas y competentes. como minerales mayoritarios más comunes. rojo. si las bandas de colores se ramifican. como hematites. amarillentas. si bien es cierto que da origen a algunos minerales y rocas de cierto interés minero. es un agregado microcristalino de corindón con otros minerales. por minerales opacos. a formas ocelares ( augen). que se pueden agrupar en dos: el metamorfismo de alto grado de rocas pelíticas. Basándose en su estr uctura. en agregados o vetas que adoptan morfologías diversas y les confieren diversas tonalidades. que se forma po r el metamorfismo regional de rocas magmáticas ultramáficas (peridotitas). sino a partir de una roca volcánica excepcionalmente rica en este mineral. Están formados mayoritariamente. es decir. que en unos casos ofrecen caracteres estéticos positivos. sobre todo en pegmatitas. magnetita. que suelen presentar una mayor heterogeneidad texturas y estructural. circón. y con tonalidades variadas. tales como micas (mármoles cipolínicos). que da origen a los denominados paraneises. corte por chorro de ag ua. que origina los denominados ortoneises. sobre todo en exteriores y suelos. o negras. Un caso particular de los mármoles brechiformes lo constituyen los brocateles. Sus caracteres estructurales y texturales pueden ser muy variados. generalmente micas. en los casos en que son explotables suelen aparecer concentrados en bolsadas de cierto volumen. ya que debe permitir la localización de los recursos mineros explotar.ej. que se utilizan en la industria metalúrgica (revestimientos de hornos. A su vez . sino también a su elevado punto de fusión (1. 226 pg. George Allen & Unwin. se trata de seis variedades mineralógicas: crisotilo (variedad de serpentina). Se emplean para la obtención de cerámicas especiales. En las rocas correspondientes están acompañados siempre de otros minerales como cuarzo y micas. Pirineos). en todo tipo de procesos industriales. Oyarzun. pero no llegan a presentar interés minero. es fácil comprender que la exploración supone la base d e la industria minera. sino hidrotermal. en los distintos terrenos metamórficos (Macizo Ibérico. Canadá. ya que supone unas inversiones a largo plazo que muchas veces se sustentan en precios del producto minero sujetos a altas oscilaciones. mineralógica e incluso petrológica. sillimanita y distena son variedades polimorfas. como veremos en el tema s iguiente. que se utiliza fundamentalmente como aditivo en revestimientos. Microtexturas de rocas magmáticas y metamórfica s. como material deportivo (esquís. 181 pg. dependiendo de la composición concreta de la roca y de las condiciones a las que haya estado sometida. pegmatítico. Sus aplicaciones más conocidas en la actualidad son la s relacionadas con la fabricación de objetos y elementos ligeros pero de alta resistencia. Birmania. como las condiciones hidrotermales. entre los cuales el más conocido es la uralita. También se emplean como aditivo en cementos (fibrocementos). bajo diferentes condiciones de presión y temperatura (ver figura). 13. El grafito es el producto de la recristalización metamórfica de la materia orgánica contenida en las rocas afectadas por metamorfismo re gional o de contacto. como la andalucita. o concentrado en aluviones. al mínimo coste posible. (1995). pelíticas. como elemento moderador en react ores nucleares. Minerais industriais. especificaçoes. produciendo en los mismos cambios más o menos signifi cativos. la exploración supone también un elevado riesgo económico . Metamorphism and metamorphic belts .. (1998).P. Gomes. C. Los principales países productores de grafito son China. BIF). Sobre estas bases. que raramente se dan en la naturaleza. G. que también pueden tener su origen en otros procesos: grafito magmático.D. EE. raquetas). 492 pg. o en la fabricación de carbono activado.. 13. produ ce o puede producir una recristalización de las menas.. Z ona Bética. que es un factor económico muy importante. También. esta urolita. No obstante. moldes).4 YACIMIENTOS METÁLICOS RELACIONADOS CON METAMORFISMO El metamorfismo puede afectar a los yacimientos de minerales metálicos.C. 33 . Por su parte. o piezas de automoción (barras protectoras). Velho. Los principales países productores de estos minerales son la República de Sudáfrica. Romariz. produçoes e mercados. En concreto. (1978). 249 pg. goethita) a magnetita.El corindón se emplea fundamentalmente como abrasivo para pulido. En España no existen explotaciones mineras de ninguno de los dos. 591 pg. Esto se debe no solo a su gran dureza (9 en la escala de Mohs. En España se explota o se ha explotado hasta fecha reciente en Gadamur y Puente del Arzobispo (Toledo). que proviene del griego y significa "incombustible": se emplean como aislantes térmicos . Spry. en cuento a su disposición geométrica. a lo que pueden acompañar otros como granate. hidr otermal. A. Metamorphic textures.950ºC). En especial. y que favorece esta aplicación. B. Existe otra variedad sintética. Algunos. Su origen está en relación con el metamorfismo regional de rocas básicas o ultrabásicas. su consumo a ni vel mundial ha descendido debido a las consideraciones sobre sus efectos sobre la salud. En los casos más "suaves". A. Zimbabwe y la República de Sudáfrica son los principales productores a nivel mundial de corindón. es una actividad de alto riesgo económico.. (1969). Geology and geochemistry of the banded iron formations in the Nahuelbuta mountains. de forma que las fibras de asbesto crecen perpendidularmente a las paredes la fractura. el metamorfismo regional induce una recristalización del mineral precursor (p. J. C. R.W. que se forman por metamorfismo de rocas alumínicas. Chile . e India para di stena. como aditivo lubricante. con lo cual la longitud de las fibras. y los asbestos de los anfíboles antofilita.1 INTRODUCCIÓN La explotación de los yacimientos minerales. También se emplea en la fabricación de ladril los refractarios. Longman Scientific and technical. si bien la toxicidad de algunos de ellos (fundamentalmente de la crocidolita) ha hecho decaer de forma muy severa estas aplicaciones. Por ejemplo. y que corresponden al grupo de los anfíboles.. (1982). Yardley. tratamentos. Los principales países productores de asbestos son Rusia. aplicaçoes. que es la mullita. En España son relativamente abundantes. en el caso de las Formacione s Bandeadas de Hierro ("banded iron formations". relacionadas fundamentalmente con el origen etimológico de la palabra asbesto. entre otros usos. el esmeril es un abrasivo de menor calidad. que no suelen tener origen metamórfico. tremolita y actinolita. Por su parte. que implica un aumento del tamaño de grano que favorece el proceso de beneficio minero. Pergamon Press. Miyashiro. amosita (variedad del anfíbol grunerita). que se forma en con diciones de alta temperatura y baja presión. com o antideslizante. Lda. Brasil y Zimbawue. Tail andia. granoblástico. y del chert original a cuarzo recristalizado poligonal. o de la serpentina. derivado éste del hecho de que supone unos gastos que solamente se recuperan en caso de que la exploración tenga éxito y suponga una explotación minera fructífera. etc. Alguno s de estos minerales tienen variedades de calidad gema. controlada por la partición perfecta que suelen presentar. CAPITULO XIV EXPLORACIÓN MINERA 14. Gráfica de Coimbra. los asbestos suelen formarse como relleno de venas durante estos procesos. o sobre rocas que contie nen hidrocarburos líquidos (petróleo) se producen yacimientos de interés económico de este mineral.UU. mientras que T urquía y Grecia lo son de esmeril. La denominación de asbesto se refiere a un grupo de minerales caracterizados por presentar una estructura fibrosa. y a la forma de sus granos. Masson. cada uno de estos "asbestos" pres enta en el detalles propiedades diferentes. está condicionado por el espesor de estas venas. el segundo mineral más duro tras el diamante). (1985).. crocidolita (variedad del anfíbol riebeckita). que no tienen nombres específicos. En concreto. 248 pg. Francia y España para andalucita. Como ya se ha indicado. cuando el metamorfismo va acompañado de una deformación tectónica importante puede llegar a transformar completamente el yaci miento. de Sri Lanka. las variedades gema se obtienen de yacimientos f undamentalmente de tipo pegmatítico. Universidad de Leeds (Inglaterra). e India para sillimanita. Tesis Doctoral. Los nesosilicatos de aluminio andalucita. lo que condiciona sus aplicaciones concretas. An introduction to metamorphic petrology . entre otros. Geologia. pueden también for marse bajo otras condiciones más propicias a la formación de yacimientos. De esta forma. J. Corea del Sur e India. propriedades. Cuando este proceso se produce sobre capas de carbón.5 LECTURAS RECOMENDADAS Bard. refractarias. con objeto de identificar la o las poblaciones anómalas que puedan existir en la misma. y en parte se refleja.. biogeoquímica) analizan muestras de cada uno de estos tipos. pliegues. etc. En otras palabras. sociales. Si incl uso ésta última alcanza los resultados previstos se realiza un estudio de viabilidad económica. que puede llevarse a cabo en la propia oficina. bases de datos…). Así. imágenes de satélite. solo en caso de que el valor del producto sea suficiente para justificar su empleo. Tiene su base en que los elementos químicos que componen la corteza tienen una distribución general característica. de arroyos. Las técnicas serían las siguientes: Recopilación de información Es una de las técnicas preliminares. pero cuando necesita un cierto detalle. Evaluación: una vez que hemos detectado una mineralización de interés minero. presenta posibilidades de que exista un tipo determinado de yacimiento mineral. en términos generales se trata de una fase de preexploración. Esto se establece en función de la información de que disponemos sobre ese tipo de yacimie nto y sobre la geología de la región de estudio. Para cumplir con cada uno de estos objetivos disponemos de una ser ie de herramientas. T iene también un aspecto dual. una de exploración propiamente dicha y otra de evaluación. mineros. En esta fase aplicaremos las dive rsas técnicas disponibles para llevar a cabo de forma lo más completo posible el trabajo. sino también las relaciones entre ellos y su entor no. y solo si son necesarias para complementar las técnicas que ya se hayan utilizado hasta el momento. Así. mapas. en el que contaremos con el apoyo de información bibliográfica. la concentración "normal" de ese elemento en las muestras de una región aparece como una campana de gauss en un gráfico semilogarítmico. de forma que solamente se aborda la siguiente en caso de que la anterior haya cumplido satisfactoriamente los objetivos previstos. que contemple todos los factores geológicos. Su objeto final debe ser corroborar o descartar la hipótesis inicial de existencia de mineralizaciones del tipo prospectado. si bien en algunos casos supone ciertos desplazamientos. pero hay otras zonas del espectro electromagnético. en Investigación Minera se suele subdividir el trabajo en tres etapas claramente diferenciadas . en caso de que la valoración económica sea positiva. La información que ofrecen los satélites que resulta de utilidad geológico -minera se refiere a la reflectividad del terreno frente a la radiación solar: ésta incide sobre el terreno. y diferenciarlas de posibles poblaciones anómalas que puedan ser una indicación de la existencia de mineralizaciones. Suele ser un tra bajo fundamentalmente de gabinete. Como objetivos generales de cada una de estas etapas se pueden fijar los siguientes: Preexploración: Tiene por objeto determinar si una zona concreta. 14. que permite diferenciar las poblaciones normal (la existente en el entorno de la mineralización ) y anómala (que se situará precisamente sobre la mineralización). así como sobre la geología de la zona de estudio y de su historial minero (tipo de explotaciones mineras que han existido. volumen de producciones. de un estudio de viabilidad. dentro de las posibilidades presupuestar ias del mismo.. Sigue siendo una técnica de relativamente bajo coste (condicionado por el precio de la información a recabar de los organismos que controlan e ste tipo de información) y que se aplica desde gabinete. las distintas variantes de esta técnica (geoquímica de suelos. fotos aéreas. unas para aplicar en campo y otras en gabinete. que aunque puede ser distinta para cada área diferente. o incluso de p lantas que puedan concentrar elementos químicos relacionados con una determinada mineralización. La Teledetección aprovecha precisamente estas bandas del espectro para identificar características del terren o que pueden reflejar datos de interés minero. Geofísica 34 . para localizar la información en fuentes externas (bibliotecas. pasamos a llevar a cabo su evaluación o valoración económica. causas del cierre de las explotaciones…). hidrogeológico (identificación de acuíferos y de sus caracteres más relevantes). por las razones ya expuestas. a partir de los datos de la recopilación de información y de la teledetección. normalmente se aplican de forma sucesiva. en la que observamos caract eres que permiten suponer que pueda llegar a ser explotada. que afectan a los materiales de la zona). Esto es especialmente importante en la investigación minera. ya que implican un equipo de varias personas p ara la toma y preparación de las muestras. variaciones de temperatu ra. Determinadas radiaciones producen las sensaciones apreciables por el ojo humano. características geométricas…). de forma que se c onsiga tener un análisis representativo de toda una región. se pasa al estudio sobre el terreno. en parte se absorbe. así como otras que puedan emprenderse en el futuro. Por ello . Por ello. el estudio petrológico (correcta identificación de los distintos tipos de rocas). En cada caso tendrán mayor o menos importancia unos u otros. los da tos de ésta no son aún concluyentes. ya que su coste aún suele ser bastante bajo. humedad… Geología El estudio en mayor o menor detalle de las características de una región siempre es necesario en cualquier estudio de ámbito minero. y debe ir seguida. Geoquímica La prospección geoquímica consiste en el análisis de muestras de sedimentos de arroyos o de suelos o de aguas. en el sentido de que en parte puede hacerse en gabinete. Dentro del término genérico de geología se engloban muchos apartados distintos del trabajo de reconocimiento geológico de un área. y el coste de los análisis correspondientes. como alteraciones. etcétera. de bajo coste. En este sentido. esta distribución se altera. siguiendo patrones ordenados.Para ello. aunque puede incluir alguna salida al campo para reconocer las zonas de mayor interés. En esta fase resulta muy útil contar con el apoyo de mapas metalogenéticos que muestren no solo la localización (y tipología) de yacimientos. ambientales. Aunque pueden recibir distintos nombres. presencia de determinados minerales. normalment e de gran extensión. que pueden permitir (o no) que una explotación se lleve a cabo. se caracteriza por presentar un rango de valores definido por un distribución unimodal log-normal. hay que complementarla con observa ciones sobre el terreno. cuando hay alguna concentración anómala de un determinado elemento en la zona (que puede estar producida por la presencia de un yacimiento mineral de ese elemento). que pueden ser recogidas y analizadas mediante sensores específicos. se aplican cuando la g eología ofrece ya información que permite sospechar con fundamento la presencia de yacimientos. La cartografía geológica (o elaboración de un mapa geológico de la misma) incluye el levantamiento estratigráfico ( conocer la sucesión de materiales estratigráficos presentes en la zona). es decir. Es un estudio que se lleva a cabo durante las fases de preex ploración y exploración. como fallas. dando origen por lo genera l a una distribución bimodal. en función del control concreto que presente la minera lización investigada. unas instrumentales y otras empíricas.2 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN MINERA La base de cualquier trabajo bien hecho es la planificación de las activid ades a realizar. Toda esta información nos debe permitir establecer el modelo concreto de yacimiento a prospectar y las condi ciones bajo las que debe llevarse a cabo el proceso de prospección. el estudio tectónico (identificación de las estructuras tectónicas. debe cumplir dos objetivos básicos: Identificar muy claramente los objetivos del trabajo a realizar Minimizar los costes sin que ello supon ga dejar lagunas Para ello dispone de una serie de herramientas y técnicas básicas. inapreciables para el ojo. A pesar de lo que pueda parecer. resulta muy útil la representación gráfica en éstos de metalotectos o provincias metalogenéticas. ya que cada tipo de yacimiento suele presentar unos condicionantes específicos que hay que conocer para poder llevar a cabo con mayores garantías de éxito nuestra exploración. Exploración: Una vez establecidas las posibilidades de la región estudiada. Teledetección La utilización de la información de los satélites artificiales que orbitan nuestro planeta puede ser de gran interés en i nvestigación minera. volúmenes de reservas esperables. El coste de estas técnicas suele ser superior al de las de carácter geológico. Consiste básicamente en recopilar toda la información disponible sobre el tipo de yacimiento prospectado (características geológicas. Sin embargo. aunque también a menudo complementad a con salidas al campo. que son las que vamos a sintetizar a continuación. en f unción de las características del terreno. etc.3 HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS DE EXPLORACIÓN MINERA La exploración minera se basa en una serie de técnicas. de coste muy diverso. 14. Igual que para localizar una aguja en un pajar un imán es una h erramienta de gran utilidad. tan to en coste como en aplicabilidad a cada caso concreto. Entorno Gráfico S. rotopercusión). 436 pg. sin discriminar la longitud de onda de la radiación emitida. sobre todo si existen en la misma mine rales ferromagnéticos. pero ¿será una mineralización de galena o una tubería antigua enterrada? En estos casos. y que puede habe r cortado la mineralización en un punto excepcionalmente pobre o excepcionalmente rico. Así. (1996). y la viabilidad técnica . el proceso de exploración minera consiste en una toma de datos continua que hay q ue ir interpretando sobre la marcha. mediante nuevos datos que supongan una mejora de la interpretación. impacto ambiental. sin olvidar que al final los sondeos confirmará n o no éstas de forma casi definitiva. La base es siempre la misma: intentar localizar rocas o minerales que presenten una propieda d física que contraste con la de los minerales o rocas englobantes. y se utilizan fundamentalmente para la prospección de yacimientos de uranio. A.4 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS A la vista de los hasta ahora expuesto. mineralurgia. Es una de las técnicas más caras. y otro de medida de la resistividad/conductividad. Esta técnica ha sido utilizada con gran efectividad en la detección de cuerpos de sulfuros masivos en la Faja Pirítica Ibérica. 14. El gravímetro es el in strumento que se emplea para detectar estas variaciones. En definitiva.Dentro de esta denominación genérica encontramos. Bustillo Revuelta. en cuanto al sistema de extracción del material cortado (recuperación de testigo continuo. El más utilizado es el mé todo de la Polarización Inducida. Métodos radiométricos : se basan en la detección de radioactividad emitida por el terreno. como el petróleo. en el que existe toda una gama de posibilidades. son la in formación más valiosa de que se dispone sobre la mineralización mientras no se llegue hasta ella mediante labores mineras. pero también las no coincidencias. Calicatas A menudo. en este caso de densidad distinta a la normal. rotación. que analizan cada uno de estos aspectos de la transmisión de las ondas sísmicas. 372 pg. que por su pequeña entidad y por la influencia que presenta n las variaciones topográficas requieren correcciones muy detalladas. y debe buscar las coincidencias que supongan un ap oyo a nuestras ideas. explotación. precisamente las min eralizaciones suelen favorecer la alteración supergénica.L. que debe analizarse de forma especialmente cuidadosa. y por tanto. la interpretación de los resultados debe ser muy detallada. o por aire comprimido). en cuanto al rango de profundidades alcanzables (que puede llegar a ser de miles de metros en los sondeos petrolíferos) . estos instrumentos solo mide radioactividad total.. siempre y cuando el agua tenga una cierta salinidad que la haga a su vez conductora.htm 35 . en el mejor de los casos (sondeos con recuperación de testigo continuo) un cilindro de roca de algunos centímetros de diámetro. prospección. pero sin buscar sistemáticamente la confirmación a toda c osta de nuestra idea: la cabezonería puede ser muy costosa para la compañía. Métodos gravimétricos : se basan en la medida del campo gravitatorio terrestre. Chapman & Hall. mediante dispositivos relativamente simples: un sistema de introducción de corriente al terreno. También se utilizan mucho par a la investigación de agua. si causamos pequeños movimientos sísmicos. para verificar a bajo coste nuestras interpretaciones sobre alineaciones de po sible interés minero se pueden hacer zanjas en el terreno mediante pala retroexcavadora. que debe ser proporcional al valor del objeto de la exploración. a lo sumo) siguen sin ser comparables a lo que pueda existir por debajo del nivel de alteración meteórica. Mineral deposit evaluation: A practical approach . etc. Recursos Minerales. como en el caso de la geología. De esta forma. como la magnetita o la pirrotina.50megs. éste mismo imán no nos servirá de nada si lo que hemos perdido entre la paja es una mina de lapicero de 0. Se diferencian dos grandes técnica s diferentes: la sísmica de reflexión y la de refracción. Todo ello hace que la realiza ción de sondeos mecánicos sea una etapa especialmente importante dentro d el proceso de investigación minera. desde aviones o helicópteros. y requiera la toma de decisiones más detallada y problemática. que debe considerarse a la luz del análisis preliminar de las carac terísticas físicas de este mismo objeto. también muy costosas. Los sondeos mecánicos son un mundo muy complejo. o bien desde el aire. Estos minerales producen una alteración del campo magnético local que es detectable mediante los denominados magnetómetros. como vimos en el apartado correspondiente. al igual que se h ace con las ondas sonoras en las ecografías. buscando la o las explicaciones alternativ as que puedan suponer la confirmación o el desmentido de nuestras interpretaciones. López Jimeno. aunque sin ella a menudo no habría investigación minera. Además. al igual que el grafito. tanto en cuanto al método d e perforación (percusión. No obstante. ya que son los que presentan mayores cargabilidades. En definitiva. Esta ra dioactividad emitida por el terreno se puede medir o bien sobre el propio terreno. la resistividad) del terreno. aunque excepcionalmente se pueden utilizar como método indirecto para otros elementos o rocas. que al igual que en el caso anterior. M. y cómo se produce el proceso de desca rga eléctrica. arrastre por el agua de perforación.com/esa/mindep/depfile/explora. 14. tras la aplicación de las técnicas anteriores seguimos teniendo dudas razonadas sobre si lo que estamos investigand o es o no algo con interés minero. Otras técnicas: polarización espontánea. No obstante. debido a que las rocas que contienen agua se hacen algo más conductoras que las que no la contienen. Este campo magnético como sabemos es función del campo magnético terrestre. Métodos electromagnéticos : Tiene su base en el estudio de otras propiedades eléctricas o electromagnéticas del terreno. (1991). (Madrid). De esta forma. la geofísica dispone de toda una gama de herramientas distintas de gran uti lidad. cada etapa de la investigación que des arrollamos debe ir encaminada precisamente a apoyar o desmentir las interpretaciones preliminares. que permitan visualizar las rocas situadas justo debajo del suelo ana lizado o reconocido. lo que permite discriminar el elemento causante de la radioactividad. porque éstas son caracterís ticas de cada elemento. Más útiles son los sensores capaces de dis criminar las distintas longitudes de onda. que nos permite confirmar o desmentir nuestras interpretacione s. los sulfuros suelen ser muy conductores. podemos tener una anomalía geo química de plomo y una anomalía de geofísica eléctrica. http://www5. que puede no haberse recuperado completamente (ha podido haber pérdidas durante la perforación o la extracción). Su principal problema deriva de su representatividad. métodos magnetotelúri cos. pero que hay que saber aplicar a cada caso concreto en función de dos parámetros: su coste.E. Métodos magnéticos: Basados en la medida del campo magnético sobre el t erreno. de forma que cada decisión que se tome de seguir o no con las etapas siguientes esté fundamentada en unos datos que a poyan o no a nuestra interpretación preliminar. Se utilizan para identifi car materiales de diferentes conductividades: por ejemplo. dado que .5 LECTURAS RECOMENDADAS Annels. las diversas técnica aplicables y su campo de aplicación puede ser el siguiente: Métodos eléctricos: Se basan en el estudio de la conductividad (o su inverso. aunqu e no hay que olvidar que por su pequeña profundidad de trabajo (1-3 metros. podemos establecer conclusiones sobre la naturaleza de las rocas del subsuelo. pues no hay que olvidar que estas muestras constituyen. que consiste en mediar la cargabilidad del terreno: se introduce una corriente eléctrica de alto voltaje en el terreno y al interrumpirse ésta se estudia cómo queda cargado el terreno. Sondeos mecánicos Los sondeos son una herramienta vital la investigación minera. puede estar mod ificado de sus valores normales por la presencia de rocas específicas. Tipología. mediante explosiones o caída de obj etos pesados y analizamos la distribución de las ondas sísmicas hasta puntos de medida estratégicamente situados.5 mm. evaluación. como en lo que se refiere al diámetro de trabajo (desde diámetros métricos a milimétric os). estas calicatas permitirán obtener muestras más representativas de lo que exista en el subsuelo. toda una gama de técnicas muy diversas. Los instrumentos d e medida más usuales son básicamente de dos tipos: Escintilómetros (también llamados contadores de centelleo) o contadores Geiger. Muy utilizado para prospección de sulfuros. Earth Science Australia. Sísmica: La transmisión de las ondas sísmicas por el terreno está sujeta a una serie de postulados en los que intervienen parámetros relacionados con la naturaleza de las rocas que atraviesan. C. pero puede verse afectado por las rocas existentes en un punto determinado. por lo que solo se utiliza para investigación de recursos de alto coste. ya que esta técnica permite obtener muestras del subsuelo a profundidades variables. Por ejemplo. Economic evaluations in exploratio n. (1991). 396 pg. Society of Economic Geologits. Chapman & Hall. 436 pg. mayor o menor espesor). rara vez tomamos este tipo de decisiones libremente. http://www5. 671 pg. Colección informes minería. Chapman & Hall. geometría (horizontal o vertical.50megs. y por tanto. ya que suelen estar condicionadas por factores propios de mineralización: profundidad a la que se encuentra.W.1 INTRODUCCIÓN La explotación de un yacimiento minero supone la existencia de una concentración de un mineral.com/ McKinstry.com/esa/mindep/depfile/minper. que serán unas determinadas. McKinstry. Info-Mine: http://www. W. 36 . Geología de minas. 15. la decisión de abordar una explotación a cielo abierto o subterránea incide de forma decisiva sobre este factor de coste. Otros dependen de decisiones a tomar: por ejemplo.infomine. De forma que para poder cumplir con esta condición. elemento o roca con suficient e valor económico como para sustentar esta explotación minera con un beneficio industrial para la empresa. Sp. Multidataset analysis for the developpment of gold exploration models in western Europe . Dunn. 150 pg. 227 pg.E. En cualquier caso. Minería del oro.J. L. que nos permite evaluar distintas alternativas. R. Geología de minas. Para que esto se produzca.G. tenemos que analizar los costes que implica la explotac ión minera del yacimiento. Willey. http://www5. Gunn.2 LECTURAS RECOMENDA DAS Annels. Earth Science Australia.com/esa/mindep/depfile/eval.N. Wellmer. H. Earth Science Australia. J.50megs. 163 pg. naturalmente)..htm Evans. Ed. Methuen. An introduction to mining. Introduction to mineral exploration . Omega. de acuerdo con los da tos del estudio de investigación minera. 133 pg. A. CAPITULO XV EXPLOTACIÓN MINERA 15. A. ITGE (1993). (1998). H. 696 pg. 143 pg. F. Exploration and mining geology. British Geological Survey.G. dependen de la naturaleza y características de la mineralización. Geological methods in mineral exploration and mining . (1978).E. Serie Monografías y Textos. (1997). Marjoribanks. y elegir la más adecuada para cad a yacimiento. Este factor. se ha de cumplir la ecuación: Valor Producción = Costes + Beneficios El valor de la producción se obtiene mediante la valoración económica del yacimiento. Algunos de ellos no son modificables: si el yacimiento se localiza a gran distancia de centros de transporte o de consumo. GEA. de forma que la ecuación se cumpla (lo cual no siempre ocurre.G. (1970). el coste.. en la toma de decisiones implicada en el diseño de una exp lotación minera siempre tenemos un mayor o menor grado de libertad. Publication 3. Ed.E. nº 1. (1995). (1991). Stone. Thomas. 115 pg. P.A. (1994).htm Hagel. tendremos un coste de transporte a asumir (y minimizar en lo posible). Ore reserves estimates in the real world . ITGE.C. Estudios de viabilidad en estudios mineros . (1970). (1998). 471 pg. E. No obs tante. Blackwell Science. 671 pg. Plant. Mineral deposit evaluation: A practical approach . J. Springer. Omega. depende de muchos factores. Peters. A. (1985).