Este trabajo se lo dedicamos a nuestros padres y familiares, ya que con su apoyo espiritual y económico, se pudo terminar con satisfacciónnuestro objetivo trazado, que es la superación y el desarrollo profesional de cada uno para poder seguir disfrutando de nuestros sueños y retos emprendidos. 1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Agradecemos a todas las personas que con su apoyo pudieron hacer posible el desarrollo del presente trabajo 2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA 3 3.2. Características del Yacimiento .4. Geología Regional 3. Planteamiento del problema 1. Formulación de la hipótesis .25 26 4 .1 .iii .21 .8 . Teorías relativas al problema de investigación 2.ii .9 .3 .5.6. Geología Local 3. Formulación de objetivos 1.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Pág.1.2. Justificación de la investigación 1.iv .26 .12 CAPÍTULO III: Metodología de la Investigación .23 . Estructuras 3.4 .5. Litogeoquímica 3.v CAPÍTULO I:Planteamiento de la Investigación 1.3.2.1.1.6 . Definición del tema y tipo de problema 1. Conceptualización de prospectos epinéticos . Antecedentes 2.4.11 . Dedicatoria Agradecimiento Resumen Contenido .8 CAPÍTULO II: Marco Teórico 2. Enunciado del problema 1.3. 39 4..35 4.. Ubicación 4.. Equipo de Operación mina 4.73 CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA ANEXOS . .. Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional ....81 ..1. Recursos de la Unidad minera Cerro Lindo .2..82 5 ..50 5... ...37 .47 CAPÍTULO V: Geología 5.. Método de explotación ..1..80 .. Medio Ambiente 6..79 ....2...43 .... .3....51 CAPÍTULO VI: 6.32 4..61 .. .. La planta de procesos .UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA CAPÍTULO IV: Aspectos Generales 4...1.6.5..4.. . .. Responsabilidad Social ..2.. Infraestructura complementaria a la operación . Acciones de Milpo ante el nuevo reglamento . 1: Fig.1.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA RELACIÓN DE CUADROS: Cuadro N°01: Cuadro N°02: Cuadro N°03: RELACIÓN DE FIGURAS: Fig. 1.2: 6 . Combayo –Cajamarca 3. DEFINICIÓN DE TEMA Y TIPO DE PROBLEMA: El tema a tratarse son la génesis de los Prospectos Epigenéticos de óxidos de Hierro y Manganeso en el cerro el Tingo. ENUNCIADO DEL PROBLEMA Génesis de los Prospectos Epigenéticos de Óxidos de Hierro y Manganeso en el cerro el Tingo. Explicativo: porque trata de comprender el origen de estos prospectos epigenéticos. Comparativo: ya que luego de graficar los datos de las tablas se compararán los resultados obtenidos.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA a) UBICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN Este estudio fue abordado desde la ciencia Geológica orientado a Yacimientos y se relaciona con los Prospectos Epigenéticos de óxidos de Hierro y Manganeso. El problema investigado tiene características del tipo: Descriptivo: porque se describe cualitatitavamente los minerales de óxidos de hierro y manganeso presentes en el prospecto epigenético del cerro el tingo. 7 . el cual tiene un nivel de investigación descriptivo. Combayo –Cajamarca. 2. comparativo y explicativo. y así contribuir para investigaciones e inversiones futuras. Tectonismo 8 .el tipo de mineralización predomienante y la determinación de algunas leyes. los cuales por su importancia económica e interés para hacer investigación . merecen un estudio de detallado a cerca de su origen . Geometría del depósito.se ubican los Prospectos Epigenéticos de óxidos de Hierro y Manganeso. específicamente en el cerro el Tingo.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA b) DESCRIPCIÓN O FUNDAMENTACIÓN En el lugar de Combayo. c) OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES E INDICADORES Variable dependiente Prospecto Variable independiente Génesis Minerales de hierro y manganeso. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA VARIABLES DEFINICIÓN Yacimiento minero que se SUBDIMENSIÓN Tipos de prospectos INDICADORES Epigenético Singenético DEPENDIEN TE Prospecto encuentra en la etapa inicial de investigación INDEPENDI ENTE Génesis Origen. fuente. 9 .que permiten su diferenciación y reconocimient o. conjunto de causas y efectos que conducen a un resultado. principio. Sustancia inorgánica orgánica propiedades u de Tipos Tipos de génesis Epigenético singenético Óxidos Minerales de hierro y manganeso físicas químicas y definidas . UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Geometría del depósito Se refiere a las caracterisricas morfologicas que presenta caracteristicas forma tamaño potencia profundidad el yacimiento. Fuerzas y eventos producidos por Tectonismo acción de placas tectónicas Intensidad de Tectonismo Fracturamiento Plegamiento Diaclasas Tectoglifos Tipo de falla d) FORMULACIÓN DE INTERROGANTES ¿Cuál es la génesis de los mantos de hierro? ¿Qué proceso geológico originó el emplazamiento de estos minerales? ¿Qué minerales de óxidos encontramos en mayor concentración? 4. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN Debido a la escasa información con que se cuenta de este tipo de emplazamiento de minerales de hierro. es conveniente realizarlo ya que de esta manera será de gran ayuda para las futuras investigaciones y de gran ayuda en las exploraciones geológicas. 10 . 11 . combayo –Cajamarca. según convenios institucionales con municipios.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Estudiar este proyecto traerá como beneficio a la generación de oportunidades de empleo de los pobladores del área de influencia. Para ello se proveerá de asistencia y capacitación a las entidades públicas. 6. 5. Determinar el porcentaje de hierro y manganeso. de acuerdo a la demanda de trabajo existente. Realizar el modelamiento geológico del depósito de óxidos. Específicos Describir el origen de este tipo de mineralización. Traería como consecuencia la construcción de vías para la comunicación de comunidades y se realizará el mantenimiento periódico de las vías. FORMULACION DE LA HIPÓTESIS Los depósitos de hierro y manganeso se originaron por procesos geológicos epigenéticos por el tipo de mineralización que presenta a consecuencia de la intrusión magmática. previas coordinaciones con ellos de acuerdo con un plan de trabajo. También tiene como objetivo la mejora de la gestión local de las municipalidades distritales y provinciales del área de influencia. Determinar las reservas del mineral de hierro y manganeso. FORMULACIÓN DE OBJETIVOS General Realizar el estudio de la génesis de los prospectos epigenèticos de óxidos de hierro y Manganeso en el cerro el tingo. 1 Ubicación Geográfica. El área de estudio se encuentra ubicada en el continente sudamericano. 12 .UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA CAPÍTULO II GENERALIDADES DE LA ZONA DE ESTUDIO 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Políticamente pertenece: Departamento : Cajamarca Provincia Distrito : Cajamarca : Encañada : Combayo -Chicche Centro Poblado 13 . UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Imagen N°1: en el recuadro de color rojo observamos la zona abarcada para el estudio evocado a yacimientos. Ubicación según Coordenadas UTM VÉRTICE ESTE NORTE 14 . 4. 15 . 1h: 30min.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA A B C D 784000 784000 792000 792000 9224000 9214000 9224000 9214000 2.Afirmada 40 aprox. ACCESIBILIDAD. TRAMO Cajamarca Otuzco Otuzco Combayo TIPO DE CARRETERA . TIEMPO 20 minutos .Asfaltada KM.5 aprox. CLIMA Y VEGETACIÓN CLIMA: 16 . 3. Minasconga y Combayo. Se puede acceder a la zona de estudio por diferentes caminos de herradura pero también existe la posibilidad de entrar por la encañada luego por Punre .UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA IMAGEN N°2: se observa las diferentes vías de acceso al lugar de estudio. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Climáticamente. 10º C. una lluviosa de Diciembre a Marzo y otra seca de Abril a Noviembre. para la economía de la región. con sus respectivas etapas transicionales. IMAGEN N°3: observamos una imagen satelital de precipitaciones en las diferentes áreas del Perú Precipitación: 17 . la región presenta dos estaciones características. Temperatura Máxima Promedio: Temperatura Mínima Promedio: Temperatura Promedio: 12º C. Fuente: http://www.gob. 8º C. sin embargo.pe IMÁGENES SATELITALES. con funestas consecuencias para la agricultura.senamhi. ganadería y en general. este ciclo tiene periodos excepcionales cuando se presentan años de sequía y/o de abundantes precipitaciones. En la parte baja: principalmente se encuentra pastos. Fig. Generalmente también se presenta abundante neblina. eucaliptos y zonas para cultivo 18 . Diciembre. Febrero. Meses Más Lluvioso: Febrero y Marzo. máxima anual y precipitación mensual. respectivamente. Estos mapas han sido generados por interpolación de los datos climáticos de las estaciones que están dentro y cerca a la cuenca de Cajamarca VEGETACION. A y B se presentan las temperaturas mínima anual. Marzo y Abril.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Presentación Máxima Promedio: Precipitación Promedio Mensual: Meses De Lluvia: Periodo Lluvioso: 618.6 mm. Enero.8 mm. 51. pinos. con vegetación densa y morfología variada. algunas zonas de cultivo. pastos.(enmarcada en color rojo) En la parte media: presenta plantas como eucalipto. con pendientes de 30% a 50%. Ubicada en una zona de transición entre las montañas altas y montañas bajas. Observamos la vegetación en la parte baja como eucalipto.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA FOTO N°1. con presencia de la erosión fluvial como agente principal modelador 19 . en el área de estudio y en las zonas adyacentes a esta. FOTO N°3. Observamos vegetación principalmente ichu y pastos naturales en la parte alta DRENAJE: La ciudad de Cajamarca tiene un clima bastante variado a lo largo de todo el año. El área de estudio no es ajena a este comportamiento climático. Observamos la vegetación en la parte media En la parte alta: mayormente presenta plantas como ichu y en menor porcentaje cultivos. 20 . químicos y mecánicos. Unidades caracterizadas por presentar topografía abrupta y accidentada con pendientes mayores a 50%.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA FOTO N° 2. lo cual a permitido formar un patrón de drenaje Dendrítico y también el drenaje subparalelo en rocas sedimentarias. y debido a la topografía existente en la zona encontramos pequeñas quebradas y ríos que con un alto grado de erosión. Los principales agentes modeladores son los cambios físicos. manifestándose por el régimen de la precipitación pluvial. Observamos drenaje dendrítico y drenaje sub paralelo en rocas sedimentarias 21 .UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA FOTO N° 4. principalmente es dendrítico por tratarse de rocas volcánicas. 22 .UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Imagen N°4: se observa en la imagen los diferentes ríos de la zona y su forma de drenaje. a través de la Intendencia de Recursos Hídricos. se denominan los afloramientos de rocas. ANTECEDENTES Y TRABAJOS PREVIOS: ESTUDIO DE PRIORIZACIÓN Y SELECCIÓN DEALTERNATIVAS DE EMBALSE EN LA CUENCA DEL RÍO AZUFRE. en compuestos oxidados. en el curso de Geología de Campo.La fecha de inicio del estudio fue establecida el 29 de enero de 2007. principalmente los ricos en hierro. el viento.. también llamados monteras de hierro. la acción solar o las aguas subterráneas. Estos procesos 23 . en la que la Empresa Minera Yanacocha aprobó el Plan de Trabajo para la ejecución de dicho estudio elaborado por el INRENA. y guiado por el Ingeniero Geólogo: Quispe Mamani Zenón GOSSANS Con este nombre de gossan. a cargo de los alumnos de ingeniería geológica de la universidad nacional de Cajamarca. que originalmente contenían sulfuros y que han sido sometidas a un proceso de alteración supergénica.1. En el 2010 se realizó el cartografiado geológico de la zona de Combayo. como consecuencia de la transformación de los sulfuros originales.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA CAPÍTULO III: MARCO TEÓRICO 2. Los gossan son el resultado de la alteración física y química de las rocas como consecuencia de la acción de los agentes como la lluvia. COMBAYO. CAJAMARCA . La característica más llamativa de los gossan es su aspecto de colores rojizos. los gossan (figura 1) debido al contraste de sus colores. En la actualidad. en los niveles más profundos de las zonas oxidadas.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA producen la alteración de los sulfuros. la presencia de los gossans ha sido la guía más importante para el descubrimiento de concentraciones de sulfuros metálicos. 24 . disolución y precipitación de otros minerales y una lixiviación importante en las rocas. debido al medio ácido que se origina por la alteración de las rocas. Figura 1: Zona de oxidación de Riotinto. En épocas romanas. Históricamente. Estos procesos naturales son los mismos que los que se producen como consecuencia de la acción humana de las explotaciones mineras. En la minería moderna. han servido como guía de exploración de diferentes mineralizaciones. Se pueden observar las antiguas galerías romanas. una parte importante de los estudios sobre los gossans están encaminados a prever las consecuencias para el medio ambiente de estos procesos físico-químicos. el objetivo eran las concentraciones de metales preciosos como oro y plata. hasta los aspectos geoquímicos y medioambientales. Todos estos factores son determinantes en la formación y características de cada gossan. nivel freático. Blanchard. tipo de roca encajante. comprendida entre la superficie y el nivel freático. junto a sílice y minerales de la arcilla. No obstante. se puede establecer un perfil más o menos común desde la superficie hasta las zonas profundas en las que no hay alteración (figura 2). relieve. como la paragénesis original de sulfuros. clima. quedando formada por una acumulación masiva de hidróxidos de hierro. Blain. en la que hay una lixiviación de la mayoría de los minerales. Figura 2: Esquema de la zonación en la alteración supergénica de un yacimiento de sulfuros Zona de oxidación. Se puede considerar subdividida en dos subzonas: La zona superficial o de gossan propiamente dicho. La formación de un gossan depende de distintos factores. en la que además de óxidos e hidróxidos de hierro podemos tener otros compuestos metálicos 25 . Alpers entre otros muchos) con todos los enfoques científicos posibles.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Los mecanismos de oxidación de sulfuros y formación de gossan han sido profusamente descritos en la literatura (Locke. caracterizada por un importante enriquecimiento en minerales oxidados. desde su uso como guía para la exploración. La situada por debajo de la superficie. etc. se caracteriza por un importante enriquecimiento en hidróxidos de hierro tipo goethita. que van desde óxidos. Zona de cementación. que es la situada por debajo del nivel freático. En conjunto. La neoformación de sulfuros secundarios puede originar un fuerte enriquecimiento de los contenidos medios de este metal y favorecer la viabilidad económica de un yacimiento Zona primaria. hasta elementos nativos o los nuevos sulfuros que se forman en la zona de cementación. carbonatos o sulfatos de las zonas de oxidación. para formar otra serie de compuestos. como elementos nativos. o carbonatos. que corresponde a los sulfuros inalterados. cloruros. Los procesos de alteración disminuyen con la profundidad de la mineralización. La formación de un gossan se puede explicar como una serie de reacciones de oxidación-reducción (tabla 1) en las cuales se produce la destrucción de los sulfuros primarios. así como la mayoría del resto de minerales presentes. y concentración en las zonas profundas de oro y la plata. TABLA 1 ___________________________________________________________ REACCIONES QUIMICAS QUE SE PRODUCEN EN LAS ZONAS DE ALTERACION (1) 4FeS2 + 10H2O + 15O2 → 4FeOOH + 16H+ + 8SO4-2 (2) 4FeS2 + 8H2O + 15O2 → 2Fe2O3 + 16H+ + 8SO4-2 (3) 4CuFeS2 + 6H2O + 17O2 → 4FeOOH + 4Cu2+ + 8H+ +8SO4-2 (4) PbS + CO2 + H2O + 2O2 → PbCO3 + SO4-2 + 2H+ 26 . en la que se producen enriquecimientos en sulfuros de cobre de tipo calcosina – covellina.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA oxidados. como sulfatos. lavado de Zn y Cu. Las reacciones 1 a 6 muestran la destrucción de sulfuros con la consiguiente formación de iones sulfatos y H+. depende de la mineralización primaria.5O2 → 2Ag+ + 2Fe2+ + 2H+ + 4SO4-2 (7) 2ZnS + 4Fe3+ + 6SO4-2 +3O2 + 2H2O → 2Zn2+ + 4Fe2+ + 4H+ + 8SO4-2 (8) Zn2+ + SO4-2 + CaCO3 + 2H2O . estas aguas pueden contener además cationes pesados con gran poder contaminante.+ HCO3. ya que cada elemento tiene un comportamiento geoquímico distinto.→ CuCO3·Cu(OH)2 + H2O (11) 2Ag+ + 2Fe2+ → 2Ag + 2Fe3+ (12) Ag+ + Cl.→ AgCl (13) Cu2+ CuFeS → Cu2S + Fe2+ (14) 2Cu2+ 2FeS2 + 2H2O + 3O2 → 2CuS + 2Fe2+ + 2SO4-2 + 4H+ (15) Cu2+ + 2OH. el plomo elemento muy poco soluble. reacciona en los mismos lugares de la alteración y 27 . por lo que el estudio de estos procesos es de gran interés para el medio ambiente. características de las áreas mineras. que implican una acidificación del medio.→ CuO + H2O __________________________________________________________________ La formación de los diferentes minerales.CaSO4۰2H2O + ZnCO3 (9) 5Zn2+ + 5CO3-2 + 3H2O → 2ZnCO3·3Zn(OH)2 + 3CO2 (10) 2Cu2+ + 3OH.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA (5) 2PbS + 4Fe3+ +3O2 + 2H2O → 2PbSO4 + 4Fe2+ + 4H+ (6) Ag2S + 2Fe3+ + 3SO4-2 +H2O + 1. estos procesos son los que originan las aguas ácidas. El comportamiento de los cationes liberados en la destrucción de sulfuros es distinto según sean sus características geoquímicas. también se pueden formar otros minerales como jarosita o cerargirita. que se depositan en la zona de oxidación (reacciones 1 y 2). no tienen gran desarrollo. así mientras la presencia de carbonatos implica un descenso de la acidificación de los medios. El zinc y cobre son elementos más solubles. que pasan a estar en disolución con la alteración de sulfuros. entonces se pueden encontrar minerales como smithsonita o hidrocincita. presente en minerales como la arsenopirita. el Zn es muy soluble. Rusia o el norte de Europa. las rocas silicatadas tienen menor influencia. en condiciones reductoras se producen las reacciones que dan lugar a la formación de sulfuros secundarios de cobre. Otros elementos como el arsénico. también se pueden formar óxidos de cobre si el medio es muy alcalino (reacción 15) o cobre nativo. Los minerales de la ganga que acompañan a los sulfuros también son importantes en el control de las condiciones físico químicas del medio. El cobre es también un elemento soluble. pero durante los procesos de alteración se infiltra hacia la zona de cementación. excepto si se dan unas condiciones especiales como pueden ser la presencia de carbonatos en el medio.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA forma inmediatamente minerales secundarios como anglesita o cerusita (reacciones 4 y 5). calcosina y covellina por sustitución de hierro de calcopirita o pirita (reacciones 13 y 14). Otros elementos como Ag y Au liberados en la destrucción de sulfuros se concentran como elementos nativos en las áreas más profundas de las zonas oxidadas. En otras extensas áreas de la 28 . ya que es un elemento especialmente nocivo. por ejemplo en Canadá. Procesos de formación En las regiones afectadas por la glaciación del pleistoceno o aquellas en las que hay bosques húmedos las zonas de oxidación. pero su comportamiento no obstante es distinto. no forma sulfuros secundarios y es fuertemente lixiviado. tienen gran importancia en la contaminación de acuíferos. El Fe2+ se oxida a Fe3+ y forma goethita y/o hematites. no forma minerales oxidados secundarios. dependiendo de las condiciones físico-químicas. 29 . además de ser explotados para la obtención de metales preciosos. si se han generado las zonas de oxidación de los yacimientos de sulfuros. Desde principios de siglo. La identificación de estos gossan ha sido una técnica en exploración mineral a lo largo del tiempo. a lo largo de una serie de trabajos recopilados en su libro "Interpretation of Leached Outcrops" (figura 3) estableció los criterios para reconocer las características de los yacimientos primarios en función de las texturas observadas en las zonas oxidadas. En la época romana. el estudio macroscópico de las áreas oxidadas ha sido un criterio para interpretar las mineralizaciones presentes en profundidad. los gossan eran el principal criterio para el reconocimiento de mineralizaciones de interés económico. Blanchard.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA corteza. los programas de exploración en mineralizaciones de cobre-níquel australianos desarrollaron los estudios de gossan como herramienta para la evaluación de los yacimientos. b) y c): estructuras dejadas por galena.Ejemplos de "boxwork" procedentes de diferentes sulfuros en los procesos de alteración. incluyendo los criterios texturales a escala 30 . i) y j) estructuras dejadas por tatraedrita. a).UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Figura 3. g) y h) boxwork procedentes de bornita. en su alteración. Blanchard llegó a la conclusión de que cada mineral. A mediados de los años 70. d) y e): estructuras dejadas por la alteración de esfalerita. f) Relictos de alteración de calcopirita. dejaba unas texturas (boxworks) diferentes. con lo que del estudio de estas texturas se podía deducir la mineralización primaria.. El estudio textural permite reconocer en muchos casos los procesos de alteración de diferentes sulfuros primarios. Estos estudios geoquímicos permiten discriminar los diferentes tipos de "irosntones" y diferenciar los gossan de los falsos gossan. así como la presencia de minerales secundarios. tamaño y continuidad de las zonas oxidadas. y una cartografía detallada de la zona. así como los minerales secundarios que se han formado en las zonas oxidadas. se emplea en prospección. erosión. además de goethita y hematites. bien por las características de la mineralización primaria (por ejemplo si los minerales son de grano fino) bien porque los procesos de lixiviación estén muy avanzados. Investigación y evaluación de los gossan La investigación de los gossan para descubrir mineralizaciones de sulfuros en zonas superficiales es una técnica que. por su relación coste. ya hemos visto que las características de cada elemento implican un comportamiento distinto en los procesos de alteración. Sin embargo estas texturas réplica pueden estar ausentes. El estudio a escala microscópica puede ser importante para diferenciar los gossan procedentes de sulfuros de otros "ironstones" que no proceden de sulfuros. estructuras. La geoquímica es el arma importante en los estudios de los gossan.resultados. carbonatos. Una primera aproximación ha de ser mediante un muestreo.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA microscópica junto con la geoquímica. con especial atención a las características de relieve. El gran desarrollo de las técnicas de análisis permite en la actualidad hacer muestreos sistemáticos y estadísticos de los contenidos y correlaciones de los elementos químicos. sulfatos. que debe ser amplio debido a la gran variedad mineralógica y química que se puede dar en los gossan. 31 . 32 . no solo para discriminar entre gossan y otros ironstone.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Las características mineralógicas. cuanta mayor es la acidez del medio. es bastante fiable. La geoquímica multielemental. sino también en bastantes ocasiones para conocer el tipo de mineralización primaria de la que provienen. la preservación de texturas réplicas es más difícil y la lixiviación es mayor. texturales y geoquímicas de los gossan dependen del pH del medio. que permita la correlación entre los distintos elementos presentes y la manipulación estadística. magnesio y hierro junto con el manganeso.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA GÉNESIS DEL MANGANESO El manganeso se comporta químicamente poco más o menos como el hierro. los dos elementos se acumulan en medios similares y bajo condiciones parecidas. Tanto los óxidos como los carbonatos de manganeso están ampliamente distribuidos a través del mundo. a valores intermedios de Eh y Ph se depositarían la hausmanita. Muchos yacimientos de manganeso son casi puros. chert. cobre y bario. materiales extraños tales como la arcilla. los carbonatos o silicatos de manganeso. En condiciones extremadamente bajas de Eh (potencial de Oxidación y Reducción) – Ph (grado de acidez o alcalinidad) necesarias para la alabandina o manganosita no se alcanzan probablemente en medios sedimentarios. conteniendo cantidades variables de calcio. Los carbonatos son generalmente complejos. Los silicatos de manganeso no se acumulan ordinariamente como yacimientos sedimentarios. aunque en la mina San Francisco en jalisco (NorOeste de 33 . tungsteno. pero los otros minerales son frecuentes y parecen haberse depositado según sus características termodinámicas. psilomelano o alguna otra forma de MnO2. pero otros contienen cantidades menores de cobalto. caliza y tobas. y en medios extremadamente reductores se formarían la manganosita (MnO) o la alabandina (MnS). En condiciones oxidantes se podría esperar que se forme la pirolusita. níquel. . 34 . lixiviado de las rocas circundantes durante la meteorización normal.. las fuentes termales transportan manganeso al fondote un lago y océano. A veces es difícil o imposible distinguir entre los diferentes tipos de yacimiento..UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA México)la braunita (Mn+2 Mn6+3SiO12) está sobre los minerales sedimentarios más abundantes. Óxidos de manganeso asociados a procesos volcánicos. Manganeso independiente de procesos volcánicos..incluyen tanto minerales de carbonato como de óxido. 2. sin embargo la MENA que se ha formado cerca o dentro del conducto del manantial puede ser clasificado como un yacimiento hidrotermal. Los fragmentos son agitados y debido a sus texturas quedan bien preparados para el lixiviado por aguas marinas o lacustres calentadas volcánicamente o por aguas hidrotermales aportadas durante el vulcanismo.los materiales volcánicos calientes vertidos bajo las aguas tienden a estar finamente divididos y fragmentados.Yacimientos asociados con formación de hierro. Una explicación razonable para el origen de estas capas es que el manganeso fue: 1. Por ejemplo cuando.Yacimientos asociados con tobas y sedimentos clásticos de materiales volcánicos. 3. Los yacimientos sedimentarios de manganeso pueden ser clasificados en tres categorías: 1. Estas tres clases son intergradacionales. parte del manganeso precipita fuera del agua y pasa a ser parte integral de los sedimentos ordinarios.Yacimientos independientes de actividades volcánicos.. una asociación que se encuentra en muchas partes del mundo. . transportado por corrientes de agua a cuencas cerradas o protegidas próximas. El tercer tipo de MENA sedimentaria de manganeso está asociada con la formación de hierro. El grado de separación parece depender directamente del Ph de las aguas. y las aguas alcalinas precipitan los óxidos conjuntamente. Por consiguiente el Fe sería precipitado antes que el Mn a partir de cualquier solución que contenga ambos metales. precipitado por coagulación electrolítica o algún otro proceso químico. Las solubilidades tanto del hierro como del manganeso son funciones de sus estados de oxidación.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA 2. en el estado reducido ambos son muy solubles. pero cada uno forma un óxido muy insoluble. posiblemente está relacionada directamente a aguas calientes o cálidas. El desarrollo de los silicatos de manganeso como la rodonita (SiO3Mn). las cuales están prácticamente ausentes durantes la deposición de la formación de hierro: Ejm: Hualgayoc (Mina El Dorado y Arpón). del mismo modo el Mn se distribuirá más rápidamente que el Fe por proceso de alteración o procesos meteóricos.Aspectos generales de la reducción sedimentaria de Mn 35 . Los compuestos de Fe en la naturaleza son menos solubles que los compuestos de Mn correspondientes y el Ion ferrroso es más fácilmente oxidado que el ion manganeso bajo cualquiera de las condiciones de Eh y Ph que se dan en la naturaleza. 3. las aguas ácidas retienes disuelto más tiempo el manganeso que el hierro. bajo condiciones de equilibrio dinámico y en la ausencia de bioturbación significativa. Mn es reducido del estado de oxidación +4 al +2 cuando las condiciones sedimentarias cambian de "oxidativas" a "reductoras" con un aumento en la profundidad.OCURRENCIA DEL MANGANESO. La difusión resultante de estos iones hacia la interfase sedimento/agua lleva a su re-oxidación y a la formación de nuevos óxidos.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Perfiles hipotéticos de agua intersticial predichos por la utilización sucesiva de compuestos inorgánicos como aceptores terminales de electrones en la descomposición de materia orgánica sedimentaria. cuerpos. bolsonadas y chorreras. mantos. Los rangos en los n están basados en el tipo de fase mineral escogido que se asume pasa a través de la disolución reductiva. El manganeso como mineral sedimentario o primario normalmente en el campo y en las diferentes zonas se ha reconocido su ocurrencia en forma de vetas. como consecuencia. El Mn2+ disueltos productos por las reacciones de reducción pueden precipitar como sulfuros. 36 . Las reacciones de reducción y precipitación generalmente ocasionan el desarrollo de gradientes y. La profundidad de la frontera "redox" de Mn en los sedimentos generalmente se asume que ocurre cuando las concentraciones de oxígeno en las aguas intersticiales alcanzan niveles cercanos a cero. lentes. al desarrollo de procesos de difusión. En general se asume que el oxígeno es el oxidante sedimentario fundamental del Mn de aguas intersticiales. al desarrollo de picos de fase sólida justo arriba de la frontera redox. carbonatos o fosfatos. Este reciclaje interno redox lleva. nódulos.. E. El entrampamiento del mineral se produjo por soluciones hidrotermales de emanaciones volcanicas. 2. 1.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Dentro de estas presentaciones los mantos y cuerpos son los depósitos con volúmenes considerables. areniscas y calizas. mientras que los nódulos y las bolsonadas pocas veces tienen volumen. la roca caja está constituida por areniscas cuarzosas.Mantos Estratiformes y Lentes. 37 .Vetas: La mineralización en vetas se encuentra mayormente rellenando fracturas y fallas.. a veces denominados sombreros de manganeso. son erraticas y no constituyen mineral con reservas importantes. los espesores son variables.. en algunos casos por calizas y lutitas. Ocurre mayormente concordante con la estratificación de lutitas. su forma y tamaño es variado desde anguloso a sub redondeado a veces semiesférico de textura botroidal. 38 .UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA 3..Bolsonadas y Chorreras.. sin embargo se trata de minerales retrabajados (acumulaciones de ganga que luego de 5 a 10 años se enriquecen) que constituyen un buen deposito mineral. Con esta denominación queremos representar un tipo de ocurrencia irregular en forma de chorro que cortan las lutitas como si hubieran migrado flujos calientes. amigdaloide. 4. Muchas zonas en las que aflora el manganeso son de forma nodular.Nódulos. Ni. También se encuentran asociaciados a óxidos de hierro sedimentarios. As. parte de estos Mn divalentes pueden precipitar como fases puras o mezcladas de carbonato. La reducción de Mn será definida como la reducción de óxidos de manganeso u oxihidróxidos a Mn2+. Los óxidos de Mn pueden incorporar una diversidad de elementos de transición (por ejemplo. En sedimentos anóxicos donde las concentraciones de Mn y la alcalinidad del carbonato alcanzan niveles suficientemente altos. 39 . Zn. Los óxidos de Mn se piensa que son materiales amorfos. arcillas) o biogénicas (e.. esqueletos silíceos). azufre. La presencia/ausencia de oxígeno usualmente es tomada como la variable "maestra" que define las condiciones del medio ambiente que favorecen la reducción de Mn. Co. El Mn2+ producido durante la reducción sedimentaria del Mn generalmente se encuentra disuelto en las aguas intersticiales como un ión "libre" o como un ión complejado orgánicamente..g.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA F. Cu. Introducción La reducción de manganeso en sedimentos marinos juega un papel importante en los ciclos biogeoquímicos de muchos elementos entre los que se encuentran el carbono. Bajo condiciones de Eh y pH bajos. las formas reducidas de manganeso (generalmente Mn2+) son termodinámicamente favorecidas sobre sus formas oxidadas (generalmente Mn4+). las cuales generalmente son encontradas en la naturaleza en forma de óxidos y oxihidróxidos sólidos. Generalmente se encuentran cubriendo partículas sedimentarias inorgánicas (e. ya sea por adsorción en la superficie de los óxidos o por incorporación en la estructura cristalina.BIOGEOQUIMICA MANGANESO. fósforo y varios elementos traza..g. Mo y Pb). su ocurrencia en los medios ambientes naturales es el resultado de la actividad biológica. Aunque estos compuestos pueden reducir abioticamente los óxidos de Mn. De acuerdo a la definición anterior. La reducción disimilatoria puede ser: Directa: cuando los organismos catalizan (se presume que enzimáticamente) los procesos reductivos. Indirecta: cuando la reducción ocurre como resultado de la reacción de ciertos productos que posteriormente reaccionan con los óxidos. las bacterias reductoras de sulfato podrían ser consideradas como bacterias reductoras indirectas de Mn.Reducción microbiana de Mn Reducción disimilatoria (o heterotrófica) de Mn: proceso por el cual los microorganismos coordinan la reducción de Mn con la oxidación de compuestos orgánicos (o H2).Reducción abiótica de Mn Una amplia variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos son capaces de reducir químicamente los óxidos de Mn. .UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA . La reducción disimilatoria de Mn tiene las siguientes características: Parecen ser procesos estrictamente anaeróbicos. 40 . Sulfuros Nitritos Fe2+ (para óxidos de Mn) Ácidos orgánicos tales como piruvato y oxalato y ciertos compuestos aromáticos. 41 . son las más importantes. Las cajas fuertes están hechas de acero de manganeso. obtenidas mediante el tratamiento de pirolusita en altos hornos con hierro y carbono. utilizadas para fabricar aceros. estaño y cinc). y la manganina (compuesta de manganeso. dado que su conductividad eléctrica apenas varía con la temperatura. y en grandes cantidades se emplea para formar una aleación muy resistente al desgaste. En pequeñas cantidades. cobre y níquel). con un 12% de manganeso. Véase también Siderurgia. el manganeso se añade al acero como desoxidante.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Las bacterias reductoras de Mn generalmente usan únicamente un número limitado de compuestos relativamente simples como su fuente de energía (por ejemplo. APLICACIONES Y USOS El uso principal del manganeso es la formación de aleaciones de hierro. Entre las aleaciones no ferrosas de manganeso se encuentran el bronce de manganeso (compuesto de manganeso. usada en forma de cables para mediciones eléctricas de alta precisión. cobre. Estos procesos aparentemente requieren del contacto directo de la bacteria con la superficie del óxido. Las aleaciones ferromanganosas (hasta un 78% de manganeso). lactato. Estudios de laboratorio han mostrado que las tasas de reducción microbiana de Mn son una función de la mineralogía o el área superficial específica de los óxidos que sufren la disolución reductiva. acetato o formato). hidrógeno. Estudios recientes sugieren la existencia de un proceso en el cual ciertos microorganismos aparentemente son capaces de coordinar la reducción de óxidos de manganeso con la oxidación de sulfuro a sulfato. resistente a la corrosión del agua de mar y que se utiliza en la fabricación de hélices de barcos y torpedos. y las aleaciones spiegeleisen (de un 12 a un 33% de manganeso). etc. un sólido cristalino rosado. fungicidas. químicos. de una gran dureza. Los permanganatos de sodio y de potasio (NaMnO 4 y KMnO4) son cristales de color morado oscuro. desoxidante. nutriente. fertilizantes. lixiviación y aleaciones con hierro (acero con manganeso). lubricante. Sn y Zn). insecticida. tubos fluorescentes. bactericida. se usa en pilas secas. que resiste la corrosión incluso la del agua del mar y se usa para hacer hélices de barcos y torpedos y la manganina que es una aleación (Cu. secuestrador. El sulfato de manganeso (MnSO4). catalizador. se obtiene por la acción del ácido sulfúrico sobre el dióxido de manganeso y se usa para teñir el algodón. en las cuales el 42 . alguicida. Un uso importante del Mn es en las pilas comunes de Zn-carbón. fundentes. formados por la oxidación de sales ácidas de manganeso. Las cajas fuertes. sabores. fundiciones. por ejemplo.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Con el hierro produce aleaciones como el ferromanganeso. colorante. Aleado con el aluminio mejora considerablemente las propiedades de éste. El dióxido de manganeso (MnO2 ) se presenta como pirolusita y se obtiene artificialmente calentando nitrato de manganeso. y para preparar cloro y yodo. se hacen de acero con un 12% de manganeso. que se emplea para preparar aceros especiales. Aleaciones no ferrosas de manganeso son bronce al manganeso (Mn. blanqueador. Cu. Para cada uso particular el manganeso debe ser de un tipo particular y algunos proveedores se han especializado en proveer menas especiales. Mn y Ni) muy utilizada para construir resistencias eléctricas y cables para medidas eléctricas precisas porque su conductividad eléctrica no varía apreciablemente con la temperatura. fragancias. en pinturas y barnices. para colorear vidrio y cerámicas. El manganeso tiene amplias aplicaciones industriales en: alimentos. Es un oxidante. que se usan como oxidantes y desinfectantes. secador. ferritas. 87 Mt). India (1. San Marcos. San Pablo.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA relleno es de óxido de Mn.000 TM aproximadamente en sus diferentes variedades. etc..0 Mt). A. La Encañada. y el Psilomelano. siendo el principal la Pirolusita. tales como: Pampa de la Culebra. <0. Cerro de Pasco.60 Mt) y Gabón (1.PRODUCCION E HISTORIA DEL MANGANESO Como ya se mencionó anteriormente el manganeso fue descubierto en el año de 1774 por el científico Carl Wilhelm Scheele.Minera “El Ferrol”. Oxamarca.005% metales y nada de nitratos. El Punre. Asunción.44 Mt). se encuentran en: Puno. Sudáfrica (2. Australia (1.99 Mt). Brasil (2. cuando un grupo de exploradores de la Cia. luego de una intensa exploración se encuentra otras evidencias de manganeso en le departamento de Cajamarca. En el Perú las zonas de explotación del manganeso. Bambamarca. en la parte norte tenemos a Piura. la manganita y la braunita de manera intermedia. Namora. Ucrania (2. La primera evidencia de manganeso en Cajamarca se remonta al año 1970. Abancay.98 Mt).5 Mt). En Cajamarca se han identificado muchas zonas con presencia de manganeso. encuentran indicios de mineral en la zona el Punre (La Encañada). Otuzco. mientras que el Wad por tener leyes bajas se ha comercializado como ganga o para la dilución de los minerales con alta ley. de donde extrajeron hasta 200TM de Psilomelano y Pirolusita. 43 . San Juan. Con respecto a la producción mundial de Mn en 1994 fue de 22. Chetilla.1 Mt y los productores principales fueron: China (7. para este uso se requiere >80% MnO2. Cajamarca y en el Oriente tenemos a los departamentos de San Martín y Ucayali. Chim Chim. el cual actúa como oxidante o despolarizador. En Cajamarca desde la década del 70 hasta la actualidad se han explotado alrededor de 800. casi siempre presenta color negro a marrón. nodular. o por la electrólisis del sulfato de manganeso.. su densidad es 7. botroidal. y un punto de ebullición de 962 °C. frágil. Se utiliza en la metalurgia del hierro para eliminar impurezas por ser más oxidable que éste. Tiene un punto de fusión de 1. Su brillo es opaco. El metal manganeso se corroe en aire húmedo y se disuelve en ácidos. La principal mena del manganeso es la pirolusita. amigdalar.245 °C.938. pero se encuentra ampliamente distribuido en todo el mundo en forma de menas como la rodocrosita. En caliente reacciona con la mayoría de los no metales. Tiene una textura granular para los mantos y bolsonadas. Ocupa el lugar 12 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. Sus principales minerales son los siguientes: Minerales Sistema de Fórmula Color Dureza 44 . la franklinita. excepto en los meteoros. El manganeso puro se obtiene por la combustión de la pirolusita (dióxido de manganeso) con polvo de aluminio. la psilomelana y la manganita. Se corroe en el aire húmedo y reacciona con el agua (a 100ºC) y con los ácidos liberando hidrógeno. pocas veces gris submetálico.PROPIEDADES Y ESTADO NATURAL El Manganeso. es un elemento metálico. Posee una fractura astillosa e irregular. Su número atómico es 25. grasosa para los granulados y polvosos. y dendrítico para el manganeso primario y de vetas.2 g/cm3. Presenta una apariencia untuosa al tacto. y su masa atómica 54. de símbolo Mn. Este metal no se da en la naturaleza en estado puro.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA B. 5 .5 – 3–4 y 4-5 brillo metálico Rodonita Meterizada 45 .4 Mg 2Mn6 de Oxidos Pardo Marrón 6–6 2 3 – 3.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Cristalización Pirolusita Masa cristalina Psilomelano Nodular pulverulenta Manganosita Expuesto al MnO MnO2 Gris negro BaMg2Mn8O4(OH4) Verde esmeralda Negro 5 5-6 .4 a rosado SiC3Mn Negro rojo parduzco Hausmanita Parecido a la Mn3O4 calcita gras Brenentita Rómbico 8Mn 7SiO25H2O Gris marrón Negro metálico Braunita Wad Graso Espuma Mn Rodocrosita Terroso tiñe y MnCo3 es soluble Rosa diversas tonalidades de 3 .2-3 aire es negro Alabandina Fresco tiene MnS Rojo carne 3. ese valor puede subir hasta algunos millones de dólares. Este potencial puede ser de carácter geológico. pero seguramente han invertido en el estudio de su geología y mineralogía y realizado muestreos geoquímicos preliminares (p. un prospecto puede venderse por unos miles hasta cientos de miles de dólares-euros. GÉNESIS Origen de los Yacimientos Minerales 46 . cuando se produjo la fiebre del oro generada por el descubrimiento de El Indio (Región de Coquimbo. Según la información presentada y las características geológicas del sitio. Es posible que pretendan venderlo en esa etapa (tal vez reteniendo un porcentaje de su propiedad) o bien busquen asociarse para avanzar en su estudio. Al respecto.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Prospecto: PROSPECTO (en inglés: prospect): Se denomina así a una zona que presenta un cierto potencia para albergar mineralizaciones de carácter económico cara a su posible explotación. El particular o la empresa que han reconocido el prospecto como tal pueden o no haber realizado trincheras de exploración (= calicatas) o sondajes (= sondeos). pero fue un caso muy raro y el comprador no tuvo éxito en su apuesta.. Chile) un prospecto en la faja de interés llegó a venderse sin sondajes en 20 millones de dólares. mineralógico. geoquímica de suelos). Si cuenta con labores de reconocimiento o sondajes (= sondeos) positivos.ej. etc. geoquímico. . Volcanismo: produce rocas industriales (algunas variedades "graníticas".. producto de la acumulación de minerales en cámaras magmáticas). ya sean metálicos o industriales.. Los de minerales. Procesos neumatolíticos e hidrotermales: suelen dar origen a yacimientos de minerales metálicos muy variados. Procesos pegmatíticos: pueden producir yacimientos de minerales metálicos (p. Los de rocas industriales. En un estudio más restrictivo. Procesos exógenos o superficiales: La erosión es el proceso por el cual las rocas de la superficie de la Tierra. y minerales metálicos (a menudo. casiterita) e industriales: micas. y prácticamente cualquier proceso geológico puede dar origen a yacimientos minerales. que suelen tener su origen en fenómenos locales que afectan a una roca o conjunto de éstas. en conjunción con procesos sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano-sedimentarios).e. áridos. puzolanas). los procesos geológicos que dan origen a yacimientos Minerales serían los siguientes: Procesos ígneos: Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio). hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos: 1. cuarzo.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA El origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geológicos.. 2. y minerales metálicos e industriales (los denominado yacimientos ortomagmáticos. que corresponden a áreas concretas de esa roca que presentan características locales que favorecen su explotación minera. se rompen en fragmentos y 47 . A grandes rasgos. y de algunos minerales de interés industrial. en contacto con la atmósfera y la hidrosfera. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA sufren transformaciones físicas y químicas, que dan origen a fragmentos o clastos, y a sales, fundamentalmente. Las trasformaciones que implica la erosión pueden dar lugar a yacimientos, que reciben el nombre de yacimientos residuales. El transporte de los clastos por las aguas y el viento, y de las sales por el agua, modifica la composición química tanto del área que sufre la erosión como del área a la que van a parar estos productos. Además, durante el propio transporte se producen procesos de cambio físicos y químicos, nuevas erosiones, depósito de parte de la carga transportada, etc. 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 otras. Mineral Mineral es aquella sustancia sólida, natural, homogénea, de origen normalmente inorgánico, de composición química definida (pero variable dentro de ciertos límites) y cuyos átomos poseen una disposición ordenada. 48 UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA El sistema de DANA es un sistema de clasificación química de los minerales. La clasificación química fue aprobada por James Dana en la 4ª edición de su Sistema de Mineralogía, publicado en el año 1854, y posteriormente por la mayoría de autores en la segunda mitad del siglo XIX. Esta clasificación principalmente fue desarrollada cuando salieron a la luz los resultados del analisis de la estructura cristalina durante el siglo XX. Estos desarrollos se materializaron en la primera edición de “Struntz's Mineralogische Tabellen” en 1941 y en la “recientemente” completa octava edición de “Mineralogía de DANA” en el año 1997. Minerales Óxidos e hidróxidos Origen epigenetico 49 UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Gossan' se refiere a un producto de meteorización, que contiene Fe y que se sitúa encima de un depósito de sulfuros. Se forma por oxidación de los sulfuros y por la lixiviación del azufre y la mayoría de los metales dejando como únicos remanentes hidróxidos de Fe (limonita por ejemplo) y raramente algunos sulfatos (definición según BATES & JACKSON, 1984). Capas de limonita residual y otros productos de meteorización de sulfuros de Fe usualmente pueden figurar guías valiosas hacia menas en áreas caracterizadas por meteorización profunda y cubiertas residuales. Desdichadamente se puede confundir fácilmente los productos de meteorización de menas con aquellos de rocas comunes. Los estudios de elementos trazas son útiles para distinguir entre menas meteorizadas y los productos de meteorización de otras formaciones geológicas como por ejemplo de pirita de formación hidrotermal o singenética o de carbonatos de Fe. Las cubiertas alóctonas se constituyen de depósitos glaciares, de depósitos aluviales y coluviales , de turba, de sedimentos eólicos y material piroclástico. Una cubierta alóctona impide la observación directa de un depósito mineral subyacente. Los estudios de trazas de metales en la cubierta transportada pueden contribuir al descubrimiento de un depósito mineral escondido. En cubiertas alóctonas se distingue anomalías geoquímicas singenéticas y epigenéticas. La anomalía singenética se forma simultáneamente con el depósito de material transportado. La anomalía epigenética se refiere a una distribución de uno o varios elementos introducida en el depósito de material transportado subsecuentemente a su formación. Ambos tipos de anomalías pueden ocurrir juntos en una cubierta alóctona y pueden superponerse mutuamente. 50 UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA GOSSAN: Se denomina así a la cubierta oxidada y lixiviada desarrollada sobre un yacimiento sulfurado aflorante meteorizado. hematita. 51 . constituyen criterios diagnósticos valiosos en la evaluación preliminar del yacimiento subyacente. jarosita) así como el de las celdillas residuales dejadas por la oxidación de los minerales sulfurados. El estudio de los minerales oxidados de hierro presentes (goethita. etc. analítico y comparativo . • Detalles Geológicos Planificación • Del trabajo a realizar (tanto en el campo y gabinete) • Del informe final 52 . Estos incluyen la compilación de información bibliográfica. análisis digital mediante imágenes de satélite. además de revisión de informes y trabajos de anteriores. Procedimiento y técnicas de recolección de datos Etapa preliminar de gabinete En esta etapa se procedió a la compilación literaria. así como la situación. Geología de Yacimientos Minerales.2. todos los cuales influyen en la calidad de la investigación. también la obtención del plano de la zona a escala 1:10000 para el cartografiado.1. principalmente el agenciamiento de libros de Geología Estructural. los cuales nos permitió reconocer volcánicos mediante la toma de datos.habiéndose empleado el equipo geológico necesario. Los métodos de estudio empleados son el método de observación.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA CAPÍTULO III: METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION 3. los diferentes tipos de rocas y eventos 3. descriptivo . tecnología disponible. Tipo y diseño de la investigación La metodología se aplica básicamente a la investigación misma. aspectos económicos. vías de acceso. Análisis de información • Fotointerpretar • Bosquejos del trabajo. localización y tiempo del área de estudios. Recolección de informacion • Trabajos anteriores • Planos de la zona • Fotos aéreas. 3. reconstrucción de eventos geológicos. 3. Trabajo de campo Etapa de campo El trabajo consistìo en realizar el reconocimiento de la zona de mieralizacion. Técnicas e instrumentos de recolección de datos La técnica utilizada para la recolección de datos consistìo en la observación y toma de muestras para su posterior análisis esto ayudado pr el equipo de campo necesario.3. el más utilizado es el HCl al 21 normal. 53 . 3.2.1.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA 3.reconocimento de minerales y toma de algunos datos de campo. construcción de perfiles geológicos. 3. Rayador: Instrumento utilizados para el reconocimiento de las propiedades físicas de las muestras.2. Libreta de Campo: Utilizada para la toma de datos de campo y la para la realización de los diferentes croquis o dibujos observados en el campo.toma de muestras .2. etc.toma de puntos GPS. análisis petrográfico. Acido: Utilizado para comprobar las composición químicas de las muestra observables. redacción del informe así como la digitalización del plano geológico. Descripción del equipo e instrumentos de medición Plano topográfico: para en el poder trabajar y anotar los datos adquiridos a lo largo de la zona. Trabajo de gabinete En esta etapa se desarrolló el procesamiento de datos obtenidos en campo.2. Lupa: 10 X (10 aumentos) y 20X (20 aumentos). que nos ayudó a reconocer los diferentes componentes minerales de las rocas.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Picota: Instrumento utilizado para extracción de muestras en cada salida de campo. Brújula Brunton: Que sirvió para medir los rumbos y buzamientos de estratos. 54 .S. según el elipsoide internacional utilizado para la zona sudamericana P.A. Protactor: para poder trazar los diferentes datos adquiridos en campo. para la realización del perfil. Colores: Utilizados principalmente para diferenciar los tipos de estratos. color de la litología en otros. pues nos sirvió para ubicarnos en la zona donde se realizó el trabajo de campo a través de coordenadas UTM (Universal Transversal Mercator). Cámara: necesaria para tomar las fotografías para los anexos del informe de campo. Gps: ( Navegatorio) el cual fue de gran ayuda.D 56 (Provisional South American Datum 1956). la cual está constituida de granos de cuarzo de fino ha medio. presenta un color 55 .UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA CAPÍTULO IV: GEOLOGIA LOCAL CAPÍTULO V: GEOLOGÍA FORMACIÓN FARRAT: Esta formación consta de areniscas. Su espesor no supera los 100m. tiene un olor a petróleo cuando se lo fractura. lutitas ferruginosas y cuarcitas pocos resistentes.. pero cuando se encuentra in situ la coloración es rojo ocre. por la avanzada erosión existente en la zona. FORMACIÓN PARIATAMBO: Esta formación consta de calizas de espesores de 5 a 10cm. de un color gris oscuro. presentando fósiles. FORMACIÓN CHULEC: Esta formación consta de Calizas. el más conocido es el oxitropidoceras.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA amarillento blanquecino. de espesores de 1m a 40cm aprox. de color gris oscuro. la topografía que presenta es suave. FORMACIÓN YUMAGUAL: Esta formación consta de calizas. la cual es efervescente con el HCl. bastante fosilíferas. por el contenido de carbonatos. La variedad de tamaño de sus clastos se debe a que la acción de transporte en algunas partes es más fuertes que en otras. FORMACIÓN INCA: Esta formación gradualmente se intercalan areniscas calcáreas. 56 . siendo sus agentes de transporte el agua viento y hielo.Presenta una evidente acción de limonitización en las zonas que es suelo deslizable. su color predominante es el anaranjado – rojizo. se la encuentra intercalada con lutita de espesores delgados. y con hematita en su superficie. DEPOSITOS CUATERNARIOS Se componen de fragmentos de rocas preexistentes. cuando ha sido movido. en la base de las calizas presenta fósiles. presenta un color gris oscuro. 57 .UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Existen una variedad de depósitos cuaternarios. los aluviales en la falda de los cerros y laderas del valle y finalmente los fluviales en los lechos de los ríos. Estos depósitos cuaternarios se encuentran en diferentes lugares y niveles.. DESCRIPCION DE LOS DEPOSITOS CUATERNARIOS Depósitos Coluviales.- Material depositado en las depresiones generalmente continentales transportado por las aguas de los ríos. Los depósitos cuaternarios está constituido por material generalmente fino arena – arcillosa a los que algunas veces se intercalan con lentes de grava y delgados conglomerados.Son materiales acumulados en la pendiente de los cerros y los cauces son transportados por acción de la gravedad Depósitos Aluviales. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA 58 . UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA 59 . bastante fosilíferas. por la avanzada erosión existente en la zona.. FORMACIÓN PARIATAMBO: Esta formación consta de calizas de espesores de 5 a 10cm. su color predominante es el anaranjado – rojizo. presenta un color amarillento blanquecino. de espesores de 1m a 40cm aprox. la cual está constituida de granos de cuarzo de fino ha medio. por el contenido de carbonatos. y con hematita en su superficie. se la encuentra intercalada con lutita de espesores delgados. de un color gris oscuro. la cual es efervescente con el HCl. de color gris oscuro. 60 . la topografía que presenta es suave.Su espesor no supera los 100m. en la base de las calizas presenta fósiles. presentando fósiles. pero cuando se encuentra in situ la coloración es rojo ocre. lutitas ferruginosas y cuarcitas pocos resistentes. FORMACIÓN INCA: Esta formación gradualmente se intercalan areniscas calcáreas. FORMACIÓN YUMAGUAL: Esta formación consta de calizas.Presenta una evidente acción de limonitización en las zonas que es suelo deslizable. el más conocido es el oxitropidoceras. presenta un color gris oscuro. tiene un olor a petróleo cuando se lo fractura. FORMACIÓN CHULEC: Esta formación consta de Calizas.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA CAPÍTULO V: GEOLOGÍA FORMACIÓN FARRAT: Esta formación consta de areniscas. cuando ha sido movido. 61 . La variedad de tamaño de sus clastos se debe a que la acción de transporte en algunas partes es más fuertes que en otras.. los aluviales en la falda de los cerros y laderas del valle y finalmente los fluviales en los lechos de los ríos. Estos depósitos cuaternarios se encuentran en diferentes lugares y niveles.- Material depositado en las depresiones generalmente continentales transportado por las aguas de los ríos. Existen una variedad de depósitos cuaternarios.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA DEPOSITOS CUATERNARIOS Se componen de fragmentos de rocas preexistentes. siendo sus agentes de transporte el agua viento y hielo. DESCRIPCION DE LOS DEPOSITOS CUATERNARIOS Depósitos Coluviales.Son materiales acumulados en la pendiente de los cerros y los cauces son transportados por acción de la gravedad Depósitos Aluviales. Los depósitos cuaternarios está constituido por material generalmente fino arena – arcillosa a los que algunas veces se intercalan con lentes de grava y delgados conglomerados. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA 62 . UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA 63 .