Kimberlita

YACIMIENTOS DE KIMBERLITAS (DIAMANTES)

INDICE RESUMEN EJECUTIVO...........................................................2 INTRODUCCIÓN...................................................................3 YACIMIENTOS DE KIMBERLITAS (DIAMANTES).......................................4 MORFOLOGÍA Y VULCANOGRAFÍA.........................................................4 PETROLOGÍA.........................................................................................6 MINERALES INDICADORES DE LA KIMBERLITA......................................7 IMPORTANCIA ECONÓMICA...................................................................8 GEOQUÍMICA.........................................................................................9 PRINCIPALES MINAS DE DIAMANTES.....................................................9 CONCLUSIÓN.....................................................................10 BIBLIOGRAFÍA...................................................................11 ANEXOS

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RESUMEN EJECUTIVO

Hace más de 100 millones de años, durante la era del mesozoico, en el magma fundido a gran profundidad, presión y temperatura bajo la superficie terrestre, se inició el proceso de formación de la kimberlita. Es una roca ígnea ultrabásica de cuyo interior se obtienen los diamantes, en la mayoría de los casos. Posteriormente, la kimberlita ascendió por grietas volcánicas conocidas como chimeneas. El diamante se acumula en el interior de esta roca, o en algunas ocasiones, en otra de nombre lamproíta y es liberado en la superficie de la tierra por los agentes atmosféricos como el viento y las precipitaciones.

La kimberlita es una roca ultrabásica y pobre en sílice, de color oscuro, casi negro y ligada a fenómenos volcánicos. Su nombre proviene de su origen, debido a que las primeras muestras fueron encontradas en depósitos de Kimberley, Sudáfrica, en 1870. En esta mina es el mayor agujero hecho por el hombre. Se llama el Big Hole, tiene 1070 m de profundidad y 460 m de diámetro en la superficie. El estudio a nivel mineralógico arroja que entre los componentes mayoritarios de la kimberlita figuran los siguientes: Sílice, en proporciones de 20-40% Titanio, entre 1,5 y 2% Aluminio, de 2 a 10 % Hierro, en cantidad similar a la existente en las rocas ultra básicas.  Magnesio, entre 14 y 34 %  Calcio, puede variar de 2 a 20 %, incluso 40%    

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Además, sodio, potasio, agua, gas carbónico, fosforo y azufre. En menor proporción encontramos el níquel, cobalto, cromo bario, estroncio y niobio.

INTRODUCCIÓN El siguiente trabajo tiene como objetivo analizar todo lo relacionado a los yacimientos de kimberlitas. Estas son rocas volcánicas ultrabásicas con abundantes fenocristales de olivino (normalmente serpentinizados) flogopita, y algunos granates, en una masa de grano fino de calcita, olivino, flogopita y minerales accesorios como ilmenita, clorita y magnetita.

La Kimberlita aparece en la corteza terrestre en las estructuras verticales conocidos como tubos de kimberlita. Los tubos de kimberlita son la fuente más importante de diamantes extraídos en la actualidad.

Los yacimientos de kimberlitas se clasifican en dos grupos: los del grupo I son rocas potásicas ultrabásicas ricas en volátiles (principalmente CO2) que muestran una característica textura inequigranular, con macrocristales o megacristales (fenocristales de gran tamaño), y Las kimberlitas del grupo II se caracterizan por ser rocas ultrapotásicas, peralcalinas ricas en volátiles (principalmente H2O) y poseer macrocristales y microfenocristales de flogopita, junto con micas en la matriz de tipo flogopítico.

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YACIMIENTOS DE KIMBERLITAS (DIAMANTES) La kimberlita es una roca ultrabásica y pobre en sílice, de color oscuro, casi negro y ligada a fenómenos volcánicos. Lleva el nombre de la ciudad de Kimberley, en Sudáfrica, donde el descubrimiento de un diamante de 83,5 quilates en 1871 dio lugar a una fiebre de los diamantes, con el tiempo la creación del Big Hole.

La Kimberlita aparece en la corteza terrestre en las estructuras verticales conocidos como tubos de kimberlita. Los tubos de kimberlita son la fuente más importante de diamantes extraídos en la actualidad. Existe un consenso de que esta roca se formó bajo la superficie de la Tierra con magma fundido a gran profundidad, presión y temperatura hace más de 100 millones de años, donde la forma más estable para el carbono es el diamante no el grafito. La formación se produce a profundidades de entre 150 y 450 kilómetros en el manto, partiendo de composiciones del manto anormalmente enriquecidas. Posteriormente la kimberlita ascendió mediante erupciones rápidas y violentas, a menudo con considerable cantidad dióxido de carbono y otros componentes volátiles. La profundidad de fusión y 4

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generación hace a la kimberlita diamantes como xenolitos.

propensa

a

alojar

Las estructuras verticales por donde salió a la superficie reciben el nombre de chimeneas de kimberlita y son la fuente más importante de diamantes en la actualidad, ya sea incrustado en esta roca o en la peridotita y liberado en la superficie de la Tierra por los agentes atmosféricos. MORFOLOGÍA Y VULCANOGRAFÍA Las formaciones de kimberlita son intrusiones verticales, con forma de zanahoria, llamadas 'chimeneas'. Esta forma clásica de zanahoria se debe a un complejo proceso intrusivo del magma de la kimberlita que contiene una gran proporción de CO2 y H2O. Esto produce a cierta profundidad una etapa de ebullición explosiva que causa una cantidad significativa de combustión vertical (Bergman, 1987). La clasificación de la kimberlita se basa en el reconocimiento de las diferentes facies de la roca. Cada facies se asocian a un estilo particular de actividad magmática, es decir, cráter, diatrema y rocas filonianas (Clemente y Skinner 1985, y Clemente, 1982). La morfología de las chimeneas de kimberlita, y su forma clásica de zanahoria, es el resultado de un volcanismo explosivo diatrema desde muy profundas fuentes en el manto derivados. Estas explosiones volcánicas producen columnas verticales de roca que se elevan desde profundas cámaras de magma. La morfología de las chimeneas de kimberlita es variada, pero generalmente incluye un complejo de sábanas dique de tabular, sumergiendo verticalmente los diques de alimentación en la raíz de la tubería que se extiende hasta el manto. De 1,5 a 2 km a la superficie, el magma altamente presionados estalla hacia arriba y se expande para formar una diatrema de cónica a cilíndrica, que erupciona en la superficie. La expresión en la 5

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superficie no suele ser preservado, pero suele ser similar a un volcán maar. El diámetro de una chimenea de kimberlita en la superficie es generalmente de unos pocos cientos de metros hasta un kilómetro.

Terminación de una diatrema en un maar en superficie y relaciones en profundidad entre la diatrema superficial y las conexiones con filones capa y diques en profundidad.

PETROLOGÍA Tanto la ubicación y el origen de los magmas de kimberlita son debatidos. Su enriquecimiento extremo y la geoquímica ha dado lugar a una gran cantidad de especulaciones sobre su origen, con los modelos de colocación de la fuente en el manto litosférico subcontinental (SCLM) o incluso a la profundidad de la zona de transición. El mecanismo de enriquecimiento ha sido también el tema de debate, con modelos que incluyen la fusión parcial, la asimilación de sedimentos subduccidos o derivar de una fuente de magma primario. Históricamente, las kimberlitas se han subdividido en dos variedades distintas llamadas 'basáltica' y “micácea": Basándose principalmente en observaciones petrográficas 6

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(Wagner, 1914). Esta clasificación fue revisado posteriormente por Smith (1983) que rebautizó estas divisiones como Grupo I y Grupo II sobre la base de las afinidades isotópicas de las rocas utilizando sistemas de Nd, Sr y Pb. Más tarde, Mitchell (1995), propuso que estos grupos I y II kimberlitas ver diferencias tan distintas, que pueden no ser tan estrechamente relacionados como se pensaba. Demostró que las kimberlitas del Grupo II en realidad muestran una mayor afinidad con la lamproítas que con las kimberlitas del Grupo I. Por lo tanto, se reclasificó el Grupo II como kimberlitas orangeites para evitar confusiones.

Las kimberlitas del grupo I son rocas potásicas ultrabásicas ricas en volátiles (principalmente CO2) que muestran una característica textura inequigranular, con macrocristales o megacristales (fenocristales de gran tamaño, hasta 20 cm; algunos de ellos suelen ser xenocristales) incluidos en una matriz de grano fino. Los megacristales son fundamentalmente olivino (el principal de todos), ilmenita magnésica, piropo, diópsido, flogopita, enstatita y c romita. La matriz presenta olivino junto con uno o más de los siguientes minerales: monticellita, flogopita, perovskita, espinela, apatito, carbonatos y serpentina. Los términos más evolucionados de este grupo pueden no contener, o poseer bajos porcentajes, de megacrisales. Las kimberlitas del grupo II han sido también denominadas kimberlitas micáceas, y dadas las diferencias mineralógicas y petrogenéticas que poseen con respecto a las kimberlitas del grupo I, algunos autores defienden que no deberían ser emparentadas con éstas últimas, sino ser denominadas orangeitas (por su exclusiva presencia en el estado surafricano de Orange). Las kimberlitas del grupo II se caracterizan por ser rocas ultrapotásicas, peralcalinas 7

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ricas en volátiles (principalmente H2O) y poseer macrocristales y microfenocristales de flogopita, junto con micas en la matriz de tipo flogopítico. También son constituyentes frecuentes, pero no necesariamente principales, los macrocristales de olivino. En la matriz también hay diópsido, espinela, perovskita, apatito, fosfatos de REE (por ejemplo monacita), esfena, rutilo e ilmenita. Intersticiales en dicha matriz suele haber distintos carbonatos y serpentina, entre otros minerales. Atendiendo exclusivamente a su composición mineral, este grupo de kimberlitas estaría más próximo a las lamproítas que a las kimberlitas del grupo I. MINERALES INDICADORES DE LA KIMBERLITA Las kimberlitas son rocas ígneas peculiares debido a que contienen una variedad de especies minerales con composiciones químicas peculiares. Estos minerales como el richterita potásica, diópsido de cromo (un piroxeno), espinelas de cromo, ilmenita magnesiano, y los granates ricos en piropo más cromo, suelen estar ausentes en la mayoría de las rocas ígneas, lo que son especialmente útiles como indicadores de kimberlitas. Estos minerales indicadores generalmente se busca en los sedimentos aluviales actuales. Su presencia puede indicar la presencia de kimberlita dentro de la cuenca de erosión que produjo el aluvión.

IMPORTANCIA ECONÓMICA

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Las kimberlitas son la fuente primaria más importante de diamantes. Muchas chimeneas de kimberlita también producen ricos aluviales o eluvial depósitos placer de diamantes. Solo 1 de cada 200 chimeneas de kimberlita contienen diamantes de calidad. Los depósitos situados en Kimberley, Sudáfrica fueron los primeros y dieron nombre a la roca. Los diamantes de Kimberley se encontraron inicialamente en kimberlita meteorizada, que es de color amarillo por la limonita, y se bautizó como tierra amarilla. Trabajos a mayor profundidad encontraron roca menos alterada, kimberlita serpentinizada, que los mineros llamaron tierra azul. La tierra azul y amarilla fueron prolíficas productoras de diamantes. Después de agotar la tierra amarilla, los mineros de finales del siglo XIX excavaron accidentalmente en el suelo azul y encontraron diamantes de calidad gema en cantidad. La importancia económica del momento se vio afectada por la cantidad de diamantes que encontraron en poco tiempo. Los mineros, al competir unos con otros, fueron abaratando el precio de los diamantes que disminuyeron en su valor en un corto período.

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GEOQUÍMICA La geoquímica de kimberlitas se define por los siguientes parámetros: Ultramáficos; MgO> 12% y por lo general> 15% Ultrapotásicas; Molar K2O/Al2O3> 3 Cerca primitiva-Ni, Cr, Co REE-enriquecimiento Moderado a alto grado de enriquecimiento LILE; SLILE => 1000 ppm  LILE = grandes elementos litófilos iones  High H2O y CO2     

PRINCIPALES MINAS DE DIAMANTES  Mina de Yubileyny, Rusia  Mina de Udachny, Rusia  Mina de Mir, Rusia  Mina de Argyle, Australia  Mina de Catoca, Angola  Mina de Venetia, Sudáfrica  Mina de Grib, Rusia  Mina de Jwaneng, Botswana  Mina de Orapa, Botswana

 Mina de Botuobinskaya, Rusia 10

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CONCLUSIÓN En este trabajo de investigación se presentó los yacimientos de kimberlitas. El objetivo de éste ha sido estudiar que son las kimberlitas, como se forman, su morfología, petrología, su importancia económica y los minerales que indican su existencia.

A partir de lo planteado se puede deducir que los yacimientos de kimberlitas son en la actualidad la fuente más importante de diamantes. Entre las principales minas de diamantes están, Mina de Yubileyny en Rusia, Mina de Udachny en Rusia, Mina de Mir en Rusia, Mina de Argyle en Australia, Mina de Jwaneng en Botswana, entre otras.

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BIBLIOGRAFÍA  http://revista.isminas.com/223/la-kimberlita-maravillaen-sencillez/  http://docsetools.com/articulosenciclopedicos/article_91656.html  http://www.geologiason.unam.mx/images/nuestratierra/otono2005.pdf  http://www.insugeo.org.ar/libros/misc_18/18.htm  http://www.diamantes-infos.com/diamantebruto/mapas-diamante.html#prettyPhoto

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ANEXOS 13

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MAPA DE PAISES PRODUCTORES DE DIAMANTES

MAPA DE UBICACIÓN DE MINAS DE DIAMANTES

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MAPA DE YACIMIENTOS DIAMANTIFEROS

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