Modelos de Depositos Minerales
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Descripción: Modelo de Yacimientos...
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MODELOS DE YACIMIENTOS Y ACIMIENTOS Introducción
Modelos de Yacimientos
Un modelo consiste en el intento de describir y explicar el comportamiento de un proceso (natural) en términos de parámetros medibles en su estado fnal. En el caso de geología lo que se obsera y estudia es el resultado fnal. !or lo tanto un modelo puede ser isto como una "unci#n " (xn)$ donde xi%xn representan parámetros como temperatura$ presi#n$ litología$ "uente de agua$ permeabilidad$ E&$ p'$ " $ "*$ ambiente tect#nico$ etc. *iendo la cantidad de parámetros inolucrados extremadamente grande y de comple+a medici#n$ muc&as eces producto de interpretaciones sub+etias$ el desarrollo de un modelo geol#gico de deposito es su+eto a una enorme gama de incertidumbres$ sin mencionar la ariablidad de los sistemas naturales que &acen de cada
Modelos de Yacimientos
Un modelo consiste en el intento de describir y explicar el comportamiento de un proceso (natural) en términos de parámetros medibles en su estado fnal. En el caso de geología lo que se obsera y estudia es el resultado fnal. !or lo tanto un modelo puede ser isto como una "unci#n " (xn)$ donde xi%xn representan parámetros como temperatura$ presi#n$ litología$ "uente de agua$ permeabilidad$ E&$ p'$ " $ "*$ ambiente tect#nico$ etc. *iendo la cantidad de parámetros inolucrados extremadamente grande y de comple+a medici#n$ muc&as eces producto de interpretaciones sub+etias$ el desarrollo de un modelo geol#gico de deposito es su+eto a una enorme gama de incertidumbres$ sin mencionar la ariablidad de los sistemas naturales que &acen de cada
Modelos de Yacimientos
,os depositos minerales son el producto de procesos geol#gicos concentradores ya sea end#genos o ex#genos a los cuales se asocia "raccionamiento geoquímico. geoquímico. Entre estos procesos destacan los magmáticos$ magmáticos &idrotermales$ &idrotermales$ olcanogénicos ex&alatios$ sedimentario ex&alatios$ metam#rfcos y sedimentarios. !ara la generaci#n de un deposito mineral se requiere de un origen de los elementos y de una serie de procesos que condu-can a la concentraci#n de ellos. Estos procesos pueden ser bastante ariados para distintos tipos de depositos$ la comprensi#n de ellos de ital importancia para la determinaci#n de criterios de exploraci#n.
actor de concentraci#n
Al Fe !u #i n Mn 'n !r (b Au
Abundancia Media en La corteza % 8.0 5.0 0.005 0.007 0.007 0.0&0 0.000 0.0$ 0.00$ 0.000000"
Ley mínima explotable promedio % 30 5 0."0 0.5 " 35 0.5 30 " 0.000$
Factor de concentración 3.75 5.0 80 7$ 575 "00 500 3000 "000 50
(roce+o+ )eoló)ico+ naturale+ permiten e+ta+ concentracione+ anómala+
(ara lle)ar a *ormar depó+ito+ minerale+ de inter,+ económico un elemento o -ario+ deben e+tar enriuecido+ a un ni-el con+iderablemente +uperior ue +u + u abundancia media en la corteza terre+tre. /n otra+ palabra+ debe con+tituir una anomalía )eouímica +i)ni*icati-a.
!ero donde y por qué/
0mbientes 1ect#nicos donde ocurren depositos minerales.
,os procesos geol#gicos que puedan &aber ocurrido en alg2n momento del tiempo y espacio están su+etos al ambiente tect#nico en el cual ocurrieron.
uente y tipos de agua en distintos ambientes tect#nicos.
rocesos enera ores e Yacimientos
Procesos igneos - hidrotermales
T! Magm"tico #e$solución% cristali&ación 'raccionada% se(aración gra)itacional* De(ositos de Cr% Ni% Cu% Co% Ti% P+E
Magm"tico , idrotermal #e$solución de agua% 'ase hidrotermal* Pegmatitas% de(ositos de ./E/E/
idrotermal , Magm"tico #migración de 0uidos hidrotermales magm"ticos 1 en'riamiento mediante 0uidos meteóricos* De(ositos de metales 2ase 1 (recioso
idrotermal #me&cla con 1 (artici(ación de 0uidos meteóricos*
3T! 4olcano e$halati)os
E(itermales
Sede$
!rocesos 3eneradores de Yacimientos !rocesos Metam#rfcos 4 5onas de alla (ci-alle) y 6ombeo 1ect#nico 4 Metasomatismo (migraci#n de 7uidos durante metamorfsmo)
!rocesos *edimentarios 4 Erosi#n selectia$ migraci#n química$ migraci#n "ísica 4 !rocesos concentradores mecánicos
8lasifcaci#n de !rocesos Minerali-adores
End#genos
!rocesos internos de la tierra
Ex#genos
!rocesos superfciales
!rocesos End#genos
Magmáticos 8ristali-aci#n 9 :ocas ornamentales$ :EE carbonatitas *egregaci#n9 8romitas$ sul"uros ;i48u raccionamiento 9 !egmatitas< :EE$ 1&$ 1a$ ,i$ 6e
Metam#rfcos :egional9 etas de cuar-o4oro en rocas erdes 8ontacto 9 s=arn$ talco$ >ollastonita
'idrotermales
!rocesos Ex#genos
*edimentarios
0ut#ctonos9 precipitaci#n química de ciertos elementos o compuestos en ambientes sedimentarios adecuados$ con o sin la interenci#n de organismos biol#gicos. E+. e y Mn sedimentarios$ cali-as$ dolomitas$ yeso$ "os"atos.
0l#ctonos (clásticos)9 arenas y graas de uso en construcci#n$ pero sobre todo concentraci#n de minerales pesados resistentes "ísica y químicamente en placeres9 0u$ *n$ 1i$ diamantes.
!rocesos Ex#genos
Meteori-aci#n :esiduales9 descomposici#n de rocas y lixiiaci#n química de+ando resíduos de #xidos e &idr#xidos metálicos. E+. lateritas ;i$ 8o$ 0l *upérgenos 9 oxidaci#n de mimerali-aci#n sul"urada$ lixiiaci#n y enriquecimiento secundario. Ex#ticos9 lixiiaci#n por 7uidos supergenos y transporte lateral y redepositaci#n de metales en rocas o sedimentos.
*uperfciales
Ex&alatios 9 descargas gaseosas o líquidas de olcanes submarinos o subaéreos. E+. sul"uros masios olcanogénicos$ a-u"reras (sol"ataras).
!rocesos relacionados con magmatismo
Magmáticos y Magmáticos 'idrotermales
!ero... qué es es un magma/
n ma)ma e+ una ma+a +ilicatada *undida ue al cri+talizar ori)ina roca+ intru+i-a+ o -olc1nica+. 2oca+ como )ranito+ ba+alto+ dunita+ +ienita+ de ne*elina etc. 'e u+an directamente como roca+ ornamentale+. Al)una+ roca+ í)nea+ inu+uale+ pueden contener elemento+ de inter,+ económico4 /. 6ierra+ rara+ en carbonatita+ diamante+ en imberlita+.
8omposici#n de Magmas/
,a composici#n de magmas +uega un rol importante sobre el tipo de minerali-aci#n asociada$ donde la composici#n de magmas es "unci#n en gran medida del ambiente tect#nico en el cual es generado. *e entiende por magma a un sistema multicomponente de sustancias en estado líquido$ s#lido y gaseoso. ,a "ase líquida es la de mayor predominancia$ constituida principalmente por soluciones aluminosilicicatadas$ acompa?adas de iones libres como ;a$ 8a$ @$ Mg entre otros. ,a "ase s#lida se con"orma de oliinos$ piroxenos plagioclasas y otros$ diseminados en el líquido. ,a "ase gaseosa está compuesta principalmente por agua y cantidades menores de 8 $ '$ '8l$ *$ '6A$ etc.
Magmas9 8lasifcaci#n
Alcalino+
!alcoalcalino+
6oleítico+
De acuerdo a contenidos de alcalis (Na2O + K 2O) y de sílice (SiO2) se clasifican los magmas en tres grandes grupos.
Magmas9 8lasifcaci#n Magmas Tole5ticos representan principalmente laas basálticas en centros de expansi#n oceánico o dorsales o en arcos insulares +oenes. En estos ambientes ocurre "raccionamiento entre basaltos$ andesitas B basálticas y en menor proporci#n riolitas. Estos magmas son generalmente ba+os en @$ con un contenido promedio de sílice del orden de CAD. Yacimientos asociados a este tipo de magmatismo son los de cromita B platinoides (!3M)$ 6us&eld$ *udá"rica$ yacimientos de pirrotina B pentlandita B calcopirita$ *udbury$ ntario$ yacimientos de magnetita B ilmenita B (anaditina)$ ,ago *tan"ord$ EEUU$ entre otros.
Magmas Calcoalcalinos ocurren en -onas de subducci#n$ en arcos insulares maduros y en los márgenes continentales$ con rocas de composici#n desde gabro a granito (basalto a riolita). En el caso de arcos insulares dominan las rocas olcánicas$ principalmente de composici#n andesítica (*i del orden de CD). Estos magmas son deriados de la "usi#n parcial de la cu?a del manto y en menor medida corte-a oceánica$ con poca interacci#n ascedente. En el caso de arcos continentales las rocas tienden a una composici#n más silicea$ andesitas$ dacitas y riolitas y sus equialentes intrusios. *on deriados de "usi#n parcial de la cu?a del manto y en menor medida corte-a oceánica$ con mayor o menor interacci#n y asimilaci#n de corte-a continental in"erior. Yacimientos asociados a este tipo de magmatismo son p#rfdos cuprí"eros$ s=arns$ estratoligados$ epitermales$ entre otros.
Magmas Alcalinos se dan en -onas de ri"ting intracontinental$ en las -onas de "allas trans"ormacionales y en los trasarcos magmáticos de los margenes continentales. *e "raccionan en s&os&onitas (-onas orogénicas) y sienitas (-onas crat#nicas). *on rocas ba+as en *i respecto a ;a F @ alto. ) ) ) 0 este tipo de magma se asocian rocas peralcalinas en -onas crat#nicas$ =imberlitas y lampr#fros (a los cuales se pueden asociar diamantes) y carbonatitas. Yacimientos asociados a este tipo de magmatismo son apatito B magnetita$ *o=li$ inlandia$ apatito B titanita$ ,o-oero$ :usia$ magnetita B apatito B actinolita$ @iruna$ *uecia$ casiterita B >ol"ramita$ Gos$ ;igeria y diamantes$ *udá"rica$ entre otros.
raccionamiento
,a cristali-aci#n "raccionada de magmas puede resultar en magmas residuales enriquecidos en ciertos elementos$ que se pueden concentrar particularmente en "ases pneumatolíticas9 E+. !egmatitas de uranio de 6ancro"t$ 8anadá y :Hsling$ ;amibia.
*egregaci#n magmática
0cumulados9 precipitaci#n de minerales de mena de alta densidad que cristali-an temprano durante la di"erenciaci#n magmática. E+. 8apas de cromitas del 3ran Iique de 5imbab>e y el 8omple+o 6us&eld de *udá"rica (comple+os de rocas ultramáfcas).
Jnmiscibilidad de líquidos 9 sul"uros u #xidos que se acumulan deba+o de los silicatos o son inyectados en las rocas de ca+a. E+. Iep#sitos de ;i48u de *udbury$ 8anadá y !ec&enga :.. y Yilgarn 6loc= de 0ustralia occidental. Iep#sitos de 1i de 0llard ,a=e$ Kuebec$ 8anadá.
Acumulado+ de cri+tale+ o de líuido+ inmi+cible+ en ma)ma+ ue conducen a la *ormación de depó+ito+ minerale+
#ormalmente a+ociado+ a ma)ma+ ultram1*ico+ en lo+ ue pueden precipítar cri+tale+ de óxido+ de !r 6i o +e)re)ar+e líuido+ de +ul*uro+ de #i!u. La+ roca+ ue contienen la cromita tienen textura í)nea. !romitaanorto+ita bandeada4
!rocesos relacionados con Metamorfsmo :egional9 acies de anfbolitas y eclogita moili-an 7uidos que circulan sobre todo por -onas de ci-alle ("allas mayores) y pueden transportar y precipitar su contenido metálico en -onas con "acies de esquistos erdes. E+. Letas mesotermalesN de cuar-o4oro$ oro en -onas de ci-alle$ dep#sitos diseminados de ;i en rocas ultramáfcas. 8ontacto9 reempla-o (metasomatismo) de rocas de ca+a adyacentes a una intrusi#n. E+. Iistrito *an 0ntonio$ ;E de ,a *erena$ dep#sitos de magnetita de Jron *prings$ U*0$ dep#sitos de talco de ,u-enac$ rancia. Minerales industriales como producto de metamorfsmo regional o de contacto. E+. Iep#sitos de andalusita de 1ransaal$ *udá"rica$ dep#sitos de granate de ;.Y .$ U*0< ;.Y.$ asbestos$ 8anadá.
de cuarzooro en zona+ de cizalle en !aliza+ ?calcita@
Mineralización ligada a Metamorfismo regional Mineralización li)ada a Metamor*i+mo de contacto 9epó+ito+ a+ociado+ a contacto intru+i-o tipo +arn4 reemplazo+ irre)ulare+ ?meta+omati+mo@
Minerale+ Minerale+ calco+ilicatado+ ?)ranate piroxeno epidota@
!rocesos relacionados con 'idrotermalismo
Jnolucran la participaci#n de 7uidos calientes (soluciones (soluciones acuosas) de distintos orígenes. 0guas magmáticas primarias 0guas metam#rfcas 0guas connatas o de "ormaci#n 0gua marina 0guas mete#ricas
A)ua+ de deri-ación ma)m1tica primaria4 in-olucra la liberación de lo+ -ol1tile+ de un ma)ma a ni-ele+ epizonale+ y )eneracion de un +i+tema ;idrotermal.
A)ua+ de deri-ación ma)m1tica y a)ua+ meteórica+
A)ua+ de di+tinto+ ori)ene+ en +i+tema+ ;idrotermale+
Metamórficas
Meteóricas
0ctiidad &idrotermal no magmática
Iep#sitos de !b45n4 7uorita4baritina (ML1) que se "ormarían a partir de soluciones &idrotermales generadas por aguas connatas o o me-clados con mete#ricas y y calentadas por el gradiente geotérmico en cuencas sedimentarias$ sin participaci#n de magmatismo.
A)ua+ marina+ en proce+o+ ;idrotermale+ de *ondo+ oce1nico+ en zona+ de ri*t de dor+ale+ me+o oce1nica+.
Esquema de un sistema de descarga en un volcán submarino. Estos sistemas son generados por cuerpos de magma con temperaturas variables dependiendo de su composición. Las líneas cortadas representan corteza permeable en la que el agua marina penetra para originar la circulación hidrotermal con fluidos ascendentes que descargan a ~100!"#0$ dependiendo de la profundidad. La burbu%as amarillas & las flechas en zigzag representan fluidos magmáticos e'sueltos. (lgunos compuestos químicos pueden precipitar en la interfase del fondo marino como mineralización hidrotermal. Los componentes restantes )la ma&or parte* ascienden para formar el +humo negro, )-blac smoer/* sobre la zona de descarga el que es oscuro debido a que está formado por la precipitación de sulfuros metálicos.
!rocesos 'idrotermales ,a mayor parte de los yacimientos metálicos 8&ilenos son de origen &idrotermal. E+. !#rfdos cuprí"eros 8&uquicamata$ El 1eniente$ ,a Escondida$ etc.< etas de 0u$ 0g$ 8u de El Jndio< Estratoligados de 8u. En la naturale-a una gran cantidad de depositos minerales metálicos están de una u otra "orma ligados genéticamente a procesos &idrotermales.
!rocesos 'idrotermales
!ara originar dep#sitos minerales los "en#menos &idrotermales deben incluir9
uente 1ransporte Iepositaci#n Iepositaci#n 8oncentraci#n precipitaci#n metal 7uidos$ soluci#n precipitaci#n (es) metales$ acuosa química de interés química *$ etc. !amino recorrido por la+
Fluido primario metale+
roca+ de caa lixi-iación tran+porte precipitación de metale+
6rampa para la mena
2epre+entación de un 'i+tema )eouímico ;idrotermal compleo. Bue in-olucra mCltiple+ componente+ y -aria+ *a+e+ ?líuido )a+@ por ebullición
6omado de 2eed ?$&&8@
Fluido+ ;idrotermale+ de di+tinta+ *uente+ ?+olo+ o combinado+@ pueden *ormar +olucione+ ;idrotermale+ la+ ue pueden dar ori)en a una -ariedad de tipo+ de depó+ito+ minerale+ dependiendo de la+ condicione+ *i+ico
!rocesos 'idrotermales
,os procesos &idrotermales usualmente tienen conexi#n con magmas9 éstos son la "uente de calor$ 7uidos$ compuestos y metales . O8uánta agua pueden contener los magmas/ ,a concentraci#n de ' en magmas "élsicos aría de $C a P$CD en peso$ con una media de AD y su solubilidad en la masa silicatada "undida depende principalmente de la presi#n$ también de la tQ y composici#n del magma. Un magma mon-onitico cuarcí"ero con AD ' comen-ará a exsoler (liberar) agua a pro"undidades de RA$C =m (S.STC 3pa). El mismo magma con D ' &ará lo mismo a $C =m de pro"undidad. V =mA de de magma "élsico con AD ' puede exsoler VSS Mt de agua (VS VVl).
Metalog6nesis
Metalog,nesis Iefniciones 61sicas
Metalognesis ! "rmino deri#ado del griego $ metaleion% &ue significa $mina%' el cual se refiere al estudio de la gnesis de depósitos minerales (metlicos o nometlicos)' con nfasis en sus relaciones espaciales y temporales (espaciotiempo) con los rasgos geológicos regionales (tectónicos' petrogrficos' etc). *s decir' el estudio de la relación de los depósitos minerales con su entorno geológico regional.
a metalognesis estudia la distri,ución de los depósitos minerales en el espacio y el tiempo' tratando de definir los factores &ue -an contri,uido al patrón de distri,ución de los metales dentro de la parte superior de la cortea.
Unidades metalogénicas
1rea !roincia Metalog ,nica9 es un caracteri-ada por una agrupaci ón de depósitos minerales o por uno o m 1s tipos caracter ísticos de depósitos. Una proincia metalog ,nica puede contener m1s de un episodio de minerali-ación.
Epoca Metalog ,nica9 Es una unidad de tiempo geológico "aorable para la depositaci ón de menas o caracteri-ada por una agrupaci ón particular de dep ósitos minerales. En una misma 1rea pueden estar representadas arias ,pocas metalog,nicas.
Metalotecto
1,rmino que se refere a una determinada característica geológica que se cree que &a +ugado un rol en la concentraci ón de uno o m1s elementos (o sustancias minerales) y &a contribuido a la "ormaci ón de depósitos minerales< puede ser estructural$ estratigr1fco$ litológico$ geomor"ológico$ etc. y puede combinar espacio y tiempo. E+. r ógeno 0ndino$ una caldera olc1nica$ rocas olc1nicas +ur1sicas$ una "alla regional$ etc.
ran+a Metalog,nica
(id . /a0a' cinturón.)! "rmino utiliado en 1-ile por #arios autores de,ido a un factor de escala. as fran0as metalognicas e2istentes en 1-ile se a0ustan a la definición de 3ro#incia Metalognica' pero en tra,a0os pre#ios se -a considerado a os 4ndes como una 3ro#incia Metalognica dominada por yacimientos cupríferos. *sto -a lle#ado a definir en detalle ya sea su,pro#incias o fran0as metalognicas.
0M6JE;1E* 3,60,E* IE 3E;E:08J D; IE IE!D*J1* MJ;E:0,E*
,os marcos geotect#nicos en las que se desarrolla actiidad ígnea son determinantes de la naturale-a de los intrusios y rocas olcánicas$ pero también de los tipos de dep#sitos minerales asociados. Esto determina la concentraci#n de ciertos tipos de dep#sitos minerales yWo metales en ciertas partes de la corte-a terrestre. !or E+. ,os 0ndes c&ilenos contienen enormes yacimientos de 8u4Mo$ pero no existen yacimientos de *n y solo ocurrencias menores de ;i$ 8r$ 8o.
(laca 'udamericana (laca #azca
Lo+ Ande+ Mar)en continental acti-o ?li)ado a +ubducción@
Pórfidos de Cu-Mo Super-gigantes (monstruosos)
$E yacimiento+ en explotación en !;ile +on la *uente de la mayor parte de la producción c;ilena de !u y de todo el Mo no+ poco+ yacimiento+ +uper)i)ante+ ;acen ue !;ile +ea el mayor productor de cobre del mundo
!lar $&&3
Metalogénesis de 8&ile
!aleo-oico *uperior a 1riásico
El basamento en 8&ile está pobremente minerali-ado$ pero existe una "a+a de p#rfdos 8u4Mo que se extiende &acia el sur en territorio 0rgentino.
;inguno de estos dep#sitos está en explotaci#n$ a pesar que arios &an sido sondeados.
Gurásico
Iominio de dep#sitos de 8u Estratoligados 8u (0g) Letas 8u (magnetita4 actinolita) Letas 0u y 0g
8retácico Jn"erior
Iominio de dep#sitos de 8u Estratoligados 8u (0g) 8u40u #xidos e !#rfdos 8u4Mo (0u) xidos e4apatita Letas 8u40u *=arn 8u$ e
8retácico *uperior
Letas mesotermales a epitermales de 8u4 0u !#rfdos 8u40u Letas 0g
!aleoceno4Eoceno Jn"erior
!#rfdos 8u4Mo Letas Letas epitermales epitermales 0u y 0g 8&imeneas de brec&a con matride turmalina 8u (0u$ X)
Eoceno *uperior4 ligoceno Jn"erior
!#rfdos 8u4Mo Epitermales 0u Es la "a+a de yacimientos más importante del norte de 8&ile y la mayor concentraci#n de 8u conocida en el mindo.
Mioceno4!lioceno
Epitermales 0u40g (8u) !#rfdos 8u4Mo !#rfdos 0u
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