MODULO I :PROSPECCION GEOQUIMICA FUNDAMENTOS

PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA: UNA HERRAMIENTA EXITOSA EN EL ORÓGENO PERUANO UNA HERRAMIENTA ENPor:ELIng.ORÓGENO PERUANO PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA Luis Enrique Vargas Rodríguez EXITOSA [email protected] Jefe Proyecto Prospección Geoquímica Dirección de Recursos Minerales y Energéticos

INGEMMET

1. Prospección Geoquímica 5. Elementos Traza 2. Ambiente Geoquímico 6. Asociación de Elementos 3. Dispersión Geoquímica 7. Distribución Geoquímica 4. Movilidad Geoquímica Por: Ing. Luis Enrique Vargas Rodríguez

1. PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA 

Se ocupa de la abundancia y migración de los elementos químicos (E.Q.) en la tierra y sus asociaciones con el fin de descubrir depósitos minerales.



En geoquímica se conoce a las abundancias normales o promedio como “background” y las abundancias atípicas como “anomalía”.

Objetivo de la Prospección Geoquímica Anomalía geoquímica

Zona Exploración V

V V

V V

V

V

V

V

V

V V

V

V

V

V

V

V

V

Cuerpo mineralizado

V

V

V

2. AMBIENTE GEOQUÍMICO 

Primario.- Alta temperatura y presión, se extiende por debajo de las aguas meteóricas, limitado movimiento de fluidos y poco oxígeno libre.



Secundario.- Baja temperatura y presión, abundante agua, oxigeno libre y movimiento de fluidos. Aquí se da la meteorización, erosión y sedimentación.

3. DISPERSIÓN GEOQUÍMICA Es la capacidad de migración de un E.Q. mediante procesos físicos y/o químicos. Depende de la movilidad geoquímica. Se clasifica en :  Dispersión

Mecánica.- El elemento queda en el mismo estado químico durante su transporte. Hay poca diferenciación de material.

 Dispersión

Química.- Hay diferenciación de material, elementos inmóviles (insolubles) y móviles (solubles).

Anomalía en suelo residual resultado de la dispersión mecánica

Dispersión Química del Arsénico

 Dispersión

Primaria.- Involucra los procesos de emplazamiento de minerales durante la formación de un depósito.

Au y Fe en vetas auríferas de Pataz.

 Dispersión

Secundaria.- Comprende la redistribución posterior de los E.Q. a partir de ambientes primarios. Frecuentemente ocurren bajo condiciones de baja presión y temperatura.

Hidrogeoquímica de un depósito de oro cubierto de grava

Patrones de Dispersión Secundaria Estos patrones son relativamente simples de interpretar, siempre y cuando la matriz provea una relación directa entre el patrón del metal dispersado y su fuente en la roca base. 

Clásticos (singenéticos), cuando la dispersión ocurre por el movimiento de partículas sólidas.



Hidromórficos (epigenéticos), cuando los agentes dinámicos son soluciones acuosas.



Biogénicos (epigenéticos), cuando los patrones son el resultado de la actividad biológica.

PATRONES SECUNDARIOS CLÁSTICOS EN SUELOS TRANSPORTADOS

PATRONES SECUNDARIOS HIDROMÓRFICOS

Halo por movimiento ascendente de la humedad del suelo.

Abanico subterráneo por flujo lateral de agua subterránea, patrón lateral superficial desarrollado en el área de filtración.

PATRONES SECUNDARIOS BIOGÉNICOS

Patrones epigenéticos en suelos transportados. Similar dispersión también puede contribuir a los patrones en suelos residuales.

4. MOVILIDAD GEOQUÍMICA Es la factibilidad con el cual un E.Q. puede ser solubilizado en un ambiente específico. Depende de factores físicos, químicos y mecánicos.

El radio y carga iónica condicionan, en gran parte, la movilidad dando lugar a la migración desde los halos primarios, dando origen a las aureolas secundarias.

Movilidad Hipógena 

Es la movilidad bajo condiciones de alta presión y temperatura (ambientes primarios).



Depende de factores físicos como viscosidad del magma y presiones diferenciales.



Por ejemplo:  Durante la cristalización de los magmas.  Durante los procesos de metamorfismo.

Movilidad Supérgena Ocurre en ambientes secundarios a baja temperatura y presiones en o cercanas a la superficie. Los factores mecánicos son importantes: 

Porosidad.  Tamaño de grano.  Densidad.  Todos ellos relacionados a la viscosidad y velocidad de los fluidos.

Los elementos móviles son fuertemente controlados por factores limitantes como: 

El Potencial REDOX (Eh).



Concentraciones de iones de hidrógeno (pH) de las aguas de drenaje.



La movilidad de un E.Q depende de la estabilidad de las especies de minerales a los cuales está asociado.



Una relación de movilidad en estos ambientes es: Mg > Ca > Na > K > Si > Al = Fe.

Movilidad de los Elementos Según las Condiciones F.Q.

Modificado de Andrews-Jones (1968).

INSOLUBLES:  Óxidos de Fe y Mn, arcillas, sulfatos, carbonatos, cloruros, silicatos y metales nativos, representados en los gossans.

RESIDUALES: Óxidos como: magnetitas, rutilos, casiteritas, cromitas, ilmenitas, etc.  Nativos como el oro, diamantes, platinoides, gemas.  Silicatos como el berilo y los zircones y silicatos alumínicos en general (familia de las sillimanitas).  Fosfatos, como las, monacitas. 



Otros como la wolframita, baritina, fluorita y scheelita, etc.

5. ELEMENTOS TRAZA 

Los 10 elementos principales (O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti, H) forman el 98% de la corteza terrestre. Al resto de elementos que forman el 2% restante se le denomina “elementos traza” o elementos raros.

Tabla de Clarck

Factor de enriquecimiento: Determina las concentraciones rentables de un depósito. Un depósito de aluminio para ser rentable deberá contener entre 3 y 4 veces el contenido normal (24% - 32%).

A partir de la tabla periódica se representan los contenidos medios de la corteza terrestre de los distintos elementos químicos en base a los datos de Viogradov, 1962 y Turokian, 1977.

6. ASOCIACIÓN DE ELEMENTOS Ciertos elementos tienden a ocurrir juntos bajo ciertas condiciones, en respuesta a movilidades relativas similares. En la prospección geoquímica se hace mucho uso de los elementos “pathfinder” o elementos guías.

Asociación de los Elementos Según Goldschmidt (1920)

Asociaciones Geoquímicas Plutónicas

Modificado de Levinson, 1980

Asociaciones de Elementos Traza en Depósitos Minerales

ELEMENTOS INDICADORES (“Pathfinders”)

1

Movilidad

Relativamente móviles y están asociados a los elementos a explorar.

2

Detección

Pueden generar aureolas, o por que son de más fácil determinación mediante métodos y técnicas analíticas precisas.

3

Guía

Orientan la detección de anomalías ocultas en ambientes primarios y secundarios.

Elementos Indicadores

7. DISTRIBUCIÓN GEOQUÍMICA Ciertas rocas tienen elementos característicos o tienen una concentración típica de un elemento, es decir debe haber una relación directa entre la geología y la dispersión de los elementos, a esta distribución se llama “topografía geoquímica”.

Cambios en la Composición de los Sedimentos Durante el Transcurso del Tiempo Geológico