Principios Geologicos Para Busqueda de Minerales

Universidad Nacional de Cajamarca GEOLOGIA DE MINAS

TEMA:

PRINCIPIOS GEOLOGICOS PARA LA BUSQUEDA DE MINERALES Docente: Mg. Ing. Alejandro, Lagos Manrique.

Alumnos:  ALVARADO HUACCHA, Angela Roxana  CABANILLAS ESTRADA, Robert Daniel  GUTIERREZ CORTEZ, Elizabeth  HUATAY JAVE, Franz  OCAS GUTIERREZ, Paul  PEREZ BRICEÑO, Darwin  PEREZ FERNANDEZ, Edgar  SANCHEZ ARAUJO, Trinidad

GRUPO: Nº5

INTRODUCCIÓN

D. Lowell, unos de los geólogos de exploración más exitosos del mundo ha resumido las características que tiene que tener un geólogo de exploración, de la siguiente manera: Debe ser una persona inteligente, con una buena experiencia. Tiene que ser capaz de pensar de manera "crítica" y si es necesario, rechazar lo que piensan otros colegas suyos. Debe ser, como señalábamos, una persona con sólidos conocimientos geológicos, pero al mismo tiempo, no ser un pedante atenazado por el miedo a equivocarse, ya que su negocio consistirá en "equivocarse la mayor parte del tiempo" (recordar tasa de éxito/fracaso). Cuando habla de sólidos conocimientos geológicos, Lowell quiere decir que un geólogo de exploración debe ser capaz de manejar diversas técnicas (por ejemplo):   

Deber ser capaz de producir buenos mapas geológicos, a veces en condiciones rudimentarias De trabajo. Para ello deberá tener unos sólidos conocimientos de geología estructural, petrografía, etc. Esto no significa que tenga que ser un "especialista" en estas técnicas.

El geólogo deberá ser capaz de crear hipótesis de trabajo. Deberá tener conocimientos de economía, especialmente si trabaja a un nivel superior. Deberá ser capaz de entender de transacciones de propiedades, el status de los terrenos, negociar transacciones, etc. Deberá ser un poco "masoquista", con deseos de subir montañas y vivir en sitios desagradables (pocas veces la exploración toma lugar cerca de ciudades o de la "civilización"). Pero por sobre todas las cosas, deberá tener un compromiso absoluto con la idea de descubrir nuevas mineralizaciones, para ello se ha tratado el siguiente tema esperando sea de gran ayuda. Es por ello que en el presente trabajo describiremos los principios básicos para reconocimiento de minerales, por ser la medula de nuestra Carrera.

OBJETIVOS

OBETIVO GENERAL  Determinar la importancia de las guías mineralógicas para la ubicación de un yacimiento.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Entender las condiciones de la estratigráficas y estructurales para la continuidad de una veta de considerable riqueza.  Establecer afloramiento.

las

condiciones

que generalmente condicionan un

1. INDICE 1.

GUÍAS DE MENA, ANILLOS Y LUGARES FAVORABLES ........................................................ 2 CONCEPTO DE GUÍA .................................................................................................................... 2

2.

GUÍAS FISIOGRÁFICAS ............................................................................................................ 5 2.1 EXPRESIONES TOPOGRÁFICAS DE YACIMIENTOS ........................................................... 5 2.2 RASGOS FISIOGRÁFICOS DE YACIMIENTOS ..................................................................... 6 2.3.

3.

LA FISIOGRAFÍA EN RELACION A LA OXIDACIÓN Y ENRIQUECIMIENTO .................. 6

GUIAS MINERALÓGICAS .......................................................................................................... 7 3.1.

ASOCIACIONES GEOQUÍMICAS DE LOS MINERALES .................................................. 7

3.2.

ELEMENTOS ESTRECHAMENTE ASOCIADOS .............................................................. 8

3.3.

ASOCIACIONES DE MINERALES Y LA ALTERACION HIDROTERMAL ......................... 9

4.

GUÍAS ESTRATIGRÁFICAS ..................................................................................................... 13 4.2.

GUÍAS ESTRATIGRÁFICAS PARA YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS AUTOCTONOS: 16

4.3.

GUÍAS PARA “YACIMIENTOS RESIDUALES LATERÍTICOS” ........................................ 16

4.3.

GUÍAS PARA YACIMIENTOS LATERÍTICOS FERRUGINOSOS ................................... 17

4.4.

GUÍAS PARA “YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS DE HIERRO .................................... 18

4.5.

GUÍAS PARA “YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS DE MANGANESO” ........................... 19

4.6.

GUÍAS PARA “YACIMIENTOS EVAPORÍTICOS” ............................................................ 20

4.7.

GUÍAS PARA “YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS” ................................................. 23

5.

GUIAS LITOLOGICAS .............................................................................................................. 25

6.

GUÍAS ESTRUCTURALES ....................................................................................................... 27 6.1. Esquemas de fracturación como guías. ................................................................................ 27

7.

CONTACTOS Y PLIEGUES COMO GUÍAS ............................................................................. 32

8.

MASAS DISLOCADAS DE MENA ............................................................................................ 41 8.1. YACIMIENTOS DESPLAZADOS POR FALLAS .................................................................... 41 8.2. Aspectos Geológicos ........................................................................................................... 44 8.3. MASAS DESPLAZADAS POR INTRUSIONES ..................................................................... 51

9.

POSICIÓN Y FORMA PROBABLE A PROFUNDIDAD ............................................................ 53

10.

REGLAS EMPÍRICAS PARA DETERMINAR LA PROFUNDIDAD ...................................... 58

11.

FONDO MINERALOGICO .................................................................................................... 58

12.

CAMBIOS DE LA MINERALOGÍA CON LOS HASTÍALES. ................................................. 60

13.

CAMBIOS DE LA MINERALOGÍA POR ZONACIÓN. .......................................................... 60

14.

BIBLIOGRAFÍA...................................................................................................................... 71

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F MINERALES PRINCIPIOS GEOLÓGICOS PARA LA BÚSQUEDA DE

2. GUÍAS DE MENA, ANILLOS Y LUGARES FAVORABLES Uno de los objetivos del geólogo en un distrito es comprender las guías de una mena, es decir, rasgos y condiciones de cualquier clase, que sirvan de pistas para la localización de criaderos. Las guías más definidas y prácticas son aquellos que pueden ser representados en planos, secciones y modelos. Estos son de dos tipos generales llamados; anillos concéntricos e intersección de lugares favorables.

CONCEPTO DE GUÍA Cualquier factor, rasgo, dato, fenómeno o condición, antecedente o consecuente, visible (anomalía, color, etc.) o medible, o bien no medible ni visible pero razonable (característica temporal), susceptible de indicar, de manera directa o indirecta la posibilidad de descubrir un yacimiento o mineralización. Uno de los primeros objetivos del geólogo en un trabajo de exploración es discernir las guías de la mena esto es, rasgos y condiciones estructurales, o de otra clase, que sirvan de pistas para la localización de criaderos. Los tipos más definidos y prácticos de guías son los susceptibles de representarse sobre pIanos, secciones y modelos. Hay dos tipos principales de las guías de mena: Los anillos concéntricos y los lugares favorables.  Anillos Concéntricos

La más simple y común definición para los anillos es un halo de roca alterada que se encuentra alrededor de un criadero, estos pueden tener forma variada y no necesariamente la de un anillo concéntrico y en un lugar puede existir una serie de anillos o solamente uno. El geólogo puede sentirse afortunado cuando logra identificar al menos uno. Para ser útil un anillo no debe ser ni demasiado grande ni demasiado pequeño en comparación con el tamaño del criadero. Los anillos no son obvios, por lo que para reconocerlos puede ser 2

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necesario llevar a cabo un trabajo detallado de observación y levantamiento, donde es imposible F saber por adelantado en qué consistirán los anillos, la campaña puede requerir repetidos equivocados, así mismo de la recolección de cientos de ejemplares de rocas y de su estudio microscópico y de análisis químico para reconocer variaciones en su alteración o mineralización.

LUGARES FAVORABLES PARA LA MINERALIZACION En la búsqueda de minerales existen lugares favorables, los cuales pueden ser determinados utilizando algunas técnicas, como son la interpretación de fotografías aéreas, imágenes satelitales, etc.

Un yacimiento puede encontrarse en cualquier parte de todo un distrito, para esto se hace trabajos exploratorios para estar seguro de encontrarlo (trabajo del geólogo en campo). La formación favorable no necesita ser de origen sedimentario; los mantos volcánicos o sus techos con brechas pueden jugar el mismo papel que los estratos sedimentados en el agua. Ni necesita la formación ser en absoluto estratiforme. Los diques o soleras ígneos, o de hecho, las intrusiones de cualquier forma, pueden constituir formaciones favorables.  Intersección de Lugares Favorables Si se busca un criadero que puede encontrarse en cualquier parte de todo un distrito, se tendría que cubrir el terreno con trabajos exploratorios, si se desea estar seguro de encontrarlo. La existencia de un lugar favorable es de gran ayuda, la intersección de dos es mejor, y tres es el lugar en donde presentan las condiciones ideales para la localización de un criadero. Por ejemplo, si un criadero se sabe que este probablemente a una profundidad definida (en un estrato horizontal), se tendría que explorar en dos dimensiones. Pero si el criadero está localizado dentro del estrato por una línea (ejemplo traza de una veta vertical) quedaría solo una dimensión por explorar, y si está determinado dentro del estrato por dos líneas que se interceptan, se sabrá con exactitud donde hay que mirar para encontrar el criadero. Para una mejor aplicación, los factores o lugares favorables deben ser rasgos reconocibles sobre el campo, y capaces de ser proyectados en el terreno inexplorado. Cuando se reconoce

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una fisura, ya sea en la superficie o en el subsuelo, es solo cuestión F de geometría descriptiva determinar el lugar en que la fisura corta una formación favorable.  Razones de Favorabilidad

La razón por lo que una roca es más receptiva a la mena que otra no es siempre evidente. En teoría se podría esperar que estas condiciones fueran favorables: a) permeabilidad para permitir el paso de soluciones, y b) reactividad química para inducir la precipitación de los minerales de la mena. Las dos condicione pueden combinarse en el caso de una roca soluble a través de la cual las soluciones se abren en su propio camino por reacción química. La permeabilidad puede ser una propiedad primaria de la roca, como en areniscas, conglomerados o techos vesiculares de lavas, o puede ser impuesta por fracturación o cizallamiento, Cuál de las dos, si las propiedades físicas (especialmente permeabilidad) o las propiedades químicas (especialmente reactividad) será la influencia predominante es rara vez predecible en avance. Así, si se encuentran juntos un pórfido y una caliza, la mena puede favorecer el pórfido por tener más fracturas abiertas, o la caliza que es más favorable químicamente. Aunque las calizas son muy receptivas a la mena, hay casos en que la mena las esquiva y se deposita en rocas que ordinariamente podrían considerarse albergues pobres. Hay alguna indicación de que ciertas rocas muestran preferencia por metales específicos. La caliza es en especial favorable para el plomo y el zinc, pero relativamente no receptiva para el oro. La cuarcita es también un buen portador de menas de plomo-zinc.

En algunos distritos, al menos, las rocas competentes son más favorables a la mena que las incompetentes, y seguramente esto es lo que podría esperarse por su modo de romperse durante la fracturación. Se usa el término "competente" al referirse a rocas que son relativamente fuertes, pero que bajo presión rompen como si fueran de material quebradizo. "Incompetentes" son rocas débiles que tienen tendencia a deformarse plásticamente o a fluir.

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3. GUÍAS FISIOGRÁFICAS

F

Los rasgos fisiográficos pueden servir, ya de evidencia directa o indirecta de la presencia de mena. Las indicaciones directas, tales como, las expresiones superficiales de un criadero son, naturalmente, las de uso más inmediato. Pero la evidencia indirecta también puede ser valiosa. Accidentes tales como escarpas de fallas, depresiones y cuestas actúan como pistas de la estructura geológica. La evidencia reflejada en la historia fisiográfica de la región puede indicar las condiciones bajo las que se acumuló o enriqueció la mena, y apuntar así hacia los lugares en que puede existir en el presente.

2.1 EXPRESIONES TOPOGRÁFICAS DE YACIMIENTOS  Eminencias y depresiones En algunos distritos, las vetas de cuarzo se destacan formando relieve (Oatman - Arizona). Las vetas sin mucho cuarzo y, en particular, las vetas con ganga carbonatada o los criaderos que consisten en impregnaciones de sulfuros sin mucha sílice o silicatos, no dan lugar a afloramientos conspicuos sino a depresiones formadas por la meteorización de tales vetas que no suelen notarse por lo general por los suelos y fragmentos que las rellenan.

 Subsidencia Oxidacional

Las depresiones pueden ser el resultado no sólo de la erosión de materiales blandos, sino también por subsidencias debidas a la desaparición de soporte al disminuir de tamaño el criadero durante su oxidación.

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F 2.2 RASGOS FISIOGRÁFICOS DE YACIMIENTOS Los accidentes topográficos pueden ser no solo el resultado directo de la presencia de vetas o masas mineralizadas, sino que, de un modo más amplio, pueden reflejar condiciones generales favorables a la presencia de mena. Estas condiciones varían dependiendo del tipo de yacimiento y de las rocas asociadas, del clima y de la historia geomorfológica. Pero en una región dada, un estudio de las relaciones de criaderos específicos a su asentamiento geomórfico puede con frecuencia conducir al descubrimiento de guías útiles.  La Topografía como guía de menas de hierro Los accidentes topográficos ayudan en la prospección de casi cualquier metal, son útiles en especial en la búsqueda de menas de hierro, porque los yacimientos de este mineral, para ser de valor comercial tienen que ser grandes; en consecuencia, cualquier accidente topográfico que ellos ocasionen es probable que sea grande. 3.3. LA FISIOGRAFÍA EN RELACION A LA OXIDACIÓN Y ENRIQUECIMIENTO  Menas residuales Originadas

en

un

largo

superficies

topográficas

periodo

en

un

de

estado

meteorización. de

madurez

Esto o

de

exige,

en

vieja

general,

edad.

Las

penillanuras levantadas y las superficies de mesetas que no hayan sido cortadas demasiado seriamente, presentan la combinación apropiada de condiciones.  Zonas de sulfuros supergénicos Las

condiciones

fisiográficas

favorables

al

enriquecimiento

de

sulfuros

supergénicos en menas de Cu y Ag son bastante semejantes a los yacimientos residuales descritos. El equilibrio entre erosión y enriquecimiento es típico de una superficie topográfica en el estado de postmadurez o de vieja edad. Con un relieve mayor, como en las topografías jóvenes o de poca madurez.

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F

4. GUIAS MINERALÓGICAS La mineralogía de alteración hidrotermal o supergénicas es una de las herramientas más útiles de exploración. Los yacimientos hidrotermales presentan una aureola de alteración, que suele disponerse simétricamente en torno al cuerpo mineralizado. 3.1. ASOCIACIONES GEOQUÍMICAS DE LOS MINERALES

La agrupación geoquímica de dos o más minerales, es un factor muy importante, por ejemplo, en estudios de prospección o medio ambiente. En el caso de búsqueda de menas, a veces el Geólogo analiza las muestras con respecto al elemento guía (Pathfinder) y no con respecto al elemento principal, porque el elemento guía tiene dispersión más amplia, puede analizarse más fácilmente y con más precisión. La utilización de las afinidades de los elementos (minerales) depende también del conocimiento de su mineralogía y el modo de ocurrencia de los metales. Estas tablas muestran algunos reconocimientos empíricos de elementos asociados en varios tipos de depósitos minerales. Estos agrupamientos reflejan ambientes específicos y procesos formadores de minerales más que generalizaciones globales de Goldscmidt. Consecuentemente, estas asociaciones son de mucha importancia en la prospección minera. Estas listas muestran para cada asociación los elementos principales los cuales podrían constituir elementos “blancos” o indicadores en la prospección minera. En muchos casos, todos los elementos muestran para una particular asociación que ocurre en un mismo depósito, aunque su abundancia relativa puede variar de un depósito a otro. En otro caso, la asociación es en tanto más amplia y define provincias metalogénicas dentro del cual depósitos particulares muestran solo algunos de los elementos de la asociación global.

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Elementos indicadores asociados a depósitos minerales

F

Elementos indicadores (Pathfinders) que dan la idea de la existencia de algún tipo de Depósito Mineral. (Fuente: Boyle, 1974; Grigorian, 1977; Rose y otros, 1979).

3.2. ELEMENTOS ESTRECHAMENTE ASOCIADOS

Algunos pares o grupos de elementos muestran consistentemente una estrecha asociación casi indiferente al ambiente en el cual ellos ocurren. En muchos casos, esto es debido a que el socio menos abundante sustituye libremente en la retícula del cristal formado por el socio más abundante. Por ejemplo el rubidio no forma sus propios minerales, pero sustituye al potasio en minerales potásicos. En procesos geológicos muy inusuales requieren producir un fraccionamiento del Rb relativo al K, de tal manera que la proporción K/Rb permanezca constante cerca de 230 en un amplio rango de materiales geológicos.

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3.3. ASOCIACIONES DE MINERALES Y LA ALTERACION HIDROTERMAL F  Asociación Potásica

La presencia de los tres minerales de Feldespato potásico, Biotita y Muscovita, define esta asociación potásica. Los minerales de Biotita y Feldespato potásico originales no son estables en el sentido estricto, debido a que este par de minerales sufren un reajuste en su composición. Durante la alteración potásica, las Plagioclasas original se altera a Sericita o Montmorillonita y el Feldespato potásico metasómatico permanece no afectado. Minerales accesorios, dentro de esta alteración los conforman, Anhidrita, Apatito, Magnetita, Siderita, Pirita y Calcopirita.

Alteración Potásica, principalmente Ortosa, Albita, Biotita secundaria y Magnetita. En la fotografía el mineral de color rosado es Ortosa. (Fuente: Gold Fields – Cerro Corona)

 Asociación Propilítica

Se caracteriza por el desarrollo de nuevos minerales ricos en Ca y Mg a partir del arreglo de los minerales originales formadores de roca. La Plagioclasa es convertida a epidota y calcita, y el componente albítico es conservado, por lo que la alteración Propilítica es referida también como Sausurizitación. Esta alteración puede estar representada por tres grupos de minerales: 1) Plagioclasa Sódica (albita-oligoclasa), 2) Clorita, 3) Epidota-Zoisita o Calcita.

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F

Alteración Propilítica, el ensamble de Clorita, Epidota, Calcita, Magnetita, Cuarzo y arcillas. En la fotografía los minerales de color verde son Clorita y Epidota. (Fuente: Gold Fields – Cerro Corona).

 Asociación Fílica

La presencia de Cuarzo-Sericita, Pirita con o sin la presencia de arcilla representa a esta alteración. La presencia de esta asociación de minerales, acompaña a la completa destrucción de minerales previos (feldespato potásico y biotita). Como envolturas a lo largo de vetillas, remplazando a la roca original. La presencia de este grupo de minerales es texturalmente destructiva, cuando son introducidos en la roca. Desarrollos de locales pero voluminosas presencias de Pirita (arriba del 15%), indican adición de significativas cantidades de S; menos cantidad de Calcopirita puede estar presente durante esta etapa.

Alteración Fílica, principalmente Sericita, Cuarzo granular y Pirita, estos minerales restringidos a las fracturas y en algunos casos como halos. (Fuente: Gold Fields – Cerro Corona).

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 Asociación Argílica

F

La presencia de Caolinita o fases relacionadas como Halloisita, Dickita, Pirofilita y Montmorillonita caracterizan a la alteración Argílica. Parecen estar relacionados a procesos supergénicos. Sin embargo, estudios de isótopos de O e H, señalan un origen hidrotermal para arcillas en varios de estos depósitos. Minerales de arcillas algunas veces ocurren como productos de alteración en sitios de plagioclasa original en compañía de feldespato K y biotita de la asociación potásica.

Alteración Argílica, arcillas principalmente, Caolinita, Dickita, Illita, Smectita, Montmorillonita, Cuarzo. (Fuente: Gold Fields – Cerro Corona).

 Asociación Argílica Intermedia

Importantes cantidades de Caolinita, Montmorillonita, Smectita o arcillas amorfas, principalmente reemplazando a plagioclasas; puede haber Sericita acompañando a las arcillas; el feldespato potásico de las rocas puede estar fresco o también argilizado. Hay una significativa lixiviación de Ca, Na y Mg de las rocas. La alteración argílica intermedia representa un grado más alto de hidrólisis relativo a la alteración Propilítica.

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F

Alteración Argílica Intermedia, en la fotografía se observa como las rocas volcánicas ricas en Feldespatos se van alterando por los fluidos Hidrotermales dando origen a Arcillas como Caolinita y Montmorillonita.

 Asociación Argílica Avanzada

Esta asociación se da cuando gran parte de los minerales de las rocas han sido transformados a Dickita, Caolinita, Pirofilita, Diásporo, Alunita y Cuarzo. Este tipo de alteración representa un ataque hidrolítico extremo de las rocas en que incluso se rompen los fuertes enlaces del aluminio en los silicatos originando sulfato de Al (Alunita) y óxidos de Al (Diásporo). En casos extremos la roca puede ser transformada a una masa de sílice oquerosa residual (“Vuggy silica” en inglés).

Alteración Argílica avanzada, la fotografía muestra un bloque de Sílice Vuggy que se puede distinguir fácilmente por la cantidad de “vesículas” dejadas por la fuerte lixiviación sufrida por fluidos ácidos.

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 Asociación de Silicificación

F

Caracterizada por la destrucción total de la mineralogía original. La roca queda convertida en una masa silícea. Representa el mayor grado de hidrólisis posible. Los rellenos hidrotermales de espacios abiertos por cuarzo "no son" una Silicificación.

5. Silicificación, principalmente Sílice masiva, granular y con enrejados de arcillas. En la fotografía el mineral de color blanquecino es Sílice y los demás minerales son arcillas. (Fuente: Gold Fields – Cerro Corona).

6. GUÍAS ESTRATIGRÁFICAS Las guías estratigráficas son indicios o señales que presenta la naturaleza para que el hombre encuentre los tan ansiados Yacimientos Metálicos o no Metálicos que se han originado producto de la sedimentación Clástica, Química o Bioquímica. Hay 2 tipos de Yacimientos Sedimentarios: 1.

Yacimientos Sedimentarios Alóctonos:

 Placeres Aluviales y Fluviales.  Depósitos de Playa.  Placeres Fósiles. 2. Yacimientos Sedimentarios Autóctonos:  Yacimientos Residuales (Lateritas, Bauxitas, Ferríferas y Niquelíferas).  Yacimientos sedimentarios de Hierro o BIF (Banded Iron Formation).  Yacimientos sedimentarios Manganesíferos.

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 Yacimientos de Fosforitas.

F

 Yacimientos Evaporíticos (Marinos y Lacustres).  Yacimientos de Hidrocarburos.

4.1. GUÍAS ESTRATIGRÁFICAS PARA YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS ALOCTONOS:  PARA “YACIMIENTOS TIPO PLACER” Se aplica esta denominación a los yacimientos formados por la concentración de minerales en la área de ríos, torrentes o platas como consecuencia de su elevada densidad, además de ser estables en condiciones superficiales, en general, poseer una elevada dureza. Se trata de yacimientos secundarios formados por concentración mecánica de ciertos minerales tras la denudación de los yacimientos primario. El mineral ha sido removido de su lugar de origen y aparece asociado a otros materiales diferentes a los que componían la roca madre. El caso más conocido es el de la acumulación de pepitas de oro en arenas auríferas de ríos, de donde se explotaron por lacado decantación de las mismas y aun actualmente usando mercurio para amalgamar el Oro. Otros minerales de interés que se encuentran yaciendo en placeres son la Casiterita, platino, diamantes, esmeraldas, Circón, ilmenita rutilo y muchos otros. Estos yacimientos abundan en Madre de Dios, en donde son explotados informalmente por los pobladores. Lugares de deposición del oro en un rio: - En los meandros - En ensanchamiento de un rio por disminución de la velocidad de la corriente de agua. - En la confluencia de 2 ríos. - En grandes rocas en el rio como obstáculo. - Distribución de oro en arena grava en el rio, más oro en horizontes de mayor granulometría. - El oro se deposita en los remolinos de los ríos, visibles cunado el rio se seca.

Lugares favorables para la búsqueda de yacimientos del tipo “Placer” en Ríos

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F

Típica recolección de pepitas de Oro en “Placeres” fluviales, con la ayuda de una batea (izquierda) se va recolectando sedimento en zonas preferenciales para hallar los minerales deseados y luego por un proceso constante de lavado y sedimentación por diferencia de densidades poco a poco se va concentrando solo el mineral deseado (deseado).  ORO EN MORRENAS: En la cordillera de Ananea en Puno hay pizarras ordovícicas con 13 mantos de Oro, estos mantos fueron erosionados por los glaciares y transportados como morrenas a la zona de Pampa Blanca Viscachane, formando el yacimiento San Antonio en Puno, sobre los 4800 m.s.n.m. También encontramos este tipo de depósito en Cajamarca en el Proyecto “La Quinua” perteneciente a Minera Yanacocha, de origen Fluvio-glaciar.

Depósitos Fluvio Glaciares en Cajamarca ricos en Oro “Depósito la Quinua” – Minera Yanacocha.

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F 4.2. GUÍAS ESTRATIGRÁFICAS PARA YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS AUTOCTONOS:

Este tipo de yacimientos implica la formación de los mismos en un lugar fuente. 4.3. GUÍAS PARA “YACIMIENTOS RESIDUALES LATERÍTICOS” Corresponde a la “concentración” que se produce de un mineral en el suelo que está inmediatamente encima de las fuentes materiales. La concentración se produce por remoción o disolución de los otros; mínimos transportes. Los yacimientos más importantes de este tipo son los denominados Lateritas y son típicos de climas tropicales. El material residual es altamente insoluble como es el caso de los Hidróxidos de aluminio y hierro. Tipos de Lateritas: - Lateritas de Ferríferas: Como mena de Hierro son actualmente sub económicos. - Lateritas de Bauxita: Principal mena de Aluminio. Los depósitos más importantes son los Sangaredi en Nueva Guinea. El Aluminio se ha concentrado desde un 10% en la roca original hasta un 60% en la Laterita. Otros yacimientos están en el Caribe, India y Brasil. - Lateritas Niquelíferas: La mitad de la producción mundial de Níquel proviene de este tupo de yacimientos. Los más importantes son los depósitos de Nueva Caledonia que provienen de la lixiviación de ocas ultramarinas ricas en Níquel.

Depósitos Lateríticos Ferruginosos con la típica coloración rojiza que nos ayuda como una guía cuando queremos hallar estos depósitos en campo.

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4.3. GUÍAS PARA YACIMIENTOS LATERÍTICOS FERRUGINOSOS F

Las Lateritas ferruginosas se pueden reconocer fácilmente gracias a la coloración rojiza que presentan en toda su extensión, debido a la presencia de óxidos de Hierro principalmente, ejemplo de sedimentos lateríticos en Cajamarca tenemos “las tierras rojas” que presenta la Formación Inca, un buen afloramiento de este tipo de yacimiento se encuentra en la carretera de Cajamarca – Chamis y detrás del Colegio “San Ramón” en el Barrio Chontapaccha, lugares en los cuales debido a la presencia del clima lluvioso de Cajamarca ha concentrado estas “Tierras Rojas” ricas en Hierro dando lugar a sedimentos laterítico ferruginosos.

Ejemplo de afloramiento de un suelo laterítico ferruginoso en Cajamarca, sobre la formación Inca (Fuente: Google Earth) GUÍAS PARA YACIMIENTOS LATERÍTICOS RICOS EN ALUMINIO (BAUXITAS) Las bauxitas son rocas mayoritariamente compuestas por hidróxidos de aluminio derivados de la alteración de los aluminosilicatos que constituyen la mayoría de las rocas y de los sedimentos. Se forman bajo climas tropicales y subtropicales húmedos (en la actualidad, por debajo de los 30° de latitud). El primer estado de la alteración de los silicatos es la formación de minerales arcillosos que, junto con el cuarzo, son los principales constituyentes de las rocas sedimentarias. En las regiones tropicales, sin embargo, el proceso de disolución de los silicatos acaba también finalmente desestabilizando esas arcillas neoformadas. Ese proceso de disolución de las arcillas y de formación de óxidos e hidróxidos de aluminio puede ilustrarse con la siguiente reacción: Al2Si2O3(OH)4 (caolinita) + 5 H2O ---> 2 Al (OH)3 (gibbsita) + 2 Si (OH)4

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Las bauxitas son, por así decir, el «residuo insoluble» de la alteración de las F rocas. Se forman en zonas tectónicamente estables y protegidas de la erosión, en las que la acción de los agentes que provocan la laterización del material original pueda actuar durante largos periodos de tiempo (muchos depósitos se han formado por la acción continua de esos agentes durante millones de años). Esto ocurre principalmente sobre las rocas aluminosas de los cratones estables (bauxitas lateríticas) o como resultado de la transformación de los materiales silíceos acumulados en el sistema kárstico de las calizas (bauxitas kársticas). En algunos casos, también pueden ser el resultado de la re sedimentación de bauxitas previamente erosionadas. Por estas razones es que los suelos Bauxíticos se pueden reconocer por la coloración blanquecina que presentan debido a su alto contenido de Aluminio, puede presentar también pequeñas coloraciones rojizas debido a que en su composición también contiene Hierro.

Depósitos Lateríticos Alumínicos ricos en Bauxitas, se puede observar la típica coloración blanquecina que nos ayuda a reconocer a los depósitos sedimentarios de Bauxitas. Esta foto es de la explotación de Bauxita en la Guyana Francesa. 4.4. GUÍAS PARA “YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS DE HIERRO BIF (BANDED IRON FORMATION)” De este tipo de yacimientos sedimentarios proviene más del 90% del Hierro. Este metal fue depositado a partir de concentraciones muy altas por saturación de las cuencas marinas. El Hierro se deposita en forma autóctona con los sedimentos marinos. Los estratos ferruginosos tienen varios cientos de metros de espesor. La precipitación química puede presentar una zonación por solubilidad de componentes (óxidos, carbonatos, etc.). Se manejan varias teorías sobre el origen de estos yacimientos, pero se acepta actualmente la teoría de que este Hierro precipitó formando estos 18

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depósitos cuando la antigua atmosfera terrestre no tenía Oxigeno por F lo cual el Hierro se concentraba en el mar dándole una tonalidad verdosa ya que no se podía oxidar, hasta que con el origen de la vida en el mar se comenzó a oxigenar la atmosfera y así se pudo oxidar grandes volúmenes de Hierro que hoy en día son explotados. Las guías estratigráficas para hallar estos yacimientos son las siguientes: - Están constituidos por bandas muy finas a medias, interlaminadas de óxido de Fe, Carbonatos de Fe o silicatos de Fe con Jaspe y chert que corresponden a sedimentos químicos.

Afloramiento de Yacimientos sedimentarios de Hierro bandeado “BIF” se puede observar claramente el bandeamiento característico de este tipo de yacimiento, estas bandas pueden están compuestas de Hematita, Jaspe y Chert rojizo generalmente y también puede contener Siderita, estas son guías estratigráficas y mineralógicas para reconocer este tipo de yacimientos.

4.5. GUÍAS PARA “YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS DE MANGANESO” Los depósitos sedimentarios propiamente dichos se caracterizan por su carácter exógeno, por presentar cortezas de intemperismo y por estar relacionados con procesos de erosión y diagénesis de rocas. En ocasiones se incluyen en este grupo los depósitos volcanogénicos, formados a partir de exhalaciones de manantiales termales en el fondo marino. Como ejemplo de yacimientos sedimentarios de Manganeso podemos mencionar a los depósitos de Mn de Nikopol en Ucrania de Chiatura en Georgia y de la Península Mangyshlak en Bulgaria. Los depósitos sedimentaros contienen cerca del 30% de las reservas de Manganeso fanerozoico y más del 70% en rocas cenozoicas a nivel mundial.

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Los nódulos de Manganeso, son estructuras esféricas estructuras esféricas F que cubren parte de los fondos oceánicos, están constituidos por óxidos de Mn y Fe, pero además contienen Ni, Co y Cu, su crecimiento es extremadamente lento, algunos han requerido millones de años para crecer unos pocos cm. Aunque se mantienen sobre sedimentos que se acumulan a una tasa de 1mm cada 1000 años. No se entierran por causa de la corriente. Son estructuras concéntricas en capas tipo cebolla que crece en torno a un nuevo central de roca o concha. Las guías estratigráficas para hallar este tipo de yacimientos es buscar superficies de discontinuidades sedimentarias entre las formaciones marinas de preferencia, ya que aprovechando estos periodos de discontinuidad de sedimentación el Mn aprovecha para depositarse en forma de Óxidos e Hidróxidos de Mn junto con minerales ricos en hierro también llegando a formar en algunos casos grandes cuerpos tabulares de este mineral dando origen a los yacimientos tipo estratoligados.

Afloramiento de Yacimientos sedimentarios de Manganeso en la cantera ASKARATE en Navarra, España. En esta cantera el yacimiento está sobre una superficie de discontinuidad de la roca Caliza y tiene un espesor de 63m. 4.6. GUÍAS PARA “YACIMIENTOS EVAPORÍTICOS” Este tipo de yacimientos sedimentarios se forman debido a la precipitación de sales de acuerdo al grado de solubilidad que posean en alguna cuenca evaporítica. Esta precipitación es posible debido a la evaporación del agua de dicha cuenca por acción de altas temperaturas y en climas secos (generalmente en desiertos) formando los típicos salares. El agua rica en sales puede quedar atrapada en esta cuenca por acción tectónica o por retroceso de las aguas marinas del continente, formando un lago o laguna inicialmente luego por acción del intenso calor y baja humedad el agua

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se va a evaporando dejando precipitar las sales en orden por el grado de solubilidad, así por ejemplo F en la estratigrafía ideal de un salar encontraremos Calizas en la base, luego pasa a una facies de Yeso y Anhidrita para continuar con la Sal (Halita) y terminar con las sales de Mg y K.

Génesis de los Yacimientos sedimentarios del tipo evaporítico

Estratigrafía de un Yacimiento evaporítico según Richter G. (1972). Se puede observar el orden de sedimentación de los sales de acuerdo a su grado de solubilidad.  Domos de Sal: No solo las cuencas evaporíticas dan origen a los salares también se pueden manifestar en formas no concordantes llamados “Domos de Sal” y tiene algunas propiedades especiales como roca: a) Sal tiene un peso específico menor como un mineral común b) Sales se deforman plásticamente y son muy móvil c) Sales tienen una alta solubilidad en agua 21

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d) Para petróleo las sales casi son impermeable

F

Estos propiedades permiten, sí la presión es muy alta, que las capas de sal se mueven hacia arriba (por su densidad menor). Entones como una burbuja de aceite en el agua el sal lentamente busca su camino hacia la superficie. Las rocas superiores sufren fuertes deformaciones tectónicas (tectónica salina). La estructura se llama domo de sal o diapiro, el fenómeno diapirismo. Sí llega el domo de sal a la superficie en una región de clima húmeda las lluvias lixivian rápidamente el techo de la estructura. Estructuras de sal o domos de sal son muy importantes en la búsqueda de petróleo, en la minería de sales y como depósito de desechos, especialmente desechos nucleares.

Domos de sal. Cuerpos Evaporíticos que deforman la estratificación suprayacente por diferencia de densidades estos cuerpos salinos tienden a salir a la superficie.

Perfil Sísmico que pone al descubierto gran cantidad de Domos salinos que deforman la estratificación suprayacente, es así como mayormente se descubren este tipo de yacimientos sedimentarios.

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4.7. GUÍAS PARA “YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS” F Los Hidrocarburos naturales se originan como un paso intermedio de la degradación de la materia orgánica, en medio anaerobio, y en un rango concreto de presiones y temperaturas. El producto intermedio que da origen a estos productos, a partir de las rocas que lo contienen, recibe el nombre de kerógeno. Los hidrocarburos se forman en rocas arcillosas que contienen este kerógeno (rocas madre). Sin embargo, para poder ser explotables (extraíbles por bombeo), estos hidrocarburos han de migrar a rocas porosas y permeables (las rocas almacén) y quedar atrapados por algún mecanismo que impida que la migración los lleva hasta la superficie: las trampas petrolíferas. Estas pueden ser de muy diversos tipos, aunque las más comunes corresponden a pliegues anticlinales. Este kerógeno puede aflorar libremente sobre la superficie formando los típicos “Menes”, que fácilmente se pueden identificar por la coloración pardo-oscura que presenta el fluido que emana, pero puede suceder que el petróleo y gas queden atrapados bajo la superficie terrestre debido a las “trampas” que se generan por acción tectónica, estratigráfica o Diapirismo.

Esquema general del desarrollo de un yacimiento de Hidrocarburos

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F

Afloramientos de “kerógeno” de Hidrocarburos en la superficie terrestre (Menes) debido a la permeabilidad de la roca que suprayace al yacimiento de Petróleo. A propósito del tema de yacimientos de Hidrocarburos, aprovechamos para hacer un alcance a todos los lectores. Hay un gran afloramiento de Lutitas y Calizas Bituminosas pertenecientes a la Formación Pariatambo, estas Lutitas y Calizas tienen algo en particular, que tienen un elevado contenido de Bitumen lo que les da el típico color negro, recordemos que el ambiente de sedimentación de la Formación Pariatambo fue anóxico, debido a la gran cantidad de oxigeno que se necesitó para descomponer la materia orgánica presente, al agotarse este oxigeno ya no hubo oxidación de los minerales razón por la cual encontramos fósiles piritizados producto de la sulforeducción de los sulfatos del agua precipitando en forma de pirita. Las Lutitas pudieron ser rocas generadoras del Kerógeno necesario para producir petróleo, al ser impermeables tanto las Lutitas y las Calizas este Kerógeno tuvo que sufrir una Migración, la pregunta es simple, “Si la Formación Pariatambo alguna vez fue generadora de Hidrocarburos, éstos al no encontrar una roca permeable para su deposición ¿A dónde fueron a parar actualmente?”, esta es una pregunta que podría ser tema de discusión o tal vez de alguna Tesis de Investigación Científica en Geología.

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7. GUIAS LITOLOGICAS

F

Antiguamente los primeros mineros empíricamente se dieron cuenta que en la naturaleza habían ciertas relaciones entre los yacimientos minerales y las rocas que las contenían, así que al igual que los elementos indicadores “Pathfinder”, estas asociaciones fueron pasando de generación en generación y los mineros al hallar determinados afloramientos rocosos pueden tener una idea del yacimiento al que pueden estar conteniendo y así facilitar la prospección minera. Si la roca que los contiene no es una formación sedimentaria, sino un cuerpo intrusivo o un manto volcado, los mismos principios son aplicables que concierne a la búsqueda de menas; pero, puesto que en tales casos la guía no puede llamarse propiamente estratigráfica, el término litológico es más apropiado. Tenemos que entender un aspecto principal: que existe una conexión entre el tipo de litología y el tipo de yacimiento que estamos buscando. Las razones son diversas y tienen que ver con aspectos tan fundamentales como los procesos de cristalización magmática (yacimientos de platinoides en rocas ultramáficas), como con otros menos entendidos como la relación entre la dolomitización de rocas carbonatadas y la formación de yacimientos del tipo Mississippi Valley (Pb-Zn). En cualquier caso, es un hecho de carácter empírico que determinados tipos de yacimientos se asocian a unos determinados tipos de roca. Algunas asociaciones típicas:  Rocas Dioritas a Granodioritas (serie calco-alcalina): pórfidos cupríferos: Por ejemplo en los pórfidos de las minas de Cero verde, Santa Rosa y Cerro Negro en Arequipa que contienen en su estructura a rocas Dioritas y Granodioritas.  Rocas volcánicas ácidas a intermedias (serie calco-alcalina): yacimientos epitermales de Au-Ag: Ejemplo de esta asociación la encontramos en el distrito minero Yanacocha en Cajamarca, el cual consta de rocas intermedias en la base pasando a lahares y brechas hasta llegar a diques dacíticos.

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 Basaltos de origen oceánico: sulfuros masivos:

F

Esta asociación existe en la mina de Sulfuros Masivos llamada “Cerro Lindo” en Ica, donde una base basáltica afectada por intrusiones de pórfidos andesíticos ha mineralizado de sulfuros masivos la zona.  Chimeneas de brecha kimberlíticas: diamantes: Esta asociación la encontramos en la mina de diamantes “Mir” en Siberia, Rusia, en la cual se halla la asociación Kimberlitas – Diamantes.

Un Diamante en una roca Kimberlita de la mina Mir en Siberia

 Rocas carbonatadas: yacimientos estrato ligados de Pb-Zn: Las rocas carbonatadas de la Formación Copacabana contienen un yacimiento de Cu, Pb, Zn, la Mina se denomina “Cobriza” y está ubicada en el Departamento de Huancavelica.

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8. GUÍAS ESTRUCTURALES

F

El fracturamiento ayudará a formarse yacimientos, puesto que las fracturas forman los canales de entrada de soluciones, los receptáculos para deposición de la mena y los puntos de partida de reemplazamientos. Es verdad que existen otras formas de canales permeables, y también que los elementos metálicos y de otras clases pueden atravesar rocas masivas por difusión, utilizando las aberturas capilares y sub capilares. 6.1. Esquemas de fracturación como guías.

Hay quien sostiene que no pueden formarse yacimientos en roca sólida sin ayuda de fracturas. Aunque esta declaración es demasiado tajante para ser exacta, contiene gran parte de verdad. Las fracturas forman los canales de entrada de soluciones, los receptáculos para deposición de la mena y los puntos de partida de reemplazamientos. Es verdad que existen otras formas de canales permeables, y también que los elementos metálicos y de otras clases pueden atravesar rocas masivas por difusión/ utilizando las aberturas capilares y sub capilares, pero la difusión es un proceso lento que se adapta mejor a un transporte local hacia el interior desde las sendas principales de transporte que forman las fracturas. En las vetas las fracturas constituyen el factor determinante principal; pero incluso en los yacimientos más diseminados y de sustitución, las fracturas han ejercido una influencia notable sobre la forma de los yacimientos. Las formas de las fracturas y de los sistemas de fracturas encierran, por tanto, la clave de la estructura de muchos tipos de yacimientos. Principios mecánicos de la fracturación  Tensión: Si un cuerpo material se deforma dentro de su límite elástico, cada parte de él ejerce un esfuerzo sobre la parte adyacente. Esta fuerza interna, llamada tensión, puede descomponerse en sus componentes. Si elegimos un punto dentro del cuerpo y hacemos pasar por este punto un plano imaginario, existirá, en el caso general, una componente de la fuerza que tienda a hacer deslizar el material a un lado del plano sobre el otro lado, la componente de cizallamiento. Hay también una componente que tiende ya a apretar un lado contra el otro o a separarlos, la componente normal. Si tiende a separarlos la componente normal es de tensión, y según la convención entre físicos e ingenieros se le da signo positivo. Si la tendencia es a apretar uno contra otro, la tensión normal es compresiva y tiene signo negativo. 

Planos principales de tensión: Ambas componentes, de cizallamiento y normal, actúan sobre todo plano dado, excepto en el caso de ciertos planos especiales llamados planos

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principales de tensión. Para ilustrar este concepto considérenlos Fun bloque colocado sobre una mesa con un peso en su parte superior, dos lados fijos como formando una caja y el otro par de lados libres. Si se cortara el bloque a lo largo de un plano inclinado que buzara hacia un lado libre, la parte superior del bloque se deslizará y al mismo tiempo presionaría contra la parte inferior. Esto demuestra que en este plano existían ambas tensiones, de deslizamiento (cizallamiento) y normal (en este caso la tensión normal es compresiva, es decir, de signo negativo). Pero sobre un plano horizontal no hay tendencia al deslizamiento. Únicamente existe tensión compresiva.

Ilustración 1. Relación de los planos de esfuerzo cortante máximo a la carga aplicada

Diagrama de los planos principales de tensión Todo punto de un cuerpo sometido a un esfuerzo tiene 4 planos críticos: dos de esfuerzo cortante máximo, uno de tensión normal máxima, y uno de tensión normal mínima Los cuatro planos tienen una arista común y forman 45° entre sí. Esto sucede así cualquiera que sea la forma en que el cuerpo esté cargado (ya esté sometido a compresión, a tracción o cizalla. También es cierto aunque el material sea homogéneo o no, o el esfuerzo uniforme o no uniforme.

Ilustración 2. Planos principales de tensión (diagrama idealizado).

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Relación de las fracturas a la tensión. F Con esta base de principios mecánicos podemos volver a las rocas y ver qué relación tienen las fracturas con las tensiones que las causan. Hay dos modos típicos de fallar por fracturas, a tracción y por esfuerzo cortante. Que una roca rompa de un modo u otro, o por una combinación de los dos, depende de la naturaleza de la roca y de las condiciones de deformación, aunque no conocemos lo suficiente acerca de las leyes que lo gobiernan para poder hacer predicciones exactas.

Ilustración 3. Fallas curvándose hacia la dirección de la tensión.

 Fracturas por esfuerzo cortante: Algunos materiales rompen por cortadura, esto es, deslizando a lo largo de superficies aproximadas, pero en modo alguno exactamente, paralelas a los planos de esfuerzo cortante máximo. Si el paralelismo fuera exacto, las superficies de rotura formarían ángulos de 45° con los planos de esfuerzo normal máximo, pero en la realidad este ángulo, conocido por "ángulo de cortadura", es siempre menor de 45° y varía con los diferentes materiales. En metales es un poco menos de 45°; en calizas, areniscas y cemento, los ángulos producidos en experimentos pueden llegar a ser tan pequeños como 15 a 30°.  Fracturas por tensión: Cuando una varilla de material quebradizo es sometida a tracción por ambos extremos, rompe aproximadamente en ángulo recto a la dirección de tiro. En materiales granulares la superficie de rotura es áspera y algunas veces con entrantes y salientes, porque la resistencia de los diferentes granos no es uniforme y la rotura se produce siguiendo los puntos más débiles. Características de las fracturas por esfuerzo cortante (cortadura) y por tensión No siempre es posible distinguir con certeza las cortaduras de las grietas de tensión, en especial cuando las formas están obliteradas por reemplazamientos o cuando la historia de movimientos ha

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sido compleja. Sin embargo, no es raro que los dos tipos de fracturasF presenten características distinguibles.  Cortaduras. En el sentido elemental de la palabra, una cortadura o falla es una superficie plana (o curvada) en que una pared ha deslizado sobre la otra. Las fallas (o cortaduras), cuando están muy juntas forman una "zona de fallas" que consiste en placas o agujas de roca. Las zonas de este tipo son tan comunes que con frecuencia los geólogos usan el término "falla" en lugar de "zona de fallas". Si el material de la zona de fallas está parcial o casi enteramente reemplazado por cuarzo u otro material de la veta, se convierte en una veta fajeada o en bandas.  Fracturas por tensión. Idealmente, las fracturas por tensión son grietas cuyas paredes se han abierto separándose en dirección normal al plano de la grieta. En la realidad pueden abrirse con un movimiento oblicuo al plano de la fractura; esto es, la componente córtame, así como la componente normal, han trabajado durante su formación. Con mucha frecuencia las grietas de tensión tienen formas de heridas terminando en puntas agudas. Característicamente son cortas, aunque algunas sean de gran longitud. Fracturas de tensión paralelas y muy juntas pueden formar una zona fajeada que puede con facilidad tomarse erróneamente por una zona de fallas. Muy corrientemente las fracturas de tensión están dispuestas a lo largo de una falla al modo de las espinas de un pez. Junto a una falla normal son verticales. Otra disposición característica de las grietas de tensión es a continuación del extremo de una falla, formando una serie en escalera cuyo eje está en la dirección de la falla. Este tipo pasa gradualmente a la típica "estructura de cola de caballo". Diagrama idealizado de fracturas En rocas uniformes sometidas a tensión uniforme se puede esperar que el esquema de fracturas consista en dos series de fallas complementarias, más una serie de grietas de tensión paralelas al plano que bisecta el ángulo de las fallas. Pero las rocas no son nunca homogéneas ni las tensiones uniformes; por esto, en la práctica, las vetas se apartan ampliamente del ideal. No obstante, los esquemas de algunos distritos guardan una semejanza notable con el diagrama teórico. Es significativo que la mayoría de estos casos se den en rocas intrusivas, más homogéneas que los sedimentos. Al analizar un esquema de fracturación se debe, naturalmente, recordar que el verdadero ángulo entre fracturas se ve sólo en las secciones normales a su intersección; una sección horizontal o vertical da una imagen falsa, excepto en casos especiales. La gran variación en el ángulo aparente de intersección que corresponde a la inclinación de la línea de intersección. En el caso extremo, 30

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cuando la línea de intersección es horizontal, las trazas de las fracturas Fsobre un plano horizontal forman un par de líneas paralelas.

Ilustración 5. Diagrama de fallas mayores con fracturas menores complementarias.

Cuando se producen fracturas en series complementarias se ve generalmente la mejor relación en una escala que comprenda el distrito en conjunto. Una parte del distrito es probable que muestre sólo las fracturas que correspondan a una de las series. En detalle, las fracturas que siguen la dirección de la tensión pueden estar asociadas con las fracturas producidas por la falla. Cuando ambas direcciones se desarrollan, puede existir evidencia de que una se formó antes que la otra, o que una tenga una relación antitética a la otra. Pero incluso cuando éste sea el caso, sus orientaciones son las exigidas por la orientación de las tensiones.

Ilustración 5. Variación del ángulo aparente de intersección dependiendo del buzamiento de las aristas de intersección. El verdadero ángulo de intersección es de 60 grado. A: intersección horizontal B: buzamiento 30º. C: buzamiento 60º D: intersección vertical.

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9.

F

10. CONTACTOS Y PLIEGUES COMO GUÍAS  CONTACTOS Los contactos son lugares favorables para la deposición de la mena, también son interesantes desde un punto de vista regional y como guías locales de las posiciones de las vetas. Una veta puede seguir un contacto por una larga distancia, o aprovecharse de él en una parte de su curso. Para seguir un contacto, cuando el ángulo de intersección es pequeño hay un cambio de dirección, una veta que encuentra un contacto bajo un ángulo grande es más probable que lo atraviese con poca o ninguna desviación, o que se pare en su límite. Los contactos entre masas ígneas y las rocas que los albergan son especialmente favorables a la acumulación de mena. El contraste en resistencia entre un cuerpo intrusivo masivo y los sedimentos más débiles hacen el contacto un lugar vulnerable a la fracturación, durante una deformación regional, durante los ajustes que acompañan y siguen emplazamiento del intrusivo. En tales casos las influencias químicas y físicas pueden ser poderosas.

Ilustración 6. Vetas localizadas estructuralmente por contactos con intrusivos.

 PLIEGUES En algunas áreas de rocas plegadas la mena se encuentra en partes características de los pliegues; en los vértices de los anticlinales, en el fondo de sinclinales o en los costados intermedios. Determinar la posición favorable, depende de muchas circunstancias; un factor determinante es la edad del plegamiento respecto a la de la deposición de la mena.

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 Pliegues posteriores a la mena

F

La mena que estaba presente durante el plegamiento se habrá deformado naturalmente al mismo tiempo que la roca que la encierra. Si la mena es en sí misma una capa sedimentaria, tendrá la misma forma general que las capas por encima y debajo de ella. En tanto que el plegamiento sea suave la mena será uniforme en espesor en todos los pliegues o, si hay variaciones en espesor, éstos reflejan diferencias que existían antes del plegamiento y no tienen relación alguna con la forma de los pliegues Los acontecimientos que tuvieron lugar después del plegamiento pueden naturalmente modificar la distribución de la mena. Las masas de mena de mayor anchura siguen al eje axial de los pliegues. El encontrar y seguir estructuras de este tipo se simplifica con el uso de los criterios estructurales como: las relaciones de foliación y de los pliegues de arrastre a los pliegues mayores, y las indicaciones de las "caras" de las capas (esto es, qué lado estaba “arriba" antes del plegamiento), que en sedimentos se descubre por el cambio de tamaño del grano, rugosidades y grietas, y en rocas volcánicas por la estructura abollonada, caras inferiores" heladas", y superiores nudosas o amigdaloides.  Pliegues anteriores a la mena La mena que se introduzca en rocas ya plegadas puede no tener ninguna relación con el plegamiento, pero con más frecuencia refleja la estructura plegada de una forma u otra.

Ilustración 7. Masas de mena localizadas por pliegues menores buzantes. Bloque. Minas Britania (Columbia Británica).

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La estructura de la roca puede imponer sus efectos sobre la deposición de F la mena a través de: a) influencia de las capas plegadas sobre la fracturación; b) determinando las formas de las capas reemplazadas; c) influencia de los pliegues sobre el flujo de las soluciones. 

Influencia del plegamiento sobre la fracturación: El tiempo en que las fracturas se formaron

puede ser anterior al plegamiento, durante él o posterior. Las fracturas existentes antes del plegamiento se deforman al mismo tiempo que la roca, peroprobablemente se obliteran por recristianización, aunque pueden retener bastante de su identidad para influenciar el reemplazamiento o servir como superficies de resistencia mínima e influir de este modo sobre una fracturación posterior. Las fracturas desarrolladas durante el plegamiento ocupan posiciones características en los pliegues. Es en los vértices, anticlinales, sinclinales, donde la roca ha sido más fuertemente doblada; si existen capas competentes en la parte exterior de una curva, experimentan un esfuerzo tensional durante el plegamiento y se forman grietas por rotura a la tracción. Incluso un alabeo muy suave puede producir fracturas inconspicuas pero capaces, sin embargo, de localizar criaderos, en especial en distritos de reemplazamientos en calizas. Las capas quebradizas rotas por el plegamiento pueden convertirse en brechas en los vértices de los pliegues, en particular en los pliegues de arrastre, pues éstos están más restringidos y confinados que en las crestas y artesas mayores. Si el eje de los pliegues inclina, las masas resultantes tienen forma de chimenea. En regiones de fuerte plegamiento es probable que se formen fallas en los costados de los pliegues. Las fracturas producidas durante el plegamiento tienen por lo general rumbos paralelos a la estratificación o a los ejes; en ellos los criaderos tienen usualmente la misma inclinación del plegamiento. Esto es cierto para ambos rasgos, fracturas de tensión en las flexiones y fallas de cizallamiento en los costados. En adición, las fracturas de tipo tensional pueden formarse normalmente al eje del plegamiento en capas competentes. Las rocas plegadas sujetas a un nuevo período de plegamiento de ejes distintos desarrollan estructuras altamente complejas que localizan fallas y brechas durante el segundo plegamiento, o a continuación de él. La más pequeña de las dos series de pliegues, usualmente llamados "pliegues transversales", pueden ser anteriores o posteriores a la serie principal. Cuando las rocas ya plegadas están sometidas a esfuerzos, las superficies por donde rompen están influidas por la forma de las capas plegadas. Si las fuerzas posteriores tienen esencialmente la misma orientación que las que causaron el plegamiento, la fracturación puede ser difícil de 34

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distinguir de las fracturas producidas durante el plegamiento, y para Fpropósitos prácticos la distinción no es de gran consecuencia.

Pero si tienen una orientación diferente, la rotura se

verificará a lo largo de planos de estratificación hasta consumirse los esfuerzos, pero si el esfuerzo no se gasta en esta forma producirá roturas en otras direcciones.

Sección transversal a través del anticlinal Gardengulley en el pozo victoria.

En rocas fuertemente plegadas, las fallas siguen con frecuencia planos de estratificación durante parte de su curso, pero los abandonan cuando cambia la orientación de estos planos. Existe una serie de pizarras y cuarcitas plegadas con planos axiales casi verticales que han sufrido una deformación posterior por fuerzas de orientación tal que el plano de componente normal máxima es aproximadamente horizontal. Con esta orientación los planos de componente cortante máxima buzan a 45°, y como el buzamiento de los costados de los pliegues no está lejos de este ángulo se han formado fallas inversas siguiendo estos planos. Cada falla sigue el plano de estratificación a lo largo del costado de un pliegue hasta su cresta. Como no puede seguir la capa más allá de la cresta, continúa cortando las capas y disminuyendo algo su buzamiento, aproximándose más a los teóricos. Las vetas ocupan los espacios (reales o potenciales) formados por el arrastre de las capas bajo las fallas o por separación de las capas en las crestas, donde los planos aproximada mente

paralelos

al

plano

de

de

componente normal

estratificación máxima

(que

son es

horizontal). Las fallas constituyen un sistema complementario; cada serie guiada por cada uno los dos flancos del anticlinal. En los planos verticales la tensión no tiene componente cortante, y así, la tendencia al deslizamiento en planos de estratificación está limitada a los costados inclinados. Las fallas, por tanto, pasan por un costado inclinado al siguiente cortando los costados verticales Las masas de cuarzo aurífero están en grietas horizontales de tensión adyacentes a las fallas inversas dentro de los costados

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verticales. Las capas plegadas sujetas a fallas pueden romper de formas muy F diversas, dependiendo de la posición relativa de la estrati- ficación respecto al movimiento de la falla.

Ilustración 8. Masas de cuarzo (áreas en negro) en aberturas por tensión en una falla inversa. Bailaran (Victoria). Sección transversal.



Determinación por el plegamiento de la forma de las capas reemplazadas: La mena que

reemplaza una capa particular dentro de una serie plegada hereda la forma de la capa y, por tanto, el plegamiento predetermina la forma del criadero. Si la capa está reemplazada uniformemente en toda su longitud y anchura, las condiciones, en lo que concierne a la búsqueda de mena, son las mismas que si el criadero fuera sedimentario. Las capas cupríferas de Rhodesia del Norte tienen una continuidad y uniformidad comparables a las de los yacimientos sedimentarios. Con más frecuencia, sin embargo, el reemplazamiento está limitado en extensión y varía de intensidad de un lugar a otro. En Colquijirca (Perú) un grupo de capas margosas de caliza, plegadas en un anticlinal y sinclinal completos, han sido reemplazadas por chert y sulfuros formando una serie de mantos de mena de plata muy rica. La mena no muestra preferencia obvia alguna por cresta, artesa o costados en lo que concierne a la mineralización primaria, aunque estos rasgos han tenido una influencia importante en el enriquecimiento supergénico. El punto de interés en este momento es que los tajos más ricos están en dos zonas suaves de alabeo que cortan los ejes principales de los pliegues. Ni tampoco se extiende indefinidamente la mineralización; por razones no por entero claras está limitada a una longitud de unos 600 m a lo largo del rumbo de la estructura.

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En la mayoría de los distritos el reemplazamiento es aún menos uniforme F que en Colquijirca y, dentro de la capa reemplazada, está gobernada por factores que pueden guardar o no relación geométrica con la forma de la capa. Donde las capas destinadas al futuro reemplazamiento han sido fuertemente deformadas por el plegamiento, adelgazándose en los costados y engrosando y doblando en crestas y pliegues de arrastre, los problemas estructurales en la búsqueda de la mena son similares a los de los yacimientos singenéticos plegados, pero con la complicación de que la mena no es siempre coextensiva con la formación favorable, puesto que algunas partes, o incluso la mayoría, pueden haber escapado al reemplazamiento. En Broken HLL1 (N. S. W.) la mena sigue dos (y posiblemente tres) horizontes de manera consistente, aunque las masas de mena tienen formas extraordinarias debidas a que se han doblado en complejos pliegues de arrastre, y adelgazado hasta unos pocos centímetros donde las capas han sido estiradas. A pesar de la gran irregularidad en planta y secciones, los pliegues presentan una constancia notable cuando se les sigue en la dirección de la pendiente de sus ejes. En las capas reemplazadas que están fuerte y complejamente plegadas en esta forma la mena sigue por lo común al eje de los pliegues. Las masas mayores y generalmente más ricas suelen encontrarse "en los vértices de los anticlinales y en los pliegues de arrastre a lo largo de sus flancos. Las flexiones de los sinclinales también contienen mena en algunos distritos, pero en otros son menos favorables que los anticlinales. La razón del mayor tamaño de las masas que ocupan estas posiciones es obvia, el mayor grueso de la capa reemplazada y el abombamiento debido a los pliegues de arrastre en contraste con el extremo adelgazamiento de los flancos. La mayor riqueza puede ser debida, en parte, al mayor quebrantamiento y formación de brechas, pero en algunos distritos parece atribuible a la canalización de soluciones.

Forma de rotura determinada por la orientación de las capas. A: Un desplazamiento horizontal produce flexiones en capas verticales. B: Fracturación en capas horizontales. C: Localización de la fracturación en capas horizontales en un monoclinal.

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F 

Influencia de la estructura plegada sobre el flujo de soluciones:

En teoría se podría esperar que los pliegues tuvieran un efecto canalizante sobre las soluciones depositadoras de mena, puesto que algunas capas son más impermeables que otras. Si las soluciones son ascendentes, los anticlinales, en particular los de eje inclinado, deben concentrarlos y los sinclinales deben dispersarlos. Recíprocamente, si las soluciones son descendentes deben apartarse de los anticlinales hacia los sinclinales. En la realidad estos efectos no son tan prevalentes como podría esperarse. Quizás es porque las fracturas forman canales de escape y reducen así el efecto confinante de las de otra forma cuencas impermeables; quizás es porque en realidad no sepamos lo suficiente acerca de los factores que influyen sobre la deposición de la mena para estar seguros de lo que "debe" suceder. No obstante, existen ejemplos que parecen confirmar estos principios. Probablemente el más conocido es la mina Homestake. Aquí, los yacimientos, que son capas favorables de carbonos reemplazadas, están localizados en los anticlinales del sistema de pliegues de eje inclinado. En Bendigo, las vetas en albarda en anticlinales han sido hasta ahora mucho más productivas que las correspondientes artesas de los sinclinales y no parece que sea debido simplemente a la falta de trabajos de desarrollo en los sinclinales. Los estudios estadísticos indican que las partes inclinadas de estos anticlinales son más favorables que los intervalos horizontales en los vértices de domos o entre domos. La canalización de soluciones descendentes está muy bien ilustrada en el distrito Menominee, de Michigan, donde un importante yacimiento sigue un sinclinal de arrastre suave mente inclinado que ha actuado como una cuneta para guiar las soluciones descendentes. En todos los criaderos en rocas plegadas se deben hacer estudios críticos sobre la relación de la mena a los pliegues. Las rocas tan horizontales que los pliegues consisten únicamente en suaves ondulaciones, pueden exigir una determinación exacta de elevaciones y el uso de la estratigrafía siguiendo métodos similares a los usados en la geología petrolífera. Cuando el plegamiento es muy complejo, en especial en rocas monótonas, puede ser necesario registrar con gran detalle pliegues menores, pues pueden servir de pistas de la situación de los ejes mayores de plegamiento. Los planos de líneas de nivel de estructuras y múltiples secciones transversales son especialmente útiles para revelar una estructura plegada. Sistemas de fracturas asociadas al plegamiento. La historia del esfuerzo y deformación se refleja en los diversos patrones de fracturamiento durante el inició y crecimiento del plegamiento en la roca, siendo frecuentemente muy complejo. La 38

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descripción de su geometría dentro de los pliegues ha sido abordado por F diversos autores pero la más general y comúnmente usada es la creada por (Stearns, 1968), para la correcta interpretación de las relaciones temporales entre el fracturamiento se puede utilizar el modelo de plegamiento de Price and Cosgrove (1992), mejorado por Peterson-Rodríguez (2001). Para la nomenclatura puede ser utilizada la clasificación de las fracturas de Hanckock (1985) y Stearns (1996); ambas se fundamentan en el establecimiento primero del rumbo y echado de la capa plegada que contiene a las fracturas, y a partir de lo anterior pueden definirse tres ejes a, b y c, los cuales son la base de la clasificación tanto de las fracturas de tensión como las de cizalla.

Ilustración 9. Esquema que muestra fracturas asociadas a un pliegue. Se muestra también la posición de las fracturas en una proyección estereográfica. Tomado de: Twiss & Moores, 1992.

Twiss & Moores, 1992.

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F La descripción más utilizada para definir la geometría de las fracturas dentro de los pliegues es la mostrada en la siguiente tabla, hay que tomar en cuenta que mientras la posición e intensidad de estos sistemas de fracturas varía de acuerdo con la forma y origen del pliegue, se han observado infinidad de sistemas en diversos tipos de pliegues y se han estudiados a detalle.

Casos representativos dentro de los tipos de sistemas:

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11. MASAS DISLOCADAS DE MENAF Los yacimientos, después de su deposición no están a salvo de trastornos posteriores; pueden sufrir roturas y desplazamientos por plegarnientos, fallas e intrusiones ígneas. 8.1. YACIMIENTOS DESPLAZADOS POR FALLAS Las fallas producidas después de la deposición de la mena son, en el caso mejor, una molestia y, en el peor, una catástrofe. Incluso cuando los problemas de desplazamiento se resuelven

sin

dificultades

serias,

una

superabundancia

de

fallas

hace

aumentar

inevitablemente los gastos de hallazgo, desarrollo y extracción de la mena. Si la mena es únicamente de ley media, la presencia de demasiadas fallas puede ser una razón fundamentada para abandonar una propiedad.

Descubrimiento de un criadero por perforaciones después de resolver un problema de falla, Eureka (Nevada). La mena está indicada por el rayado fuerre. (Cortesíade William Slurrp.)

 Aspectos Geométricos Cuando una galería encuentra una falla, el geólogo ha de decir dónde se encuentra de nuevo la mena. En una mina que haya sido ya estudiada y explorada, cualquier falla que se encuentre es probablemente un rasgo conocido cuya posición se había previsto por proyección. En este caso el geólogo está preparado para enfrentarse con el problema, pues él conocerá ya la dirección y longitud del desplazamiento a lo largo de ella. Sí se conoce la longitud y dirección del desplazamiento en una falla, la posición de la parte perdida de la veta puede determinarse por métodos gráficos o trigonométricos.

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Se ha propuesto una nomenclatura muy elaborada para clasificar las fallas y sus F componentes de desplazamiento, pero cualquier falla de la que se tengan los datos adecuados puede ser resuelta sin el más ligero conocimiento de la terminología.  Componentes de desplazamiento La posición de la veta más allá de la falla en un nivel dado no depende simplemente de la longitud y dirección del desplazamiento, sino también de la orientación de la veta. Todos los geólogos saben, aunque algunos lo olviden ocasionalmente, que el desplazamiento aparente observado en planta o en sección no es el desplazamiento verdadero, excepto en casos especiales. En otras palabras, no se puede asumir que el movimiento a lo largo de la falla haya sido sólo en la dirección de su rumbo o en la dirección de su buzamiento.

Solución de un problema de falla en el distrito Kirkland Lake. Sección compuesta en plano de la falla Sylvanite. Izquierda: Después de producirse la falla (vetas en el muro de la falla dibujadas en lincas continuas; vetas en el muro en líneas .discontinuas). Derecha: Posición inferida de las vetas antes de producirse la falla. (Según Hopkins, Can. /msi. /Vi. and /VI., algo simplificado.)

En el caso general el desplazamiento ha tenido componentes en ambas direcciones. Por tanto, el verdadero desplazamiento no puede determinarse comparando las posiciones de las partes desplazadas de un plano. Puede determinarse únicamente midiendo el desplazamiento de una línea, tal como la intersección de dos planos. Así, dos vetas de buzamientos opuestos que se corten, o una veta juntamente con un plano de estratificación reconocible, son ideales para determinar la magnitud y dirección de la falla. La solución más simple consiste en dibujar sobre papel transparente una sección de cada pared de la falla, superponer una sección sobre la otra y moverlas hasta que los rasgos correspondientes coincidan.

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F La transversal encuentra la veta más allá de la falla; pero, a causa de la componente vertical de desplazamiento, es necesaria una chimenea para encontrar la mena.

Este ejemplo no sólo ilustra una técnica útil, sino que acentúa la importancia de determinar ambas componentes, horizontal y vertical, del desplazamiento. Si el desplazamiento ha tenido una fuerte componente en la dirección de su buzamiento, la parte desplazada de la masa de mena puede haberse trasladado a una posición más alta o más baja que el nivel, así que aunque la veta se encuentre con una galería transversal la mena falte.

Determinando la componente en buzamiento del desplazamiento se verá si la búsqueda ha de emprenderse en un nivel más alto o más bajo, según sea el caso. No hay que decir que se presenta un caso análogo si un pozo o chimenea encuentra una falla en el desplazamiento haya tenido un componente horizontal fuerte. La importancia de establecer la magnitud y dirección del desplazamiento de una falla cobra aun mayor énfasis por un número de ejemplos en que se encontró una veta más allá de 43

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una falla; pero, cuando el movimiento fue mejor comprendido se comprobó que el segmento F encontrado era de una veta diferente de la que buscaba. Una búsqueda continuada dio como resultado no solo el hallazgo de la parte fallada de la veta original, sino que condujo al descubrimiento de una nueva veta en la parte anterior al plano de la falla, teniendo así dos vetas donde antes se conocía solo una.

Galería pasando a un estrato inferior más allá de una falla. La estratigrafía lii-u-i inin.i la componente vertical, pero no la horizontal del desplazamiento.

8.2. Aspectos Geológicos 

Guías de la dirección de desplazamiento Regresando del aspecto puramente geométrico al más verdaderamente geológico, podemos considerar algunos de los rasgos físicos de las zonas de fallas. Supongamos que una galería ha encontrado una falla que el geólogo no puede correlacionar con ninguna otra estructura que él haya visto en alguna otra parte de la mina. ¿Cómo va a decidir el modo cómo las paredes se han movido? Existen varios criterios bien conocidos que se pueden aplicar; algunos de solvencia, otros meramente sugestivos. 

Hastíales contrastantes. Este método es por entero de confianza, aunque Se aplica

sólo a casos especiales. Consiste en identificar la roca del lado opuesto de la falla. Por ejemplo, si una veta tiene un techo de pizarra y un muro de pórfido, y la galería atraviesa una falla en pórfido, es obvio que la veta se encontrará cortando en la dirección del techo de la veta — tan obvio que en la práctica los mineros probablemente habrán resuelto el problema antes de que el geólogo visite el frente. Pero si las rocas son difíciles de identificar se necesita la ayuda del geólogo. Él puede identificar la formación rocosa por cierto número de métodos, tales como el examen microscópico, estudios de minerales pesados, identidad de fósiles o pruebas químicas. La naturaleza de las paredes no sirve

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como señal definitiva a menos que la veta ocupe un contacto de rocas, F pero puede constituir una útil evidencia auxiliar cuando una falla haya traído dos tipos de roca en yuxtaposición. Por ejemplo, si la región consiste en capas horizontales, y la galería pasa por la falla de una formación más alta a otra inferior estratigráficamente, se establece

la

componente

vertical de desplazamiento, aunque falta por determinar la componente horizontal.

A: Mena arrastrada (negro) en una zona de falla. B: Arrastre adyacentes a una

en

las

capas

falla. (Diagrama idealizado.)



Arrastre. Esta palabra se usa en dos sentidos: a) el rastro de sulfuros u otro material

de la veta en el material quebrantado de la zona de fallada. b) el curvamiento de los planos de estratificación, crucero, etc, junto a las paredes de la falla debido a la fricció n. 

Superficies especulares. Las ranuras o arañazos de las paredes de la falla indican la

dirección en que las paredes se han deslizado una contra otra. Aunque indiquen la dirección, pueden dejar en duda el sentido del movimiento. Por ejemplo, las superficies pulidas horizontales significan que la pared opuesta se movió (relativamente) en sentido horizontal y no hacia arriba o hacia abajo, pero pueden no indicar si el movimiento horizontal fue hacia la derecha o hacia la izquierda. El sentido del movimiento puede determinarse algunas veces frotando la mano contra la superficie de la falla; la superficie está más suave cuando la mano se mueve en el mismo sentido que la correspondiente pared de la falla. La forma de estas superficies pulidas y de las acumulaciones o relieves de la roca p rotegidos por proyecciones duras pueden utilizarse como criterios. Recuérdese, sin embargo, que esto registra solamente el último movimiento de la falla; superficies pulidas más antiguas han podido ser borradas por otras posteriores. Más aún, diferentes planos en la misma falla pueden apuntar hacia direcciones de movimiento que difieran de forma amplia. 45

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

Gubia. Es una creencia muy extendida que las fallas normales contienen gubia (o F

salbanda), mientras que las inversas no lo hacen. Esto puede ser cierto en distritos particulares, y donde la experiencia haya demostrado que es de confianza, puede ser una guía muy útil.

Forma probable de desarrollo de fallas complementarias (antiteticas). (diagrama idealizado)



Fallas acompañantes. Paralelas al plano de la falla, es probable que tengan la

misma dirección de desplazamiento que la falla principal, dirección que puede determinarse haciendo coincidir los segmentos de vetas pequeñas o planos de estratificación desplazados por la falla menor. Pero de nuevo aquí no debe ser pasada por alto la posibilidad de movimiento en direcciones diferentes a lo largo de diferentes planos durante la historia de la falla. 

Fallas complementarías. en la zona de falla dan lugar algunas veces a una estructura

análoga al crucero de fractura. Los planos de las fallas cruzan la zona diagonalmente, en general bajo un ángulo pequeño, y en sus extremos se curvan hacia el paralelismo con las paredes de la falla. El ángulo agudo apunta en la dirección en que la pared opuesta se movió. 

Fracturas de tensión. en la roca adyacente a la zona de la falla encuentran por lo

general las paredes bajo un ángulo bastante grande. Si se curvan al encontrar el plano de la falla es generalmente en tal dirección que se aproxima a la perpendicular a la pared. Pueden también producirse dentro de la zona de la falla si el material es quebradizo y n o está demasiado machacado. Las fracturas de tensión, al contrario que

las

fallas

complementarias, están con su ángulo agudo apuntando en la dirección en que la roca de su propio lado (no del lado opuesto) del plano de la falla se ha movido . Estos criterios son aplicables sólo donde las fallas hayan sido de la clase más simple. Algunas fallas han tenido una historia compleja y han servido como guía de mínima resistencia en una completa serie de ajustes, registrando así desplazamientos en varias direc ciones. Los rasgos físicos citados son más «incluyentes cuando varios o todos ellos coincidan en apuntar hacia las mismas conclusiones. 46

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F

Fracturas por tensión entre planos de deslizamiento en una fisura por falla de desplazamiento normal. Mina Newman¡ Montañas Rico

(Colorado). (Se-



Hábito local. Aparte de la evidencia visible dentro y adyacente a una falla individual, el esquema de fallas del distrito puede ofrecer una indicación de la dirección del movi miento, supuesto que haya razón para creer que las fallas se formaron sustancialmente al mismo tiempo y que, por tanto, fueron causadas

Relación de las fracturas por tensión a una fisura de falla de desplazamiento normal. Real del Monte (México). (Según Thomburg, EconomicGeology.)

Por las mismas fuerzas. En estas condiciones es probable que todas las fallas para lelas tengan la misma dirección de movimiento, y que si dos senes de fallas se cortan bajo un ángulo suficientemente grande sean probablemente complementarias. La regla respecto al movimiento en fallas conjugadas es como sigue: Consideremos el bloque o cuña entre dos fallas que se corten. Si el bloque se movió apartándose de la intersección a lo, largo de una falla, también lo hace así en la otra. Aplicada a fallas cuya intersección es vertical significa

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que si el movimiento en una serie es a mano derecha, el movimienFto en la otra es a mano izquierda. 

Dislocaciones múltiples. Si las fallas de un distrito pertenecen o no a uno o más periodos de deformación no es siempre fácil de decidir, pero es inevitablemente la clave de cualquier análisis racional del sistema. Incluso aunque una falla rompa a otra, es aún posible que ambas pertenezcan a un período general, producidas

por una

orientación única de fuerzas, pues un sistema de fallas no sale a la existencia necesariamente ya formado; con más frecuencia crece de una forma progresiva al aliviarse la tensión por rotura en un punto y aumentado en otro punto.

Esquema de fallas conjugadas desplazando un sistema de vetas Fallas casi contemporáneas formadas por ajuste progresivo. Fase (1): B desplaza a A. Fase (2): Un movimiento posterior sobre A desplaza a B, (Diagrama idealizado.)

Si se pueden identificar las fallas de edades sucesivas por tales marcas características, se puede resolver el problema procediendo por fases, restaurando (gráficamente) en primer lugar los desplazamientos más recientes, luego la serie siguiente en edad, y así sucesivamente. 

Paredes falsas. Las fallas casi paralelas a una veta son particularmente difíciles de interpre tar. Los bordes de las vetas son superficies vulnerables a un movimiento posterior a su deposición, y si el movimiento es pequeño puede simplemente formar un ribete de gubia que marque la pared de la veta. Pero si el movimiento es grande y la falla cruza la veta bajo un ángulo pequeño imperceptible la veta pueden. ser separada en dos partes, o "acumulada", dependiendo de la dirección del movimiento. La separación origina un intervalo de superficie de falla entre dos segmentos de veta. El minero, tomando la falla por la pared de la veta, puede seguirla o seguir una de sus ramas, no encontrando el otro segmento de veta. Si el movimiento se ha efectuado en dirección opuesta, la veta puede "doblar"

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F

"Falsas paredes" formadas por fallas dentro de una veta. Bourne

“Veía "dividida" en dos panes por fallas casi paralelas. Bourne (Oregón).

Formación de lentes en una veta por fallas posteriores a paralelas a las paredes. Planta del nivel N.° 4, mina Black Ciry (Moni.) (Según Shenon

ella casi Pine, Elk

de tal forma que dos partes de la misma masa estén costado con costado, sepa radas tan sólo por el plano de la falla. Lo que el minero toma falsamente por una "pared buena" puede que ser nada más que el plano de una falla dentro de la masa de mena. Las paredes deben siempre comprobarse a intervalos con sondeos o transversales, y esto no sólo constituye buena geología, sino también una sana práctica rutinaria de minería; no obstante, existen casos en que geólogos se han creado una envidiable reputación recomendando simplemente la aplicación de esta regla si no se la había seguido. 

Trampas en la solución de

fallas. Una vez determinado el verdadero

desplazamiento de una falla en un punto, podría esperarse lógicamente que el desplazamiento en todos los restantes puntos sea el mismo en dirección y magnitud. Aunque

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es una útil hipótesis de trabajo, por desgracia no es siempre correcta. F Fallas con charnela y fallas en tijera son bastante comunes, como se podría esperar en teoría, pues todas las fallas acaban por desaparecer, y una de las formas en que esto puede suced er es disminuyendo la magnitud del desplazamiento de un punto a otro a lo largo del plano de la falla. Esta variación puede ser tan gradual que sea despreciable en una mina o distrito dado, o tan brusca que constituya un factor real en la solución estructural. Las fallas con charnela y pivote pueden ser menos comunes, sin embargo, de lo que la literatura sugiere, pues se puede sospechar que más de un ejemplo el observador que haya confundido el desplazamiento aparente con el desplazamiento verdadero ha inferido tranquilamente que en planos de orientaciones diferentes han sido desplazados magnitudes distintas e incluso en direcciones opuestas. 

¿EDAD PREMINERAL O POSTMINERAL?

Las fallas que han desplazado yacimiento son por definición, postminerales. No es siempre fácil, sin embargo, estar seguros de que una falla dada sea post mineral, incluso aunque la mena termina en contra ella, pues los ejemplos de menas terminando contra fallas preminerales no son raros. Asi si una falla anterior a la mena desplaza a u na capa “favorable” que ha sido posteriormente reemplazada por mena se la confunde con facilidad con una falla postmineral; lo mismo sucede con una falla premineral que haya desplazado una fractura que posteriormente ha recibido mineralización. Pueden presentarse algunos criterios obvios  Fallas postminerales

1.

Superficies pulidas o brechas de la misma mena. Mena arrastrada en la zona de falla

2.

Desplazamiento observable de vetas y menas. Precaución: un ligero desplazamiento postmineral en una falla premienral produce superficies lisas y arrastres engañosos. El desplazamiento de las estructuras mineralizadas debe distinguirse del desplazamiento de la mineralización.

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 Fallas preminerales

1.

F

Mineralización el plano de falla : mena en fracturas, brechas y vesículas Precaución: la falla puede contener mineralización de edad posterior a la mena. Se reconoce usualmente porque los minerales no son los mismos que los de la mena. Calcita, pirita, yeso, y minerales supergénicas son los más comunes.

2.

Efecto localizante de la falla sobre la mena. Masas habitualmente (no simplemente de modo fortuito) adyacentes a la falla, ya debido a la canalización de soluciones por la falla o por el espacio más ancho de fisura sobre un lado que sobre el otro.

8.3. MASAS DESPLAZADAS POR INTRUSIONES Algo semejantes a los efectos de fallas es la rotura de masas de mena por intrusiones posteriores

Estructura de mena desplazada por diques intrusivos. Plano generalizado del nivel 1850, mina Homestake, S. D. dsf: Formación DeSmet. Rayado vertical: Formación Homcstake. ef: Formación Ellison. La mena señalada en negro. (Según McLmighlin,

En casos bastante excepcionales ha existido un movimiento de falla antes, durante o después del acto de la intrusión; esto simplemente se añade al efecto de separación de las paredes. Los intrusivos anteriores a la mena tienen un significado diferente, como e s natural. Ordinariamente no son difíciles de reconocer, pero en ocasiones se encuentran casos deceptivos.

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 DESPUÉS DE RESTAURAR LAS DISLOCACIONES F En una mina en la que abundan las fallas, la primera y más obvia tarea del geólogo es la de resolver los problemas de las fallas, pero esto no constituye ni mucho menos, el fin de sus trabajos. Así como los trozos de una carta rasgada han de acoplarse antes de poder leerla, los bloques fallados han de restaurarse a sus posiciones relativas originales antes de que el geólogo pueda empezar el trabajo que habría sido primordial en una mina libre de fallas. La misma consideración se aplica a menas rotas por dique o soleras. El ataque empieza con la reconstrucción de una serie de planos, secciones y, quizá, modelos de la estructura tal como aparecía antes de su rotura, omi tiendo las fallas o señalándolas de forma tan inostrusiva que no distraigan la atención de los esquemas preminerales. Incidentalmente, el intento de construir dicha restauración puede descubrir presunciones erróneas en la solución de los problemas de las fallas y conducir a la corrección de errores o inexactitudes. Una vez restauradas las condiciones anteriores a las fallas, se está preparado para atacar tales problemas como la distribución de valores en la mena primaria, el diagrama de vetas y los factores determinantes de la deposición de la mena primaria.

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F 12. POSICIÓN Y FORMA PROBABLE A PROFUNDIDAD Existen ventajas definidas al ser capaz de predecir la posición y forma que la mena asumirá en niveles más profundos. El grado en que es posible la predicción depende de la regularidad y rigurosidad del control geológico de la mena. La predicción exacta es posible que nunca sea alcanzable. Una proyección hacia niveles inferiores implica dos factores: el ángulo de inclinación del yacimiento y la forma del mismo Inclinación Si la mineralización consiste en una masa en una veta, su forma es más o menos tabular, delgada en una dimensión y relativamente extensa en las otras dos. Su contorno es una sección longitudinal puede ser por completo irregular. Si la mineralización no está dentro de una veta, pero consiste, por ejemplo, en una zona quebrantada mineralizada o una roca sedimentaria reemplazada, puede no obstante mostrar tendencia hacia una forma alargada, y si es así la pendiente de su eje mayor es probable que constituya un factor crítico de su comportamiento en profundidad.

Bolsadas verticales. Mina Helena-Frisco, distrito de Coeur d’Alene (Idaho). (Según Ransome y Calkins. U.S.G.S)

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F

Bolsadas alargadas inclinadas, determinadas por pliegues de eje buzante. Mina North Broken Hill (New South Wales). Sección longitudinal mirando al Oeste. (Según Garretty y Blanchard, Economic Geol.) Criterios La evidencia más directa del grado y de dirección de la inclinación de una bolsada la constituye, naturalmente, la tendencia observada en sus límites. Pero en las primeras fases del desarrollo las exposiciones pueden ser inadecuadas para descubrir la inclinación verdadera o, en este aspecto, si acaso revelar tendencia alguna. Por tanto, los criterios suplementarios pueden ser útiles para confirmar las indicaciones preliminares o para servir ellos solos de base de predicción. Tales predicciones están lejos de ser infalibles, pero constituyen la base para trabajar con más probabilidades que la presunción neutral de que el dicho ángulo será de 90°.

Tendencia observada en las bolsadas La inclinación en una masa puede ser evidente en los límites de la mena en niveles sucesivos o en la forma de los tajos. Si no, un registro más detallado de la variación de 54

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valores y anchuras representados, por ejemplo, por curvas de igual F valor o anchura sobre una sección longitudinal, puede descubrir una distribución alargada consistente. Existen casos excepcionales, sin embargo, en que tales curvas no son paralelas a la dirección principal de la masa. Esto sucede cuando la bolsada principal es la agregación de una serie de masas menores cuyas inclinaciones individuales serán oblicuas a las del conjunto, o cuando fajas más ricas o más anchas cruzan el eje principal.

Líneas de anchura iguales de veta usadas como una guía del comportamiento de una bolsada en profundidad. Veta Colorada, cerca de Parral, Chih (México).

Pendiente de la estructura de la roca. Los yacimientos por reemplazo, en especial aquellos en rocas fuertemente plegadas, siguen muy corrientemente la pendiente del plegamiento. Incluso si la mineralización en tales rocas tiene forma de veta, las bolsadas están con bastantes probabilidades alargadas en la dirección de la pendiente regional. Como guía de la pendiente de la estructura mayor, los cabeceos de estructuras menores, tales como las citadas más abajo, son muy útiles, pues usualmente corresponden en dirección, si no en ángulo exacto, a los ejes del plegamiento principal. Sin embargo, en algunos casos excepcionales, los pliegues menores forman ángulos grandes con los ejes de 55

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los pliegues mayores, y en otros ejemplos aún más raros el alargamiento de los rasgos F originales se presenta en sentido normal más que paralelo al cabeceo del plegamiento principal. Debido a estas excepciones la posición de los rasgos secundarios es guía de más confianza

en regiones donde ya se han observado ejemplos de correspondencia.

Las guías más útiles son: 

Cabeceo de pliegues de arrastre.



Intersección de crucero con la estratificación.



Lineación

Mena de alta ley entro de una masa de ley inferior. Sección longitudinal Llalagua (Bolivia). (Según Turneaure, Economic Geol.) Inclinación de las intersecciones de estructuras localizantes La posición de una bolsada puede haber sido predeterminada por la intersección de dos rasgos estructurales. Si una de ellas es una veta, la otra puede ser una fractura, una segunda veta o una formación favorable. Si se trata de una fractura y no está expuesta o claramente visible, el buzamiento y rumbo de fracturas menores cercanas pueden dar una pista de su orientación. De modo similar, venitas pequeñas pueden indicar la posición de la veta mayor intersectante.

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Pendiente de una curva o ángulo en el rumbo.

F

La pendiente de una curva o ángulo en el rumbo de una veta, tal como se ve sobre el plano de un nivel. Si la misma curva o ángulo aparece en niveles sucesivamente más profundos,

en

tal posición que pueda interpretarse con confianza como un cambio

consistente de la orientación de la veta, entonces la línea vertical o inclinación, según sea el caso, que conecta los puntos de curvatura de nivel a nivel es probable que tenga un significado estructural. Si tal línea es paralela a los límites hallados de una bolsada, la probabilidad es que la masa de mena esté relacionada con un verdadero rasgo estructural y no sea accidental o errática. Dirección del movimiento de fisuras de fallas Si un sistema de fisuras hubiera sido formado y abierto por fuerzas que continuaron trabajando sin cambio en su orientación, cualquier intersección de fisuras o cambios de posición de una fisura dada (digamos de una dirección de cizalle a una de tensión) tendría lugar a lo largo de líneas normales a la dirección del deslizamiento, a lo largo de superficies de corte del sistema. Si sucediera así, las bolsadas localizadas por intersecciones de vetas o por cambios de posición en una veta deben tener una inclinación normal a esta dirección de deslizamiento. Por tanto, en una falla según el buzamiento, ya sea normal o inversa, las bolsadas deben tener inclinaciones suaves e inclinaciones fuertes en una falla rumbo deslizante. Cambios de forma La forma probable del yacimiento se predice proyectando una sección en planta del mismo hacia abajo a lo largo de su eje principal, pero debe tomarse en consideración cualquier tendencia que pueda afectar su forma. Algunos yacimientos, por ejemplo, mantienen la misma forma general de nivel a nivel, pero puesto que la mena está localizada dentro de una capa que esta complejamente plegada, existen importantes cambios en el detalle de sus contornos. Algunos de los pliegues secundarios se hacen más agudos, otros se abren; ciertas partes de las capas aumentan de grosor, otras se adelgazan. Estas tendencias se hacen evidentes con un estudio de cada elemento de la estructura, interpretada bajo la luz de la comprensión de la mecánica de plegamientos y el comportamiento de pliegues comprimidos. Si una bolsada pertenece a una veta debe estudiarse con cuidado en proyección longitudinal, anotando cualquier tendencia en sus límites. En conjunción con la sección longitudinal se

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comparan secciones transversales apretadamente espaciadas, y la proyección hacia abajo, si está F indicada por rasgos estructurales, se dibuja sobre cada una de ellas. En lugar de secciones transversales verticales pueden ser ventajosas secciones transversales inclinadas, normales o paralelas al eje de los rasgos estructurales.

13. REGLAS EMPÍRICAS PARA DETERMINAR LA PROFUNDIDAD Se han usado ciertas reglas en evaluación de minas como base de los cálculos que implican la extensión probable de una bolsada individual en profundidad. Es práctica común al estimar la cantidad de mena con la que puede contarse con seguridad razonable, asumir que la mena se extiende hacia abajo por una distancia al menos igual a la mitad de la longitud horizontal de la masa expuesta en el último nivel. Esta presunción tiene algún apoyo en la experiencia real y es una guía segura en el sentido de que si se aplica a un gran número de diferentes criterios, no conducirá a una sobreestimación. Sin embargo, puede estar equivocada en gran grado en casos individuales, y puede conducir a conclusiones seriamente incorrectas se usa para predecir la cantidad máxima que exista de mena. Otra “regla” es la de que la mayor sección transversal horizontal de un criadero se halla equidistante entre su techo y su fondo. Una forma modificada de esta declaración es que habrá tanta mena por debajo del nivel en que la longitud del tajo es mayor como por encima de él. Cualquiera de estas declaraciones será aplicable a un criadero que tuviera la forma de una almendra simétrica, al menos de un modo general. Pero no pocos tienen forma de zanahoria, algunas derechas y otras invertidas, y en estas fallaría el geólogo que estimara su tonelaje de acuerdo con esta “regla”. Incluso no teniendo en cuenta las excepciones, la regla es a menudo difícil de aplicar; si una cantidad desconocida de la parte superior del criadero ha desaparecido por erosión, no habría datos para calcular la extensión de la mitad inferior. A pesar de estas objeciones existen ejemplos en que esta regla ofrece la única base para una suposición. Pero si se sabe algo de los hábitos del distrito o de los factores estructurales determinantes, tal conocimiento forma una base mejor para la predicción de estas reglas prácticas.

14. FONDO MINERALOGICO Una disminución en la cantidad de mineral valioso por tonelada de mena es acompañada a menudo, aunque no siempre, por la disminución en cantidad de minerales asociados. Al parecer el mineral mena y sus asociados, su lugar puede ser ocupado por cantidades en aumento de algunos de los minerales no valiosos ya presentes, o por minerales nuevos que de acuerdo con ello son

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reconocidos como signos desfavorables. Esta clase de cambio puedeFtener lugar no solo en profundidad, sino también radialmente alejándose del centro del criadero en todas las direcciones – hacia abajo, lateralmente y (si la erosión no ha borrado la evidencia), hacia arriba. Pues la mayoría de las bolsadas están rodeadas por un cuerpo mayor de material filoniano de baja ley. Esta curiosa, pero muy común localización de minerales valiosos en masas, corresponde con frecuencia a una variación local en la naturaleza de los hastiales o en la estructura del conducto de la mena, pero en algunos casos no existe evidente relación alguna con rasgos reconocibles. Concebiblemente, las variaciones en las proporciones de minerales pueden reflejar complejidades en las vías de las soluciones o delicadas influencias físico-químicas poco comprendidas hasta ahora. Pero en cualquier caso, donde el límite de una bolsada en cualquier dirección este marcado por la misma clase de cambio mineralógico, el fondo de la masa, aunque se produce en profundidad (como debe ser si lo llamamos fondo), no puede considerarse con exactitud como una consecuencia de la profundidad. Cuando el cambio mineralógico es diferente hacia abajo que en otras direcciones, podemos sospechar que la profundidad constituye por sí misma, el factor determinante. Sin embargo, esta sospecha no siempre encuentra confirmación, puesto que el cambio puede corresponder a una modificación en la naturaleza de los hastiales o en la estructura de la vía de acceso de la mena que por casualidad ha tomado la dirección hacia abajo. DEPOSICION DE MINERALES La mineralización inicia su deposición cuando las condiciones de presión y temperatura son favorables. Cuando la presión decrece bruscamente, el flujo mineralizante se expande horizontalmente y se produce la deposición de minerales. Se tienen ciertas condiciones físicas que favorecen la deposición mineralizante, estas condiciones físicas son:  En los mantos la mineralización se deposita en zonas de menor presión, por lo general en flancos, ejes de anticlinales o en la intersección de un manto con una falla.  En la deposición de la mineralización interviene la reacción de la solución mineralizante con la roca encajonante.

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FONDO MINERALOGICO, LEY MAXIMA Y

FRENTE FINAL FDE DEPOSICION DE

SOLOCIONES HIDROTERMALES. Se ha estudiado la variación de las leyes a lo largo del recorrido de las soluciones hidrotermales de las vetas Patricia (Recuay-Ancash), veta de Pacococha (Lima), Sayapullo (Cajamarca), etc. Se concluye que las vetas monometálicas tienen un fondo mineralógico a profundidad llamado frente inicial de deposición y que las leyes se incrementan conforme avanza en su recorrido la solución mineralizante hasta una ley máxima, considerando como frente de máxima deposición; continuando el avance de la solución mineralizante la ley decrece hasta un valor menor de lo explotable que representa el frente final de deposición. En los yacimientos polimetálicos, para cada elemento se observa el mismo principio, con el aspecto adicional que los niveles de fondo mineralógico, la ley máxima y nivel final de deposición de cada elemento están en función del zonamiento. Este principio de variación de leyes se cumple si la roca encajonante es uniforme; si hay cambios de roca, la ley puede cambiar bruscamente. Estas variaciones de leyes serán parecidas geométricamente en elementos que se han depositados juntos o muy cercanos en la secuencia paragenética y no tendrán esa semejanza geométrica de variación con aquellas que difieren en el orden de cristalización de la secuencia paragenética. Su aplicación en exploración es valiosa con relación a los valores de afloramientos y predicción del fondo mineralógico de una mina. (http://www.ingemmet.gob.pe/Boletines/SerieB/00010B/files/00010b.pdf)

15. CAMBIOS DE LA MINERALOGÍA CON LOS HASTÍALES. No es raro un cambio mineralógico en la mena al pasar por paredes rocosas distintas. Así, en el distrito San Dimas, en México occidental, las vetas ricas en oro y plata en andesita entran hacia abajo en riolita sin disminuir de tamaño, pero los minerales auríferos y argentíferos, así como la ganga que los acompañan (rodonita y calcita manganifera), desaparecen de forma abrupta en el contacto, mientras que el cuarzo aumenta de tamaño de grano y en algunos puntos se hace parecido al amatista. Parece que no hay lugar a dudas sobre que el cambio en el poder precipitante de los hastiales es la causa esencial del cambio mineralógico.

16. CAMBIOS DE LA MINERALOGÍA POR ZONACIÓN. Los patrones de zonación corresponden a cambios mineralógicos tanto en la vertical, como en la horizontal en áreas mineralizadas. Las zonas pueden ser definidas por diferencias en los elementos metálicos y contenido de elementos trazas, diferencias en el contenido de azufre o 60

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incluso en sutiles diferencias entre razones entre ciertos elementos. Cualquiera que sea la relación F que se use para definir las zonas, la zonación y la paragénesis son cogenéticas, solo son dos aspectos del mismo fenómeno de formación de depósitos minerales. La zonación es consecuentemente cualquier patrón regular en la distribución de minerales o elementos en el espacio en yacimientos minerales, el cual puede manifestarse a nivel de depósito individual (zonación de depósito mineral), en un distrito minero (zonación distrital) o en una región más grande (zonación regional). Las zonaciones mineralógicas reflejan las distintas condiciones físico-químicas existentes en distintos sectores de un sistema hidrotermal, pero puede darse el caso de traslapes de zonas con asociaciones minerales que reflejan por ejemplo distintas condiciones de presión y temperatura. En estos casos se dice que el depósito es telescópico (del inglés “telescoped”). Estos traslapes o zonas de sobreimposición de distintas condiciones hidrotermales pueden resultar de procesos de denudación o remoción en masa, los que eventualmente pueden exponer zonas profundas a condiciones cercanas a la superficie. Existen muchos ejemplos de cambios mineralógicos que pueden achacarse únicamente a la influencia de la profundidad o, al menos, a la proximidad de la probable fuente de las soluciones mineralizantes, que de ordinario es más profunda que el punto del depósito. El agotamiento de los yacimientos de cobre por cambio a pirita masiva es común; también lo es en criaderos de plomo – zinc con la desaparición de la galena acompañada del cambio de color de la blenda de claro a oscuro y un aumento de la cantidad de pirita. 13.1. NATURALEZA DE LAS ZONAS HIPOGÉNICAS La ‘teoría zonal”, desarrollada para explicar estas observaciones, está basada en el concepto de que los minerales presentes y sus proporciones relativas están relacionados con las condiciones prevalentes en el tiempo de su depósito, y que estas condiciones cambiaron de forma gradual a lo largo de las trayectorias de las soluciones, desde su fuente hasta la superficie. De estas distintas “condiciones”, probablemente la de más influencia es la temperatura. Pero la presión puede también juega su parte, en especial donde las reacciones de depósito implican una fase gaseosa. Además de la temperatura y presión, un factor algo menos tangible, pero no obstante real, es la potencia química de las soluciones en virtud de las sustancias disueltas que contienen; presumiblemente esta potencia disminuye al debilitarse las soluciones por sus reacciones y depósitos en el curso de su marcha. La resultante de todos estos factores en un punto dado puede denominarse intensidad de mineralización en dicho punto. Las zonas implican intensidades en disminución hacia arriba o hacia el exterior desde el punto de origen.

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Las temperaturas de las rocas son más altas en profundidad queFen la superficie, y se ha observado un aumento de ella bastante uniforme con la hondura en todas las minas y sondeos profundos. Este gradiente “normal” de temperatura es modificado por la presencia de intrusiones aún calientes, y por la vecindad de conductos a través de los que estén ascendiendo soluciones calientes. Así, las sucesivas isotermas pueden tener, de modo idealizado, formas que varíen desde capas horizontales, en el caso de un gradiente “normal”, a domos concéntricos o conos o cilindros concéntricos de eje vertical. A través de toda el área de algunos distritos los fondos de las bolsadas más profundas de las vetas son puntos de una superficie imaginaria de oscilaciones suaves; donde se conozcan las profundidades de algunos de tales criaderos pueden predecirse las posiciones aproximadas de los fondos de los otros proyectando esta superficie. Así, en el distrito de Parral (México), los criaderos (excepto los que están en la vecindad inmediata de la ciudad) terminan a una altitud aproximadamente constante de 1700 m, lo que significa de 50 a 300 m por debajo de sus afloramientos.  Zonamiento regional A nivel regional se tiene una distribución de franjas mineralizadas concordante a alas cordilleras de los andes, de oeste a este se tiene franjas de fierro, cobre-oro, plata- oropolimetálicos, polimetálicos.  Zonas distritales. En los distritos mineros de Perú existe zonamiento; el cambio mineralógico en algunos distritos tiene lugar a diferentes altitudes para criaderos distinto y puede ser simétrico. Un caso notable de cambio vertical dentro de grupos individuales de criaderos ha sido cuidadosamente estudiado en Morococha (Perú). Dentro de cada grupo las menas de plata, plomo y zinc cambian hacia abajo en menas de cobre y, finalmente, en su base hay un abundante material piritico. La sucesión es: (Techo) Galena y blenda Blenda y tetraedrita - tennantita Tetraedrita - tennantita, enargita y pirita Enargita, calcopirita y pirita

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Calcopirita y pirita

F

Pirita, a menudo con magnetita (Base) Tabla N° 01: Suceción de minerales en zonas locales  Zonas de un distrito y zonas locales Algunas, si no todas, las zonas locales pueden representar simplemente una modificación de las zonas del distrito en los que sus límites, en lugar de ser superficies relativamente lisas, son muy irregulares, levantándose de manera abrupta y empinándose en la vecindad de los conductos o en respuesta a otras causas locales. Si es así, la distinción es esencialmente en grado y, sin embargo, merece la pena reconocer las dos condiciones contrastantes. Donde se sabe por amplia experiencia que en un distrito particular la zona productiva termina a una altitud casi uniforme o en una superficie suavemente inclinada, las oportunidades de encontrar mena por debajo de esta superficie no son alentadoras. Pero si la base de la mena comercial ha demostrado que tiene lugar a altitudes muy variables en distintos criaderos a lo largo de conductos diferentes de mena, es mucho más difícil asignar una profundidad definida a la base de una mina dada. Pues incluso aunque una zona no productiva característicamente más profunda, encontrada bajo la mena, puede desalentar una exploración aún a más profundidad en aquella parte del conducto, este hecho no excluye la posibilidad o la esperanza de que pueda encontrarse mena a mayor profundidad en otro conducto, o incluso en otra parte o rama del mismo.

13.2. RELACIÓN DE LA ZONACIÓN CON CLASES DE CRIADEROS Aunque la experiencia local, propiamente interpretada, es la más segura guía de los posibles cambios zonales, por desgracia no siempre existe. En un distrito en que los criaderos no hayan sido desarrollados en intervalos suficientemente extensos para descubrir cambios en la mineralogía, la naturaleza de la mineralización expuesta puede darnos la pista de lo que podría esperarse en profundidad. En conexión con esto, la clase genética a la que pertenece el criadero puede ser significativa.

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Clasificación De Lindgren:

F

Lindgren introdujo sus sistema de clasificación en 1913; se usa hoy día casi en su forma original (Lindgren, 1933). Se han añadido términos tales como "teletermal" (Graton, 1933) y "exotermal" (Buddington, 1935). Lindgren las clasifica de acuerdo: Por aguas calientes ascendentes de origen incierto, probablemente magmáticas, metamórficas, oceánicas, connatas o meteóricas.



Yacimientos hipotermales



Yacimientos mesotermales.



Yacimientos epitermales



Depósitos leptotermales Depósitos teletermales

Tabla N° 02: Clasificación de Lindgren

El sistema de Lindgren está considerado como el mejor para uso en el campo. Una modificación que parece esencial es una atenuación del papel del magma. Las zonas de Lindgren se basan comúnmente en los minerales presentes sin tener mucho en cuenta sus rangos de estabilidad.  En depósitos hidrotermales De las clases de yacimientos de Lindgren, los que pertenecen al grupo hidrotermal son los más pertinentes a la consideración de zonas. Este grupo esta subdividido por Lindgren en tres subgrupos: epitermal, mesotermal o hipotermal, según que la profundidad del depósito sea somera, intermedia o grande. Inherentemente a la clasificación es la presunción de que ambas temperatura y presión varían con la profundidad, presunción que en lo principal es probablemente correcta.

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F

Tabla N° 03: Minerales hidrotermales

Se debe recordar, sin embargo, que esta división en epitermal, mesotermal e hipotermal está hecha apoyándose en unos límites que, aunque convenientes, son arbitrarios en el sentido de que están fijados por el hombre, como es siempre el caso cuando se subdivide una serie naturalmente continua. En lugar de tres clases podría establecerse un número mayor (o más pequeño). Graton ha introducido una cuarta clase, leptotermal, que comprende un definido

grupo

bien

de criaderos estrechamente relacionados a ambos lados de la línea divisoria de

Lindgren entre epitermales y mesotermales; y además ha propuesto una quinta clase, teletermal, que incluye las menas depositadas lejos de su fuente magmática (los yacimientos de plomo zinc del Valle de Mississippi son el ejemplo más destacado de esta clase).

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 En depósitos epitermales

F

Precipitación y concentración a poca profundidad. Temperatura de 50º a 200º C; presión moderada. Los cambios de la mineralización con la profundidad son característicamente notables y bruscos. Si esto ha de explicarse por un gradiente de temperatura más fuerte o por otras influencias prevalentes cerca de la superficie, tal como la repentina disminución de presión al entrar en zonas someras quebrantadas, ebullición, escape de gases y el encuentro con las aguas freáticas (lo que causa enfriamiento, oxidación y reacciones químicas) es aun objeto de investigación. El comportamiento de la veta típica epitermal de metal noble con la profundidad está bien descrito por Wisser: “El rasgo saliente es una masa (o número de masas) de cuarzo o cuarzo y calcita. Los metales bajos son escasos en la parte superior de esta masa, pero aumentan en profundidad hasta un horizonte donde alcanzan un máximo. Por debajo de este horizonte continúan los sulfuros de metales bajos hasta las mayores profundidades exploradas sin ninguna tendencia general a aumentar o disminuir… En la mayoría de las vetas epitermales de metales nobles hay una sola zona en que pueda esperarse mena, que aparece como una banda aproximadamente horizontal en la proyección longitudinal vertical de las vetas. La base de esta banda puede reconocerse por el hecho de que la veta “parece esplendida pero no lo es”; es decir, la ganga y los sulfuros de metales bajos persisten, pero el contenido en metal noble cae repentinamente. Esta disminución de metales nobles en profundidad, tan común en criaderos epitermales, puede estar compensada por un aumento de metales comunes al aproximarse a las condiciones leptotermales.  En yacimientos mesotermales Precipitación y concentración a profundidades intermedias. Temperatura de 200º a 500º C; presión alta. Los depósitos Mesotermales, juntamente con algunos de la clase leptotermal,ofrecen las mejores oportunidades para la aplicación práctica de la teoría zonal, pues los

cambios

mineralógicos no son tan extremadamente graduales para ser imperceptibles, ni demasiado rápidos y erráticos para ser imprevisibles en un intervalo de 300 m, o menos, pero otros no presentan cambios consistentes en un intervalo mucho mayor. En el Mother Lode, aunque las masas de mena se encuentran de forma intermitente, no hay cambios permanentes en la mineralización en el intervalo explorado de más de 1500 m. 66

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 Depósitos teletermales.

F

Precipitación a partir de "soluciones gastadas". Temperatura y presiones bajas; es el término más alto del rango hidrotermal.  Yacimientos hipotermales. Deposición y concentración a grandes profundidades, temperatura y presión elevadas. Temperatura entre 300º y 500º C. Presión muy alta. Fueron depositadas a tan gran profundidad que el cambio zonal es gradual dentro del intervalo de unos centenares de metros accesibles a la minería. Se conocen cambios verticales por ejemplo en Noranda (Quebec), donde los criaderos individuales aumentan su contenido de cobre al descender, entonces terminan con una abrupta caída en ambos valores de cobre y oro.  Las menas Leptotermales Tienen, en general, una marca considerablemente mayor de profundidad que las epitermales. En Casapalca (Perú) el sistema de vetas es productivo en todo un intervalo vertical de más de 1200 m, y hasta ahora no se ha encontrado señal alguna de agotamiento. En los niveles más altos la mena muestra características epitermales definidas, pero la mineralización pronto cambia a leptotermal, y aunque existe un cambio continuo al aumentar la profundidad es tan gradual que los niveles más profundos están todavía en mineralización que puede considerarse leptotermal.

Figura N° 21: Ejemplos de zonas de mineralización

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 Cambios debidos a procesos Supergénicos

F

Las menas que deben en mayor o menor parte su valor a procesos supergénicos están por su naturaleza relacionadas a una superficie de erosión, y por tanto cesaran de ser comerciales, o al menos mostraran un marcado cambio en su carácter mineralógico a una profundidad relativamente pequeña por debajo de esta superficie. Esta superficie de erosión, con la que la mena está relacionada puede no ser, sin embargo, la superficie presente de la tierra; puede ser una vieja superficie que ha sido enterrada, inclinada o ha desaparecido por una erosión subsecuente. Pueden distinguirse dos tipos geológicamente diferentes de mena, dependiendo de si los valores explotables están en la zona de oxidación o en la zona de enriquecimiento supergénico de sulfuros. En ambos casos es explotable el material de ambas zonas. De los depósitos explotables en la zona oxidada, algunos son comerciales simplemente porque la oxidación ha ablandado la mena y reducido así el coste de explotación y tratamiento. Otros (Yacimientos residuales) porque la acción química ha hecho desaparecer elementos sin valor y concentro de este modo el metal valioso. Algunas de las menas de hierro, manganeso, níquel, aluminio, oro, plomo y estaño pertenecen a esta categoría. Si la evidencia indica que la mena no será explotable por debajo de la zona de oxidación, se deberá hacer una estimación de la profundidad de esa zona. Hablando en general, la zona oxidada se extenderá hasta el nivel de las aguas freáticas y el material inoxidado aparecerá por debajo del, así que el problema se resuelve estimando la profundidad del nivel del agua haciendo uso de los principios de la hidrología. Esta generalización encuentra excepciones en casos (no raros) en que el nivel del agua haya subido o bajado como resultado de acontecimientos recientes en su historia fisiográfica. Donde el nivel del agua haya bajado en tiempos tan recientes que la oxidación no se haya aun completado, la base de la oxidación es probable que sea altamente irregular, extendiéndose hacia abajo a lo largo de fracturas y zonas permeables, y dejando a menudo islas de material inoxidado desperdigadas por encima de ella. Los yacimientos explotables en la zona de sulfuros secundarios empiezan en la base de la oxidación y se extienden hacia abajo hasta profundidades variables. Donde el nivel actual del agua es inferior a la base de la oxidación, la mena secundaria está experimentando oxidación que se extiende desde arriba, pero en zonas áridas pueden aun existir grandes tonelajes de sulfuro secundario. El enriquecimiento secundario es un factor muy importante en muchos yacimientos de cobre y en algunos de plata. En los yacimientos de cobre la cobertera oxidada puede contener o no una cantidad apreciable de metal. Debajo de ella comienza el enriquecimiento de sulfuros,

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usualmente de modo abrupto, y se extiende hacia abajo hasta profundidades que varían con las F condiciones existentes en los diferentes distritos.

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CONCLUSIONES

F

 Cualquier factor, rasgo, dato, fenómeno o condición, antecedente o consecuente, visible (anomalía, color, etc.) o medible, o bien no medible ni visible pero razonable (característica temporal), susceptible de indicar, de manera directa o indirecta la posibilidad de descubrir un yacimiento o mineralización.  La clasificación genética de las guías se dividen en dos que son guías que pueden ser contemporáneas (singenéticas) y posteriores (epigenéticas) a la mena.  Existe una conexión entre el tipo de litología y el tipo de yacimiento, siendo así que buscando ciertas litologías podemos encontrar algún cierto yacimiento.  Las estructuras geológicas son fundamentales para el emplazamiento de la mineralización, puesto que pueden ser los canales para el transporte de los fluidos mineralizantes.  Las reglas empíricas que nos permitan determinar la profundidad de un yacimiento, muchas veces nos pueden llevar a un error, es así que debemos definir las variables a considerar para ésta determinación.

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17. BIBLIOGRAFÍA

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 Hugh Exton McKinstry. Geologia de Minas. 4ta edición. 1977.  Hugo Vasquez Rosas. Guia Minera. Lima – Perú 1980.  Lowell, J.D. 1987. Exploración geológico-minera: aspectos prácticos. Universidad de Chile, Santiago.  Evans, A.M. (Ed.). 1995. Introduction to mineral exploration. Blackwell Science, Oxford, 396 pp.  http://www.ingemmet.gob.pe/Boletines/SerieB/00010B/files/00010b.pdf

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