PROCESOS PEGMATITICOS.docx

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PROCESOS PEGMATITICOS DEPOSITOS PEGMATITICOS AMEZ DEL RIO OSWALDO – ESCUDERO DEXTRE VICTOR – HUAYANEY MILLA MIGUEL 20/12/2011

Las pegmatitas son importantes en cuanto a que contienen minerales poco frecuentes en la tierra y también piedras preciosas, como pueden ser aguamarina, turmalina, topacio, fluorita y apatita.

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y METALURGIA 2 ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS PROCESOS PEGMATITICOS DEPÓSITOS PEGMATÍTICOS La pegmatita es una roca ígnea con tamaño de grano alrededor de 20 mm. La mayoría de las pegmatitas están compuestas por granito, que contiene cuarzo, feldespato y mica. Las pegmatitas son importantes en cuanto a que contienen minerales poco frecuentes en la tierra y también piedras preciosas, como pueden ser aguamarina, turmalina, topacio, fluorita y apatita. A veces se encuentran mezclados con minerales compuestos por estaño y wolframio. Los minerales cuya textura cristalina es granular, y que tienen cristales grandes son el resultado del lento enfriamiento de los magmas, y que los que tienen cristales más pequeños son el resultado de enfriamientos de magma más rápidos. Sin embargo, la pegmatita es una excepción a esta regla. Estas se forman por magma que se enfría rápidamente, en ocasiones en cuestión de días. A veces, aparece en forma de diques o sills. Por razones aún desconocidas, esta roca puede desarrollar grandes cristales a pesar de su relativo rápido enfriamiento. La hipótesis más barajada sería la acción del agua, que es muy importante en todos los procesos de cristalización. A pesar de su rápido enfriamiento, la pegmatita puede tener grandes cristales, en ocasiones llegan a medir varios metros de largo. La acción del agua puede también concentrar elementos poco comunes en la pegmatita. Así pues, no es demasiado raro encontrar minerales poco frecuentes o piedras preciosas. La pegmatita es por tanto una fuente de minerales poco frecuentes como la Columbita o la tantalita. La forma más común de encontrar este mineral está en las intrusiones graníticas. Pueden formar bolsas que contengan bonitas formaciones cristalinas. Esto es porque los cristales son libres de crecer en el espacio de la bolsa sin distorsionarse. De acuerdo de la situación geotectónica se forman diferentes tipos de magma. El magma en zonas de subducción es diferente como el magma de una cordillera centro oceánica. El ambiente geotectónico se refleja entonces en los tipos de rocas magmáticas y en la composición química, especialmente de los elementos de traza y de las tierras raras (Nb, Y, La). La clasificación de la secuencia magmática se subdividen en grandes rasgos como sigue: FASE MAGMATICA Fase magmática temprana Fase magmática principal Fase pegmatítica Fase neumatolítica Fase hidrotermal Fase teletermal

INTERVALO DE TEMPERATURA > 900°C 900 - 600°C 600 - 500°C 500 - 400°C 400 - 100°C < 100°C

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Pegmatita, dique normalmente oscuro con cristales demasiado grandes (10 cm-1m) de minerales y elementos químicos muy escasos.  

Con (1) feldespatos, cuarzo +/- micas o Con (2) feldespatos, feldespatoides y otros silicatos de aluminio como componentes principales se llama pegmatitas.

Principalmente se distingue  

Pegmatitas graníticas (1) y Pegmatitas, cuya composición es parecida a la de las sienitas nefelinas (2).

En la fase básica de cristalización de los plutones se segregan principalmente silicatos libres de agua, tales como feldespato y cuarzo, de modo que el fundido restante durante la separación por cristalización tiene que volverse cada vez más rico en H2O. Además es enriquecido con otros elementos fácilmente volátiles, tales como el flúor, el cloro y el boro. Los últimos sobre todo juegan un papel importante en el estadio neumatolítica (T = 500 - 400ºC) de la sucesión magmática. El estadio pegmatítico se desarrolla con temperaturas encima de 500ºC. Las pegmatitas separan por cristalización de cantidades grandes de silicatos. Sobre todo las pegmatitas se caracterizan por su textura peculiar. La riqueza en agua de estos fundidos restantes produce las condiciones aptas de crecimiento y, por selección de gérmenes, un proceso que provoca que solo crezcan unos gérmenes minerales muy determinadas. De este modo se forman pocos mono cristales, pero muy grandes. Además se produce el enriquecimiento de los fundidos residuales en elementos muy raros, tales como el litio, el berilio, el boro, el niobio y otros. Fase pegmatítica (500 - 600°C) En la fase pegmatítica cristalizan grandes cantidades de silicatos con elementos raros y no compatibles tales como berilio, boro, niobio y otros. Los elementos no compatibles se incorporan sólo difícilmente en las estructuras de minerales de formación magmática o metamórfica. Durante la cristalización magmática se acumulan en el magma restante disminuyéndose paulatinamente. A partir de este magma restante enriquecido en los elementos no compatibles cristalizan minerales de estructuras menos ordenadas mejor apropiadas para incorporar los iones de los elementos no compatibles. Las propiedades responsables para la incompatibilidad de algunos elementos son las siguientes: Un radio iónico grande (elemento litófilo) en combinación con un potencial iónico relativamente pequeño (menor a 2,0). Los radios iónicos de algunos elementos son demasiado grandes para ocupar las posiciones iónicas entre los tetraedros de [SiO4]4- de los silicatos. Por ejemplo los radios iónicos grandes de K+, Rb+, Cs+ y en menor escala Na+ excluyen estos

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y METALURGIA 4 ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS PROCESOS PEGMATITICOS elementos de varios silicatos, especialmente de los minerales densos de Fe-Mg tales como olivino y Piroxeno. Un alto potencial de ionización (> 2,0). Por ejemplo el ion Th4+ tiene un radio jónico similar a el de Ca2+, pero su alta fuerza polarizante y su enlace relativamente covalente se oponen a la ocupación de las posiciones normalmente ocupadas por el Ca2+ en un cristal cuyos enlaces principalmente son de carácter iónico. Otros elementos de potencial de ionización alto (> 2,0) y de un radio iónico pequeño a mediano son B, Be, Nb, Ta, U. Además los elementos livianos de las tierras raras (LREE) son incompatibles. Pero los elementos pesados de las tierras raras (HREE) pueden incorporarse más fácilmente en las estructuras cristalinas de algunos minerales formadores de rocas debido a sus radios jónicos medianos. Los elementos de las tierras raras o es decir los lantánidos son los elementos desde La hasta Lu.

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y METALURGIA 5 ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS PROCESOS PEGMATITICOS Características   

Son de bajo tonelaje y alto tenor Forma podos, vetas o cueros irregulares. Son la fuente principal de varios metales alcalinos raros (Li, Rb, Cs) y metales como W, Mo, Sn, Th, U, Ta, Nb, Zr.

Sus minerales son óxidos y silicatos. NOMBRE Ortosa Mica muscovita Cuarzo Berilio Pollucite Bertrandite Corindón Gemstones Spodumene

FORMULA KAISi3O8 KAl2(AlSi3O10)(OH)2 SiO2 Be3Al2(SiO3)6 2Cs2O.2Al2O3.9SiO2.H2O 3BeO.2SiO2.H2O Al2O3 Varios Piroxeno de Litio

NOMBRE Lepidolita Petalita Tantalita Columbita Wolframita Scheelita Molibdenita Uraninita

FORMULA Mica de Litio Li2AlSi8O20 FeTa2O6 FeNb2O6 FeWO4 CaWO4 MoS2 U3O8

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FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y METALURGIA 7 ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS PROCESOS PEGMATITICOS Están compuestos por concentraciones asociadas a las pegmatitas. Se forman en los procesos tardío magmáticos, y por eso aparecen en el techo de los macizos intrusivos. Su forma es tabular, concretamente, en forma de dique. Se pueden diferenciar dos tipos de pegmatitas:  

Pegmatitas simples. Pegmatitas complejas o meta somáticas.

La diferencia que existe entre las pegmatitas simples y las complejas, es que estas últimas han sufrido un proceso de metasomatismo a diferencia de las simples, cuando una pegmatita se ve sometida a este proceso por soluciones acuoso-gaseosas mineralizadas. Características de las pegmatitas simples: • Ausencia de zonas minerales. • Estructura interna homogénea. • Su interés radica en la obtención de feldespatos y micas. Características de las pegmatitas complejas: • Son importantes desde el punto de vista económico. • Han sufrido procesos meta somáticos lo que les diferencia de las simples, por tanto ha existido un reemplazamiento. • Son menos frecuentes. • Existe una abundancia de minerales exóticos. • En la formación van a coexistir cuatro fases diferentes, con la posibilidad de formarse muchos minerales, siendo esta su característica principal. • Los minerales que se prospectan son tierras raras (T.R.), Li (se produce por metasomatismo sólido-lítico). • Los minerales de interés que aparecen son: Topacio, Berilo, Espodumena, Turmalina, Casiterita y Lepidolita. • A diferencia de las simples, presentan estructura zonada según podemos apreciar en la figura siguiente.

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El Depósito Las Navas en Cáceres, España, en el cual, se ha producido un metasomatismo sólido-lítico. En este aparece Lepidolita, Espodumena, Casiterita (acompañada de Tantalita, Columbita y Estaño).

Los cuerpos Pegmatíticos son tabulares, de poca potencia y encajan en pizarras típicas: - La primera zona, que es la más externa, es aplítica compuesta por Cuarzo (Q) y Feldespato. - La segunda zona se caracteriza porque aparecen grandes cristales de Cuarzo y Feldespato. - La tercera zona tiene interés económico, por existir bolsadas de Espodumena, Lepidolita y Cuarzo, así como estructuras fajeadas. - La cuarta, que es el núcleo, está formado sobre todo, por Cuarzo.

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y METALURGIA 9 ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS PROCESOS PEGMATITICOS Depósitos de Estaño-Wolframio (Sn-W) Son producto de las últimas manifestaciones de los dos tipos de Depósitos anteriores. Se encuentran entre los de skarn y los de tipo hidrotermal, la razón de diferenciarlos, es debido a que aparecen para genéticamente Sn, Pb, Mo y Bi, que se conocen como hipotermales hipercríticos o neumatolítica (con muchos volátiles). Sus características son: • Marcado contorno estructural. • Mo-Bi. Transporte por fluidos. Son fluidos en estado hipercrítico, es decir, de muy alta temperatura. • Dentro de estos yacimientos están las mineralizaciones de Sn, W y Bi. • Las mineralizaciones que contienen minerales ricos en volátiles, como es el caso de flúor en el Topacio o la Fluorita, o fósforo en el Apatito. • Las mineralizaciones suelen ser exclusivas, es decir, que la presencia de un mineral excluye a otro. Por ejemplo si posee abundancia de estaño será pobre en plomo. • Están relacionados espacial y genéticamente con granitos especializados. • Son morfológicamente filonianos. • Suele aparecer Casiterita, Wolframita, Scheelita, Molibdenita y paragénesis de sulfuros del tipo Arsenopirita, Calcopirita y Pirita. • La ganga contiene minerales como el Topacio y la Turmalina.

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y METALURGIA 10 ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS PROCESOS PEGMATITICOS Yacimientos Sn-W (Albita-Greissen): El Greisen está constituido por micas y cuarzo. Ha experimentado un metasomatismo, siendo ricos en K y volátiles. Son típicos en determinadas cúpulas como: Laza y Penauta. La Casiterita no se distingue a simple vista, sino que se encuentra diseminada. Como ejemplos de este tipo de yacimientos en la Península Ibérica: • En todo el Macizo Ibérico, en zonas como Borruecoparda (Salamanca) de Scheelita. Se obtiene W. • La Parrilla, entre Salamanca y Cáceres, donde existe un yacimiento muy puro de W. • En San Finx (La Coruña), hay un yacimiento de Mo. • El más importante en la Península Ibérica, es de Panasqueira (Portugal). Este yacimiento es de Wolframita y supone el 8% de la producción mundial.