Yacimientos Minerales Book

GEOLOGÍA DE Y ACIMIENTOS MINERALES Un manual de Recursos Min erales, realizado realizado por Pablo Pablo Higueras Higueras (Universidad de Castilla-La Mancha), y Robert Robert o Oyarzun Muñoz (Universi (Universi dad Complutens e de Madrid), Madrid),

Indice General 1.- Concepto y origen de los yacimientos minerales 2.- Métodos de estudio de los yacimientos minerales 3.- Clasificación de los yacimientos minerales 4.- La erosión y el t ransporte 5.- Productos de la meteorización 6.- Rocas y yacimientos sedimentarios detríticos 7.- Rocas y yacimientos sedimentarios carbonatados 8.- Rocas y yacimientos de precipitación química 9.- Recursos energéticos de origen orgánico 10.- Rocas y yacimientos ortomagmáticos 11.- Rocas y yacimientos ligados a volcanismo volcanismo 12.- Procesos tardiomagmáticos y yacimientos asociados 13.- Metamorfismo y yacimientos minerales 14.- La exploración exploración m inera 15.- La explotación explotación minera

1.- CONCEPTO Y ORIGEN DE LOS Y ACIMIENTOS MINERALES INTRODUCCIÓN Los elementos químicos que componen nuestro planeta están distribuidos de una forma que a grandes rasgos es muy regular, ya que depende de dos grandes f actores: Su abundancia en cada una una de las capas que componen el planeta, La naturaleza naturaleza y composición de las rocas presentes presentes en en cada sector sector concreto concreto que analicemos. Sobre la base de los datos conocidos sobre la naturaleza y composición geoquímica, mineralógica y petrológica de las diferentes capas en que está dividido nuestro planeta, la composición es simple y homogénea en la zona más prof unda (núcleo), e intermedia en el manto, mientras que la capa más superficial (la corteza) presenta una composición más compleja y heterogénea. Esto último se debe a su vez a dos factores: o El hecho hecho de que la diferenciación diferenci ación planetaria planetari a haya producido producid o un enriquecimi ento relativo de esta capa en los elementos más ligeros, que no tienen cabida en los minerales que componen el manto, que son de composición relativamente simple: fundamentalmente silicatos silicatos de Mg y Fe. Eso hace que con respecto al manto, la corteza sólo esté empobrecida en elementos como Fe y Mg (en lo que se refiere a elementos mayoritarios) y Ni, Cr, Pt, en lo que se refiere a minoritarios o trazas. La mayor mayor complejidad de de los procesos geológicos que operan en la corteza producen fenómenos o muy variados de enriquecimiento o empobrecimiento empobrecimiento de carácter local, que afectan a la concentración de los distintos elementos químicos de diferentes maneras. De esta manera, podemos entender a la corteza como aquel segmento de nuestro planeta en el que se rompe la homogeneidad de la distribución de los elementos que encontramos en capas más prof undas. Por ejemplo, a pesar de que existan algunas variaciones composicionales en el manto, éstas son insignificantes con respecto a la altísima variabilidad que observamos en la corteza. Así, en ésta podemos observar rocas ígneas que independientemente de su lugar de origen (manto astenosférico, manto litosférico, corteza) van desde composiciones peridotíticas hasta las graníticas. E s en la corteza donde, además, encontraremos las rocas sedimentarias y metamórficas. Los procesos que llevan a la diferenciación de un magma, o a la formación de una roca sedimentaria o metamórfica implican en ocasiones transformaciones profundas químico-mineralógicas. químico-mineralógicas. Es durante el curso de esos procesos que algunos elementos o minerales pueden concentrarse selectivamente, muy por encima de sus valores "normales" para un tipo determinado de roca, dando origen concentraciones "anómalas" que de aquí en adelante denominaremos "yacimientos minerales ". El carácter "anómalo" de estas concentraciones concentraciones hace que los yacimientos constituyan singularidades en la corteza terrestre. Es muy importante considerar el aspecto geoquímico  del concepto: todos los elementos químicos están distribuidos en la corteza de forma muy amplia, aunque aunque en general su concentración en las rocas es demasiado baja como para permitir que su extracción de las rocas resulte rentable. Como hemos explicado, explicado, su concentración para dar lugar a un yacimiento mineral se produce como consecuencia de algún proceso geológico (ígneo, sedimentario o metamórfico) que provoca provoca la concentración del elemento. Por ejemplo, el oro que se encuentra concentrado en los yacimientos sedimentarios de tipo placer puede proceder del oro diseminado en áreas de gran extensión regional. En esas áreas el oro estará presente en las rocas, pero  

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en concentraciones demasiado bajas como para poder ser extraído con una rentabilidad económica. Sin embargo, el proceso sedimentario produce produce su concentración en los aluviones o en playas, posibilitando en algunos casos su extracción económica. En definitiva, para que un elemento sea explotable en un yacimiento mineral, su concentración debe ser muy superior a su concentración media (clark (clark)) en la corteza terrestre. El otro factor importante a considerar es el económico: esas concentraciones concentraciones podrán ser o no de interés económico, lo que delimita delimita el concepto de Yacimiento explotable o no explotable, en función de f actores muy variados, entre los que a primera vista destacan algunos como el valor económico del mineral o minerales extraídos, su concentración o ley, el volumen de las reservas, la mayor o menos proximidad de puntos de consumo, la evolución previsible previsible del mercado, etc., factores algunos fácilmente identificables, mientras que otros son casi imposibles de conocer de antemano. Esta conjunción de factores geológicos y económicos hace que el estudio de los yacimientos minerales sea una cuestión compleja y problemática, en la que hay que conjugar la labor de especialistas especialistas de distintos campos, ya que incluye desde las cuestiones que afectan a la prospección o búsqueda de estas concentraciones, su evaluación, el diseño y seguimiento de su explotación minera, el estudio de la viabilidad económica de la explotación, el análisis del mercado previsible para nuestro producto, hasta f actores políticos (estabilidad económica y social de un país) o cuestiones medioambientales, medioambientales, como la recuperación de los espacios afectados por esta actividad. El término de yacimiento mineral se he venido utilizando tradicionalmente para referirnos únicamente a los yacimientos de minerales metálicos, que se emplean para obtener una mena, de la que se extrae un metal. Es el caso, por ejemplo, del cinabrio, que se explota para la extracción del mercurio. No obstante, el auge de las explotaciones de minerales y rocas industriales, y la similitud de los procesos que dan origen a los yacimientos metálicos y de rocas y minerales industriales hacen que esta precisión no tenga ya sentido. De esta forma, en este temario se va a abordar de forma integral el estudio de ambos.

CONCEPTOS ONCEPTOS BÁSICOS B ÁSICOS Cuando hablamos de Yacimientos Minerales, hay una serie de conceptos que tienen una gran importancia, ya sea en los aspectos geológicos-geoquímicos, o en los económicos. Los más importantes son los siguientes: Mena: Es el mineral que presenta presenta interés minero. E n general, es un término que se refiere a minerales metálicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento de interés. Para poder aprovechar mejor la mena, suele ser necesario su tratamiento, que en general comprende dos etapas: el trat amiento a pie de mina para aumentar la concentración del mineral en cuestión (procesos hidrometalúrgicos, flotación, etc.), y el tr atamiento metalúrgico metalúrgico final, que permita extraer el elemento químico en cuestión (t ostación, electrolisis, electrolisis, etc.). Ganga: Comprende a los minerales que acompañan a la mena, pero que no presentan interés minero en el momento de la explotación. Conviene resaltar que minerales considerados como ganga en determinados momentos se han transformado en menas al conocerse conocerse alguna aplicación nueva para l os mismos. Subproductos  (o by-products): by-products ): Suelen ser minerales de interés económico, pero que no son el objeto principal de la explotación, si bien aumentan el valor económico de la producción: por ejemplo, el Cd o el Hg contenido en yacimientos de sulfuros, o el manganeso contenido en los pórfidos cupríferos. Reservas: cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible de ser explotado. explotado. Depende de un gran número de f actores: ley media, ley de corte, y de las condiciones técnicas, medioambientales y de mercado existentes en el momento de llevar a cabo la explotación. Se complementa con el concepto de Recurso , que es la cantidad total de mineral existente en la zona, incluyendo el que no podrá ser explotado por su baja concentración o ley. Ley media: Es la concentración que presenta el elemento químico de interés minero en el yacimiento. Se expresa como tantos por ciento, o como gramos por tonelada (g/t u onzas por tonelada (oz/t). Ley de corte o cut-off : Es la concentración mínima que debe tener un elemento en un yacimiento para ser explotable, es decir, la concentración que hace posible pagar los costes de su extracción, t ratamiento y comercialización. Es un factor que depende a su vez de otros factores, que pueden no tener nada que ver con la naturaleza del yacimiento, como puede ser su proximidad o lejanía a vías de transporte, avances tecnológicos en la extracción, etc., por ejemplo. Factor Factor d e concentración: es el grado de enriquecimiento que tiene que presentar un elemento con respecto a su concentración normal para que resulte explotable, es decir: 2 de 71

Ley de corte Fc = -- ------------------Clark

 Así, por ejemplo, el oro se se encuentra en las rocas de la corteza en una proporción proporción media o clark de clark de 0.004 ppm, mientras que en los yacimientos de la cuenca de Witwatersrand (RSA) su ley de corte es de 7 g/t (1.750 veces mayor). La figura muestra los f actores de concentración de una serie de elementos, y se aprecia como para elementos escasos este valor es mucho más alto que para los elementos más comunes, más abundantes en el conjunto de la corteza.

ORIGEN DE LOS Y ACIMIENTOS MINERALES El origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geológicos, y prácticamente cualquier proceso geológico puede dar origen a yacimientos minerales. En un estudio más restrictivo, hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos: 1. Los de minerales, ya sean metálicos o industrial es, que suelen tener su su origen en fenómenos fenóm enos locales que afectan a una roca o conjunto de éstas, 2. Los de rocas rocas industriales, que corresponden corresponden a áreas concretas concretas de esa esa roca que presentan presentan características locales que favorecen su explotación minera.  A grandes rasgos, rasgos, los procesos geológicos geológicos que dan origen origen a yacimientos minerales minerales serían los siguientes: siguientes: Procesos ígneos: ígneos:

Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), y minerales metálicos e industriales (los denominado denominado yacimientos ortomagmáticos, producto de l a acumulación de minerales en cámaras magmáticas). Volcanismo : produce rocas industriales (algunas (algunas variedades "graníticas", áridos, puzolanas), y minerales metálicos (a menudo, en conjunción con procesos sedimentarios: sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano-sedimentarios). volcano-sedimentarios). Procesos pegmatíticos : pueden producir yacimientos de minerales metálicos (p.e., casiterita) e industriales: micas, cuarzo... Procesos neumatolíticos e hidrotermales: suelen dar origen a yacimientos de minerales metálicos muy variados, y de algunos minerales de interés industrial. Procesos sedimentarios sedimentarios::

La sedimentación detrítica da origen a rocas como las areniscas, y a minerales que podemos encontrar concentrados en éstas, en los yacimientos denominados de tipo placer: oro, casiterita, gemas... La sedimentación química da origen a rocas de interés industrial, como las calizas, calizas, y a minerales industriales, como el yeso o las sales, f undamentalmente. undamentalmente. La sedimentación orgánica origina las rocas y minerales energéticos: carbón e hidrocarburos sólidos (bitúmenes, asfaltos), líquidos (petróleo) y gaseosos (gas natural). También origina otras rocas y minerales de interés industrial, como las fosforitas, o l as diatomitas, entre otras. Como ya se ha mencionado, la sedimentación asociada a los fenómenos volcánicos  produce yacimientos de minerales metálicos de gran importancia. Procesos metamórficos: metamórficos:

El metamorfismo  da origen a rocas industriales importantes, importantes, como los mármoles, o las serpentinitas, así como a minerales con aplicación aplicación industrial, como el granate. No suele dar origen a yacimientos metálicos, aunque en algunos casos produce en éstos transformaciones muy importantes.  Así pues, y a modo de de conclusión, en cada caso caso han de darse darse unas determinadas condiciones condiciones que permitan que se origine el yacimiento, como algo diferenciado del conjunto rocoso, en el que uno o varios procesos geológicos han actuado de forma diferencial con respecto al resto del área, lo que ha permitido que se produzcan esas condiciones especiales que suponen la génesis del yacimiento.

Lecturas recomendadas Bustillo Revuelta, M.; López Jimeno, C. (1996). Recursos Minerales. Tipología, prospección, evaluación, explotación, mineralurgia, impacto ambiental.  Entorno Gráfico S.L. (Madrid). 372 pg. Carr, D.D.; Herz, N. (1989). Concise encyclopedia of mineal resources. resources . Pergamon Press. 426 pg. Díaz Prieto, P. (1995). Glosario de términos mineros (Inglés-Español/Español-Inglés). (Inglés-Español/Español-Inglés) . Secretariado de Publicaciones. Universidad de León. 291 pg. Earth Science Australia. http://www5.50megs.com/esa/mindep/minde http://www5.50megs.com/esa/mindep/mindep.html p.html Evans, A.M. (1993). Ore geology and industrial minerals: An introduction . Blackwell Science, 389 pg. Guilbert, J.M.; Park, Ch.F. (1986). The geology of ore deposits. deposits . Freeman. 985 pg. 3 de 71

Jébrak, M. Manuel de gîtologie (on line). line) . http://www.unites.uqam.ca/~sct/gitologie/mjg1 http://www.unites.uqam.ca/~sct/gitologie/mjg1.htm .htm Kesler, S.E. (1994). Mineral resources, economics and the environment. environment . Maxwel M axwelll Macmillan I nternational. nternational. 391 pg. Lunar, R.; Oyarzun, R. (Eds.) (1991). Yacimientos minerales: técnicas de estudio, tipos, evolución metalogénica, exploración. Ed. exploración. Ed. Centro de Estudios Ramón Areces. 938 pg. Sawkins, F.J. (1984). Metal deposits in relation to plate tectonics.  Springer-Verlag. 325 pg. Shakelton, W.G. (1986). Economic (1986). Economic and applied geology. geology . Croom Helm. 227 pg. Skinner, B.J. (1980). Economic Geology - Seventy-fifth anniversary volume (1905-1980). (1905-1980). Economic Geology Publishing Co. (El Paso, Texas). 964 pg. Smornov, V.I. (1982). Geología de Yacimientos Minerales. Minerales . Mir. 654 pg. Minerales . Fundación Gómez Pardo Vázquez Guzmán. F. (1997). Geología económica de los Recursos Minerales. (Madrid). 481 pg.

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2.- MÉTODOS DE ESTUDIO DE LOS Y ACIMIENTOS MINERALES Estudios de tipo geológico Estudios de carácter económico-minero Cubicación de reservas Estudio de viabilidad Lecturas recomendadas Los yacimientos minerales presentan, presentan, como ya hemos visto en el tema anterior, dos aspectos complementarios de gran relevancia: los geológicos y los económicos. Cada uno de estos aspectos merece ser estudiado de forma autónoma, aunque coordinada, ya que se condicionan mútuamente.

ESTUDIOS STUDIOS DE TIPO GEOLÓGICO La geología de los yacimientos minerales es fundamental para: 1. Conocer con el mayor mayor detalle características del yacimiento yacimiento que condicionan condicionan su explotación explotación minera 2. Determinar sus límites geográficos 3. Buscar yacimientos similares en áreas áreas próximas o no Estos estudios comprenden una serie de aspectos diferenciados, diferenciados, pero complementarios, complementarios, que nos deben llevar a conocer aquellos aspectos que en cada caso sean relevantes: en unos casos será la naturaleza de las rocas asociadas, en otros, la t ectónica que los afecta, etc. Estos aspectos serían los siguientes: Mineralógicos Mineral ógicos y petrológicos: petrológ icos: La mineralogí a y la petrografía petrograf ía detallada de los minerales y rocas que componen un yacimien to constituyen una información básica a conocer sobre el mismo. Para ello disponemos de una amplia variedad de técnicas: Microscopía petrográfica petrográfica (luz (luz transmitida). transmitida). Nos permite identificar los minerales no metálio cos y las relaciones que es establacen entre ellos y l os metálicos que puedan existir existir en las muestras estudiadas. Microscopía metalográfica metalográfica (luz reflejada). Sirve Sirve para para identificar identificar los minerales metálicos y o sus relaciones mútuas. o Difracción Difracci ón de Rayos X. Nos permite permit e identificar identifi car con mayor precisión la naturaleza de los componentes minerales del yacimiento, sobre todo de los que por su pequeño tamaño de grano no sean fácilmente identificable con las técnicas anteriores. o Microscopía electrónica/Micros electrónica/Microsonda onda electrónica: electrónica: son técnicas específicas para el estudio a gran detalle de los minerales que componen el yacimiento, bien en el aspecto de relaciones entre ellos (Microscopía) o bien en el de las variaciones meno menores res de la composición de los minerales o de caracterización detallada de las fases minoritarias, que en determinados casos pueden ser las de mayor valor económico (caso de oro o de los elementos del grupo del platino). La geoquímica geoquímica del yacimiento, yacimiento, es decir, conocer conocer con el el mayor detalle detalle la distribución distribución de los contenidos en los elementos químicos relacionados de f orma directa o indirecta con l a mineralización, o afectados por los procesos que han formado o modificado el yacimiento, tiene importancia directa en cuanto que define las áreas de mayor interés minero, e indirecta, pues a menudo nos permite definir guías de prospección dentro del propio yacimiento, yacimiento, o para otros similares. Geométricos: los aspectos aspectos geométricos de un yacimiento son siempre fundamentales: conocer conocer cual es su orientación con respecto al norte (dirección o rumbo) y su inclinación promedio (o buzamiento). A menudo estos datos no son constantes, variando de forma más o menos acusada: acusada: la variabilidad es máxima en los yacimientos estratoligados plegados, y mínima en algunos yacimientos filonianos muy regulares. El espesor (o potencia) también se puede considerar dentro de esta categoría. Para estudiar este aspecto necesitamos datos de observación, ya sea directa o a través de sondeos mecánicos. Complement ario con el aspecto anterior tenemos la relación relación que se establece entre la orientación orientaci ón del yacimiento y la de las rocas en las que se localiza: cuando ambos son paralelos hablamos de yacimientos estratoligados, estratoligados, estratoides, o i ncluso sedimentarios (o singenéticos), mientras que cuando no son paralelos hablamos de yacimientos no concordantes o epigenéticos. Con respecto a los términos indicados, estratoligado se refiere a una yacimiento que se encuentra formando capas, pero no sabemos si tiene o no origen sedimentario; estratoide se suele utilizar para designar yacimientos en capas cuyo origen no parece ser sedimentario; el término singenético se refiere 

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exclusivamente exclusivamente a concentraciones que se originan por procesos sedimentarios, a la vez que el resto de las rocas sedimentarias que forman la secuencia. secuencia. En los yacimientos estratoligados hay otros factores que suelen suelen ser de importancia en su estudio y caracterización: los aspectos estratigráficos (caracterización (caracterización de la secuencia sedimentaria en la que se enclavan, del nivel concreto en que se localizan, etc.); los aspectos sedimentológicos sedimentológicos (medio sedimentario en que se formó la secuencia, variaciones paleogeográficas que puedan existir); los aspectos petrológicos (características de las rocas implicadas); implicadas); l os aspectos tectónicos (pliegues y fallas que puedan afectar a las formaciones o capas que forman el yacimiento). En los yacimientos yacimient os no concordantes concordante s o diagenéti cos puede haber haber también una gran variedad de factores a considerar. En general, el principal es conocer el control geológico y geométrico de la mineralización: mineralización: si está confinado en una estructura discordante bien delimitada (dique o filón), si está confinado por un conjunto estructural más amplio (bandas de deformación o de cizalla), si está diseminado o concentrado en un conjunto rocoso sin que muestre ningún patrón claro, si aparece en una situación concreta, como puede ser el contacto entre dos tipos de rocas distintas... Otro factor suele ser el mineralógico/petrológico, mineralógico/petrológico, que busca establecer relaciones entre los minerales o rocas que forman el yacimiento y los procesos que pueden afectarla: cristalización, alteración hidrotermal, alteración superficial... En cuanto cuanto a la prospección prospección o investigación de yacimientos yacimientos,, se pueden considerar cuatros cuatros aspecaspectos diferentes: los geológicos, geoquímicos, geofísicos y las labores mineras, incluyendo los sondeos mecánicos. En el Tema 19 estudiaremos con mayor detalle estos aspectos. Una vez conocidas las característi caract erísticas cas generales generale s de los yacimientos, yacimie ntos, de acuerdo con lo hasta ahora expuesto, disponemos de los suficientes datos para conocer los procesos que lo han formado y modificado. No obstante, en ocasiones esta inf ormación no es suficiente, dado que puede haber procesos distintos que por convergencia han podido ser los responsables de estas características más comunes: si encontramos oro en una roca sedimentaria de tipo arenoso, puede ser porque se depositó conjuntamente con ella, pero también puede ser que halla sido introducido en la misma por un proceso hidrotermal, aprovechando la porosidad y permeabilidad de la misma. En estos casos, existen estudios más detallados que nos permiten conocer mejor el proceso o procesos implicados implicados en la formación del yacimiento: El estudio de las inclusiones fluidas atrapadas en minerales minerale s (fundamentalme (fundam entalmente nte de la o ganga) suele aportar datos relevantes sobre la composición y temperatura de los fluidos implicados en la formación del yacimiento. o El estudio de la geoquímica isotópica aporta aporta datos en dos dos aspectos: aspectos: la edad de los mine14 rales (a través de la geoquímica de isótopos radiogénico radiogénico o radioactivos, como C , por ejemplo), y relaciones entre los minerales del yacimiento y otros minerales o fluidos aso34 18 ciados (a través de la geoquímica de i sótopos estables, estables, como S , O , etc.). En definitiva, todos estos estudios nos llevan a este conocimiento básico del yacimiento que nos debe permitir establecer sus características mineras, pero que requieren un complemento: Su valorización en términos económicos, lo que debe permitir establecer si la explotación es viable o no desde el punto de vista económico. 

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ESTUDIOS DE TIPO ECONÓMICO -MINERO Desde este punto de vista, son dos los estudios requeridos para obtener una idea clara de si una concentración mineral se puede considerar o no un Yacimiento Mineral: la cubicación de sus reservas, y el estudio de su viabilidad económica. La cubic ación de reservas de un yacimiento consiste en establecer de forma numérica los principales parámetros de la explotación: tonelaje (o volumen) del material explotable, ley media y ley de corte, así como el valor económico total de estas reservas. Para ello, se parte de datos puntuales, que en general proceden de sondeos mecánicos, mecánicos, que se extrapolan a datos areales, se multiplican por la potencia para obtener volúmenes, que se multiplican a su vez por la densidad para obtener tonelaje de todo uno, y por los contenidos (leyes) para obtener el tonelaje del mineral o elemento de interés minero que vamos a obtener. En la valoración económica hay que tener en cuenta este tonelaje, pero afectado por el rendimiento de la planta de tratamiento (que nos define la proporción del elemento que queda inaprovechado debido a pérdidas en el proceso de concentración), y en su caso, el precio que nos pagarán en las plantas metalúrgicas por la tonelada del concentrado que podamos conseguir en el lavadero. También hay que conocer los contenidos en elementos que puedan añadir valor comercial a nuestra producción, o que puedan afectar negativamente a éste. Esta cubicación, además de por lo datos puramente geológicos, está afectada por otros factores, como el geométrico (mayor o menor continuidad de la mineralización el en yacimiento, que puede hacer que determinadas zonas queden queden inaccesibles a la explotación), y por el tipo de minería que se pretende llevar a cabo: no es lo mi smo la explotación subterránea subterránea que la a cielo abierto, como diferencias más acusadas. acusadas. En cada caso, el planteamiento planteamiento económico-minero puede puede ser diferente, puesto que, por ejemplo, en la 6 de 71

explotación a cielo abierto, a menudo el hecho de que la explotación de una zona rica pueda obligar a desmontar una zona con mineralización pobre puede hacer rentable la explotación de esta zona, que en otras condiciones sería subeconómica. Una cuestión siempre importante es el análisis de las perspectivas de futuro del valor económico de la producción. Es un dato siempre interpretativo, no podemos "conocer el f uturo", saber qué oscilaciones van a poder tener los precios de los minerales, metales o rocas a lo largo de la vida prevista para nuestra explotación minera, ni de qué oscilaciones va a tener el dólar, principal divida en que se produce su cotización. No obstante, es necesario tener alguna indicación en ese sentido: conocer las perspectivas de mercado de nuestro producto, que no sean negativas de antemano, pues ello afectará negativamente a este dato del valor económico de la producción. El estudio de viabilidad  tiene como dato de partida el valor económico de nuestra producción, procedente la cubicación. Para que esta viabilidad sea cierta, ha de darse que: Producción = Costes de e xplotación + beneficio industrial De esta f orma, el estudio de viabilidad viabilidad incluye fundamentalmente el análisis de los costes de e xplotación, aunque a menudo también el de las expectativas de futuro del valor de la producción. Para este análisis, un dato primordial es el del plazo previsto para la explotación, que, en términos generales, no debe ser inferior a 10 años, para obtener la amortización completa de las inversiones. Para ello, normalmente se divide el tonelaje de las reservas entre 10, y se obtiene un valor indicativo de la producción anual prevista, lo que a su vez nos da el valor anual de la producción. Otro dato importante corresponde a la técnica de explotación a emplear, dado que cada una requiere unas inversiones determinadas, determinadas, tanto en instalaciones como en maquinaria. maquinaria. El tratamiento que requiera la mena implica también unas inversiones, que en general dependen dependen también del volumen de la producción anual, e implican un coste adicional fijo por tonelada. Las distancias a medios de transporte, tanto de ámbito local/regional local/regional (carreteras o ferrocarriles) como de mayor ámbito (puertos), añada un coste por t onelada variable variable en función de esta distancia y de la distancia al punto de consumo final. Los condicionantes medioambientales son en la actualidad muy estrictos, y pueden llegar desde la prohibición total de realizar determinadas explotaciones mineras, a la necesidad de llevar a cabo una restauración ambiental, cuyo coste se añade al propio de la explotación en sí. Por último, nos referiremos al coste de l a explotación en sí, que incluye los costes del personal, tanto implicado directamente en el proceso (los mineros), como los necesarios para el funcionamiento administrativo de la empresa, y los costes de explotación (consumibles, (consumibles, como energía eléctrica, combustible de maquinarias, repuestos...). repuestos...). Otro capítulo a considerar como coste es el de la investigación minera que se llevó a cabo para descubrir el yacimiento, que ha de ser c ubierto también por la explotación. Incluso hay que incluir los costes de otras prospecciones llevadas a cabo son éxito antes de encontrar este yacimiento, así como de las que se sigan llevando a cabo para descubrir otros, mientras que no se produzca otro descubrimiento que pueda asumir esos costes. En definitiva, la viabilidad de un yacimiento depende de tantos factores, que además pueden variar tanto a lo largo del periodo de actividad de la explotación, que a menudo se dice que el estudio de su viabilidad solamente termina cuando el yacimiento ya se ha agotado. Por ello, la minería tiene l a justa consideración de actividad económica de alto riesgo.

Lecturas recomendadas  Annels, A.E. (1991). Mineral Mineral deposit evaluation: A practical approach. approach. Chapman & Hall. 436 pg. Bustillo Revuelta, M.; López Jimeno, C. (1996). Recursos Minerales. Tipología, prospección, evaluación, explotación, mineralurgia, impacto ambiental.  Entorno Gráfico S.L. (Madrid). 372 pg. Craig, J.R.; Vaughan, D.J. (1981). Ore microscopy and ore petrography. petrography . Wiley. 406 pg. Fander, H.W. (1985). Mineralogy for metallurgists: An illustrated guide. guide . The Institution of Mining and Metallurgy. 77 pg. Jones, M.P. (1987). Applied (1987). Applied mineralogy: a quantitative quantitative approach approach.. Grahan & Trotman. 259 pg. Mangas, J.; Sierra, J. (1991). Las inclusiones fluidas: Métodos de análisis e interpretación . In : Lunar, R.; Oyarzun, Oyarzun, R. (Eds.). Yacimientos minerales: técnicas de estudio, tipos, evolución metalogénica, exploración (Parte 1). Ed. Centro de Estudios Ramón Areces. 79-146. López Vera, F. (1991). Isótopos estables ligeros en el estudio e investigación de los yacimientos minerales. les. In : Lunar, R.; Oyarzun, R. (Eds.). Yacimientos minerales: técnicas de estudio, tipos, evolución metalogénica, exploración (Parte exploración (Parte 1). E d. Centro de Estudios Ramón Areces. 147-177.

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3.- L OS Y ACIMIENTOS MINERALES: B ASES PARA UNA CLASIFICACIÓN Introducción Procesos geológicos externos o exógenos Procesos geológicos internos o endógenos Lecturas recomendadas

INTRODUCCIÓN Un aspecto fundamental de cualquier estudio sistemático es la clasificación de los objeto del estudio. El principal problema que se plantea en cualquier clasificación de objetos naturales es fijar el o los criterios a seguir a la hora de efectuar esta clasificación de forma que nos sea de utilidad práctica, y que permite un agrupamiento de los objetos de tipo unívoco, es decir, que el mismo objeto no entre más que en uno solo de los grupos que se establezcan. De esta forma, una clasificación que es poco adecuada para los minerales, como es la genética (el cuarzo, por ejemplo, se clasificaría en todos los grupos que se establezcan, establezcan, pues se f orma en todos los ambientes geológicos posibles) sí es adecuada para la clasificación de rocas y de yacimientos minerales, pues éstos tienden a formarse por procesos concretos y únicos. No obstante, el problema a menudo es identificar correctamente qué proceso es el que ha f ormado una roca o un yacimiento mineral en concreto. Una ventaja importante de la clasificación clasificación genética es que nos permite establecer un c riterio importante para la investigación de ot ros yacimientos similares: el conocimiento preciso del modo de formación implica identificar las rocas con las que se asocia, las relaciones que que presenta la m ena con la ganga, las relaciones espaciales entre roca y yacimiento y a su vez éstas con su entorno estructural. Este cuadro nos va a servir de guía en la búsqueda de nuevos yacimientos en áreas próximas, o en otras regiones similares desde el punto de vista geológico. Por tanto, la clasificación que hemos adoptado aquí para el estudio de los yacimientos es en general, una clasificación genética, basada en la identificación del proceso geológico que ha dado origen a esa concentración de minerales. Estos procesos pueden ser englobados en dos grandes grupos: 1. Procesos exógenos, esto es, todos aquellos que tienen lugar por encima de la superficie terrestre, como consecuencia de la interacción entre las rocas y la atmósfera y la hidrosfera. 2. Procesos t odos aquellos que tienen lugar por debajo de la superficie terrestre, Procesos endógenos endógenos, o todos como consecuencia de los procesos de liberación del calor interno del planeta, materializados en la Tectónica de Placas y procesos asociados, tales como el magmatismo y el metamorfismo.

PROCESOS ROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS O EXÓGENOS La exposición de las rocas a la acción de los agentes externos de nuestro planeta (atmósfera, hidrosfera) produce una serie de efectos que en general conocemos bien: alteraciones (por ejemplo, la oxidación de los metales, como el hierro), cambios bruscos de temperatura, disolución de componentes. Fenómenos que se conocen con el nombre de meteorización (química meteorización (química y fí sica). Como resultado, los materiales duros y compactos se disgregan y disuelven en parte, y los productos (f ragmentos, sales), son transportados hídrica o mecánicamente. La migración y posterior depósito de estos productos serán consecuencia de las condiciones físicas y químicas del medio (barreras físicas y químicas). Estos procesos conducen a la formación de las rocas y yacimientos de origen exógeno. A efectos de una clasificación más detallada, se pueden diferenciar dos grandes subtipos: subtipos: rocas o yacimientos residuales (originados les (originados como consecuencia de los fenómenos de m eteorización in situ, situ, de la propia roca-madre), y rocas o yacimientos sedimentarios, sedimentarios, originados como consecuencia de los f enómenos de depósito, depósito, en general a distancias más o menos grandes de las rocas-madre. Estos yacimientos o rocas sedimentarias se clasifican en mayor detalle, en función del proceso sedimentario: Rocas o yacimientos yacimientos detríticos: el depósito depósito se origina de forma física, como consecuencia consecuencia de de la pérdida de poder de arrastre del agente de transporte, con lo que las partículas transportadas caen al fondo de la cuenca. Se depositan así los materiales sedimentarios sedimentarios (gravas, arenas) y minerales sedimentarios. Un ejemplo de yacimientos de este tipo son los placeres de metales preciosos, como el oro. Rocas o yacimient os químicos: quími cos: el el depósito se produce por precipitación precipit ación de las sales o compuestos compuesto s químicos, como consecuencia de una saturación de las aguas en estas sales o por la acción de barreras geoquímicas (Eh, pH, presencia de electrolitos. Ejemplos de este tipo de yacimientos son las evaporitas (sales, yeso) o las formaciones bandeadas de hierro (BIF). Rocas o yacimientos yacimientos bioquímicos bioquímicos y orgánicos: la sedimentación sedimentación es una acumulación acumulación de restos de organismos (conchas, (conchas, caparazones, esqueletos, materia vegetal). Las fosforitas y el carbón son ejemplos de este tipo de yacimientos. 

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Todas estas rocas o yacimientos de origen sedimentario presentan caracteres generales comunes: suelen estar estructurados en capas, están afectados por la deformación tectónica, tectónica, y suelen presentar una gran extensión lateral, y en general, general, una potencia (espesor) limitado.

PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS O ENDÓGENOS Los procesos que tienen lugar por debajo de la superficie de nuestro planeta tienen su origen en la liberación de su calor interno, y se manifiestan en una serie de fenómenos, algunos de los cuales pueden observarse directamente en la superficie, como es el c aso del volcanismo. Esta liberación del calor interno se produce de dos formas: por radiación (o radiación (o conducción) y por convección. convección. La radiación  es la liberación del calor transmitido desde zonas calientes a zonas frías, de la misma forma que el extremo exterior de una cuchara sumergida en un líquido caliente termina c alentándose: alentándose: no i mplica movimiento de materia, solo transmisión del calor. En la convección  el calor se transmite en forma de movimiento de lo caliente hacia zonas frías. Ejemplos son la convección de aire caliente que se produce desde los radiadores de las habitaciones, y el movimiento que se produce del agua al calentarla en un recipiente. De la misma manera, nuestro planeta, cuyo interior se encuentra a alt as temperaturas, libera su calor de estas dos formas. Por un lado, emite calor hacia el espacio, con lo que la tem peratura superficial superficial es un compromiso entre el calor que el propio planeta libera y el producido por la i rradiación solar, y esta temperatura aumenta con la profundidad (gradiente geotérmico). Por otra parte, la convección produce produce un lentísimo movimiento de las rocas de zonas profundas hacia la superficie, que fuerza el movimiento de las rígidas placas litosféricas, lo que conocemos con el nombre de tectóni ca de placas. La combinación de estos dos mecanismos (y las interacciones que se producen entre las placas) es responsable de los f enómenos enómenos internos del planeta: fenómenos sísmicos  (terremotos), fenómenos magmáticos  (volcanismo, como más conocido) y fenómenos de transformación de las rocas al quedar sometidas a altas presiones y/o temperaturas (metamorfismo ). Los fenómenos sísmicos no dan origen a rocas ni a yacimientos, pero los otros dos si. El magmatismo  incluye los procesos implicados en la génesis y evolución de los magmas, magmas, es decir, de masas de roca fundida que se originan en regiones profundas del planeta y ascienden, pudiendo llegar hasta la superficie. E studiaremos con más detalle este proceso en los temas correspondientes, correspondientes, pero hay una serie de apartados que permiten una subdivisión más completa de las rocas y yacimientos originados en relación con este proceso: El origen origen de los magmas. La formación for mación del magma obedece obedece a fenómenos fenóme nos complejos, complej os, que tienen lugar en regiones profundas de la corteza, o el manto superior. Por tanto, su estudio solo se puede abordar desde la experimentación en laboratorios muy especializados, que permita reproducir las condiciones de alta presión y temperatura responsables de estos procesos. Un aspecto muy importante a c onsiderar onsiderar es que se originan por f usión incompleta de los materiales correspondientes: correspondientes: no es una fusión total de éstas, sino parcial, comenzando por los minerales de punto de fusión más bajo, y finalizando con los más reactivos. Esto hace que, en f unción de cual sea el porcentaje de fusión, se puedan obtener a partir de un mismo material madre magmas muy diferentes. La evolución evolución del del magma: una vez vez formado, y hasta hasta que se se consolida consolida completamente completamente por cristalización, el magma asciende a través de la corteza terrestre, sufriendo algunos cambios mineralógicos y químicos. Entre estos cambios, los más importantes son la cristalización fraccionada (posibilidad de que algunos de los cristales que pueda contener el magma se separen de éste), la asimilación (digestión parcial de rocas de la corteza por el magma durante su ascenso) y la mezcla de magmas. Estos cambios, por tanto, pueden modificar de forma muy importante la composición de un magma. La cristalización crist alización del magma: Al ascender en la corteza el magma se pone en contacto con rocas más frías, y él mismo se enfría. Al alcanzase las temperaturas de cristalización de minerales determinados, éstos se forman, disminuyendo la capacidad del magma de ascender: aumenta su viscosidad. viscosidad. Durante el proceso de enfriamiento se f orman determinados minerales, en función de la termodinámica del fundido, r eteniendo eteniendo determinados elementos (los que pasan a formar parte de esos minerales) y produciendo un enriquecimiento residual en los elementos que no tienen cabida en los minerales formados. Así, esta etapa de cristalización cristalización principal da origen a las rocas plutónicas, cuya mineralogía y textura estarán relacionadas con la historia global del magma. Con posterioridad posteriori dad a la cristalización principal del magma, los fluidos residuales se liberan y evolucionan entre la zona de cristalización y la superficie. Cristalizan allí donde se encuentran con condiciones favorables para ello: cuando el enfriamiento del fluido provoca la cristalización de determinados minerales, o cuando cambian las condiciones de presión, o de Eh-pH. En ocasiones, estos fluidos llegan a regiones superficiales, superficiales, dando origen al desarrollo de sistemas geotérmicos. Por otra parte, el magma puede alcanzar la superfici e de la corteza, dando origen a los procesos procesos volcánicos. volcánicos. En estas condiciones se pueden dar dos situaciones diferentes: que alcance la superficie continental, en un medio subaéreo, o que la salida del magma, o erupción, se produzca produzca bajo 

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el agua del mar, o de lagos... Cuando el enfriamiento es muy brusco, los componentes mayoritarios del magma cristalizarán o se enfriarán formando un vidrio (obsidiana o perlita) o un material escoriáceo (pómez), (pómez), mientras que l os volátiles se liberarán a la atmósfera, y se dispersarán. En el segundo caso, los volátiles podrán interaccionar con el agua y sus sales, formando compuestos insolubles de esos elementos (Pb, Zn, Cu, Fe, Hg....) lo que dará origen a yacimientos minerales. De esta forma, los procesos magmáticos se pueden considerar como un conjunto de procesos muy activos en la formación de yacimientos, yacimientos, tanto de rocas como de minerales de interés minero. Por contra, el metamorfismo  es un proceso que no suele producir transformaciones de interés minero.  Algunas excepciones excepciones son la transformación transformación de las calizas calizas en mármoles, de mayor mayor compacidad y vistosivistosidad que la de las rocas originales, l a formación de serpentinitas, roca t ambién con posibilidades ornamenornamentales, o la génesis de minerales nuevos con aplicaciones industriales, como el granate, la andalucita... Pero en general, el metamorfismo, al ir acompañado de deformación tectónica, y de removilización de componentes volátiles, es un proceso que destruye l os yacimientos, más que generarlos. Todo ello nos lleva a una clasificación en que prima el criterio genético , la relación que se establece entre el proceso geológico responsable responsable de la f ormación de la roca o mineral correspondiente y su producto final. El proceso generador sedimentario La erosión y el transporte Sedimentación detrítica Sedimentación química y bioquímica Sedimentación orgánica El proceso generador magmático Plutonismo y subvolcanismo Volcanismo Metasomatismo Hidrotermalismo El papel del metamorfismo

Lecturas recomendadas Earth Science A ustralia. htt p://www5.50megs.com/esa/mind p://www5.50megs.com/esa/mindep/depfile/clas_ ep/depfile/clas_dep.htm dep.htm Evans, A.M. (1993). Ore geology and industrial minerals: An introduction.  Blackwell Science, 389 pg. Guilbert, J.M.; Park, Ch.F. (1986). The geology of ore deposits. deposits . Freeman. 985 pg.

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4.- L A EROSIÓN Y EL TRANSPORTE Introducción Procesos erosivos Meteorización física Meteorización biológica Meteorización química Factores que influyen en la meteorización Procesos de tr ansporte ansporte Lecturas recomendadas

INTRODUCCIÓN Dentro del ambiente exógeno, uno de los procesos más importantes que tienen lugar, debido a la dinámica superficial del planeta, es la erosión, es decir, el desgaste físico y químico que sufren las rocas bajo la acción de los agentes atmosféricos. Asociado a este proceso está el de transporte transporte de l os productos de la erosión (fragmentos de rocas, m inerales, sales) por los mismos agentes que producen l os fenómenos de erosión: el agua, el viento. Los procesos erosivos tienen lugar como consecuencia de tres grupos de fenómenos: 1. Los de carácter carácter físico, ligados a cambios de temperatura, o de estado estado físico del agua (cristaliza(cristalización de hielo en grietas), 2. Los de tipo químico químico (disolución de minerales, minerales, hidrólisis hidrólisis de éstos, éstos, cristalización de sales) sales) 3. Los de tipo biológico biológico (acción (acción de determinados determinados microorganismos microorganismos,, como las bacterias, bacterias, líquenes, o de las raíces de plantas). Como resultado, las rocas de la superficie terrestre, formadas en d eterminadas condiciones de presión y temperatura, al quedar sometidas a otras muy diferentes reaccionan con el entorno, lo que induce a un desequilibrio. desequilibrio. Esto da l ugar a su fragmentación y a la salida de determinados componentes componentes químicos, desde su casi totalidad (si se produce su disolución), a la lixiviación o lavado de determinados componentes, que deja un residuo insoluble enriquecido en determinados elementos elementos o compuestos. Por su parte, el papel del transporte es también importante, ya que en algunos casos, si su acción es mas lenta que la del proceso erosivo, se podrá producir la acumulación in situ de situ de los productos de la erosión. En otros casos el proceso erosivo puede suponer el desmantelamiento continuo de estos productos. El transporte juega también un papel muy importante en la clasificación de los productos de la erosión, ya que su mayor o m enor capacidad de arrastre y reactividad química condicionan condicionan el que los productos de l a erosión sigan o no siendo transportados. transportados.

PROCESOS EROSIVOS Como ya se ha indicado, la erosión tiene lugar mediante tres grupos de mecanismos: mecanismos: f ísicos, químicos y biológicos, que en general se combinan, con mayor o menor importancia de unos u otros en f unción de un factor primordial: el clima, que condiciona a su vez la disponibilidad de agua, de vegetación, las temperaturas medias, sus oscilaciones. Estos factores influyen en la degradación a la intemperie de cualquier sólido. Por ello, hay climas que favorecen la preservación de las rocas, y climas bajo los que se produce una muy intensa meteorización, así como la rápida descomposición descomposición de cualquier cualquier resto orgánico. Meteorización física La meteorización física agrupa a aquellos procesos procesos o mecanismos que provocan la disgregación de las rocas, sin afectar a su composición composición química o mineralógica. Son de naturaleza variada: La acción acción del cambio de de temperatura temperatura nocturno/diurno, nocturno/diurno, sobre sobre todo en zonas zonas con fuerte insolación, insolación, provoca efectos de contracción/extensión térmica de los minerales que producen su rotura. Esta oscilación térmica es especialmente activa en los vértices y aristas de bloques de rocas, y es el principal responsable de las forma de "bolos" de los bloques graníticos sometidos a la acción de la intemperie. La acción abrasiva de los materiales arrastra arrastrados dos por el agua, el viento o el hielo hielo (glaciares), que golpean o se f rotan contra las rocas, f avoreciendo su disgregación disgregación mecánica. La acción de helada/deshielo helada/deshiel o en climas húmedos hace que el agua que se se introduce como humedad en las grietas de las rocas (formadas por otros procesos, como la oscilación térmica, p.ej.) al congelarse genere genere unas enormes presiones internas, que tienden a acentuar esas fracturas. Del mismo mismo modo, la introducción de de aguas cargadas en sales en esas grietas suele ir acompañada de la cristalización de las sales (sulfatos, carbonatos, cloruros) con el mismo efecto de provocar un aumento de la presión en la grieta, que produce su ampliación. Al irse aproximarse a la superficie superficie de la Tierra, las rocas que han estado sometidas sometidas a altas altas presiones de confinamiento sufren una pérdida de carga o descompensación litostática, lo que se traduce en la aparición en las mismas de f racturas por lo general paralelas a la superficie topográfica. 

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La fracturación tectónica de las rocas, previa previa a los procesos procesos erosivos, erosivos, favorece favorece la meteorización meteorización de éstas. Cada uno de estos procesos se da con mayor o menor importancia en unas regiones u otras en función de su climatología, y lo normal es que en cada región se den varios mecanismos, que pueden ser más o menos activos en cada caso dependiendo de la época del año (variaciones estacionales). Meteorización biológica Los organismos provocan también la meteorización de las rocas, en dos vertientes: una biofísica y otra bioquímica. En el apartado biofísico  tenemos fundamentalmente la acción de las raíces de árboles y arbustos, que al introducirse en el subsuelo subsuelo ensanchan las grietas que puedan existir y c olaboran en la fracturación de l as rocas. También podemos señalar el papel de algunos animales, sobre todo los que excavan madrigueras, o los organismos organismos costeros que viven sobre las rocas p erforando pequeñas oquedades, oquedades, contri buyendo buyendo de forma muy marcada a la acción erosiva del oleaje. Papel Papel aparte merece la acción erosiva desarrollada por el hombre, que con sus obras, construcciones, etc., provoca tantos y t an variados efectos erosivos. En el apartado bioquímico, las propias raíces de árboles y plantas actúan químicamente con las rocas, captando cationes y contribuyendo a la alteración de los minerales. Los líquenes, famosos por su capacidad de colonizar las superficies de todo tipo de rocas, segregan segregan ácidos que permiten su fi jación al sustrato rocoso. Por otra parte, los productos metabólicos de los organismos que viven sobre las rocas incluyen productos muy agresivos para éstas, que favorecen su descomposición. Meteorización química Las rocas, al estar formadas por minerales, son sensibles al ataque de los agentes químicos existentes en la superficie de la Tierra. Por tanto, las posibilidades de la meteorización química son tan variadas como puedan ser las relaciones que se establezcan entre las propiedades del mineral y la naturaleza del medio ambiente en el que se encuentre. Hay minerales solubles en agua, otros en ácidos débiles, otros en ácidos fuertes, otros tienen tendencia a incorporar agua a su estructura, algunos se ven afectados por la luz o por el calor solar, etc. Sin embargo, en lo que se refiere a sus efectos, son en su mayor parte de tres tipos: disolución, hidrólisis y oxidación, oxidación, sin olvidar otros que pueden ser localmente import antes, como la descomposición térmica. La oxidación de minerales implica el cambio del estado de valencia de los metales que contiene en presencia de oxígeno libre. El caso más conocido es el paso del hierro de 2+ a 3+, que afecta a minerales como pirita, olivino, piroxeno, biotita. Esta oxidación produce además un aumento de la carga positiva en el mineral, que tiende a compensarse con la entrada de iones hidroxilo (OH ) Esto, unido al mayor tamaño 3+ iónico del Fe , desestabiliza la red cristalina del mineral. La oxidación puede ir acompañada de los procesos que veremos a continuación. La hid ratación ratación implica la absorción de moléculas de agua y su incorporación a la estructura cristalina de algunos minerales. Es un proceso que suele implicar un aumento de volumen del mineral, y que en algunos casos puede ser reversible. El mineral hidratado suele tener distinta estructura cristalina que el original, es decir, se produce la formación de otro mineral. Es el caso, p.ej., de la anhidrita, que por hidratación se transforma en yeso: CaSO4 + 2 H2O -> CaSO4 · 2 H 2O Otro caso es el de algunos minerales de la arcilla (las denominadas arcillas expandibles, del grupo de la bentonita), capaces de absorber grandes cantidades de agua, lo que puede traducirse en un aumento de su volumen en hasta un 60%, mientras que al perder agua por desecación se vuelven a contraer. En algunos casos, la repetición cíclica de procesos de hidratación-deshidratación, propios de climas estacionales, puede provocar la destrucción de la red cristalina del mineral. La hidrólisis  consiste en la descomposición de los minerales debido a la acción de los hidrogeniones de las aguas ácidas. El proceso implica tres pasos: 1) rotura de la estructura del mineral. Debido a su peque+ ño tamaño y a su gran movilidad, los iones H  se introducen con f acilidad en las redes cristalinas, lo que produce la pérdida de su neutralidad eléctrica; para recuperarla, el cristal tiende a expulsar a los cationes, cuya carga es también positiva. Como consecuencia, la estructura cristalina colapsa, colapsa, y se liberan también los aniones. 2) Lavado o lixiviado de una parte de los iones liberados, que son transportados por las aguas fuera de la roca meteorizada. 3) Neoformación de otros minerales, por la unión de los iones que dan como resultado compuestos insolubles. La intensidad del proceso hidrolítico se traduce en el grado de lixiviación de elementos químicos y en la f ormación de nuevos minerales. Veamos un ejemplo: Un mineral frecuente en las rocas ígneas es la ortoclasa. Su hidrólisis hidrólisis produce la pérdida de parte de su potasio y de su sílice: + + 3 KAlSi3O8 + H  -> KAl2(Al,Si 3)O10 (OH)2 + 6 SiO2 + 2 K Es decir, implica la formación de un filosilicato (illita ), sílice (en forma de cuarzo o de gel, que puede ser arrastrado por el agua), y iones potasio, que se lixivian con el agua. Ahora bien, cuando el medio es muy + rico en H , se produce también la hidrólisis de la illita: + + KAl2(Al,Si 3)O10 (OH)2 + 2 H  -> 3 Al2Si2O5(OH)4 + 2 K 

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Es decir, la formación de caolinita caolinita y la liberación total del potasio contenido en el mineral original. En medios aún más ácidos, y a temperaturas más altas, se llega a producir también la hidrólisis de la caolinita, con formación de hidróxido hidróxido de aluminio, aluminio, gibbsita: + 3 Al2Si2O5(OH)4 + H  -> 2 Al(OH)3 + 2 SiO2 Otro caso de lixiviación es el que afecta a los carbonatos, en especial a la calcita: 2+ CaCO3 + H2O -> Ca  + 2 HCO3 La disolución  implica que determinados componentes componentes químicos de la roca pasan de f ormar parte de ésta, en forma de un compuesto mineral, a formar iones en disolución acuosa. Esto afecta sobre todo a los minerales que constituyen compuestos solubles, como la halita (NaCl) o en menor medida, el yeso (CaSO4 · 2H2O). No hay que olvidar que este proceso implica la disolución de algunos de los componentes de la roca, pero no de otros, es decir, arrastra (o lixivia) lixivia) a unos componentes, los más lábiles, y concentra relativamente a otros en el residuo. En cada caso, dependiendo de la concentración del mineral que se disuelve, los cambios serán más o menos importantes. Los procesos de disolución e hidrólisis se ven favorecidos por factores climáticos y ambientales, y en especial por las altas temperaturas de los climas cálidos, que favorecen la dinámica de los procesos, y por tanto, la presencia de aniones en el agua que la hacen más activa químicamente: caso de los aniones Cl , 23SO4 , HCO . La presencia en el área de compuestos "precursores" de estos aniones, como los carbonatos o sulfuros, f avorece aún más este hecho. Es el caso, p.ej., de la existencia existencia de yacimientos de sulf uros metálicos. Es importante observar que frente a estos procesos de disolución y lixiviación hay elementos que se movilizan con mayor f acilidad que otros; hay elementos que entran en disolución con gran facilidad, mientras que otros tienden a formar geles, menos solubles, o forman rápidamente compuestos muy insolubles, quedando por tanto retenidos en el residuo de la r oca. Así, los elementos se lixivian por el siguiente orden de mayor a menos f acilidad: acilidad: Na2O>CaO>FeO>MgO>K 2O>SiO2>Al2O3 mientras que los que tienden a concentrarse en la roca alterada son: H2O>Fe2O3 Factores que influyen en la meteorización meteorización Como hemos visto, son muchos los mecanismos que actúan de forma coordinada para producir la mete orización. Cada uno precisa de unas condiciones más o menos importantes para actuar, en forma de una serie de factores condicionantes: el clima, la litología, la topografía, la actividad biológica, biológica, el tiempo de actuación y los procesos de transporte. El clima tiene, como ya se ha indicado anteriormente, una influencia fundamental, ya que controla la mayor o menos abundancia de agua (principal agente de la meteorización) y de vegetación. Otro factor asociado es la temperatura y sus oscilaciones. Destaquemos, en lo que se refiere a l a meteorización química, que cada aumento de 10ºC de la t emperatura duplica la velocidad a la que se producen la mayoría de las reacciones químicas.  Así, el clima más favorable para los procesos procesos de meteorización es el tropical, en el que la abundancia de agua, unido a las altas temperaturas existentes, favorece la mayor parte de los mecanismos mecanismos erosivos analizados. En climas extremos siempre habrá un agente muy predominante: en climas muy fríos serán los propios del arrastre por el hielo (acción de los glaciares), en los muy secos y cálidos, la acción del sol, etc. La litología tiene una influencia decisiva decisiva sobre determinados mecanismos. Hay rocas, como las cuarcitas, que por su estabilidad química apenas son afectadas por los procesos de meteorización química, y por su dureza, tampoco por los de tipo fí sico; por eso, normalmente aparecen formando altos topográficos. Otras presentan distintas características en función del clima. Los granitos se alteran con gran facilidad en climas cálidos por la hidrólisis de sus feldespatos, mientras que en climas fríos y secos resisten bien los efectos de la meteorización. meteorización. De igual manera, l as calizas necesitan climas cálidos y húmedos para que se produzca su disolución. Una observación importante es que en las rocas ígneas la estabilidad de los minerales que las forman (Serie de Goldich) es contraria al orden en que se forman, definido por la denominada Serie de Bowen. Factores asociados al litológico son la porosidad y permeabilidad que pueda presentar la roca, y su mayor o menos grado de fracturación tectónica, que favorecen la infiltración de aguas superficiales, favoreciendo a su vez los procesos de meteorización química y/o biológica. biológica. La topografía, o las formas locales del relieve, pueden afectar a algunos de los mecanismos activos de erosión: por ejemplo, las laderas de solana sufren procesos distintos que los de las de umbría. E n las primeras los veranos serán favorecedores de los procesos que implican la insolación, mientras que en las segundas durante los inviernos la acción del hielo podrá ser un agente erosivo importante. También el hecho de que exista una pendiente favorece procesos distintos a los propios de las planicies; en las primeras el agua discurre arrastrando los iones, mientras que en las segundas se produce un contacto más continuado entre el agua cargada de sales y las rocas. Así, por ejemplo la laterización requiere un relieve relieve muy suave. 13 de 71

La actividad biológica afecta también a los mecanismos de meteorización activos. En términos generales, la presencia de una cubierta vegetal continua favorece los procesos de meteorización química, mientras que la ausencia de ésta f avorece los de tipo físico. El tiempo  favorece los procesos de meteorización, en general: todos estos procesos son de carácter lento, con lo que cuanto más tiempo queden sometidas las rocas a la acción de la int emperie, mayor mayor facilidad tendrán los procesos erosivos para actuar. Así, si las r ocas que albergan un depósito mineral son rápidamente cubiertas por otras (p.ej., sedimentarias sedimentarias o volcánicas), éste será preservado de los procesos erosivos. En este sentido, la tectónica r egional egional puede jugar un importante papel.

PROCESOS ROCESOS DE TRANSPORTE Como hemos visto, la acción de los mecanismos erosivos, físicos y químicos, tiende a dar origen a tres tipos de productos: fragmentos de minerales o rocas (que reciben el nombre de clastos), clastos), geles e iones en disolución. El transporte se lleva a cabo de tres formas: como iones en solución, como suspensiones coloidales, coloidales, o como carga en fondo. Los iones viajan en solución , y para que se produzca su precipitación química han de quedar sometidas a condiciones específicas específicas producto de solubilidad solubilidad (kps), o de sobresaturación, como las que ocurren en l as salinas. Otra posibilidad es que los aniones y cationes sean fijados por organismos para construir sus caparazones, como es el caso de muchos moluscos, algunas algas microscópicas (diatomeas), (diatomeas), u otros microorganismos, croorganismos, que fijan el carbonato cálcico de las aguas. También es posible que la mezcla con otros fluidos produzca la precipitación de determinados compuestos. Por ejemplo, en relación con las emisiones volcánicas submarinas se produce la salida de abundantes metales pesados y formas químicas del azufre, provocando la precipitación de sulfuros de esos metales. En suspensión  se transportan las partículas más pequeñas, y los geles, mientras que como carga en fondo se transportan los clastos de mayor tamaño. A su vez, dentro de esta última modalidad existen tres posibilidades: posibilidades: saltación, rodadura o arrastre. El hecho de que las partículas físicas sean transportadas de una u otra f orma depende en primer lugar de la velocidad de la corriente (cuanto mayor sea ésta, mayor será el tamaño medio de las partículas transportadas por cada modalidad). Otros factores que influyen son el tamaño de las partículas, su densidad y su forma: a igualdad de tamaño las más densas serán transportadas con mayor dificultad, mientras que la forma influye sobre todo en el mecanismo de transporte activo: las más redondeadas tenderán a rodar, y las menos, a ser arrastradas, o a saltar (ver figura).

El depósito de las partículas se produce cuando la corriente pierde energía, o lo que es lo mismo, velocidad. Primero dejará de ser transportada la carga en fondo, y cuando la energía sea muy baja, es decir, en aguas mansas o al cesar el viento, se depositará también la carga en suspensión. También en estas condiciones de baja energía de transporte, y sobre todo si se producen cambios en la fisico-química de las aguas de transporte (como suele ocurrir en la desembocadura desembocadura en un mar o lago) se produce la floculación de los geles, constituidos normalmente normalmente por partículas arcillosas. arcillosas.

Lecturas recomendadas Collison, J.D.; Thompson, D.B. (1989). Sedimentary structures. structures. Unwin & Hyman. 207. Macdonald, E.H. (1983). Alluvial (1983). Alluvial mining: The geology, geology, technology technology and economics economics of placers placers.. Chapman & Hall. 508 pg. Tucker, M.E. (1991). Sedimentary (1991). Sedimentary petrology. Backwell petrology.  Backwell Science. 260 pg.

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5.- PRODUCTOS DE LA METEORIZACIÓN Regolitos y suelos Perfil del suelo Clasificación de los suelos Paleosuelos Lateritas y bauxitas Gossans Otros yacimientos residuales  Alteración de los monumentos monumentos Lecturas recomendadas Hemos visto a lo largo del tema anterior como se produce la meteorización, y cuales son sus principales productos: los clastos, geles e iones, que son transportados hacia los medios de depósito. Pero hay minerales y rocas que son producto de estos procesos, produciéndose produciéndose una acumulación in situ caracteríssitu característica. Los más extendidos son los regolitos y suelos, las lateritas y bauxitas, y los gossans. También nos vamos a referir dentro de esta tema a los procesos de degradación de la piedra natural, lo que recibe el nombre genérico de "mal de la piedra".

REGOLITOS Y SUELOS La acción de los agentes atmosféricos sobre las rocas existentes en la superficie del planeta produce unos cambios en su naturaleza cuyo alcance hemos visto en el tema anterior. El resultado es la formación de un manto más o menos continuo de materiales intensamente alterados, de espesor variable y caracteres que dependen en el detalle de diversos factores, entre los que los más import antes son la naturaleza de la roca original y el clima existente en la r egión. Denominamos regolito  al conjunto de materiales producto directo de la meteorización de un sustrato. Se trata de un conjunto de materiales relativamente relativamente homogéneo, homogéneo, f ormado por los fragmentos de la roca original, y de minerales neoformados durante el proceso ( arcillas, carbonatos). carbonatos). Por su parte, recibe el nombre de suelo  este mi smo conjunto cuando aparece estructurado, estructurado, es decir, dividido en una serie de bandas u horizontes, que se originan durante la evolución geológica y biológica del regolito. Esta diferencia explica el que al "suelo" de otros planetas, como el de nuestro satélite, la Luna, no se le denomine así, sino regolito: se trata de una acumulación no estructurada estructurada de polvo cósmico y de materiales procedentes de la trituración de rocas de la superficie planetaria planetaria como resultado del impacto de meteoritos. Los regolitos y suelos están formados por componentes sólidos, líquidos y gaseosos, además de un importante componente orgánico. Los componentes sólidos son los f ragmentos de rocas y minerales procedentes de la meteorización. Los líquidos, el agua de infiltración, más o menos cargada de sales en disolución. Los gaseosos corresponden a aire atrapado en los poros del componente sólido, más o menos oxigenado cuanto mejor sea la porosidad del material. La materia orgánica corresponde a restos de la descomposición de organismos (vegetales y animales), más o menos transformada en ácidos húmicos, pero también materia viva: raíces de plantes, y microflora bacteriana saprofítica. El suelo se utiliza con fines agrícolas, ganaderos y como reserva forestal; son muy importantes las modificaciones debidas al uso urbano de éste. Las actividades industriales, urbanas, agrícolas y ganaderas implican la existencia de residuos tóxicos o desechos peligrosos para los suelos y el agua. Los responsables de las e xplotaciones xplotaciones industriales, ganaderas y agrarias deben asegurar un tratamiento de desechos en los lugares adecuados adecuados a fi n de degradar en el menor grado posible su valor ecológico y permitir su utilización posterior. Perfil del suelo Como ya hemos referido, cuando un regolito aparece estructurado recibe el nombre de suelo. Salvo en situaciones muy concretas, o en regolitos muy recientes, normalmente esta estructuración estructuración aparece desarrollada al menos en sus términos básicos. Es decir, que cuando observamos este manto de alteración existente bajo la superficie de cualquier punto de nuestro planeta, podemos ver que está formado por una serie de capas u horizontes, horizontes, distribuidos de forma aproximadamente paralela a la superficie topográfica. Se pueden diferenciar tres horizontes principales, que se designan designan como A, B y C. El horizonte A es el más superficial, y se caracteriza por su color oscuro, debido a la presencia en el mismo de abundante materia orgánica. Además, es el más intensamente afectado por los procesos de disolución, que arrastran sus iones hacia horizontes más profundos, por lo que se le conoce también como horizonte de lixiviación o de lavado. 15 de 71

El horizonte B recibe también el nombre de horizonte de acumulación, porque en él se produce el depósito de iones procedentes del lavado del A. Se caracteriza por la abundancia de componentes minerales, que pueden ser tanto arcillas, producto de la meteorización de la roca, como sales precipitadas: precipitadas: carbonato cálcico e hidróxidos de hierro son los más comunes. El horizonte C es el f ormado directamente directamente sobre la roca, por lo que está constituido mayoritariamente por fragmentos más o menos alterados y estructurados de ésta. El proceso de formación del suelo recibe el nombre de edafogénesis. El proceso comienza con la formación de un regolito, sobre el que se implanta la vegetación y se produce la vida y muerte de animales y plantas. La acumulación de esta materia orgánica, y los procesos de lavado superficial producen la diferenciación de un suelo AC. Con el tiempo se llegan a desarrollar los procesos de transporte y meteorización avanzada que dan origen al horizonte de acumulación (B), formándose el característico suelo completo ABC (ver figura).

Clasificación de los suelos La naturaleza de un suelo depende de gran número de factores, que se conjugan para dar origen a distintos tipos, que pueden clasificarse de maneras muy diversas. Una clasificación básica es la que divide los suelos en dos grandes grupos: zonales y azonales. Los su elos zonales zonales son suelos maduros, en cuya evolución juega un papel primordial el clima, con el que se encuentran en equilibrio. Es por ello que su distribución geográfica suele presentar un carácter regional, en respuesta a la distribución de la vegetación y las regiones climáticas. Pertenecen a esta categoría, entre otros: Suelos en zonas pol ares. Las bajas temperaturas reinantes en estas zonas hacen que la meteorización química sea poco activa. La mayor parte del suelo se encuentra permanentemente helado (permafrost) permafrost) y sólo la parte superficial del mismo (mollisuelo (mollisuelo)) llega a deshelarse durante el verano. En este último, los hielos y deshielos provocan deslizamientos de partículas, que unido a la existencia del permafrost a partir de los dos o tres metros de prof undidad, undidad, impiden la formación de los diferentes horizontes edáficos. Además, en determinadas zonas el permafr ost presenta hidratos de gas (los denominados clatratos), que constituyen un posible recurso geológico para la obtención de metano. Suelos de latitudes medias cálidas . Son propios de regiones de clima mediterráneo, y pueden ser de varios subtipos: suelos pardos mediterráneos, mediterráneos, con un horizonte A decolorado y horizonte B rico en arcilla y de color pardo rojizo; suelos rojos mediterráneos, mediterráneos, típicos tí picos de condiciones más áridas, y con un horizonte B de color rojizo; costras calcáreas o caliches, caliches, propios de regiones áridas o semiáridas, sin horizonte A y con un horizonte B formado por una costra o escudo de carbonato cálcico. Suelos de latitudes medias fr ías. En estas regiones se forman los suelos de tipo podsol, podsol, con un horizonte B que incluye un nivel oscuro de acumulación de humus y óxidos de hierro. En regiones algo menos frías se f orman las tierras pardas, con un característico horizonte B de color pardo. Suelos de latitudes b ajas . En climas tropicales muy húmedos, con gran intensidad y larga duración de la meteorización química, se forman suelos con un horizonte B de gran espesor, muy compactos y resistentes, y enriquecidos en óxidos de hierro y aluminio: las lateritas y bauxitas que veremos a continuación. Los suelos azonales son suelos cuya géne sis está condicionada principalmente por un factor particular distinto al climático, y que puede ser el l itológico o el topográfico. Entre los condicionados condicionados por la litología de la roca subyacente se encuentran la rendzina, rendzina , un suelo oscuro que se desarrolla sobre calizas; el ran

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ker , similar al anterior pero f ormado sobre rocas silicatadas, silicatadas, como el granito o la pizarra, o el chernozem, chernozem, formado sobre el loess, loess, y caracterizado por un horizonte A de gran espesor. Entre los condicionados por la topografía se encuentran los suelos hidromorfos o hidromorfos o gleys, gleys, propios de zonas encharcadas, o los suelos aluviales, aluviales, que se f orman sobre los sedimentos de las llanuras de inundación de los ríos. Paleosuelos Son suelos formados en un pasado geológico, que se han preservado de la acción erosiva por parte de los agentes externos y han quedado fosilizados dentro de una secuencia sedimentaria. Al tratarse de la parte más superficial y alterada del sustrato rocoso, los suelos son susceptibles de ser erosionados, lo que dificulta su presencia en el registro geológico. Los suelos que con más facilidad pueden conservarse, son aquellos que presentan presentan un perfil con niveles resistentes (lateritas, costras calcáreas, calcáreas, etc.); etc. ); aunque en ciertas condiciones suelos poco resistentes pueden también llegar a conservarse. conservarse. Debido al condicionamiento climático que presentan los suelos, el estudio de las características de los paleosuelos permite conocer las condiciones climáticas que reinaron en el pasado, durante su formación.

L ATERITAS Y BA UXITAS Como acabamos de ver, las lateritas y bauxitas corresponden en realidad a un tipo particular de suelo, desarrollado en condiciones específicas: específicas: en climas tropicales, con temperaturas medias altas, y con alta pluviosidad. pluviosidad. Un carácter también necesario para el desarrollo de estos suelos peculiares es la topografía plana, por favorecer la permanencia del agua en el suelo, y retardar los procesos erosivos sobre el mismo. Por su interés minero, los estudiamos de forma específica. específica. Las lateritas  se pueden definir como horizontes edáficos fuertemente enriquecidos en óxidos e hidróxidos de hierro, como consecuencia de la acumulación de estos componentes en respuesta a la meteorización química avanzada de una roca que ya previamente mostraba un cierto enriquecimiento enriquecimiento en este componente. Están formadas mayoritariamente por hidróxidos y óxidos de hierro (goethita, lepidocrocita, hematites), a menudo acompañado acompañado de sílice o cuarzo, y de hidróxidos de aluminio y manganeso. En general estos minerales se disponen en agregados terrosos o crustiformes, formando capas de espesor muy variable, que puede llegar a la decena de metros. Se forman en zonas de relieve horizontal sobre rocas ricas en hierro, f undamentalmente undamentalmente sobre rocas ígneas básicas o ultrabásicas, ricas en minerales ferromagnesianos como el olivino o el piroxeno. La hidrólisis de estos minerales, a través de serpentina y clorita fundamentalmente, produce como productos finales óxidos/hidróxidos de hierro, sílice, y sales solubles de Mg y Ca (procedente de clinopiroxeno). Algunos de los componentes minoritarios de estos minerales (Ni, Cr, Co) pueden también concentrarse en la laterita, aumentando sus posibilidades mineras. De las lateritas se extrae fundamentalmente hierro, a menudo enriquecido, como hemos mencionado, en elementos metálicos refractarios. Algunos de los yacimientos de hierro más importantes del mundo son de este tipo, como los del estado de Minas Gerais, en Brasil. Las bauxitas  son muy similares a las l ateritas, pero enriquecidas preferencialmente en hidróxidos hidróxidos de aluminio, debido a que se forman sobre rocas previamente enriquecidas en este elemento. Los minerales que forman las bauxitas son bohemita, diasporo y gibsita, a menudo acompañados de hidróxidos de hierro, óxidos de hierro y titanio (hematites, (hematites, rutilo), rut ilo), y minerales arcillosos, fundamentalmente caolinita. Al igual que en las lateritas, estos minerales se asocian en agregados terrosos y crustiformes, así como bandeados, brechoides, pisolíticos. Suelen presentar coloraciones claras, a menudo con tonalidades rojizas, debidas a la presencia de hidróxidos de hierro. Su composición química es variable en el detalle, y nos define su calidad industrial. En especial su relación Al2O3/SiO2 y su contenido en Fe2O3 permiten su clasificación clasificación detallada y comercial. Especial interés tiene el parámetro ALFA, cuya fórmula es la siguiente:  ALFA = [0.85 · (%SiO2 – (%Al2O3)]/%Al2O3 Este parámetro define aproximadamente el exceso o déficit de alúmina de un material respecto a una caolinita, afectado por un signo negativo, y permite clasificar los materiales bauxíticos en las siguientes categorías: Bauxitas: Bauxitas: ALFA entre –1 y –0.75 Bauxitas arcillosas: ALFA entre –0,75 y –0.50 Arcillas bauxíticas: ALFA entre –0,50 y –0.25 Arcillas poco bauxíticas: ALFA entre –0,25 y 0.00 Materiales Materi ales arcillosos: ALFA entre 0.00 y 0.25 Materiales detríticos: ALFA 0.25 Se forman sobre rocas ricas en minerales alumínicos, y en concreto, sobre rocas ígneas ácidas, ricas en feldespatos (granitos, sienitas), o sobre r ocas sedimentarias arcillosas arcillosas (lutitas) o sobre rocas metamórficas ricas en moscovita (esquistos, micasquistos). También pueden formarse sobre calizas, c omo consecuen     

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cia de la disolución de estas, que deja un residuo arcilloso ( terra rossa) rossa) cuya meteorización a su vez puede dar lugar a la bauxita. Las bauxitas se explotan para la extracción metalúrgica del aluminio, del que son la única mena. Los pri ncipales yacimientos de bauxitas se localizan en Australia, Brasil, Guayana, Guayana, Surinam.

Gossans Con este nombre de gossan se conocen también las monteras de alteración de algunos yacimientos de sulfuros: cuando éstos quedan sometidos a la acción de la intemperie, sufren una serie de procesos supergénicos con zonación vertical, vertical, de la forma indicada en la figura adjunta, que muestra un esquema típico de un gossan, en el que se pueden diferenciar tres grandes zonas, de abajo arriba: Zona primaria, que corresponde a los sulfuros inalterados. Zona de cementación , que es la situada por debajo del nivel freático, en la que se producen enriquecimientos en sulfuros de cobre de tipo calcosina – covellina. Zona de oxidación , comprendida entre el nivel freático y la superficie, y caracterizada por un muy importante enriquecimiento en óxidos e hidróxidos de hierro. Se puede considerar subdividida en dos subzonas: la situada por debajo de la superficie, en la que aún podemos tener otros compuestos metálicos oxidados, como sultatos, cloruros..., y la zona superficial o de gossan propiamente dicho, formada por una acumulación masiva de hidróxidos de hierro. En conjunto, por tanto, se caracteriza por un importante enriquecimiento en hidróxidos de hierro tipo goethita, lavado de Zn y Cu fundamentalmente, y concentración diferencial diferencial del oro y l a plata, que, además, pasan de estar como impurezas en las redes cristalinas de los sulfuros, a estar como elementos nativos, lo que favorece su explotabilidad.  

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La formación de un gossan implica la alteración de los sulfuros, lo que a su vez implica que el azufre de éstos pasa a forma de sulfatos solubles, solubles, que se l iberan en el medio ambiente produciendo fenómenos de acidificación de aguas, aguas, similares a l os que se producen cuando se liberan en la superficie del terreno sulfuros, durante la minería. De hecho, algunas escombreras romanas de la Faja Pirítica I bérica son auténticos gossans, ya que en ellas se han producido los mismos fenómenos que en los gossans naturales, incluyendo la liberación y concentración de oro. Otra cuestión a considerar es que este proceso de alteración implica la liberación de aniones sulfato al medio ambiente, que producen una importante acidificación de las aguas procedentes de áreas en las que existen este tipo de yacimientos. Además, a menudo esta agua contienen proporciones variables de metales pesados, que pueden quedar dispersos t ambién en el medio, produciendo algunos de ellos efect os tóxicos para los seres vivos. La minería f avorece aún más este este proceso, e xponiendo xponiendo a la intemperie una mayor proporción de sulfuros inalterados.

Otros yacimientos residuales La destrucción de l as rocas es siempre un proceso diferencial: determinados minerales de las rocas se descomponen descomponen o solubilizan con facilidad, mientras que otros pueden permanecer inalterados durante periodos mucho más largos. E llo condiciona que el proceso de meteorización pueda dar origen a yacimientos minerales caracterizados caracterizados por la facilidad con la que es posible separar el mineral o minerales de interés económico, que no se da cuando la roca está sana. Para que se produzca se ha de dar una conjunción de factores litológicos y climáticos que favorezcan la degradación de los minerales sin interés, pero que no afecte al mineral o minerales explotables.  Algunos ejemplos ejemplos de este tipo son son los yacimientos de granate de la zona zona del Hoyazo Hoyazo de Níjar, en Almería, en la que la alteración generalizada generalizada de la roca que los contiene permite la explotación de este mineral, o algunos yacimientos de feldespato sobre rocas ígneas fuertemente alteradas, en las que el clima favorece la destrucción del resto de los minerales de éstas, pero no del feldespato, o los yacimientos de caolín que se originan sobre este mismo tipo de rocas cuando la destrucción destrucción de los feldespatos es el f enómeno predominante.

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En general los yacimientos de este tipo suelen presentar morfologías planares y paralelas a la superficie del terreno, similar a la de los suelos, suelos, debido precisamente a su similar proceso genético.

 Alt eraci ón de los l os m onum on umento ento s La mayor parte de los monumentos construidos construidos por el hombre están construidos con piedra natural o la incluyen como elemento auxiliar. auxiliar. Entre las rocas más u tilizadas para ello se encuentran rocas de alta resistencia a la meteorización, como el granito, pero también otras como la arenisca, o la caliza, que son rápidamente afectadas por los fenómenos de intemperie. Además, otros productos de origen natural también se emplean, más o menos t ransformados, ransformados, para ello: es el caso de los morteros, argamasas, o incluso los ladrillos, tejas, etc. La degradación que sufren estos componentes de las edificaciones se conocen con el nombre genérico de mal de la piedra , y es un problema que cada vez se hace mayor, sobre todo debido a que la atmósfera urbana cada vez está más degradada por la presencia de mayores concentraciones de contaminantes, cuyo efecto sobre estos materiales es devastador.  Al igual que en todos los casos que que hemos visto hasta ahora, ahora, el grado de evolución del del proceso tiene un triple control: el litológico (el tipo de roca, que favorece o no la meteorización que la afecta) el climático (los climas más templados y húmedos son los que más favorecen este tipo de procesos), y el tiempo (los monumentos más antiguos están más degradados que los más recientes, a igualdad de los demás factores).  A este se une, como ya hemos hemos referido, el factor implicado implicado en la contaminación contaminación urbana, que favorece especialmente los fenómenos químicos (disolución, hidrólisis...). hidrólisis...). Los principales procesos que se reconocen reconocen en relación con este fenómeno de la alteración de los monumentos son: Formación de pátinas: son costras superficial es, que que a su vez pueden ser de suciedad, cromáticas o biogénicas. Formación de depósitos superficiales. superfi ciales. También pueden tener diversos orígenes, orígene s, desde eflorescencias salinas, pasando por acumulaciones de suciedad, hasta origen biológico. Alveolización: Alveolizac ión: Consiste en la formación formaci ón de una red bastante continua de huecos u alveolos, característico de ciertos materiales, sobre todo si son porosos. Excavaciones y cavernas. caverna s. A diferencia difere ncia del anterior, anterior , son de carácter carácte r individual, indivi dual, desarrollándose desarrollándo se puntualmente o bien por erosión local de la roca, o bien por la presencia previa en la r oca de huecos. Erosiones superficiales. Son consecuencia de una desagregaci ón de los granos de rocas como la arenisca o el granito. Disgregación. Disgregació n. Similar Similar al anterior, pero sobre rocas de tipo químico, en la que los granos no se se individualizan con facilidad (caso de las calizas). Fragmentación. Fragmentación. Es la formación de fracturas, bien nuevas, porque la pieza esté esté sometida sometida a grangrandes tensiones en su colocación, bien porque presentaba presentaba fract uras previas que se reabren o reactivan. Separación Separació n en placas. A menudo algunas rocas se descaman descama n en placas, como consecuencia de su naturaleza laminada y la desagregación desagregación de estas l áminas. Humectación: Humectac ión: acumulació acumulación n de suciedad y humedad ligada a rocas muy porosas en climas muy húmedos. Acción antrópica: antrópica: es muy variada, variada, desde desde las acciones físicas (colocación (colocación de letreros, letreros, etc.) hasta la química (pintadas, y posterior uso de disolventes para eliminarlas). Pérdidas de material. materi al. A menudo, como consecuencia de la suma suma de procesos, llegan a desaparecer completamente algunos elementos; ladrillos, morteros, bloques de piedra... En definitiva, todos estos fenómenos hacen que la conservación de los monumentos sea un campo en el que el conocimiento de la roca y de sus características, características, así como de los procesos de meteorización activos en cada zona concreta tenga una gran importancia, suponiendo una necesidad a cubrir por técnicos en mineralogía y petrografía. 

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Lecturas recomendadas Blanchard, R. (1968). Interpretation of leached outcrops. outcrops . Mackay School of Mines, University of Nevada. 196 pg. Collison, J.D.; Thompson, D.B. (1989). Sedimentary structures. Unwin structures. Unwin & Hyman. 207. Guilbert, J.M.; Park, Ch.F. (1986). The geology of ore deposits. Freeman. deposits. Freeman. 985 pg. López-Acevedo López-Acevedo Cornejo, V.; Algaba Suarez, M.; García Romero, E.; Martín-Vivaldi Caballero, J.L.; Soutullo García, B. (1997). Estudio (1997). Estudio de las alteraciones en el claustro principal del Monasterio del Paular . Paular . Universidad Complutense-Comunidad Complutense-Comunidad Autónoma de Madrid. 23 pg. López García, J.A. (1991). oYacimientos oYacimientos de oxidación y enriquecimiento secundario . In : Lunar, R.; Oyarzun, R. (Eds.). Yacimientos minerales: técnicas de estudio, tipos, evolución metalogénica, exploración . Ed. Centro de Estudios Ramón Areces. 475-492. 19 de 71

Ordóñez, S. (1992). Bauxitas. In : García Guinea, J.; Martínez Frías, J. (Coord.). Recursos Minerales de España. España. Textos Textos Universitarios, CSIC. 197-220. Tucker, M.E. (1991). Sedimentary petrology. Backwell petrology. Backwell Science. 260 pg. Winkler, E.M. (1975). Stone: Properties, durability in man’s environment. Springer-Verlag. environment.  Springer-Verlag. 229 pg.

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YA CIMIENTOS OS SEDIMENTARIOS DETRÍTICOS 6.- ROCAS Y YACIMIENT Sedimentos y rocas sedimentarias detríticas Yacimientos de tipo placer Otros yacimientos en rocas detríticas Uranio Cobre en capas rojas Las rocas detríticas como almacén de fluidos Lecturas recomendadas La sedimentación detrítica tiene lugar, como ya hemos indicado, como consecuencia de la pérdida de energía del medio de transporte, que hace que este se interrumpa, con lo que las partículas físicas que son arrastradas tienden a depositarse. Se originan así los sedimentos, y a partir de éstos, y mediante el proceso de diagénesis, las rocas sedimentarias detríticas. Entre ambas, rocas y sedimentos, las más comunes son las arenas y areniscas y las rocas arcillosas (lutitas o pelitas). Además, a menudo estos materiales contienen minerales de interés minero, que se depositan depositan conjuntamente con el resto de la roca (caso de los yacimientos de tipo placer), o se introducen en la misma aprovechando su alta porosidad y permeabilidad (caso del agua, del petróleo, del gas natural).

SEDIMENTOS EDIMENTOS Y ROCAS ROCA S SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS Son la consecuencia directa de la sedimentación de las partículas físicas arrastradas por las aguas, el viento o el hielo. A su vez, es posible diferenciar dos formas de depósito, en función del tamaño y naturaleza de las partículas: Las de tamaño superior a 4 micras suelen suelen ser granos minerales, mineral es, entre entre los cuales los más comunes son los de cuarzo, seguidos de los de f eldespatos, eldespatos, así com o fragmentos líticos. En el detalle, en lo que se refiere a la naturaleza de los granos minerales, las posibilidades son prácticamente ilimitadas: ilimitadas: granos de otros silicatos (micas, piroxeno, piroxeno, anfíbol... ), de óxidos (magnetita, ilmenita, cromita...), incluso de metales nativos, como el oro; estos granos viajan arrastrados por el agua o viento, en suspensión o como carga en fondo, y al disminuir la energía del medio de transporte se depositan casi de inmediato (proceso físico). Las de tamaño inferior a 4 micras suelen corresponder correspon der a minerales minerale s de la arcilla, y en este caso el transporte se produce en suspensión coloidal, lo que hace que puedan seguir siendo transportados incluso mediante aguas no agitadas. El depósito en este caso se produce por el proceso físico-químico de floculación, que puede tener lugar de forma conjunta y simultánea al depósito físico de las partículas, o con posterioridad, en zonas tranquilas. En el primer caso se origina la matriz de las rocas detrí ticas, es decir, la componente intergranular intergranular fina, arcillosa, arcillosa, de los conglomerados y arenas o areniscas, mientras que en el segundo se da origen a las rocas arcillosas (lutitas, pelitas). El principal carácter diferenciador de los sedimentos y rocas sedimentarias es su tamaño de grano. En concreto, la escala más utilizada es la de Wenworth, que diferencia entre las variedades gruesas, de diámetro superior a 2 mm (gravas, conglomerados, conglomerados, pudingas, brechas), las de grano intermedio (arenas y areniscas), areniscas), de diámetro comprendido comprendido entre 2 mm y 64 mm, y las de grano fino, entre 64 y 4 mm, y que corresponden a los limos y limolitas. Otro carácter importante es la naturaleza naturaleza de los clastos, sobre todo en las de mayor tamaño: cuando es variado hablamos de rocas polimícticas, mientras que si corresponden corresponden mayoritariamente a un tipo litológico hablamos de r oca oligomíctica. Como componentes mayoritarios, en los conglomerados podemos tener fragmentos de rocas, en general cuarcíticos o carbonatados, aunque pueden estar formados por rocas de naturaleza mucho mas variada; en las arenas o areniscas el componente más común es el cuarzo, en general acompañado de feldespatos. Son también relativamente frecuentes las denominadas areniscas calcáreas bioclásticas, bioclásticas, formadas f ormadas por la acumulación de fragmentos de conchas de lamelibranquios, gasterópodos, etc., en medios costeros (playas). También suele ser objeto de interés el grado de evolución de los fragmentos, que se traduce en su forma: los más inmaduros suelen ser angulosos y de baja esfericidad, mientras que los más evolucionados, evolucionados, los que encontramos más lejanos al área fuente, suelen ser mucho más redondeados y de mayor esf ericidad, debido al efecto abrasivo del transporte. El hecho de que se trata de sedimentos sueltos o de rocas ya consolidadas marca también una diferencia considerable: las gravas y arenas son los materiales sueltos, mientras que los conglomerados (o brechas) y areniscas son rocas compactas, en las que l os granos o clastos están más o menos sólidamente cementados. Todas estas diferencias nos llevan a establecer las posibles aplicaciones de cada uno de estos tipos litológicos: las gravas sueltas, sobre todo las de las r iveras de ríos, se utilizan como áridos de construcción, ya sean edificaciones u obras públicas. El mismo uso reciben algunas arenas sueltas. En cuanto a las 

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rocas ya consolidadas, las areniscas bien cementadas se han utilizado también en construcción, como "piedra de corte", debido a su f ácil labra. No obstante, es una roca a menudo muy problemática por su alterabilidad. Otros usos de las arenas y areniscas más puras (arenas silíceas) están en las industrias del vidrio y del silicio. Por su parte, las variedades arcillosas se emplean fundamentalmente como materia prima en la industria cerámica. En este caso, la naturaleza de los minerales que componen estas rocas y sus caracteres texturales y estructurales permiten definir su mejor uso dentro de una amplia gama: l adrillería, cerámica estructural, gres...

Y ACIMIENTOS DE TIPO PLACER Determinados minerales de interés económico económico que componen las rocas son muy resistentes a la meteorización física y química, pero a menudo en estas rocas no resulta rentable su explotación minera. Esto es debido a dos factores: su baja ley en la misma, y la necesidad de realizar una explotación completa de la roca, incluyendo además un proceso de concentración a menudo problemático. En los yacimientos de tipo placer se produce de forma natural la separación y concentración de estos minerales en sedimentos sedimentos no consolidados, lo que abarata muy considerablemente su aprovechamiento minero. La separación de la f ase mineral de interés económico tiene lugar como consecuencia de la meteorización diferencial de los minerales que forman la roca. Como ya sabemos, y en función de factores climáticos y meteorológicos, este proceso hace que la roca se desgrane, por la destrucción de algunos de sus componentes minerales. Los que no se destruyen, por ser resistentes a la meteorización existente en esa área y momento geológico, son arrastrados por el agua o el viento, es decir, se movilizan, pasan a sufrir el proceso de transporte. Es importante resaltar el hecho de que el hecho de que un determinado mineral mineral se meteorice o no depende de las condiciones externas imperantes en cuanto al clima o la co mposición de la atmósfera. Hasta fechas recientes ha sido objeto de controversia el determinar si la uraninita uraninita presente en los yacimientos de tipo placer de la cuenca de Witwatersrand (RSA) tenía origen detrítico o no; en la atmósfera actual eso es impensable, la uraninita en condiciones oxidantes se meteoriza con gran f acilidad, acilidad, 6+ liberando U . Sin embargo, en la atmósfera del Precámbrico, cuando estos yacimientos se formaron, no había apenas oxígeno, era una atmósfera reductora, en la que la uraninita pudo actuar como mineral detrítico, al no sufrir meteorización. La concentración de los minerales tiene lugar como consecuencia de su diferencia de densidad respecto al resto de minerales arrastrados por el medio de transporte: estos minerales suelen ser metálicos, con lo que su densidad es muy superior a la del resto. Ello condiciona que se concentren en puntos concretos del curso fluvial (figura), o que el viento deje de arrastrarlos antes que al resto, o que se concentren preferencialmente en determinados puntos de una playa.

En cuanto a los minerales que solemos encontrar formando este tipo de yacimientos, tenemos que mencionar en primer lugar a los metales nobles nativos: oro, plata y platino son, sin duda, los más conocidos. En este caso, además, el oro en particular se va acrecionando a las pepitas, aumentando su tamaño con el grado de evolución a lo largo del transporte. Otros minerales comunes en estos yacimientos son: son: casiterita, ilmenita, rutilo, monacita, granate, entre otros. También algunas gemas, como el diamante, el rubí o el zafiro, pueden aparecer en este tipo de yacimientos. yacimientos.

OTROS YACIMIENTOS EN ROCAS DETRÍTICAS Las rocas detríticas, y en particular l as areniscas, a menudo contienen concentraciones de minerales de interés minero que no se han depositado conjuntamente con la roca, sino que se han introducido con posterioridad en la misma, aprovechando aprovechando sus características de alta porosidad y permeabilidad. El origen 22 de 71

concreto de estas concentraciones puede ser muy variado: desde la posibilidad de que se trate de fluidos mineralizados relacionados con procesos volcánicos que se infiltran en la porosidad de la roca, en la que se produce el depósito de los minerales (caso de los mineralizaciones de tipo  Almad  Al madén én, que vemos en el tema 11), hasta casos en los que determinados puntos de la formación arenosa actúan como trampa para iones metálicos. Estos se depositarían preferencialemente en esos puntos al ser arrastrados en disolución por las aguas que circulan por esa formación: caso de los yacimientos yacimientos de u ranio de tipo " roll-front ", en los que las t rampas corresponden a áreas locales con condiciones reductoras, relacionadas relacionadas con la concentración de materia orgánica (restos vegetales, f undamentalmente), undamentalmente), que favorecen la reducción del ión 6+ 4+ U , muy móvil en condiciones atmosféricas, atmosféricas, a U , mucho menos móvil. La figura adjunta muestra un esquema de este tipo de yacimientos.

En cualquier caso, los más conocidos e importantes son las denominadas "formaciones de cobre en capas rojas ", entre las que destacan, por su importancia económica, las de los distritos de Kupferschiefer (Polonia), White Pine en Michigan (EEUU) y el cinturón cuprífero africano (Zambia-Zaire). (Zambia-Zaire). El origen de estas mineralizaciones es controvertido, aunque en ningún caso se consideran como sedimentarios puros, sino diagenéticos, en relación con cuencas de tipo aulacógeno (rifts abortados).

COMO AL MACÉN DE FLUIDOS FLUIDOS L AS ROCAS DETRÍTICAS COMO Las rocas detríticas gruesas (arenas/areniscas, gravas/conglomerados) gravas/conglomerados) están f ormadas, como sabemos, por granos, de formas más o menos regulares, lo que hace que entre estos granos exista una alt a porosidad, en la que a menudo podemos encontrar fluidos, sobre todo agua, pero además otros, como petróleo o gas natural. La presencia de los correspondientes fluidos en la roca obedece a distintos procesos: el agua puede ser de infiltración de agua de lluvia, o transportada por un rí o bajo su cauce visible, o almacenada durante el depósito de la roca en f orma de fase intergranular. Los hidrocarburos naturales, por su parte, proceden de la liberación de la roca madre en la que se forman, y consecuente migración, hasta acumularse en estas rocas (rocas almacén). Los parámetros litológicos que definen la posibilidad posibilidad de aprovechar el fluido son dos: la p orosidad y la permeabilidad. La porosidad es el volumen de huecos de la roca, y define la posibilidad de ésta de almacenar más o menos cantidad de fluido. Se expresa por el porcentaje de volumen de poros respecto al volumen total de la roca (porosidad total o bruta).  Además de esta esta porosidad total, se define como porosidad porosidad útil la correspondiente correspondiente a huecos interconectados, es decir, el volumen de huecos susceptibles de ser ocupados por fluidos. Este concepto de porosidad útil está directamente relacionado con el de permeabilidad. permeabilidad. La porosidad útil es, en general, inferior en un 20-50% a la total, dependiendo, sobre todo, del tamaño de grano de la roca: cuanto menor sea este tamaño de grano, más baja será la porosidad útil respecto a la total. También influye la forma de los granos (ver fi gura).

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La diferencia entre porosidad total y porosidad útil expresa el agua (o fluido en general) inmovilizado dentro de la roca, y recibe la denominación de "agua irreductible" de la roca. La Permeabilidad  representa la facilidad con la que una roca o formación permite a un fluido de viscosidad dada atravesarla. Viene definida por la fórmula de D'Arcy: K dp -nV V = - ---- x ----- , y por tanto K= - ------n dL d p/dL donde: 3 v = q/A= velocidad del fluido o flujo a través de unidad de área medida en cm/sg o en cm -1 -2 x seg  x cm K = permeabilidad -1 -1 N = viscosidad medida en centiposises (1 poise= 1 g x cm  x seg ) 3 dp/dL = gradiente de presión del fluido en la dir ección del movimiento, en atmósferas/cm atmósferas/cm . En estas condiciones, la unidad de medida de la permeabilidad es el Darcy, generalmente demasiado grande para los almacenes de hidrocarburos, por lo que se utiliza el milidarcy (md). Este parámetro depende, fundamentalmente, fundamentalmente, del t amaño medio y de la forma de los granos que constituyen la roca (ver figura). Si el fluido es homogéneo, y no produce ninguna acción importante sobre la roca, se habla de permeabilidad absoluta; pero si en la roca existen varios fluidos, como es el caso de un yacimiento petrolífero, en el que podemos tener petróleo, agua y gas, se producen interferencias entre ellos que dan origen a permeabilidades efectivas  para cada uno de los fluidos diferentes de sus permeabilidades absolutas. Se define así como permeabilidad efectiva de un fluido la expresión de la propiedad de una roca o formación de ser atravesada por ese fluido en presencia de uno o varios otros fluidos. Depende por un lado de las características de la roca, y por otro, de las proporciones o porcentajes respectivos de los distintos fluidos presentes. La permeabilidad relativa corresponde a la relación entre permeabilidad absoluta y efectiva. Para un fluido dado, varia en función directa con la saturación de ese fl uido en la roca, y se expresa en tanto por uno de movilidad de un fluido respecto a otro. En un sistema agua-crudo, la permeabilidad relativa del crudo es máxima, y muy próxima a 1, cuando la saturación del crudo es máxima (100 a 70-80%), y es mínima, mientras que la del agua se hace máxima, para baja saturación en crudo. Como expresa la figura, la permeabilidad relativa del crudo decrece rápidamente con la disminución disminución de la saturación en éste, pero la del agua permanece muy baja o nula hasta saturación en agua del orden del 45%. A partir de ese momento, crece muy rápidamente hasta alcanzar alcanzar el valor 1 para una saturación del 100%. En términos de producción, esto se traduce en que en un yacimiento petrolífero con bajo contenido inicial en agua, se podrá extraer petróleo sin agua; al ir aumentando el grado de extracción, al alcanzar una satu24 de 71

ración en crudo del orden del 50-55%, se extraerá una mezcla de crudo y agua, en la que la proporción de la segunda irá aumentando progresivamente, hasta un valor de saturación en agua del 80-90%, momento en que solamente se extraerá agua (ver figura).

En definitiva, la permeabilidad condiciona el ritmo de extracción, lo que explica su importancia en el estudio de los almacenes de hidrocarburos.

Lecturas recomendadas Force, E.R.; Eidel, J.J.; Maynard, J.B. (Eds.) (1991). Sedimentary and diagenetic mineral deposits: A basin analysis approach to exploration. exploration. Reviews  Reviews in Economic Geology, Society of Economic Geologists. Vol. 5. 216 pg. Guilbert, J.M.; Park, Ch.F. (1986). The geology of ore deposits. deposits . Freeman. 985 pg. geology, technology technology and economics economics of placer  placer s. Macdonald, E.H. (1983). Alluvial (1983). Alluvial mining: The geology, s. Chapman & Hall. 508 pg. Oyarzun, Oyarzun, R. (1991). Yacimientos de uranio. uranio. In : Lunar, R.; Oyarzun, R. (Eds.). Yacimientos minerales: técnicas de estudio, tipos, evolución metalogénica, exploración.  Ed. Centro de Estudios Ramón Areces. 493507. Tucker, M.E. (1991). Sedimentary petrology. petrology. Backwell Science. 260 pg.

Sawkins, F.J. (1984).  Metal deposits in relation to to plate tectonics. Springer-Verlag. 325 pg.

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CIMIENTOS SEDIMENTARIOS CARBONATADOS 7.- ROCAS Y YA CIMIENTOS Rocas carbonatadas Calizas Dolomías Otras Yacimientos de minerales metálicos en rocas carbonatadas Otras rocas y yacimientos de origen bioquímico Diatomitas Fosforitas Lecturas recomendadas Las rocas carbonatadas son rocas form adas mayoritariamente por carbonatos, cálcico (calcita en las calizas) o cálcico-magnésico (dolomita en las dolomías). De ellas, solo las calizas tienen un auténtico origen sedimentario, pues las dolomías se f orman por procesos posteriores al depósito. Las rocas carbonatadas tienen un interés minero, que se sustenta sustenta en sus aplicaciones directas directas (por ejemplo, en la f abricación de cemento). También son interesantes desde el punto de vista geológico-minero por poder albergar concentraciones de minerales metálicos, e incluso agua y otros fluidos (petróleo y gas).

ROCAS CARBONATADAS Calizas Las calizas son rocas originadas por un proceso de sedimentación directa. Esta sedimentación puede tener diversos orígenes, si bien la más común es la denominada precipitación bioquímica: el carbonato cálcico se fija (en general, en forma de aragonito) en las conchas o esqueletos de determinados organismos, ya sean microscópicos (foraminíferos), o macroscópicos (lamelibranquios, (lamelibranquios, braquiópodos, gasterópodos...), y a su muerte, estas conchas o esqueletos se acumulan, originando un sedimento carbonatado. El aragonito, inestable en condiciones atmosféricas, se va transformando en calcita, y la disolución parcial y reprecipitación del carbonato cementa cementa la roc a, dando origen a las calizas. Otra forma de depósito es la fijación del carbonato sobre elementos extraños, extraños, como granos de cuarzo, o pequeños pequeños fragmentos de f ósiles, dando origen a los oolitos (calias oolíticas). También las algas fijan este compuesto, dando origen a mallas de algas o estromatolitos, que si se f ragmentan y ruedan originan los pisolitos (calizas piso pisolíticas). líticas). Todas estas posibilidades dan origen a los diversos tipos de calizas. Junto con el carbonato cálcico se suele producir el depósito de otros componentes, ya sean detríticos medio-finos (arena-limo), o finos (arcillas); el primer caso es propio de medio energéticos, caracterizados caracterizados por la sedimentación de fragmentos de f ósiles, o resedimentación de fragmentos de calizas ya más o menos consolidadas. consolidadas. Así se originan las denominadas calizas bioclásticas, bioclásticas, o de intraclastos, intraclastos, respectivamente. respectivamente. En el segundo caso, se produce la floculación de las arcillas conjuntamente con el depósito de los carbonatos, ya que ambos son propios del depósito en aguas tranquilas, y se originan las denominadas margas, margocalizas, margocalizas, y calizas margosas, formadas por proporciones variables de caliza y arcilla. En cuanto a sus aplicaciones, son relativamente numerosas: La más extendida extendida es en la industri a cementera: cementer a: el el cemento más común, el de tipo Portland, es una mezcla finamente pulverizada y debidamente dosificada de caliza y arcilla, que calentada en horno a temperatura entre 1.400 y 1.500ºC reacciona para dar un producto que recibe el nombre de clinker , al cual c ual una vez enfriado se le adiciona una pequeña cantidad de yeso para obtener el producto final, que es el cemento. Otra aplicación aplicación común, aunque aunque actualmente actualmente en retroceso, retroceso, es la obtención obtención de cal cal (CaO), por calcicalcinación: CaCO3 + calor -> CaO + CO2 Esta cal a su vez se utiliza para la limpieza y desinfección de fachadas (encalado), y como producto-base de otras aplicaciones en l a industria química. Otra aplicación aplicación directa es como roca marmórea, para para construcción: construcción: la mayor mayor parte de lo que los marmolistas llaman mármoles no son tales rocas metamórficas, sino calizas poco o nada recristalizadas; tienen menor calidad que los mármoles auténticos, auténticos, si bien mayor variabilidad textural, y por tanto, mayor variedad y vistosidad (rojo alicante, negro marquina, etc.). Una aplicación a resaltar, por su importancia import ancia creciente, es su utilización utili zación como lecho de procesos de combustión de carbón rico en azufre, ya que evita la movilización de éste mediante la formación de CaSO4 (anhidrita). Otra aplicación aplicación común es como árido, árido, sobre sobre todo para la subbase subbase de de carreteras. carreteras. Es también interesante el comportamiento de estas rocas frente a l os fluidos: las calizas suelen suelen presentar escasa porosidad primaria, es decir, debido a la disposición original de sus elementos texturales, por lo que las calizas sanas y no fracturadas suelen tener escasa capacidad de almacenamiento de fluidos. Sin 

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embargo, en determinadas condiciones (a bajas presiones y t emperaturas) pueden responder a la defor mación tectónica fracturándose, lo que l es confiere una cierta porosidad porosidad secundaria. Además, el carbonato cálcico es soluble en agua, sobre todo en aguas cálidas, en las que existe ácido carbónico disuelto como consecuencia consecuencia de las reacciones: reacciones: CO2 + H2O -> H2CO2 2+ H2CO3 + CaCO3 -> Ca  + 2 HCO3 Ello hace que bajo la acción del agua, ya sea superficial o subterránea, las formaciones de calizas desarrollen los denominados procesos kársticos, que implican la formación de cuevas y cavernas, formas de disolución (lapiaces y cárcavas) o de hundimiento superficial superficial (dolinas), etc., así como la forma de relieve más característico, el t orcal. Además, en estas f ormaciones ormaciones kársticas se puede acumular agua en grandes volúmenes: volúmenes: son excelentes acuíferos subterráneos, subterráneos, aunque también son formaciones poco adecuadas para almacenar aguas superficiales, que suelen infiltrarse con gran facilidad a través de sumideros, dolinas, etc. Dolomías Las dolomías se originan como consecuencia consecuencia de procesos postsedimentarios: postsedimentarios: las l as calizas, formadas por los procesos antes descritos, pueden ponerse en contacto con aguas enriquecidas en magnesio, lo que da origen al proceso llamado de dolomitización: dolomitización: 2+ 2+ 2 CaCO3 + Mg → CaMg(CO3)2 + Ca  Al ser la dolomita más más densa y de estructura estructura cristalina más compacta compacta que la calcita, este proceso proceso implica un aumento del volumen de huecos de la r oca, es decir, de su porosidad. Texturalmente las dolomías no presentan apenas variabilidad, al t ratarse de rocas recristalizadas. Todo lo más, pueden preservar relictos t exturales exturales de la caliza original. En cuanto a sus aplicaciones, las dolomías se utilizan como piedra de construcción y ornamentación, y también en la fabricación de ciertos cementos. En la industria química, en l a obtención de magnesia [(OH)2Mg], que se emplea en la preparación de revestimientos refractarios siderúrgicos. siderúrgicos. También También tiene aplicación como mena del magnesio metálico. Las dolomías, a diferencia de las calizas, no son solubles en agua, lo que impide el desarrollo de los procesos kársticos sobre ellas. Si tienen una cierta capacidad de almacenamiento de fluidos, relacionada relacionada con la porosidad secundaria que desarrollan durante el proceso de dolomitización. Otras rocas carbonatadas carbonatadas  Además de las calizas calizas y dolomías, dolomías, hay otras rocas formadas mayoritariamente mayoritariamente por carbonatos, carbonatos, aunque son mucho menos frecuentes, y a menudo están originadas por otro tipo de procesos, no sedimentarios (reemplazamientos). (reemplazamientos). Entre ellas destacan las rocas de magnesita y de siderita, de interés minero por ser importantes menas de magnesio e hierro, respectivamente.

Y ACIMIENTOS DE MINERALES MINERALES METÁL ICOS EN EN ROCAS CARBONATADAS CARBONA TADAS Las rocas carbonatadas con cierta f recuencia contienen mineralizaciones mineralizaciones metálicas, sobre cuyo origen ha habido una larga y aún inconclusa polémica: se han defendido desde un origen estrictamente sedimentario para los mismos, hasta un origen claramente postdeposicional, pasando pasando por la posibilidad de que tengan origen diagenético. Los más frecuentes corresponden a yacimientos de sulfuros de Pb-Zn-Cu, a menudo acompañados de fluorita y barita, que también pueden llegar a ser mayoritarios: se conocen también con el nombre de "yacimientos de tipo Mississippi Valley", Valley", ya que son muy abundantes en esta región del centro de los Estados Unidos. Son también abundantes en las formaciones carbonatadas de las cordilleras alpinas europeas (Alpes, Béticas...), por lo que también reciben el nombre de yacimientos de tipo Alpino. Suelen aparecer encajados en formaciones carbonatadas, en forma de masas más o menos continuas lateralmente y de potencia muy variable en el detalle, y la mineralización suele suele ir asociada a encajante dolomítico. Este hecho sugiere que su origen sea posterior al proceso de dolomitización, y posiblemente esté condicionado por el aumento de porosidad de estas rocas, que favorece la entrada de fluidos en la misma. En cualquier caso, lo que a m enudo resulta evidente evidente es que son el resultado de la interacción entre fluidos mineralizados y la roca carbonatada; al tratarse de fluidos por l o general ácidos, su introducción en la roca se ve favorecida por la reactividad de sus componentes (calcita y/o dolomita) frente a la ac ción de estos fluidos.

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Esquema de los yacimientos de Silvermines-Ballynoe (Irlanda), pertenecientes al tipo Mississippi Valley

OTRAS ROCAS Y YACIMIENTOS DE ORIGEN BIOQUÍMICO BIOQUÍMICO  Además de las calizas, calizas, hay otra serie serie de rocas que son producto producto de la acumulación de minerales que los organismos incorporan a sus conchas o piezas esqueletales. Entre ellos tenemos las diatomitas y las fosforitas. Diatomitas Las diatomitas son rocas silíceas, formadas como consecuencia de la acumulación de caparazones de diatomeas, que son algas microscópicas, propias de aguas tanto marinas como dulces, cuyo caparazón (o frústula) frústula) está constituido por sílice amorfa. Esta acumulación se produce en medio sedimentarios extensos y poco profundos, en los que el agua contenga abundantes nutrientes y sílice. Además, debe tratarse de medios protegidos de los aportes terrígenos, para que la acumulación sea suficientemente rica en los restos silíceos.

Frústulas de diatomeas La mayor o menor pureza de la diatomita condiciona sus aplicaciones. Las de mayor calidad son las más ricas en sílice (95% SiO2), mientras que las impurezas, normalmente de carbonatos, minerales de la arcilla, óxidos de hierro, materia orgánica, disminuyen su aplicabilidad. Sus aplicaciones están relacionadas con sus propiedades físicas: baja densidad, alta porosidad, alta capacidad absorbente absorbente (que aumenta al calcinar la roca), baja conductividad térmica, alto punto de fusión (entre 1.400 y 1.700ªC), y moderado poder abrasivo. abrasivo. Así, sus aplicaciones aplicaciones concretas son las siguientes: Como filtros y c larificadores de grandes volúmenes de líquidos; en procesos químicos y metalúrgicos; en la producción de alimentos, productos farmacéuticos, farmacéuticos, etc.; como carga, aislante, absorbente, aditivo en cementos, fuente de sílice reactiva, entre otras. En cuanto a producción, en España existen yacimientos de diatomitas relativamente importantes, en especial en el Sur y Sudeste de la península, en formaciones marinas o continentales terciarias, en concreto 28 de 71

en la Cuenca del Guadalquivir y en la zona Prebética manchega (Sierra de Alcaraz, Albacete). Las únicas en actividad en la actualidad son las de Albacete, con una producción anual de unas 75.000 t. Fosforitas Las fosforitas son rocas que contienen al menos un 20% de P2O5, en f orma de flourapatito criptocristalino criptocristalino ("colofana"), que suelen aparecer como c apas de espesor variable, de aspecto semejante al de muchas capas de calizas fosilíferas o pisolíticas, aunque con colores más oscuros.

Su origen es aún objeto de debate, pero parece evidente que se forman bajo las siguientes condiciones: 1) presencia de surgencias (upwellings (upwellings)) de aguas frí as ricas en fósforo inorgánico disuelto (DIP en inglés); y 2) presencia de una plataforma marina, somera y con aguas cálidas, en la que se produce la acumulación del fosfato orgánico. El fósforo, un nutriente esencial, esencial, dispara la f ormación del fitoplancton, fitoplancton, el c ual a su vez, al ser la base de la cadena trófica marina, multiplica la vida de organismos superiores (p.ej., peces). Tanto el fitoplancton como los peces al morir van a parar al fondo de la plataforma, sufriendo sus partes orgánicas una degradación que supone la acumulación de de sus esqueletos. El continuo reflujo de f ósforo ósforo por las surgencias produce una continua transformación de estos esqueletos esqueletos en hidroxi- y flúor-apatito. También pueden formarse como consecuencia de procesos diagenéticos de reemplazamiento de calizas por el apatito, por sustitución sustitución del anión carbonato por el f osfato. Se explotan para su tratamiento con ácido sulfúrico para la obtención de fertilizantes (superfosfatos). (superfosfatos). Las principales áreas productoras, en el Sahara ex-español (Fos-Bucraa) y en Estados Unidos (Florida y Wyoming-Idaho). En España, fosforitas atípicas, de origen turbidítico y de edad precámbrica en la zona Norte de la Provincia de Ciudad Real y Sur de la de Toledo (Fontanarejo-Horcajo de los Montes-Robledo del Mazo), que no han llegado a ponerse en explotación explotación hasta la f echa.

Lecturas recomendadas

 Arias Prieto, D. (1992). Geoquímica (1992). Geoquímica y mineralogía del yacimiento de Pb-Zn de Rubiales (Lugo) . In : García Guinea, J.; Martínez Frías, J. (Coord.). Recursos Minerales de España. Textos España. Textos Universitarios, CSIC. 969984. Bustillo Revuelta, M. (1992). Los yacimientos de Pb-Zn del tipo “Mississippi Valley”: Visión global . In : García Guinea, J.; Martínez Frías, J. (Coord.). Recursos Minerales de España. Textos España.  Textos Universitarios, CSIC. 939-946. Evans, A.M. (1993). Ore geology and industrial minerals: An introduction.  Blackwell Science, 389 pg. Guilbert, J.M.; Park, Ch.F. (1986). The geology of ore deposits. deposits . Freeman. 985 pg. Krauskopf, Krauskopf, K.B.; Bird, D.K. (1995). Introduction to geochemistry. geochemistry . McGraw-Hill International Editions. 647 pg. Seebold, I.; Fernández, G.; Reinoso, J.; Alonso, J.; Escayo, M.A.; Gómez, M. (1992). Yacimientos Yacimientos estratoligados de blenda, galena y marcasita en dolomías: Mina de Reocín (Cantabria) . In : García Guinea, J.; Martínez Frías, J. (Coord.). Recursos (Coord.). Recursos Minerales de España. España . Textos Universitarios, CSIC. 949-968. petrology. Backwell Science. 260 pg. Tucker, M.E. (1991). Sedimentary petrology.

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8.- ROCAS Y YACIMIENTOS DE PRECIPITACIÓN QUÍMICA Evaporitas marinas Evaporitas l acustres Sulfato sódico  Arcillas fibrosas Evaporitas de medios desérticos Yacimientos de azufre Evaporitas y holocinesis o diapiriesmo Yacimientos de hierro Formaciones de hierro bandeadas (BIF) Ironstones Yacimientos de manganeso Lecturas recomendadas La precipitación química directa de los iones contenidos en las aguas que rellenan las cuencas sedimentarias da origen a diversos tipos de yacimientos, entre los cuales los más característicos son los de evaporitas. En el resto de los casos, y en especial en el caso de yacimientos metálicos, la presencia de estos iones en el agua de la cuenca correspondiente a menudo está relacionada con actividad volcánica, lo que hace que este tipo de yacimientos se agrupen como volcano-sedimentarios, o exhalativosedimentarios. sedimentarios. No obstante, algunos de ellos sí se describen como relacionados con procesos sedimentarios sin participación volcánica, como es el caso de los nódulos de manganeso de los fondos abisales. Las rocas evaporíticas son l as principales rocas químicas, es decir, formadas por precipitación química directa de los componentes minerales. Suelen formarse a partir del agua de mar, si bien también existen existen evaporitas continentales, formadas en lagos salados, o en regiones desérticas que se inundan esporádicamente. Se originan, por tanto, como consecuencia de la evaporación de aguas conteniendo abundantes sales en disolución. Al alcanzarse, por evaporación, el nivel de saturación en las sales correspondientes, se produce la precipitación precipitación del mineral que f orma ese compuesto. A menudo se producen precipitaciones sucesivas: en un primer momento precipitan las sales menos solubles, y cuando aumenta la evaporación van precipitando las más solubles.

EVAPORITAS MARINAS Los mares contienen la mayor proporción de sales. En concreto, el contenido medio en sales de los mares es del siguiente orden:

Ión

Concentración Concentración (ppm)

-

Cl  

19.010 2-

(SO4)  

2.717

-

137

(HCO3)   +

Na  

10.800

2+

1.296

Ca  

2+

413

K+

407

Mg  

La salinidad media del agua del mar es del orden de 3.5%, valor que es relativamente homogéneo en términos de grandes océanos. Este valor se hace mayor es determinados casos, alcanzando valores de incluso el 30%. Para que se pueda producir la concentración de las sales que lleve a la saturación, debe darse un mecanismo que favorezca la evaporación del agua en volúmenes reducidos, reducidos, y sin c omunicación con el mar que renueve el agua de concentración normal. Esto se produce en un tipo determinado de medios sedimentarios: las albuferas, en las que existe un brazo de mar individualizado del mismo por una barra de arena, que permite ocasionalmente el paso del agua, pero la aísla durante largos periodos de tiempo. En estas condiciones, y bajo una f uerte insolación, el agua se evapora, evapora, aumentando progresivamente progresivamente la concentración en sales, hasta que durante una tormenta o una pleamar especialmente intensa intensa vuelve a introducir 30 de 71

agua de mar en la cuenca, reiniciando el proceso. En cualquier caso, el contenido medio en sales de los mares y océanos permite establecer la naturaleza de las sales que precipitan a partir del agua de mar: en primer lugar se alcanza la saturación en sulfato cálcico, que es el menos soluble, así que serán yeso o anhidrita los primeros minerales que precipiten. A continuación se produce la saturación en cloruro sódico, produciéndose la precipitación de halita. Por último precipitan los cloruros de potasio y magnesio (silvina, carnalita...), que son los más solubles. A men udo estos minerales aparecen constituyendo capas dentro de las formaciones evaporíticas, con yeso en las capas basales, halita en las intermedias, y sales potásicas y magnésicas en las más altas (ver fi gura). Sobre este modelo general, en cada cuenca concreta suele darse un predominio de unos u otros minerales: en algunos casos será el yeso (a menudo acompañado de anhidrita) el mineral mayoritario, lo que permite su explotación, en otros, el cloruro sódico (halita), y en otros, los cloruros de potasio y magnesio [silvina (KCl), carnalita (KMgCl3 · 6 H 2O), polihalita (K2Ca2Mg(SO4)4 · 2 H2O, como más importantes]. Este último tipo c onstituye los yacimientos de este grupo de mayor valor económico, los denominados yacimientos potásicos, de los que se extraen las sales potásicas o "potasas", para su uso como fertilizante. Para que se formen este tipo de yacimientos, se requieren condiciones geológicas y climáticas muy extremas: extremas: cuencas c uencas relativamente profundas, de ambiente marino confinado, y sometidas a condiciones climáticas de gran aridez. En cuanto a las aplicaciones de este tipo de rocas, son tan variadas como su propia naturaleza: las ricas en yeso se e xplotan para obtener material de construcción (la escayola, obtenida por calcinación del yeso), las ricas en halita, para obtener cloruro sódico, para su empleo industrial en la obtención de cloro y sus derivados, y sosa y sus derivados, así como para la industria alimentaria, mientras que las sales potásicas se explotan para obtener fertilizantes, como ya se ha expresado, expresado, y para fabricación de jabones, vidrios especiales, cerámicas. Yacimientos importantes a nivel mundial son los de Rusia (Solikamsk en los Urales, Soligorsk en Bielorrusia), Canadá (Saskatchewan y New Brunswick) Alemania (Hannover y Stassfurt). Es España los yacimientos evaporíticos más importantes se localizan en las series Terciarias de la zona externa del Pirineo – Valle del Ebro(Suria-Cardona), en la Cordillera Cantábrica (Cabezón de la Sal), y en general, en las cuencas marinas terciarias, como l a depresión del Guadalquivir. Datos de producción española de yeso, halita, sales potásicas.

EVAPORITAS LACUSTRES Los lagos contienen por lo general aguas dulces, pero en ocasiones pueden llegar a contener aguas ricas en sales, que pueden ser distintas a las que encontramos en el mar, al menos cuantitativamente. En concreto, tres son los t ipos de yacimientos minerales que pueden formarse a partir de las aguas de lagos salinos intracontinentales: depósitos de sales sulfatadas sódicas (thenardita, glauberita) o magnésicas (epsomita), depósitos de carbonatos alcalinos (trona, natron), y depósitos de arcillas especiales (sepiolita, palygorskita). palygorskita). De ellos tienen importancia sobre todo los de sulfato sódico y arcillas especiales. especiales. Los de sulfato sódico  constituyen acumulaciones acumulaciones estratificadas de estos minerales (thenardita y glauberita mayoritarios, a menudo acompañados de otras sales, como halita, yeso, polihalita, y otros sulfatos más o menos complejos e hidratados de Na, Ca y Mg, fundamentalmente, a menudos interestratificados también con niveles arcillosos.

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Se explotan para la extracción del sulfato sódico puro, que se emplea sobre todo en la fabricación de detergente sólido, en sustitución de los fosfatos, que producen efectos medioambientales indeseados indeseados (eutrofización). También, en la f abricación del papel kraft, y de vidrios especiales. Las principales áreas de explotación de estos yacimientos son los lagos salinos del Norte-Centro de EE.UU. y Sur-Centro de Canadá (el Gran Lago Salado, de Salt Lake City, Utah, como más importante), el Lago Searles. En España existen también importantes yacimientos de este tipo, intercalados en los sedimentos terciarios de las cuencas de Madrid (los más importantes: Villaconejos, M. y Villarrubia de Santiago, Toledo) y del Ebro (Alcandrade-Arrúbal, La Rioja y San Adrián, Navarra). Producción española El otro tipo de yacimientos que pueden formarse en este tipo de cuencas son los de arcillas especiales, fibrosas  (sepiolita-palygorskita). En concreto, se señala que la palygorskita es característica de ambientes marinos, mientras que la sepiolita sepiolita lo es de ambientes continentales. El origen estaría en la precipitación química directa de este mineral en medios evaporíticos atípicos (fundamentalmente pantanos de regiones áridas) caracterizados por la escasez de aniones cloruro y sulfato y la abundancia de cationes, especialmente Mg. Suelen constituir masas lentejonares, lentejonares, de espesor y c ontinuidad lateral variable, intercaladas entre materiales detrítico-carbonatados, a menudo directamente relacionados con secuencias evaporíticas típicas. Datos de producción española de sepiolita y palygorskita. palygorskita.

EVAPORITAS DE MEDIOS DESÉRTICOS DESÉRTICOS En los grandes desiertos la meteorización química actúa generando sales solubles que quedan durante largos periodos de tiempo sobre las rocas a partir de las cuales se forman. Pero cuando se producen lluvias torrenciales, escasas pero no excesivamente infrecuentes en estos climas, se produce el lavado de estas sales, que forman grandes charcas, que al cesar l as lluvias se evaporan rápidamente rápidamente y producen la concentración de las sales arrastradas. En estas condiciones se forman concentraciones concentraciones salinas de composición muy variable, en función de la naturaleza de las rocas existentes en la zona. Ejemplos conocidos son el Salar de Atacama, en Chile, en el que se produce la concentración de halita enriquecida en elementos como Mg, K, Li y B (ver la gama de productos), el Valle de la Muerte, en el Desierto de Mojave (SE de California, EE.UU.), en el que el mineral concentrado es el bórax, o las zonas desérticas de alta montaña (Himalaya) de Cachemira (India), en la que también se localizan lagos ricos en depósitos de bórax.

Y ACIMIENTOS DE AZUFRE AZUFRE El azufre nativo a menudo se encuentra asociado a los yacimientos de yeso evaporítico, como consecuencia de la acción de bacterias sulforreductoras, que transforman el sulfato en sulfuro, que se reduce a su vez para dar azufre nativo. Se forman así concentraciones masivas de azufre sedimentario, que junto con las de origen volcánico constituyen los principales tipos de yacimientos de este elemento. No se pueden considerar, por tanto, yacimientos químicos en sentido estricto, sino bioquímico, aunque aparecen asociados a los yacimientos químicos de evaporitas. evaporitas. Es interesante describir brevemente el método de explotación utilizado para este elemento: el denominado "método Frasch", Frasch", consistente en la inyección de agua sobrecalentada o de vapor de agua en l as formaciones que contienen este elemento, debido a que éste funde a 112ºC, y a 160ºC constituye un líquido de viscosidad muy baja, que fluye con gran facilidad y puede ser bombeado hasta superficie.

EVAPORITAS Y HALOCINESIS HA LOCINESIS O DIAPIRISMO Un carácter común en los yacimientos de evaporitas, que afecta a su morfología respecto a las series sedimentarias que los albergan, es que pueden haber sufrido los efectos del proceso denominado diapirismo o halocinesis, es decir, el movimiento de las masas salinas a lo largo de series sedimentarias para dar origen a los denominados diapiros. diapiros. Este fenómeno está relacionado con dos características típicas de estos materiales: su baja densidad y su comportamiento mecánico, mecánico, de carácter viscoso. viscoso. De esta forma, cuando una capa potente, o toda una f ormación de estos materiales intercalados entre ot ros más densos sufre una incipiente incipiente deformación tectónica que implica la formación de un bucle, se produce una cierta migración de material hacia la zona del bucle que incrementa localmente el espesor espesor de la capa o formación en ese punto. Este aumento de potencia implica también un aumento de volumen, y a su vez, un aumento del empuje de Arquímedes producido por la diferencia de densidad entre estas rocas y las situadas por encima y debajo, que se traduce en el desencadenamiento de un proceso de ascenso de los materiales, formado el diapiro propiamente dicho. La morfología final de estos diapiros puede ser muy variada, en función de distintos factores, entre los que destacan la potencia original de la capa o formación salina, y la naturaleza y comportamiento mecánico de las rocas suprayacentes, afectadas por el proceso de halocinesis. Este proceso es, por tanto, el responsable responsable de que las evaporitas, a pesar de tratarse de rocas sedimentarias, a menudo formando parte de series sedimentarias de regiones muy poco afectadas por deformación 32 de 71

tectónica, no se encuentren constituyendo constituyendo capas horizontales, perfectamente interestratificadas en las series originales, sino formando estas estructuras, de morfologías más o menos complejas, y que incluso pueden mostrar actividad a escala de observación directa, como es el caso, por ejemplo, del diapiro de Cardona (Barcelona), en el que se registran ascensos anuales de 5 a 10 mm.

Y ACIMIENTOS DE HIERRO El hierro, en forma de óxidos e hidróxidos, constituye constituye un metal que se acumula en determinados medios sedimentarios, dando origen a yacimientos que llegan a ser de enormes dimensiones. En el detalle, existe una gran variedad de t ipos de concentraciones de óxidos/hidróxidos de hierro de origen sedimentario, que van desde las grandes acumulaciones de tipo BIF, hasta las pequeñas costras ferruginosas que se forman en algunas fuentes, o los nódulos de goethita que se f orman en medios pantanosos ("hierros de los pantanos"). De entre t odas estas variedades, variedades, las de mayor interés minero son dos: las de tipo BIF, y los denominados "ironstones "ironstones". ". Los BIF (Banded (Banded Iron Formations) Formations ) o Formaciones F ormaciones de hierro bandeadas, bandeadas, corresponden a alternancias milimétricas a centimétricas de óxidos de hierro con jaspes (foto 1). Llegan a tener decenas de metros de espesor (foto 2), y contienen óxidos óxidos e hidróxidos de hierro: hematites en los que no han sido afectados por metamorfismo regional, y magnetita en los que sí han sufrido este proceso (la mayor parte).

El origen de estos yacimientos tipo BIF ha sido objeto de debate hasta fecha reciente, en que se ha establecido su origen como probablemente relacionado con el cambio en el quimismo de l a atmósfera terrestre: originalmente ésta no contenía oxígeno, siendo por tanto de carácter reductor. En estas condiciones, 2+ el hierro presente en las rocas era f ácilmente puesto en disolución en forma de Fe , altamente soluble. De esta forma, los océanos terrestres llegarían a contener grandes cantidades cantidades de hierro en d isolución. Con la aparición de la vida, las bacterias primitivas comenzarían a generar o xígeno como consecuencia de su metabolismo fot osintético, osintético, consumiendo consumiendo CO2 y agua para producir oxígeno. La concentración de éste en el aire iría aumentando, y dio origen a la posibilidad de oxidar al hierro disuelto en los océanos, dando origen a óxidos e hidróxidos hidróxidos (hematites-goethita) que precipitarían para dar estas Formaciones. Los Ironstones corresponden Ironstones corresponden a capas de espesor métrico de óxidos óxidos e hidróxidos de hierro c on texturas oolíticas que aparecen intercalados en secuencias marinas someras, de calizas limos y areniscas, de edades variadas. variadas. Su origen es aún discutido, y podrían haberse formado como consecuencia de la erosión y redepósito de f ormaciones lateríticas.

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Y ACIMIENTOS DE MANGANESO MANGANESO Los óxidos de manganeso constituyen yacimientos de tipología muy variada, que van desde tipologías epigenéticas, filonianas, filonianas, a claramente sedimentarias, sedimentarias, y dentro de esta categoría podemos di ferenciar entre los estrict amente sedimentarios, sedimentarios, no l igados a actividad volcánica, y los claramente relacionados con ésta, que se estudian en el capítulo 11.  A su vez, los yacimientos yacimientos puramente sedimentarios sedimentarios de manganeso manganeso pueden ser ser de dos tipos claramente diferenciados: 1. Los que se localizan en áreas marginales de cuencas euxínicas (reductoras), (reductoras) , que constituyen acumulaciones pisolíticas u oolíticas de estos minerales (normalmente, pirolusita y criptomelana), a menudo asociados con carbonatos de manganeso (rodocrosita), que llegan a ser también explotables. 2. Los que que se localizan en los fondos oceánicos profundos, que constituyen constituyen acumulaciones acumulaciones nodulanodulares de óxidos de Mn, a menudo con ciertos contenidos en Cr y ¿qué mas?. Su formación parece estar relacionada con actividad hidrotermal submarina, aunque no en su proximidad inmediata.

Lecturas recomendadas  Alonso, H.; Risacher, Risacher, F. (1996) Geoquímica del Salar de Atacama, parte 1: origen de los componentes y balance salino. salino. Revista Geológica de Chile, 23-2, 113-122. 113-122. Galán, E. (1992). Palygoskita y sepiolita. In : J. Gacía Guinea & J. Martínz Frías (eds.) Recursos Minerales Minerales de España. Ed. España. Ed. Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Científicas, Madrid, 71-94. García del Cura, M.A.; Ordóñez, S. (1991). El sulfato sódico natural: Características generales y yacimientos. tos. In : R. Lunar & R. Oyarzun (eds.) Yacimientos minerales. Técnicas de estudio – Tipos – Evolución metalogénica – Exploración. Ed. Exploración.  Ed. Centro de Estudios Ramón Areces, Madrid, 1211-1228. Ordóñez, S.; García del Cura, M.A. (1991) El sulfato sódico natural en España: Las sales sódicas de la Cuenca de Madrid. Madrid. In : R. Lunar & R. Oyarzun (eds.) Yacimientos minerales. Técnicas de estudio – Tipos – Evolución metalogénica – Exploración. Exploración. Ed. Centro de Estudios Ramón Areces, Madrid, 1229-1250. 1229-1250. Ortí, R.; Rosell, L.; Salvany, Salvany, J.M. (1991). Depósitos evaporíticos de España: Aspectos geológicos y recursos.In : R. Lunar & R. Oyarzun (eds.) Yacimientos minerales. Técnicas de estudio – Tipos – Evolución metalogénica – Exploración. Ed. Exploración. Ed. Centro de Estudios Ramón Areces, Madrid, 1171-1210. 1171-1210. Ramírez, A. (1991). Yacimientos potásicos. potásicos. In : R. Lunar & R. Oyarzun (eds.) Yacimientos minerales. Técnicas de estudio – Tipos – Evolución metalogénica – Exploración . Ed. Centro de Estudios Ramón Areces, Madrid, 645-672. Risacher, F.; Alonso, H. (1996). Geoquímica del Salar de Atacama, parte 2: Evolución de las aguas . Revista Geológica de Chile, 23-2, 123-134. Salvany, Salvany, J.M.; J. M.; Ortí Cabo, F. (1991) El yacimiento glauberítico de Alcanadre: Procesos sedimentarios y diagenéticos (Mioceno Inferior, Cuenca del Ebro). In: R. Lunar & R. Oyarzun (eds.) Yacimientos minerales. Técnicas de estudio – Tipos – Evolución metalogénica – Exploración.  Ed. Centro de Estudios Ramón Areces, Madrid, 1251-1274.

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9.- RECURSOS ENERGÉTICOS DE ORIGEN ORGÁNICO Hidrocarburos naturales Gas natural El crudo ó petróleo líquido Los hidrocarburos sólidos El carbón Composición y propiedades Clasificación del carbón Origen Carbonización Carbonización o coalificación Lecturas recomendadas Se incluyen aquí fundamentalmente el carbón y los hidrocarburos naturales (petróleo y gas), que se forman no como consecuencia consecuencia de la acumulación de los restos i norgánicos de organismos (sedimentación bioquímica, que hemos visto en el Tema 7), sino de la acumulación, degradación y evolución de los propios restos orgánicos de estos organismos. La principal diferencia entre los tipos señalados es que el carbón se forma fundamentalmente a partir de restos de vegetales superiores superiores (hojas, t allos, troncos...), mientras que petróleo y gas se f orman a partir de microorganismos (plancton, algas, bacterias...).

HIDROCARBUROS NATURALES El petróleo y el gas natural, los hidrocarburos fósiles, fósiles, están constituidos casi exclusivamente por hidrocarburos, es decir, compuestos orgánicos, orgánicos, más o menos complejos, de Carbono e Hidrógeno, mezclados en proporciones diversas entre sí, y con otros compuestos químicos: su composición elemental se muestra en la Tabla adjunta:

ELEMENTO

RANGO (%)

TIPICO (%)

Carbono

85-95

85

Hidrógeno

5-15

13

 Azufre

2MgSiO3). 





Por otra parte, l a composición del magma impone restricciones restricciones a este secuencia, de forma que si éste es pobre en sílice y rico en Mg, Fe, Ca (m agmas máficos) solamente solamente cristalizarán los primeros términos de las dos series (olivino, piroxeno, plagioclasa plagioclasa cálcica), mientras que en los magmas más ricos en sílice y 42 de 71

pobres en Mg y Fe (magmas félsicos) se formarán esos minerales durante los primeros estadios de la cristalización magmática, pero reaccionarán con el fundido sucesivamente para dar términos m ás evolucionados de la serie, y la roca finalmente estará formada por cuarzo, feldespato potásico, plagioclasa plagioclasa sódica y biotita. En las rocas formadas a partir de magmas de composición intermedia encontraremos, por tanto, plagioclasa intermedia, anfíbol y piroxeno como mi nerales característicos (ver figura).

ROCAS PLUTÓNICAS Las rocas plutónicas son el producto de las cristalización de magmas a profundidades considerables en la corteza terrestre. Son rocas caracterizadas por texturas granudas, de grano medio-grueso, y con una mineralogía variable, que permite su clasificación detallada, detallada, al ser estudiada estudiada mediante microscopía petrográfica. En concreto, su clasificación se lleva a cabo mediante el cálculo de una serie de parámetros de abundancia mineralógica, y el empleo de diagramas de clasificación, los más usuales de los cuales son los de Strekeisen (1966), que se muestran (simplificados) en las figuras 5.11 nuestra y de RUB). Los parámetros utilizados son: M: % de minerales ferromagnesianos (Sumaolivino+piroxeno+anfíbol+biotita) Q: Contenido (%) de cuarzo, recalculado a 100% con los parámetros A y P  A: Contenido en feldespato alcalino (Sumaalbita + feldespato potásico) recalculado a 100% con los parámetros Q y P (si l a roca contiene cuarzo) o F y P (si contiene feldespatoide) P: Contenido en plagioclasa, recalculado a 100% igual que el parámetro A F: Contenido en feldespatoide recalculado recalculado a 100% igual que el parámetro Q Las rocas con parámetro M igual o mayor a 90% se clasifican como ultramáficas, y su clasificación detallada se basa en los contenidos en olivino, ortopiroxeno y clinopiroxeno (ver figura siguiente).

Si el valor del parámetro M es inferior al 90% se clasifican en el doble triángulo QAPF de la fi gura siguiente.

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De entre l a variedad de rocas plutónicas existentes, destacaremos para su de scripción detallada las más comunes, o aquellas de más común aplicación industrial: granito, sienita, diorita, gabro y peridotita. Granito El granito es la roca plutónica por antonomasia, hasta hasta el punto de que en el mundo industrial se denominan granitos a t odas las rocas plutónicas, independientemente de su composición real. En sus t érminos más precisos, el granito es una roca relativamente escasa, aunque difícil de diferenciar en el campo de sus términos más próximos, sobre todo de la granodiorita, por lo que a menudo estas rocas plutónicas de tonalidades claras se describen con el nombre genérico de granitoides. Desde el punto de vista de su composición mineralógica, lo más característico de los granitoides es su alto contenido en cuarzo, que implica un valor del parámetro Q entre 20 y 60%. Los feldespatos son también componentes mayoritarios de estas rocas, y suelen ser plagioclasa sódica (oligoclasa) (oligoclasa) y/o feldespato potásico, generalmente ortoclasa y/o microclina. Además, es f recuente que contengan biotita y/o anfíbol, y en ocasiones moscovita (granitos de dos m icas). Como minerales accesorios suelen incluir circón, apatito, y minerales metálicos entre los que predominan la magnetita, la ilmenita y la pirita. La textura granítica, propia de estas rocas, es una de las más características de las que presentan las rocas ígneas: es una textura holocristalina, hipidiomorfa, hipidiomorfa, granular de grano medio, en l a que la plagioclasa y la biotita o anfíbol suelen ser idiomorfos, y el cuarzo y el feldespato xenomorfos e intergranulares, debido a la secuencia de cristalización (serie de Bowen). En el campo, el granito aparece formando macizos rocosos que pueden llegar a ser de miles de kilómetros cuadrados, con contornos en general curvilíneos, curvilíneos, a menudo festoneados por la denominada aureola de metamorfismo de contacto. Es frecuente que a gran escala estos macizos macizos están afectados por una red de fracturas que puede no ser deformacional; de hecho, en ocasiones se origina simplemente por la contracción ligada al enfriamiento del macizo ( diaclasamiento). diaclasamiento). Este proceso suele dar origen a una fracturación concéntrica (tipo capas de cebolla), que suele ser paralela a los contactos externos del macizo (y a menudo también a la superficie topográfica) y a una fracturación groseramente radial.  A nivel de afloramiento, afloramiento, suele dar origen a un relieve relieve característico, característico, el denominado berrocal , formado como consecuencia del desarrollo del proceso de m eteorización favorecido por la fracturación que suele afectar a este tipo de rocas, que suele individualizar paralelepípedos paralelepípedos de roca a partir de los cuales, por erosión diferencial de vértices y aristas, se forman los bolos (p. ej., La Pedriza, en la Sierra de Guadarrama). En cuanto a su aplicación, el granito es una de las rocas más empleadas en la industria de la construcción, sobre todo en f orma de placas pulidas para revestimiento de exteriores exteriores e int eriores. También en grandes bloques se utiliza como elemento arquitectónico arquitectónico de tipo sillería, mientras que triturada, o cuando está ya triturada de f orma natural por la tectónica, se emplea como árido, e incluso directamente c omo balasto para líneas férreas. Incluso las arenas que se forman por alteración sobre sus afloramientos se pueden aprovechar para la construcción.  A este respecto de la aplicación, aplicación, hay que resaltar que el objetivo objetivo primordial de la explotación del del granito es la obtención de grandes bloques comerciales, de varios metros cúbicos, para el posterior serrado y pulido de las placas. Esto no siempre es posible, debido a diversos factores que veremos a continuación, lo que hace que existan algunas (aunque escasas, sobre t odo los tectonizados para áridos) explotaciones de granito para otros fines. Los f actores que definen la explotabilidad explotabilidad del granito como roca de c onstrucción son, fundamen f undamentalmente, talmente, los siguientes: 44 de 71

El grado de de fracturación que lo afecte. Es un factor decisivo, decisivo, ya ya que si si está afectado afectado por una fracturación muy intensa será aprovechable como árido, mientras que los afectados por f racturación muy espaciada servirán para su explotación en bloques. El grado de alteración que afecta a los minerales minerale s que componen la roca. Es de importancia primordial para poder utilizarla, puesto que si está muy alterada tenderá a sufrir procesos de desgradesgranado, o no admitirá un pulimento adecuado. La homogeneidad homogeneid ad textural , ya que si el el granito presenta variaciones variaci ones bruscas en su textura dificultará enormemente su aprovechamiento. Estas variaciones texturales son muy variadas, incluyendo los gabarros (acumulaciones esferoidales de minerales oscuros), las cintas (acumulaciones planares de minerales primarios o secundarios), los f enocristales, enocristales, los cambios de tamaño de grano, entre otros. La presencia de minerales minera les oxidables (p. ej., sulfuros), que puedan producir efectos indeseados sobre las placas o bloque en general una vez instalados. En general, general, determinadas determinadas características petrofísicas petrofísicas pueden pueden afectan a la calidad del del material: material: la heladicidad o resistencia a las heladas, el coeficiente de absorción de agua, la calidad del pulido, la resistencia al ataque químicos, etc . Por último, la mayor mayor o menos vistosidad de la roca, en término de coloración coloración (diferente a la más común, gris), tamaño de grano grueso y homogéneo, presencia de irisaciones en los feldespatos... condiciona el mayor o menor precio del producto en el marcado. Si quieres hacer una visita vitual a una de las mayores canteras del granito, la del Monte Airy, en Carolina del Norte (USA). Sienita La sienita es, desde el punto de vista geológico, geológico, un granitoide pobre en cuarzo y con un claro predominio predominio del feldespato alcalino frente al cálcico. Suela estar formada precisamente por feldespato alcalino (ortoclasa) junto con plagioclasa plagioclasa de composición sódica (albita-oligoclasa) y suele contener algún mineral ferromagnesiano como la biotita o el anfíbol. Además, puede contener una cierta cantidad de cuarzo, o, alter nativamente, de feldespatoide (sienitas nefelínicas). Su textura está dominada por los cristales del feldespato alcalino, y es una textura granular hipidiomorfa heterogranular (sin llegar a ser porfídica), en la que el feldespato constituye los granos mayores y el resto (plagioclasa, cuarzo o f eldespatoide, eldespatoide, biotita, anfíbol) suelen ser de menor tamaño. Desde el punto de vista industrial, la sienita es un granito que suele presentar propiedades interesantes: interesantes: o bien un color rojo más o menos intenso, debido a la presencia de abundantes exoluciones de hematites en el feldespato potásico, o bien irisaciones intensas, intensas, de color c olor azulado, en el feldespato. Esto confiere a estas rocas, a igualdad de otros parámetros (grado de f racturación, de alteración, etc.) mayor interés que a otros granitoides. Diorita y gabro La diorita y el gabro son r ocas con importantes semejanzas semejanzas tanto desde el punto de vista geológico como industrial. Desde el punto de vista geológico constituyen las rocas gabroídicas, gabroídicas, y su diferenciación mutua solamente se puede realizar mediante microscopía microscopía petrográfica, si bien con frecuencia las dioritas son de tonalidades más claras que los gabros. Desde el punto de vista industrial corresponde al grupo de los granitos oscuros, nitos oscuros, muy apreciados en el arte funerario. Están formadas mayoritariamente por plagioclasa y clinopiroxeno (augita). La diferencia fundamental entre ambas rocas es que en la diorita la composición de la plagioclasa es de An feldespato potásico + (Na , Ca ) Formación de biotita secundaria: secundaria: + 2+ + + 2+ hornblenda + (H , Mg , K ) -> biotita + (Na , Ca )

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Sericitización Sericitización del feldesp f eldespato ato potásico: potásico: + + 3 KAlSi 3O8 + 2H  -> KAl3Si3O10(OH) 2 + 6 SiO2 + 2 K Caolinización de la sericita: sericita: + + 4 KAl3Si3O10(OH) 2 + 6 H2O + 4 H  -> 3 Al 4Si4O10(OH)8 + 4 K  Alunitización  Alunitización de la caolinita caolinita:: + + 23 Al4Si4O10(OH)8 + 2K  + 6H  + (SO4)  -> 2 KAl3(SO4)2(OH)6 + 6 SiO2 + 3 H2O Cloritización de la boitita: boitita : + + biotita + H  -> clorita + cuarzo + K Epidotización y albitización de la plagioclasa : + + plagioclasa + cuarzo + H2O + Na  -> epidota + albita + H Las manifestaciones de actividad tardimagmática suelen ser emisiones de aguas o de gases a t emperaturas y/o con composiciones anómalas. A su vez, pueden ser de dos tipos, en función de su posibilidad de ser aprovechadas: emisiones directas en la superficie, y manifestaciones subterráneas subterráneas (energía geotérmica). Las manifestaciones superficiales  pueden ser muy variadas: desde las más conocidas y espectaculares, como los geysers, o las emanaciones de gases en el entorno de edificios volcánicos volcánicos recientes (fumarolas, solfataras), a las fuentes termales. Las manifestaciones subterráneas corresponden a la denominada denominada energía geotérmic geotérmic a, contenida en los acuíferos localizados a profundidades inferiores a unos 2.500-3.000 m . con aguas a temperaturas por encima de los 150ºC, que pueden ser explotados comercialmente para la obtención de energía eléctrica. La elevada temperatura a la que se encuentra este agua está en relación con la presencia de un foco de calor activo, relacionado normalmente con esta actividad tardimagmática. tardimagmática.

Lecturas recomendadas 61de 71

Berger, B.R.; Bethke, P.M. (Eds.) (1985). Geology and geochemistry of epithermal systems . Reviews in Economic Geology, Geology, Society of Economic Geologists. Geologists. Vol. 2. 298 pg. Casquet, C. (1991). Skarns. Skarns. In : Lunar, R.; Oyarzun, Oyarzun, R. (Eds.). Yacimientos minerales: técnicas de estudio, tipos, evolución metalogénica, metalogénica, exploración exploración.. Ed. Centro de Estudios Ramón Areces. 265-286. Evans, A.M. (1995). Ore geology and industrial minerals: An introduction . Blackwell Science, 389 pg. Guilbert, J.M.; Park, Ch.F. (1986). The geology of ore deposits. deposits. Freeman. 985 pg. Heidtke, E. (2003). Geothermal energy. http://www.uwec.edu/grossmzc/heidtke http://www.uwec.edu/grossmzc/heidtken.html n.html Lillo Ramos, J. (1992). Geology and geochemistry of Linares-La Carolina Pb-ore field (Southeastern border of the Herperian Massif) . Massif)  . Tesis Doctoral. Universidad Universidad de Leeds (Inglaterra). 677 pg. Ortega Huertas, M.; Fenoll Hach-Alí, P.; Garrote, A. (1992). Los yacimientos de pegmatitas de Sierra Albarrana y otras áreas metamórficas del Norte de la provincia de Córdoba. Córdoba . In  : García Guinea, J.; Martínez Frías, J. (Coord.). Recursos Minerales de España. España. Textos Universitarios, CSIC. 471-486. Oyarzun, Oyarzun, R.; Oyarzun, J. (1991). Pórfidos cupríferos . cupríferos . In : Lunar, R.; Oyarzun, R. (Eds.). Yacimientos minerales: técnicas de estudio, tipos, evolución metalogénica, exploración  . Ed. Centro de Estudios Ramón  Areces. 355-382. Oyarzun, Oyarzun, R. (1991). Mineralizaciones epitermales de metales preciosos . In:  Lunar, R.; Oyarzun, R. (Eds.). Yacimientos minerales: técnicas de estudio, tipos, evolución metalogénica, exploración.  Ed. Centro de Estudios Ramón Areces. 383-403. Oyarzun R. (1992). Yacimientos de oro. oro. In : García Guinea, J.; Martínez Frías, J. (Coord.). Recursos Minerales de España. España. Textos Universitarios, CSIC. 829-848. Río Narcea Gold Mines: http://www.rionarcea.com/ Sánchez Muñoz, L. Yacimientos de elementos raros asociados a las pegmatitas del Hercínico Ibérico . In : García Guinea, J.; Martínez Frías, J. (Coord.). Recursos Minerales de España. España. Textos Textos Universitarios, CSIC. 359-378. Sawkins, F.J. (1984). (1984). Metal  Metal deposits in relation to plate tectonics . Springer-Verlag. 325 pg. Tornos, F.; Gumiel, P. (1992). El wolframio y estaño: Aspectos económicos y metalogénicos . In : García Guinea, J.; Martínez Frías, J. (Coord.). Recursos Minerales de España. España. Textos Universitarios, CSIC. 379404.

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13.- METAMORFISMO Y YACIMIENTOS MINERALES Rocas metamórficas con interés minero Mármol Serpentinita Gneis Minerales industriales de origen metamórfico Granate Corindón Grafito  Asbestos Nesosilicatos Nesosilicatos de Aluminio (andalucita, sillimanita, distena) Yacimientos metálicos relacionados con metamorfismo Lecturas recomendadas El metamorfismo es un proceso de transformación de rocas o yacimientos minerales preexistentes, que ocurre en relación con el aumento de presión y/o temperatura que tiene lugar en determinados puntos de la corteza terrestre. Como consecuencia, se forman rocas nuevas (las rocas metamórficas), con texturas, estructuras y composiciones mineralógicas diferentes a la de la roca original. Desde el punto de vista de la formación de yacimientos, el metamorfismo no presenta excesivo interés, si bien es cierto que da origen a algunos minerales y rocas de cierto interés minero, y modifica la textura y mineralogía de mineralizaciones mineralizaciones preexistenes.

ROCAS METAMÓRFICAS DE INTERÉS MINERO Como consecuencia de los procesos de metamorfismo regional se originan dos tipos de rocas que se explotan en canteras: los mármoles y las serpentinitas. Menor interés presentan otras rocas como los neises. El mármol  es la roca metamórfica con mayor interés minero. S e forma como consecuencia del metamorfismo de calizas, bajo condiciones de metamorfismo tanto regional como de contacto, que inducen la recristalización de la calcita a alta temperatura. Este proceso transforma las variadas texturas originales de las calizas en texturas granoblásticas de tamaño de grano muy variable, que puede llegar a ser de varios milímetros, lo que se traduce en una mayor resistencia mecánica mecánica y homogeneidad de la roca. Conviene resaltar el hecho de que el término geológico de mármol no es equivalente al empleado en la industria, que suele incluir las calizas marmóreas en sentido amplio, es decir, calizas compactas, que suelen presentar una mayor heterogeneidad texturas y estructural, y peores características de comportamiento mecánico y f ísico químico que los mármoles auténticos. El mármol está c ompuesto mayoritariamente mayoritariamente por calcita granoblástica, granoblástica, pero pueden contener además otros minerales, tales como micas (mármoles cipolínicos), cipolínicos), dolomita, brucita, vesubianita, vesubianita, wollastonita, diópsido, tremolita, grafito, pirita. Un hecho a resaltar en el estudio de los mármoles es que su homogeneidad puede no ser completa: además de los mármoles homogéneos, homogéneos, blancos o grises tipo Macael, existen otros que presentan heterogeneidades, más o menos desarrolladas, que van desde bandeados o foliaciones tectónicas, marcadas por lo general por acumulación de minerales oscuros, oscuros, y que son típicas de mármoles formados por metamorfismo regional, a formas o c ambios de coloración más o menos irregulares, irregulares, difusas, que pueden ser producto de inhomogeneidad de la roca caliza original. Esto permite una clasificación industrial de estas rocas según su tonalidad, en monocromos (o sencillos), cuando presentan una sola tonalidad, y polícromos (o compuestos), caso de presentar varios colores. La mayor parte de los mármoles monocromos se presentan en tonalidades blancas, blancas, amarillentas, verdosas, o negras, mientras que los polícromos se denominan según su tonalidad dominante. Los mármoles polícromos o compuestos presentan inclusiones de otros minerales, generalmente micas, cuarzo y serpentinas, en agregados o vetas que adoptan morfologías diversas y les confi eren diversas diversas tonalidades. Basándose en su est ructura, se clasifican en veteados, veteados, caso de presentar colores listados; arborescentes, arborescentes, si las bandas de colores se ramifican; y brechiformes, en el caso que estén constituidos por f ragmentos angulosos. angulosos. Un caso particular de los mármoles brechiformes lo constituyen los brocateles, cuyos fragmentos presentan tonalidades tonalidades distintas. Un carácter a controlar para definir la explotabilidad explotabilidad de una masa marmórea es su f racturación. Al ser rocas afectadas por procesos tectónicos, a menudo están muy fracturadas, lo que dificulta su extracción en bloques comerciales, y favorece el desarrollo desarrollo de f enómenos kársticos, kársticos, que igualmente dificultan la explotación.

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También la presencia de minerales oxidables es un carácter geológico de interés minero, pues éstos pueden producir importantes problemas estéticos en el material instalado. Las aplicaciones concretas del mármol son en general conocidas: chapado de exteriores e interiores, elementos arquitectónicos auxiliares (p.ej., escalinatas), complementos decorativos (estatuas), arte f unerario. Hay que recordar que el granito está reemplazando en muchas de estas aplicaciones al mármol, por su mayor resistencia y durabilidad, sobre todo en exteriores y suelos. Explotaciones importantes de mármoles a nivel mundial se localizan en Italia (zona de Carrara, prácticamente agotada) y en España (zona de Macael, Almería).

La serpentinita es otra roca metamórfica de interés ornamental, de color verde, y con tonalidades variadas, claras y oscuras, que se f orma por el metamorfismo regional de rocas magmáticas ultramáficas (peridotitas). Desde el punto de vista mineralógico, está constituida muy mayoritariamente por minerales del grupo de la serpentina (antigorita), que suelen estar acompañados acompañados por otros f ilosilicatos ilosilicatos afines, como el talco, por minerales opacos, como magnetita o cromita, y por c arbonatos ricos en Mg (magnesita-dolomita). Sus caracteres estructurales y texturales pueden ser muy variados, mostrando formas más o menos irr egulares, que en unos casos ofrecen caracteres estéticos positivos, mientras que en otros impiden totalmente la explotación minera. En especial, la fracturación es el principal factor negativo para este tipo de aprovechamiento. La serpentinita, por sus caracteres mecánicos (sobre todo, por su baja dureza) se agrupa con los mármoles ("mármol verde"). Sus aplicaciones son similares: revestimientos, elementos auxiliares (columnas, zócalos), zócalos), etc. En España existen importantes macizos serpentiníticos, agrupados en tres áreas: los macizos máficosultramáficos gallegos gallegos,, la Serranía S erranía de Ronda (Málaga) y las pequeñas masas existentes existentes entre los materiales metamórficos de Sierra Nevada (Granada-Almería). (Granada-Almería).

Los gneises gneises son rocas que pueden f ormarse por distintos mecanismos, mecanismos, que se pueden agrupar en dos: el metamorfismo de alto grado de rocas pelíticas, que da origen a los denominadosparaneises denominados paraneises,, y la deformación tectónica (por lo general acompañada de metamorfismo) de rocas graníticas, que origina los denominados ortoneises. ortoneises. Estos últimos son los que presentan mayores posibilidades industriales, por ser rocas compactas y competentes, susceptibles incluso de pulimento. Están formados mayoritariamente, al igual que l os granitos, por cuarzo, feldespato potásico, plagioclasa, plagioclasa, mica (biotita a menudo acompañada de moscovita), como minerales mayoritarios más comunes, que pueden estar acompañados de muchos otros (granate, anfíbol, cordierierita), y de los accesorios comunes en este tipo de rocas (apatito, esfena, circón, pirita). Sus texturas y estructuras están dominadas por la presencia de una f oliación o bandeado, bandeado, marcado por reorientación mecánica y/o recristalización de minerales laminares (micas), por la granulación granulación del cuarzo, y por la rotación de los granos de feldespato, que suelen dar origen, por su mayor resistencia al aplastamiento, a formas ocelares (augen (augen). ). El resultado es el bandeado neísico típico, con alternancias clarooscuras y nódulos claros, de f eldespato. Los neises se agrupan con los granitos en cuanto a su explotación minera y aplicaciones industriales. Como carácter específico, específ ico, hay que señalar que el hecho de que sea una roca bandeada afec ta a su instalainstala ción en obra y a su aprovechamiento, aprovechamiento, que estarán condicionados condicionados por este factor.

MINERALES INDUSTRIALES DE ORIGEN META MÓRFICO MÓRFICO El metamorfismo origina otras muchas rocas, aparte de las descritas, en general sin aplicación aplicación industrial directa. Sin embargo, en algunos casos estas rocas pueden contener concentraciones de minerales de interés económico, susceptibles de extracción minera y concentración. Algunos de los más significativos son: granate, corindón, grafito, asbestos, asbestos, nesosilicatos de aluminio (andalucita- sillimanitasillimanita- distena).

El granate se forma en muchas rocas metamórficas de origen pelítico (esquistos en sentido amplio, neises), aunque también aparece en algunas rocas ígneas, y, debido a su escasa alterabilidad, suele concentrarse en sedimentos aluvionares. En las rocas metamórficas solo llega a ser aprovechable cuando es muy abundante, o cuando la roca está afectada por un proceso de alteración que haya destruido al resto de minerales. Un factor importante que afecta a su explotabilidad es el contraste de densidad entre el granate y el resto de minerales que componen la roca, que suele permitir una separación mineralúrgica de bajo coste. Las aplicaciones del granate están relacionadas con sus propiedades de: dureza y densidad relativamente altas, resistencia química, y no toxicidad, que permiten que tenga cinco campos principales de aplicación: abrasivo para eliminación de óxidos sobre superficies metálicas (decapar), revestimientos abrasivos, filtrado de aguas, corte por chorro de agua, y pulido.

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En España se explota en Níjar (Almería), pero no en rocas metamórficas, sino a partir de una roca volcánica excepcionalmente excepcionalmente rica en este mineral, y fuertemente alterada, lo que permite la liberación natural del mineral. A nivel mundial, el mayor productor es EE.UU, a gran distancia de ot ros como Australia, India y China. undamentalmente como consecuencia de metamorfismo de contacto a partir de El corindón  se forma f undamentalmente rocas arcillosas alumínicas, junto con otros minerales típicos de este ambiente (sillimanita, (sillimanita, piroxeno). También se forma en otros tipos de ambientes, sobre todo en pegmatitas, de donde proceden los cristales de calidad gema (rubí, rojo, y zafiro, azul). El esmeril, por su parte, es un agregado microcristalino de corindón con otros minerales, como hematites, magnetita, cuarzo y/o espinela. El corindón se emplea f undamentalmente undamentalmente como abrasivo para pulido, en todo tipo de procesos industriaindustriales. Esto se debe no solo a su gran dureza (9 en la escala de Mohs, el segundo mineral más duro tras el diamante), sino también a su elevado punto de fusión (1.950ºC), y a la forma de sus granos, controlada por la partición perfecta que suelen presentar, y que f avorece avorece esta aplicación. También También se emplea en la fabricación de ladrillos refractarios. Por su parte, el esmeril es un abrasivo de menor calidad, que se utiliza fundamentalmente como aditivo en revestimientos, como antideslizante. antideslizante. Zimbabwe y la República de Sudáfrica son los principales productores a nivel mundial de corindón, mientras que Turquía y Grecia lo son de esmeril. En España no existen explotaciones mineras de ninguno de los dos. Por su parte, las variedades gema se obtienen de yacimientos fundamentalmente fundamentalmente de tipo pegmatítico, o concentrado en aluviones, de Sri Lanka, Birmania, Tailandia, entre otros.

El grafito  es el producto de la recristalización metamórfica de la materia orgánica contenida en las rocas afectadas por metamorfismo regional o de contacto. Cuando este proceso se produce sobre capas de carbón, o sobre rocas que contienen hidrocarburos líquidos (petróleo) se producen yacimientos de interés económico de este mineral, que también pueden tener su origen en otros procesos: grafito magmático, pegmatítico, hidrotermal... Sus aplicaciones más conocidas en la actualidad son las relacionadas con la fabricación de objetos y elementos ligeros pero de alta resistencia, como material deportivo (esquís, raquetas), o piezas de automoción (barras protectoras). También, como elemento moderador moderador en reactores nucleares, como aditivo lubricante, o en la f abricación de carbono activado, entre otros usos. Los principales países productores de grafito son China, Corea del Sur e India. En España se explota o se ha explotado hasta fecha reciente en Gadamur y Puente del Arzobispo (Toledo). (Toledo). La denominación de asbesto se refiere a un grupo de minerales caracterizados caracterizados por presentar una estructura fibrosa, y que corresponden al grupo de los anfíboles, o de la serpentina. En concreto, se tr ata de seis variedades mineralógicas: mineralógicas: crisotilo c risotilo (variedad de serpentina), crocidolita (variedad del anfíbol riebeckita), amosita (variedad del anfíbol grunerita), y los asbestos de los anfíboles antofilita, tremolita y actinolita, que no tienen nombres específicos. De esta forma, cada uno de estos "asbestos" presenta en el detalles propiedades diferentes, lo que condiciona sus aplicaciones concretas, relacionadas fundamentalmente fundamentalmente con el origen etimológico de la palabra asbesto, que proviene del gri ego y significa "incombustible": se emplean como aislantes térmicos, si bien la toxicidad de algunos de ellos (fundamentalmente (fundame ntalmente de la crocidolita) ha hecho decaer de forma form a muy severa estas aplicaciones. También se emplean como aditivo en cementos (fibrocementos ( fibrocementos), ), entre los cuales el más conocido es la uralita. Su origen está en relación con el m etamorfismo regional regional de rocas básicas o ultrabásicas. En concreto, los asbestos suelen formarse como relleno de venas durante estos procesos, de forma que las fibras de asbesto crecen perpendidularmente a las paredes la fractura, con lo cual la longitud de las fibras, que es un factor económico muy importante, está condicionado por el espesor de estas venas. Los principales países productores de asbestos son Rusia, Canadá, Brasil y Zimbawue. Como ya se ha indicado, su consumo a nivel mundial ha descendido debido a las consideraciones sobre sus efectos sobre la salud. variedades polimorfas, que se forman Los nesosilicatos d e aluminio aluminio  andalucita, sillimanita y distena son variedades por metamorfismo de r ocas alumínicas, pelíticas, bajo diferentes condiciones de presión y temperatura (ver figura). Existe otra variedad sintética, que es la mullita, que se forma en condiciones de alta temperatura y baja presión, que raramente se dan en la naturaleza (figura ( figura típica: la 2.1 de Velho vale). vale). Algunos, Algunos, como la andalucita, pueden también formarse bajo otras condiciones más propicias a la formación de yacimientos, como las condiciones hidrotermales. En las rocas correspondientes están acompañados siempre de otros minerales como cuarzo y micas, a lo que pueden acompañar otros como granate, estaurolita, etc., dependiendo de la composición concreta de la roca y de las condiciones a las que haya estado sometida. No obstante, en los casos en que son explotables suelen aparecer concentrados en bolsadas de cierto volumen. 65 de 71

Se emplean para la obtención de cerámicas especiales, refractarias, que se utilizan en la industria metalúrgica (revestimientos de hornos, moldes). Algunos de estos minerales tienen variedades de calidad gema, que no suelen tener origen metamórfico, sino hidrotermal. hidrotermal. Los principales países productores de estos mi nerales son la República de Sudáfrica, Francia y España para andalucita, EE.UU. e India para distena, e India para sillimanita. sillimanita. En España son relativamente abundantes, en los distintos terrenos metamórficos (Macizo Ibérico, Zona Bética, Pirineos), pero no llegan a presentar interés minero.

Y ACIMIENTOS METÁL METÁLICOS ICOS RELACIONADOS CON METAMORFISMO METAMORFISMO El metamorfismo puede afectar a los yacimientos de minerales metálicos, produciendo en los mismos cambios más o menos significativos. En especial, cuando el metamorfismo va acompañado acompañado de una def ormación tectónica importante puede llegar a transformar completamente el yacimiento, yacimiento, en cuento a su disposición geométrica, mineralógica e incluso petrológica. En los casos más "suaves", produce o puede producir una recristalización de las menas, menas, que implica un aumento del tamaño de grano que favorece el proceso de beneficio minero. Por ejemplo, en el caso de las Formaciones Bandeadas de Hierro ("banded (" banded iron formations", formations ", BIF), el metamorfismo regional induce una recristalización del mineral precursor (p.ej., goethita) a magnetita, y del chert original a cuarzo recristalizado poligonal, granoblástico.

Lecturas recomendadas Bard, J.P. (1985). Microtexturas de rocas magmáticas y metamórficas. metamórficas . Masson. 181 pg. Miyashiro, A. (1978). Metamorphism and metamorphic belts. belts . George Allen & Unwin. 492 pg. Oyarzun, Oyarzun, R. (1982). Geology and geochemistry of the banded iron formations in the Nahuelbuta mountains, Chile. Chile. Tesis Doctoral. Universidad Universidad de Leeds (Inglaterra). 226 pg. Spry, A. (1969). Metamorphic textures. textures. Pergamon Press. 249 pg. Velho, J.; Gomes, C.; Romariz, C. ( 1998). Minerais industriais. Geologia, propriedades, tratamentos, aplicaçoes, especificaçoes, produçoes e mercados. G.C. mercados.  G.C. Gráfica de Coimbra, Lda. 591 pg. Yardley, Yardley, B.W.D. (1995). An (1995). An introduction introduction to metamorphic metamorphic petrology. petrology. Longman Scientific Scientific and t echnical. 248 pg.

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14.- EXPLORACIÓN MINERA Metodología de la investigación minera: Preexploración Exploración Evaluación Herramientas y técnicas de exploración exploración minera Recopilación de inf ormación Teledetección Geología Geoquímica Geofísica Calicatas Sondeos mecánicos Interpretación de resultados Lecturas recomendadas La explotación de los yacimientos minerales, como veremos en el tema siguiente, es una actividad de alto riesgo económico, ya que supone unas inversiones a largo plazo que muchas veces se sustentan en precios del producto minero sujetos a altas oscilaciones. A su vez, la exploración supone también un elevado riesgo económico, derivado éste del hecho de que supone unos gastos que solamente se recuperan en caso de que la exploración tenga éxito y suponga una explotación minera fructífera. Sobre estas bases, es fácil comprender que la exploración supone la base de la industria minera, ya que debe permitir l a localización de los recursos mineros explotar, al mínimo coste posible. Para ello, debe cumplir dos objetivos básicos: 1. Identificar muy claramente los objetivos objetivos del trabajo a realizar realizar 2. Minimizar los costes sin sin que ello suponga dejar lagunas Para ello dispone de una serie de herramientas y técnicas básicas, que son las que vamos a sintetizar a continuación.

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN INVESTIGACIÓN MINERA La base de cualquier trabajo bien hecho es la planificación de las actividades a realizar. Esto es especialmente importante en la investigación minera, por las razones ya expuestas. Así, en Investigación Minera se suele subdividir el trabajo en tres etapas claramente diferenciadas, de forma que solamente se aborda la siguiente en c aso de que la anterior haya cumplido satisfactoriamente los objetivos previstos. Aunque pueden recibir distintos nombres, nombres, en términos generales se trata de una f ase de preexploración, una de exploración propiamente dicha y otra de evaluación. Si incluso ésta última alcanza los resultados previstos se realiza un estudio de viabilidad económica. Como objetivos generales de cada una de estas etapas se pueden fijar los siguientes: Preexploración: Preexploración: Tiene por objeto determinar si una zona concreta, normalmente de gran extensión, presenta posibilidades de que exista un tipo determinado de yacimiento mineral. Esto se establece en función de la información de que disponemos disponemos sobre ese tipo de yacimiento y sobre la geología de la región de estudio. Suele ser un trabajo fundamentalmente de gabinete, en el que contaremos con el apoyo de información bibliográfica, mapas, fotos aéreas, imágenes de satélite, etc., aunque puede incluir alguna salida al campo para reconocer las zonas de mayor interés. Exploración: Exploración: Una vez establecidas las posibilidades de la región estudiada, se pasa al estudio sobre el terreno. En esta f ase aplicaremos las diversas técnicas técnicas disponibles para llevar a cabo de forma lo más completo posible el trabajo, dentro de las posibilidades presupuestarias del mismo. Su objeto final debe ser corroborar o descartar la hipótesis inicial de existencia de mineralizaciones del tipo prospectado. Evaluación: Evaluación: una vez que hemos detectado una mineralización de interés minero, es decir, en la que observamos caracteres que permiten suponer que pueda llegar a ser explotada, pasamos a llevar a cabo su evaluación o valoración económica. A pesar de lo que pueda parecer, los datos de ésta no son aún concluyentes, concluyentes, y debe i r seguida, en caso de que la valoración económica sea positiva, de un estudio de viabilidad, que contemple todos los factores geológicos, mineros, sociales, sociales, ambientales, etc., que pueden permitir (o no) que una explotación se lleve a cabo. Para cumplir con cada uno de estos objetivos disponemos de una serie de herramientas, unas para aplicar en campo y otras en gabinete.

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HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS DE EXPL ORACIÓN MINERA La exploración minera se basa en una serie de técnicas, unas instrumentales y otras empíricas, de coste muy diverso. Por ello, normalmente se aplican de forma sucesiva, solo en caso de que el valor del producto sea suficiente para justificar su empleo, y solo si son necesarias para complementar las técnicas que ya se hayan utilizado hasta el momento. Las técnicas serían las siguientes:

Recopilación Recopilación de información

Es una de las técnicas preliminares, de bajo coste, que puede llevarse a cabo en la propia oficina, si bien en algunos casos supone ciertos desplazamientos, desplazamientos, para localizar la información en f uentes externas (bibliotecas, bases de datos…). Consiste básicamente en recopilar toda la información disponible sobre el tipo de yacimiento prospectado prospectado (características geológicas, volúmenes de reservas esperables, características geométricas…), así como sobre la geología de la zona de e studio y de su historial minero (tipo de explotaciones mineras que han existido, volumen de producciones, causas del c ierre de las explotacioexplotaciones…). Toda esta información nos debe permitir establecer el modelo concreto de yacimiento a prospectar y las condiciones bajo las que debe llevarse a cabo el proceso de prospección. En esta fase resulta muy útil contar con el apoyo de mapas metalogenéticos que muestren no solo la localización (y tipología) de yacimientos, sino también las relaciones entre ellos y su entorno. En este sentido, resulta muy útil la representación gráfica en éstos de metalotectos o provincias metalogenéticas.

Teledetección La utilización de la información de los satélites artificiales que orbitan nuestro planeta puede ser de gran interés en investigación minera. Sigue siendo una técnica de relativamente bajo coste (condicionado por el precio de la información a recabar de los organismos organismos que controlan este tipo de información) y que se aplica desde gabinete, aunque también a menudo complementada complementada con salidas al campo. La información que of recen los satélites que resulta de utilidad geológico-minera se refiere a la reflectividad del terreno frente a la radiación solar: ésta incide sobre el terreno, en parte se absorbe, y en parte se refleja, en función de las características del terreno. Determinadas radiaciones radiaciones producen las sensaciones apreciables por el ojo humano, pero hay otras zonas del espectro espectro electromagnético, electromagnético, inapreciables para el ojo, que pueden ser recogidas y analizadas mediante sensores específicos. La Teledetección aprovecha precisamente estas bandas del espectro para i dentificar características del terreno que pueden reflejar datos de interés mi nero, como alteraciones, presencia de determinados minerales, variaciones de temperatura, humedad…

Geología El estudio en mayor o menor detalle de las características de una región siempre es necesario en cualquier estudio de ámbito m inero, ya que c ada tipo de yacimiento suele presentar unos condicionantes condicionantes específicos que hay que conocer para poder llevar a cabo con mayores garantías de éxito nuestra exploración, así como otras que puedan emprenderse en el futuro. Es un estudio que se lleva a cabo durante las fases de preexploración y exploración, ya que su coste aún suele ser bastante bajo. Tiene también un aspecto dual, en el sentido de que en parte puede hacerse en gabinete, a partir de los datos de la recopilación de información y de la teledetección, pero cuando necesita un cierto detalle, hay que complementarla con observaciones sobre el terreno. Dentro del término genérico de geología se engloban muchos apartados distintos del trabajo de reconocimiento geológico de un área. La cartografía geológica (o elaboración de un mapa geológico de la misma) incluye el levantamiento estratigráfico (conocer la sucesión de materiales estratigráficos presentes en la zona), el estudio tectónico (identificación de las estructuras tectónicas, como fallas, pliegues, que afectan a los materiales de la zona), el estudio petrológico petrológico (correcta identificación de los distintos tipos de rocas), hidrogeológico (identificación (identificación de acuíferos y de sus caracteres más relevantes), etc étera. En cada caso tendrán mayor o menos importancia unos u otros, en f unción del control concreto que presente la mineralización investigada.

Geoquímica La prospección geoquímica consiste en el análisis de muestras de sedimentos de arroyos o de suelos o de aguas, o i ncluso de plantas que puedan concentrar elementos químicos relacionados con una determinada mineralización. Tiene su base en que los elementos químicos que componen la corteza tienen una distribución general característica, que aunque puede ser distinta para cada área diferente, se caracteriza por presentar un rango de valores definido por un distribución unimodal unimodal log-normal, En otras palabras, la concentración "normal" de ese elemento en las muestras de una región aparece como una campana de gauss en un gráfico semilogarítmico. Sin embargo, cuando hay alguna concentración anómala de un determinado elemento en la zona (que puede estar producida por la presencia de un yacimiento mineral mineral de ese elemento), esta distribución se altera, dando origen por lo general a una distribución bimodal, que permite diferenciar las poblaciones poblaciones normal (la existente en el entorno de la mineralización) y anómala (que se situará precisamente sobre la mineralización). mineralización).  Así, las distintas variantes variantes de esta técnica (geoquímica (geoquímica de suelos, suelos, de arroyos, biogeoquímica) biogeoquímica) analizan muestras de cada uno de estos tipos, siguiendo siguiendo patrones ordenados, de forma que se consiga tener un análisis representativ representativo o de toda una región, con objeto de identificar la o las poblaciones anómalas que 68 de 71

puedan existir en la misma, y diferenciarlas de posibles poblaciones anómalas que puedan ser una indicación de la existencia existencia de mineralizaciones. mineralizaciones. El coste de estas técnicas suele ser superior al de las de carácter geológico, ya que implican un equipo de varias personas para la toma y preparación de las muestras, muestras, y el coste de los análisis correspondientes. correspondientes. Por ello, se aplican cuando la geología ofrece ya información que permite sospechar con fundamento la presencia de yacimientos.

Geofísica Dentro de esta denominación genérica encontramos, como en el caso de la geología, toda una gama de técnicas muy diversas, tanto en coste como en aplicabilidad a cada caso concreto. La base es siempre la misma: intentar localizar rocas o minerales que presenten una propiedad física que contraste con la de l os minerales o rocas englobantes. Igual que para localizar una aguja en un pajar un imán es una herrami enta de gran utilidad, éste mismo imán no nos servirá de nada si lo que hemos perdido entre la paja es una mina de lapicero de 0.5 mm.  Así, las diversas técnica aplicables y su su campo de aplicación aplicación puede ser el siguiente: siguiente: Métodos eléctricos: eléctricos: Se basan en el estudio de la conductividad (o su inverso, la resistividad) del terreno, mediante dispositivos relativamente simples: un sistema de introducción de corriente al terreno, y otro de medida de la resistividad/conductividad. resistividad/conductividad. Se utilizan para identificar materiales de diferentes conductividades: conductividades: por ejemplo, los sulf uros suelen ser muy conductores, conductores, al igual que el grafito. También se utilizan mucho para la investigación de agua, debido a que las rocas que contienen agua se hacen algo más conductoras que las que no la contienen, siempre y cuando el agua tenga una cierta salinidad que la haga a su vez conductora. Métodos electromagnéticos: electromagnéticos: Tiene su base en el estudio de otras propiedades eléctricas o electromagnéticas del terreno. El más utilizado es el método de la Polarización Inducida, que consiste en mediar la cargabilidad del terreno: se introduce una corriente eléctrica de alto voltaje en el t erreno y al interrumpirse ésta se estudia cómo queda cargado el terreno, y cómo se produce el proceso de descarga eléctrica. Muy utilizado para prospección de sulfuros, ya que son los que presentan mayores cargabilidades. Otras t écnicas: polarización espontánea, espontánea, méto dos magnetotelúricos, etc. Métodos magnéticos: magnéticos: Basados en la medida del campo magnético sobre el terreno. Este campo magnético como sabemos es función del campo magnético terrestre, pero puede verse afectado por las rocas existentes en un punto determinado, sobre todo si e xisten en la misma minerales ferromagnéticos, como la magnetita o la pirrotina. Estos minerales producen una alteración del campo magnético local que es detectable mediante los denominados magnetómetros. Métodos gravimétricos: gravimétricos : se basan en la medida del campo gravitatorio terrestre, que al igual que en el caso anterior, puede estar modificado de sus valores normales por la presencia de rocas específicas, en este caso de densidad distinta a la normal. El gravímetro es el instrumento que se emplea para detectar estas variaciones, que por su pequeña entidad y por la influencia que presentan presentan las variaciones topográficas requieren correcciones correcciones muy detalladas, y por tanto, también muy costosas. Esta técnica ha sido utilizada con gran efectividad en la detección de cuerpos de sulfuros masivos en la Faja Pirítica Ibérica. Métodos radiométricos: radiométricos: se basan en la detección de radioactividad radioactividad emitida por el terreno, y se utilizan fundamentalmente para la prospección de yacimientos de uranio, aunque excepcionalmente se pueden utilizar como método indirecto para otros elementos o rocas. Esta radioactividad emitida por el terreno se puede medir o bien sobre el propio terreno, o bien desde el aire, desde aviones o helicópteros. Los instrumentos de medida m ás usuales son básicamente de dos t ipos: Escintilómetros (también llamados contadores de centelleo) o contadores Geiger. No obstante, estos instrumentos solo mide radioactividad total, sin discriminar la longitud de onda de la radiación emitida. Más útiles son los sensores capaces de discriminar las distintas longitudes de onda, porque éstas son características de cada elemento, lo que permite discriminar el el emento causante de la radioactividad. Sísmica: Sísmica: La transmisión de las ondas sísmicas por el terreno está sujeta a una serie de postulados en los que intervienen parámetros relacionados con la naturaleza de las rocas que atraviesan. De esta forma, si causamos pequeños movimientos sísmicos, mediante explosiones o caída de objetos pesados y analizamos la distribución de las ondas sísmicas hasta puntos de medida estratégicamente situados, al igual que se hace con las ondas sonoras en las ecografías, podemos establecer conclusiones sobre la naturaleza de las rocas del subsuelo. Se diferencian dos grandes técnicas diferentes: la sísmica de reflexión y la de refracción, que analizan cada uno de estos aspectos de la transmisión de las ondas sísmicas. Es una de las técnicas más caras, por lo que solo se utiliza para investigación de recursos de alto coste, como el petróleo. En definitiva, la geofísica dispone de toda una gama de herramientas distintas de gran utilidad, pero que hay que saber aplicar a cada caso concreto en f unción de dos parámetros: parámetros: su coste, que debe ser proporcional al valor del objeto de la exploración, y la vi abilidad abilidad técnica, que debe considerarse a la luz del análisis preliminar de las características físicas de este mismo objeto.

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Calicatas  A menudo, tras la aplicación aplicación de las técnicas anteriores seguimos seguimos teniendo dudas dudas razonadas sobre sobre si lo que estamos investigando es o no algo con interés minero. Por ejemplo, podemos tener una anomalía geoquímica de plomo y una anomalía de geofísica eléctrica, pero ¿será una mineralización de galena o una tubería antigua enterrada? En estos casos, para v erificar a bajo coste nuestras interpretaciones sobre sobre alineaciones de posible interés minero se pueden hacer zanjas en el terreno mediante pala retroexcavadora, que permitan visualizar las rocas situadas justo debajo del suelo analizado o reconocido. Además, estas calicatas permitirán obtener muestras más representativas de lo que exista en el subsuelo, aunque no hay que olvidar que por su pequeña profundidad de trabajo (1-3 metros, a l o sumo) siguen sin ser comparables a lo que pueda existir existir por debajo del nivel de alteración meteórica, dado que, como vimos en el apartado correspondiente, correspondiente, precisamente las mineralizaciones suelen favorecer la alteración supergénica. supergénica.

Sondeos mecánicos

Los sondeos son una herramienta vital la investigación minera, que nos permite confirmar o desmentir nuestras interpretaciones, ya que esta técnica permite obtener muestras del subsuelo a profundidades variables. Su principal problema deriva de su representatividad, pues no hay que olvidar que estas muestras constituyen, en el m ejor de los casos (sondeos con recuperación de testigo continuo) un cilindro de roca de algunos centímetros de diámetro, que puede no haberse recuperado completamente (ha podido haber pérdidas durante la perforación o la extracción), y que puede haber cortado l a mineralización mineralización en un punto excepcionalmente pobre o excepcionalmente rico. No obstante, son la información más valiosa de que se dispone sobre la mineralización mientras no se llegue hasta ella mediante labores mineras. Los sondeos mecánicos son un mundo muy complejo, en el que existe toda una gama de posibilidades, tanto en cuanto al método de perforación (percusión, rotación, rotopercusión), rotopercusión), como en l o que se refiere al diámetro de trabajo (desde (desde diámetros métricos a milimétricos), en cuanto al rango de profundidades profundidades alcanzables (que puede llegar a ser de miles de metros en los sondeos petrolíferos), en cuanto al sistema de extracción del material cortado (recuperación de testigo continuo, arrastre por el agua de perforación, o por aire comprimido). Todo ello hace que la realización de sondeos mecánicos sea una etapa especialmente importante dentro del proceso de investigación minera, y requiera la toma de decisiones más detallada y problemática.

INTERPRETACIÓN NTERPRETACIÓN DE RESULTADOS  A la vista de los hasta hasta ahora expuesto, expuesto, el proceso de exploración exploración minera consiste consiste en una toma de datos continua que hay que ir interpretando sobre la marcha, de f orma que cada decisión que se tome de seguir o no con las etapas siguientes esté fundamentada en unos datos que apoyan o no a nuestra interpretación preliminar. De esta forma, cada etapa de la investigación que desarrollamos debe ir encaminada precisamente a apoyar o desmentir las interpretaciones preliminares, mediante mediante nuevos datos que supongan una mejora de la interpretación, pero sin buscar sistemáticamente la confirmación a toda costa de nuestra idea: la cabezonería puede ser muy costosa para la compañía, aunque sin ella a menudo no habría investigación minera. En definitiva, la interpretación de los resultados debe ser muy detallada, y debe buscar las coincidencias que supongan un apoyo a nuestras ideas, pero también las no coincidencias, coincidencias, que debe analizarse analizarse de forma especialmente cuidadosa, buscando la o las explicaciones alternativas que puedan suponer la confirmación o el desmentido de nuestras interpretaciones, sin olvidar que al final los sondeos confirmarán o no éstas de forma casi definitiva.

Lecturas recomendadas  Annels, A.E. (1991). Mineral Mineral deposit evaluation: A practical approach. approach. Chapman & Hall. 436 pg. Bustillo Revuelta, M.; López Jimeno, C. (1996). Recursos Minerales. Tipología, prospección, evaluación, explotación, mineralurgia, impacto ambiental. ambiental . Entorno Gráfico S.L. (Madrid). 372 pg. Earth Science Australia. http://www5.50megs.com/esa/mindep/de http://www5.50megs.com/esa/mindep/depfile/explora.htm pfile/explora.htm Earth Science Australia. http://www5.50megs.com/esa/mindep/de http://www5.50megs.com/esa/mindep/depfile/eval.htm pfile/eval.htm Evans, A.N. (1995). Introduction to mineral exploration. exploration . Blackwell Science. 396 pg. Gunn, A.G.; Plant, J.A. (1998). Multidataset analysis for the developpment of gold exploration models in western Europe. Europe. British Geological Survey. 143 pg. ITGE (1993). Estudios de viabilidad en estudios mineros. mineros. Colección informes minería. ITGE. 133 pg. Marjoribanks, R. (1997). Geological methods in mineral exploration and mining . Chapman & Hall. 115 pg. McKinstry, H.E. (1970). Geología de minas. Ed. minas.  Ed. Omega. 671 pg. Peters, W.C. (1978). Exploration and mining geology. Willey. geology.  Willey. 696 pg. Stone, J.G.; Dunn, P.G. (1994). Ore reserves estimates in the real world . Society of Economic Geologits, Sp. Publication 3. 150 pg. Wellmer, F.W. (1998). Economic evaluations in exploration. exploratio n. Springer. 163 pg.

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15.- EXPLOTACIÓN MINERA La explotación de un yacimiento minero supone la existencia de una concentración de un mineral, elemento o roca con suficiente valor económico como para sustentar esta explotación minera con un beneficio industrial para la empresa. Para que esto se produzca, se ha de cumplir la ecuación: Valor Producción = Costes + Beneficios El valor de la producción se obtiene mediante la valoración económica del yacimiento, de acuerdo con los datos del estudio de investigación minera, y por tanto, dependen de la naturaleza y características de la mineralización, que serán unas determinadas. determinadas. De forma f orma que para poder cumplir con esta condición, t enemos que analizar los costes que implica la e xplotación minera del yacimiento. Este factor, el coste, depende de muchos factores. Algunos de ellos no son modificables: si el yacimiento se localiza a gran distancia de centros de transporte o de consumo, tendremos un coste de transporte a asumir (y minimizar en lo posible). Otros dependen de decisiones a tomar: por ejemplo, la decisión de abordar una explotación a cielo abierto o subterránea incide de forma decisiva sobre este factor de coste. No obstante, rara vez tomamos este tipo de decisiones libremente, libremente, ya que suelen estar condicionadas por factores propios de mineralización: profundidad a la que se encuentra, geometría (horizontal o vertical, mayor o menor espesor). En cualquier caso, en la toma de decisiones implicada en el diseño de una explotación minera siempre tenemos un mayor o menor grado de libertad, que nos permite evaluar distintas alternativas, y elegir la más adecuada para cada yacimiento, de forma que la ecuación se cumpla (lo cual no siempre ocurre, naturalmente).

Lecturas recomendadas  Annels, A.E. (1991). Mineral Mineral deposit evaluation: A practical approach. approach. Chapman & Hall. 436 pg. Earth Science A ustralia. htt p://www5.50megs.com/esa/mind p://www5.50megs.com/esa/mindep/depfile/minper ep/depfile/minper.htm .htm Hagel, E. (1991). Minería del oro. oro. GEA, Serie Monografías y Textos, nº 1. 227 pg. Info-Mine: http://www.infomine.com http://www.infomine.com McKinstry, H.E. (1970). Geología de minas. minas . Ed. Omega. 671 pg. Thomas, L.J. (1985). An (1985). An introduction introduction to mining. mining. Methuen. 471 pg.

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