Yacimientos Minerales Carbonatados en El Ecuador

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA Á REA DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES.

CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA AMBIENTAL Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL. MÓDULO VIII “A”

YACIMIENTOS MINERALES.

TEMA: Granito S,I; Mélange, Falla dúplex, Enclaves.

ALUMNO: Mónica Hidalgo Eugenio

DOCENTE: Ing. Galo Guamán Jaramillo.

FECHA: Martes 15 de abril de 2014.

Loja - Ecuador

I. GENERALIDADES Llámense carbonatitas las acumulaciones endógenas de calcita, dolomita y otros carbonatos muy asociados espacial y genéticamente a los cuerpos intrusivos complejos de composición ultrabásica alcalina. Comenzaron a utilizarlas para obtener minerales solamente en el segundo cuarto de nuestro siglo, cuando fueron descubiertas entre ellas reservas considerables de menas de niobio, tierras raras, apatita y fue establecida una concentración elevada de circonio, tantalio, estroncio y, a veces, también de magnetita, flogopita y vermiculita. Los yacimientos carbonatíticos constituyen un grupo independiente de minerales, cuya importancia económica fue determinada mucho después de ser revelados otros grupos de materias primas endógenas. Tal aprovechamiento tan tardío de las carbonatitas para la obtención de materias primas se explica por una serie de razones:

1) en ellas se hallan principalmente elementos que hace poco empezaro n a interesar a la humanidad; naturaleza geológica ; 2) son excepcionales en cuanto a su naturaleza

3) abundan relativamente poco en el globo terráqueo. Hoy día se conocen cerca de 200 macizos o grupos de macizos de rocas profundas ultrabásicas alcalinas que contienen carbonatitas. Las carbonatitas, como regla, integran los complejos intrusivos de tipo central que han evolucionado en el curso de su formación desde las rocas ultrabásicas hasta las alcalinas.

Figura 1. Asociación 1. Asociación de Calcitas y Dolomitas

Los complejos magmáticos ultrabásicos alcalinos que contienen carbonatitas, suelen constituir formaciones intrusivas concéntricas zonales de aspecto morfológico semejante. Se distinguen entre ellas:

1) los stocks concéntricos zonales del tipo de boca de volcán; 2) los macizos cónicos lopolitáceos; 3) los sistemas de diques circulares y semicirculares que llenan las fisuras cónicas convergentes o divergentes en la profundidad; 4) las intrusiones combinadas que reúnen los elementos de las tres primeras clases. La formación de tales complejos empieza por la penetración del magma ultrabásico que pasa por una serie de intrusiones ultrabásicas alcalinas hacia las rocas alcalinas tras las cuales se forman carbonatitas, terminando toda la evolución. En algunas partes las carbonatitas son atravesadas por diques aún más tardíos de rocas alcalinas. En algunos yacimientos carbonatíticos las rocas ultrabásicas están ausentes y dichos yacimientos sólo se asocian a las rocas intrusivas alcalinas (Lueshe en  África). En aquellos casos bastante frecuentes cuando las intrusiones formadoras de carbonatitas penetran entre los granitos, gneises o esquistos, estos últimos sufren una metasomatosis alcalina, formándose fenitas muy características. En el proceso de fenitización se produce el suministro de potasio y sodio o de uno de estos elementos y la evacuación evidente de alúmina. Como resultado se forman rocas de composición semejante a la de los granitos alcalinos o las sienitas. Las aureolas de las rocas fenitizadas son difundidas a cientos de metros (hasta 10 km) en la periferia de los complejos alcalinos. Durante el largo proceso de formación de los complejos magmáticos ultrabásicos alcalinos, por lo común, las series ulteriores de rocas se desplazan hacia el centro de la estructura concéntrica zonal y las carbonatitas llenan su núcleo (fig. 1). No obstante, se conocen casos aún más raros de desarrollo inverso, desde la parte central hacia la periferia de la estructura, y es entonces cuando las carbonatitas se localizan en las zonas marginales del complejo concéntrico zonal.

Los depósitos de carbonatitas forman:

1) stocks, 2) diques cónicos que buzan hacia el centro del macizo, 3) diques anulares que buzan en sentido contrario al centro del macizo, 4) diques radiales. Los depósitos, como regla, tienen contactos bruscos con las rocas encajantes y dimensiones diferentes. Se conocen stocks cuyo diámetro mide varios cientos de metros e incluso hasta 7-8 km (Africa del Sur), y diques de hasta 10 m de potencia con un largo de varios cientos de metros e incluso hasta 12 km (Alnó en Suecia).

Figura 2. Dique de brechas que intersecta calizas Jurásicas. La matriz blanquecina parece ser un primigenio fundido carbonatado. Cantera de Corbalán-España.

Las carbonatitas contienen 80-99% de carbonato. Las más difundidas son las carbonatitas cálcicas, o soevitas, según W. Briigger. Rara vez se tropieza con carbonatitas dolomíticas, aún menos con anqueríticas y casi nunca con sideríticas manganíferas. En el proceso de formación de las carbonatitas se observa un orden determinado de constitución de los minerales. Primero se acumula la calcita, luego la dolomita y sólo después la anquerita. Los demás minerales son, erowskita —  knopita — disanalyta (Ca, Ce)(Ti, Fe 3+, Nb)0,; los carbonatos de tierras raras del tipo de synchisita Ca(Ce, La)(CO 3),F, la parisita Ca(Ce, La) 2 X (CO3),,F2 y la bastnaesita (Ce, La). Para la mayoría de las carbonatiias se ha establecido el carácter de estadio de acumulación de minerales. Según A. Ginsburg y E. Esptein, en el proceso de acumulación de carbonatitas se distingen cuatro estadios.

En el primero se forman las calcitas macrogranulares tempranas que contienen augitadiópsido, forsterita, biotita, apatita y magnetita; para éstas son típicos los minerales de titanio y circonio (el grupo de la perowskita, la calcirtita y la esfena). En el segundo estadio surgen las calcitas de grano medio que contienen diópsido en lugar de augita-diópsido y flogopita en lugar de biotita; además de los minerales de titanio y circonio también son típicos para ellas los de tantalio, niobio, uranio y torio (la zirkelita, la badeleyita, la batchettolitha, el pirocloro). En el tercer estadio se separa un agregado cálcico-dolomítico microgranular que contiene silicatos hidróxilos, así como anfíbol alcalino, serpentina y talco; para tales carbonatitas es característica una mineralización nióbica en forma de pirocloro; además, las mismas contienen lueshita, aeschinita, lindoíta, fersmita y circón. En el cuarto estadio se forman masas microgranulares de composición dolomítico-anquerítica con siderita, egirina, arfvedsonita, clorita, epidota, a veces albita, grosularia y sulfuros; en ellas están desarrollados los carbonatos de tierras raras: bastnaesita, parisita, etc. Las generaciones tempranas de carbonatitas son reemplazadas por las generaciones tardías, generalmente, desde la periferia hacia el centro, es decir, en la misma dirección en la que se produce la sustitución normal de las rocas del complejo intrusivo. En los yacimientos de estructura geológica combinada que contienen stocks y diques carbonatíticos, estos últimos suelen formarse más tarde que los stocks centrales, atravesándolos. La textura de las carbonatitas en su mayoría es maciza, a veces bandeada, nodular y plegada. Las últimas variedades de textura se deben a las separaciones correspondientes de minerales accesorios de colores oscuros que forman cadenas lineales y capas delgadas entre la masa carbonatada. La estructura de las carbonatitas es granular, con distinto grosor de los minerales integrantes.

Figura 3. Caliza de textura maciza.

En las carbonatitas están concentrados recursos de tantalio, niobio, tierras raras y reservas bastante grandes de mineral de hierro (magnetita, hematita y siderita), de titanio, fluorita, flogopita, apatita, de menas de cobre, plomo y cinc, así como de materias primas carbonatadas.

TABLA 1. Minerales de las carbonatilas Elementos nativos

Oro Plata Bismuto

Carburos

Moissanita

Sulfuros y sus análogos

Galena Esfalerita Pirrotita Penthlandita Calcopiríta Pirita Marcasita Millerita Covellina Calcosina Bornita Molibdenita Tetraedrita Burnonita Jamesonita Boulangerita Vallereiita Cubanita Bravoíta Linneíta Violarita

simples

Cuarzo Badeleyita Rutílo  Anatasa Brookita Torianita Henaatita Brucita Cerianita

complejos

Ilnaenita Perowskita Disanalyta Knopita Pirocloro Hatchettolitha Samarskita Columbita Zirkelita Magnetita Espinela Lueshita Fersmita Natroniobita Fergusonita  Aeschinita Calcirtita Circonolita Lindoíta

Halógenos

Fluorita Sel laíta

Carbonatos

Calcita Dolomita  Aunquerita Magnesita Breunerita Siderita Rodocrosita Bastnaesita Parisita Sinchisita Lantanata Estroncianita Sahamalita Roentgenita Burbankita  Anquilita Calcincita  Alstonita Baritocalcita Norzerita Carbocernaíta Natrofairfieldita Cordilita Hoanghoíta Hidrotalita

Fuente: SMIRNOV, Vladimir. ―Geología de los Yacimientos Minerales‖. 1982. Rusia. En los filones postacarbonatíticos a veces se hallan acumulaciones de torita, rutilo, brucita y baritina. Las carbonatitas suelen explotarse para obtener de ellas cal.

II. CONDICIONES FÍSICO-QUÍMICAS DE FORMACIÓN La formación de los macizos de rocas ultrabásicas alcalinas, que culmina con la separación de las carbonatitas, abarca un largo periodo de tiempo. Según los datos de A. Ginsburg y E. Epstein, esa formación pasa por cuatro etapas de evolución magmática, separadas por los intervalos de introducción de rocas magmáticas. En la primera etapa ultrabásica se forman rocas ultrabásicas representadas por dunitas-peridotitas, peridotitas y piroxenitas. En la segunda etapa, alcalino-ultrabásicas, se forman peridotitas biotiticas y piroxenitas,  jatanguita y rocas melilitíferas.

En la tercera etapa ijolitmelteigítica, se forman rocas cuya composición varía desde las jacupirangitas hasta las urtitas. En la cuarta etapa penetran sienitas nefelínicas y alcalinas. Todas las cuatro etapas de intrusiones van acompañadas de diques comagmáticos que difieren unos de otros según el grado de melanocraticidad y leucocraticidad.Además se forman diques tardíos que atraviesan todas las rocas intrusivas y las metasomatitas asociadas a éstas. La penetración sucesiva de magmas de composición variable va acompañada de la transformación metasomática de endocontacto y de exocontacto de las rocas. Como resultado de la metasomatosis de endocontacto de forman acumulaciones nefelino-piroxenicas, piroxeno-flogopíticas y piroxeno-anfobóeicas entre las ultrabásicas antes originadas. La metasomatosis de exocontacto se manifiesta en la formación de aureolas de feminización entra las rocas encajantes. Según los datos de A. Frolov, en las grandes profundidades predominan las rocas ultrabásicas a las cuales se halla asociada la mineralización perowskitotitanomagnetítica flogopítica y dolomito-calcítica. En las profundidades medias estas rocas son sustituidas por la formación ijolit-melteigítica prevaleciente, con carbonatitas calcíticas. En los niveles subvolcanicos poco profundos están desarrolladas las rocas sieníticas con las carbonatitas más variadas. Por último, para las facies efusivas son típicas las lavas y tobas alcalinas con una mirelalizasion varitica-apatitica característica. El esquemas de la zonalidad de carbonatitas, según A. Mur, se ofrece en la fig 4. Siendo superficiales con arreglo a las condiciones de localización, las carbonatitas relacionadas con las rocas ultrabásicas alcalinas consideradas como derivadas de los magmas basálticos subcorticales, pertenecen a los focos magmáticos profundos. A base del análisis de los datos geológicos, geofísicos, y experimentales se estima que el magma que originó dichas carbonatitas ascendió a la profundidad de 100  – 150 Km1.

1

 A. Kujarenko. Yu. Sheinman, H. Yoder y C. Tilley

Figura 4. Esquema general de la zonalidad vertical de las carbonatitas. Según A. Mur. 1  – Vulcanitas de las laderas 2- vulcanitas de la chimenea 3- carbonatitas 4- ultrabásicas 5- ijolitas 6- sienitas nefelinitas 7- área de feminización.

El largo desarrollo de las rocas ultrabásicas alcalinas y de las carbonatitas asociadas a ellas, se produjo en amplios intervalos de temperatura, al fondo del descenso gradual de esta (fig. 5). S. Sokolov señala las siguientes etapas de la temperatura (ºC): Ultrabásicas, 1350 a 1100 º Rocas alcalinas de composición ijolitmelteigítica, de 1100 a 630º Rocas de etapa de las sienitas nefelinitas, de 750 a 620º Carbonatitas del primer estadio de 530 a 520º Carbonatitas del segundo estadio 520 a 400º Carbonatitas del tercer estadio de 400 a 300º Carbonatitas del cuarto estadio de 300 a 200º

Figura 5. Graduación de la temperatura de la f ormación de las carbonatitas según S. Sokolov y E. Epstein.

a: macizos de la provincia de Setta-Dabán, b: macizo de Kovdor. 1: geotermómetros biotito-piroxenicos y anfíbol-piroxénicos 2: Homogeneización 3: decrepitación 4: desintegración de las soluciones solidas 5: geotermómetro de pirrotitopirítico 6: temperatura de los campos de estabilidad de los minerales Hoy en dia compiten entre sí dos hipótesis de la formación de las carbonatitas. Una de ellas, la magmática, considera las carbonatitas como rocas formadas al recristalizarse la fusión magmática. Según la otra hipótesis, la hidrotermal, las carbonatitas se formaron como yacimientos hidrotermales post magmáticos típicos, con distinta proporción de sedimentación de la sustancia en las oquedades de las rocas encajantes, y con la sustitución de estas.

Hipótesis magmática:  Las observaciones de los cuerpos carbonatiticos de algunos yacimientos demuestran la posibilidad de su formación a base de la cristalización de la fusión magmática. Eso lo atestigua la presencia de xenolitos en las carbonatitas, incluidos los fragmentos de rocas circundantes fenitizadas ultrabasicas, alcalinas y alteradas, y la revelación de inclusiones de vidrio volcánico en las apatitas que yacen entre las carbonatitas 2.  A esto corresponde la textura fluildal de algunas carbonatita y el hecho de que el eje largo de los carbonatos integrantes permanece orientado a lo largo de los diques carbonatiticos. Dichahipotesis también es confirmada por el hecho de que la composición de las carbonatitas no depende de la composición de las rocas atravesadas por éstas. La hipótesis del origen magmático fue elaborada más detalladamente por H. Eckermann para las carbonatitas de la isla Alno en Suecia (Fig. 6).

Figura 6. Mapa geológico del yacimiento carbonatitico de Alno. Según H. Eckermann. 1, baritina 2, soevitas 3, urtitas, ijolitas, juvitas, foyaítas 4, malteigitas, malignitas y jacupirangitas, 5, fenitas nefelino-sienificas melanocraticas, 6 fenitas nefelino-sienificas leucocraticas 7, fenitas sieniticas, 8, fenitas cuarzo-sieniticas 9, fenitas alteradas termodinámicamente 10, migmatitas 11, parte central del yacimiento situado bajo el mar Báltico.

2

 L. Pánina y V. Shatski.

Hipótesis Hidrotermal: Una réplica bastante sustancial contra la génesis magmática de las carbonatitas se basa en la observación del carácter de evolución de la composición química de los complejos de rocas ultrabásicas alcalinas a los cuales están asociadas. En ealgunos yacimientos se manifiestan la reducción gradual de la cantidad de magnesio y calcio desde las porciones tempranas hacia las porciones tardías de las rocas magmáticas. La formación del cuerpo intrusivo se realizó en 5 etapas divididas en varias fases y subfases. El largo proceso de formación de rocas magmáticas se complicaba por los procesos de auto metamorfismo y transformación de contacto de las rocas antes originadas durante las inyecciones magmáticas posteriores. La primera etapa penetraron dunitas, peridotitas y piroxenitas que condicionaron la aureola de recristalizacion y corneificacion piroxenoplagioclasica de los basaltos antiguos. En la segunda etapa se produjo la introducción de la serie subsiguiente de las rocas principalmente alcalino-basicas que experimentaron un autometamorfismo considerable y las cuales iban acompañadas de la metasomatosis alumopotásica de las rocas penetradas por ellas. En la tercera etapa fueron introducidas las rocas ultrabasicas alcalinas muy transformadas a consecuencia del autometamorfismo, y que ejercieron una intensa acción de contacto sobre las rocas encajantes, la cual provocó la nefelizacion de las piroxenitas y la transformación de las ultrabásicas en agregados de egirina-diópsido nefelina, flogopita ferruginosa, magnetita y esfena. En la cuarta etapa se formaron los diques de rocas alcalinas. En la quinta se formaron las carbonatitas en cuya aureola de exocontacto, de entre las ocas ultrabásicas alcalinas surgieron potentes zonas flogopitizadas.

III. CONDICIONES GEOLÓGICAS DE FORMACIÓN 3.1. Relación con las formaciones magmáticas Las carbonatitas constituyen un grupo independiente de yacimientos endógenos no sólo por las particularidades originales de su composición, sino también debido a las condiciones geológicas sumamente específicas de su formación. Todos los yacimientos descubiertos hasta hoy están relacionados exclusivamente con la etapa de plataforma de desarrollo geológico y sólo se hallan asociados a los complejos de intrusiones ultrabásicas alcalinas de plataforma de tipo central.

No obstante, tales intrusiones tienen, por una parte, una composición bastante compleja y, por otra, evidentemente diferenciada, así como una estructura concéntrica zonal. Se distinguen entre ellas cuatro variedades principales: 1) rocas ultrabásicas tempranas (dunitas, peridotitas, piroxenitas y piroxenitas alcalinas); 2) rocas alcalinas ulteriores (melteigitas-ijolitas sienitas, alcalinas y nefelínicas); 3) aureolas de rocas encajantes ácidas sometidas a metasomatosis alcalina y convertidas en fenitas; 4) carbonatitas. Las mismas van acompañadas de una serie abundante de diques, generalmente de composición compleja, que refleja la larga y exactamente orientada evolución del foco magmático, y la cual se compone de rocas diferentes, desde porfiritas picríticas hasta pegmatitas alcalinas. El grupo petroquímico de rocas ultrabásicas alcalinas, en general se caracteriza por la incompleta saturación con alúmina y el contenido relativamente grande de álcalis y componentes volátiles. Hasta el momento no han sido establecidos yacimientos carbonatíticos relacionados con otras formaciones magmáticas de origen tanto geosinclinal como de plataforma. Los grupos de rocas que suelen formarse sucesivamente, constituyendo macizos carbonatíticos, se localizan en sentido centrípeto, desde la periferia hacia el núcleo. A veces este desarrollo transcurre en sentido contrario, centrífugo. Como ejemplo de tal estructura puede citarse el macizo de Konder en el Aldán (según los datos de A. Eliánov, G. Andréev y otros). La parte central del cuerpo intrusivo está integrada por dunitas que forman un stock de 5,5 km de diámetro. Esas dunitas permanecen rodeadas por un anillo discontinuo de peridotitas ribeteadas, a su vez, por un cinturón de koswitas y rocas biotito piroxeníticas. Todas estas variedades de rocas eruptivas van acompañadas de facies filonianas. Las carbonatitas en forma de filones de 0,5 a 45 m de potencia se hallan ubicadas en la periferia del cuerpo intrusivo. Ellas llenan dos grupos de fisuras de rotura, una de las cuales buza hacia el centro del macizo bajo ángulos de 35-50°, formando sistemas de filones cónicos, y la otra, bajo ángulos de 45-65° respecto al cuerpo intrusivo, constituyendo sistemas de diques anulares. Las carbonatitas están atravesadas por filones de pegmatitas alcalinas.

Los yacimientos carbonatíticos constituyen stocks y diques de distintas dimensiones, que tienen, por lo común, contactos evidentes con las rocas encajantes.

3.2. Edad geológica Las carbonatitas, permaneciendo en la superficie de las plataformas prepaleozoicas, tienen edad geológica diferente. Entre ellas se conocen formaciones de los siguientes ciclos de desarrollo: precambriano (algunas carbonatitas de África y Norteamérica), caledoniano (Tuya, posiblemente, los Sayanes Orientales y Escandinavia), hercínico (la península de Kola), kimmeridgense (la plataforma Siberiana, el Brasil y Canadá) y alpino (la mayoría de las carbonatitas de África y Asia). En la plataforma, las carbonatitas se formaron cuando en los geosinclinales vecinos se producían las principales fases de plegamiento.

3.3. Estructura geológica  Al examinar las estructuras geológicas que controlan la posición de los yacimientos carbonatíticos, es necesario distinguir las estructuras que determinan la posición de las intrusiones carbonatitíferas y de los depósitos carbonatíticos ubicados dentro de los límites de dichas intrusiones. Como ya fue señalado, las intrusiones ultrabásicas alcalinas de tipo central, a las cuales se hallan asociadas las carbonatitas, están ubicadas exclusivamente en las plataformas. Las mismas son conocidas en las áreas de las plataformas activadas y quebradas por grandes dislocaciones tectónicas. Actualmente las carbonatitas fueron reveladas en las extensiones de las plataformas Siberiana, Africana, Sudamericana, Norteamericana, India y Australiana, así como dentro de los límites del escudo Báltico de la plataforma Rusa. Las grandes dislocaciones tienden hacia los bordes de las plataformas o se hallan situadas en sus partes centrales (por ejemplo, las carbonatitas de la plataforma Africana ubicadas en la zona de Cross Brukharos). Estas dislocaciones pertenecen tanto a las fallas dobles que forman sistemas continentales de riftes (África), como a las fallas solitarias que suelen extenderse a lo largo de los límites de las elevaciones y depresiones locales en el cuerpo de la plataforma. A veces estas fallas son de formación antigua y fueron renovadas en el período de penetración de las intrusiones de tipo central. Estas últimas no siempre se ensartan en el eje de las fallas, sino que se sitúan en las ramificaciones laterales.

En el largo proceso de desarrollo de los macizos ultrabásicos alcalinos y de las carbonatitas asociadas a éstos, los más tempranos entre los mismos surgían a lo largo de las fallas en la periferia de la plataforma y luego se producía su desplazamiento centrípeto hacia el interior de esta última. Las estructuras geológicas que determinan la posición y la morfología de los cuerpos carbonatíticos dentro de los macizos de rocas ultrabásicas alcalinas, tienen una misma fuente de esfuerzos de deformación, pero, según su morfología, se dividen en dos variedades. A la primera variedad pertenecen las estructuras geológicas que controlan los stocks centrales, y a la segunda, los filones. Los stocks centrales están asociados a los tubos cilíndricos de explosión que se forman cuando los gases penetran impetuosamente en la parte central de la Estructura magmática antes de originarse las carbonatitas, provocando explosiones y abriendo vías para el ascenso de los agentes de la profundidad que crean chimeneas carbonatíticas. Tales explosiones conducen a la brechación de las rocas sometidas a la fuerza explosiva de la presión de los gases, lo cual es típico para muchas carbonatitas, sobre todo para las de los sectores superficiales de los yacimientos. Los filones carbonatíticos están asociados a estructuras circulares, entre las cuales se distinguen tres variedades: 1) radiales, 2) anulares (que buzan desde el centro), 3) cónicas (que buzan hacia el centro). La primera variedad pertenece a las estructuras de desprendimiento, y las dos últimas, a las de hendimiento. El mecanismo de su formación fue explicado satisfactoriamente por E. Anderson, quien demostró que las hendiduras en dirección de los planos cónicos surgen al crecer la presión vertical en el foco magmático profundo y que son fisuras de rotura en la superficie de máxima tensión de la presión. Las fallas anulares, al contrario, surgen al disminuir la presión y a menudo van acompañadas del hundimiento del sector de rocas encajantes situado dentro del anillo. Las estructuras filonianas son más típicas para los sectores profundamente erosionados de los yacimientos carbonatíticos.  Así pues, las estructuras geológicas Que condicionan la localización de las carbonatitas son bastante originales y tienen relación genética directa con los esfuerzos que surgen en el proceso de evolución de los focos magmatícos.

En esto difieren considerablemente de las estructuras geológicas que controlan otros grupos de yacimientos endógenos y que surgen en virtud de los esfuerzos tectónicos. Las relaciones entre las estructuras de explosión y las de hendimiento de los yacimientos carbonatíticos, por lo visto son las siguientes: al crecer bruscamente la presión de la fase gaseosa en el foco primario se producen explosiones destructivas de los gases, formándose tubos cilíndricos de carácter explosivo muy característicos para las condiciones superficiales. En condiciones más profundas, cuando la presión aumenta de un modo más suave, se forman fisuras anulares, cónicas y radiales de hendimiento y ruptura. Estos procesos pueden alternarse para un mismo nivel en el área de un mismo yacimiento y en función del aumento de la presión profunda en distintos estadios de actividad magmática y postmagmática. En tales condiciones al yacimiento le será propio un carácter combinado de estructura geológica, la cual reunirá los elementos de las deformaciones de explosión y de fisuración. Con arreglo al referido esquema de desarrollo de las estructuras geológicas de los yacimientos carbonatíticos, según ha demostrado A. Frolov en el ejemplo de las carbonatitas de los Sayanes Orientales, cambia también el carácter de las deformaciones tectónicas. Para los estadios tempranos de desarrollo de las estructuras geológicas, antes de penetrar las fusiones mineralizadas, son características las deformaciones biaxiales planas. En el período de penetración de las fusiones magmáticas y la formación de las carbonatitas, la deformación se transforma en deformación volumétrica (triaxial). Las dislocaciones postcarbonatíticas desplazadoras de los cuerpos minerales vuelven a producirse durante el tipo plano de deformaciones.

3.4. Relación con otros grupos genéticos Los yacimientos carbonatíticos están evidentemente aislados de otros grupos minerales en cuanto a las condiciones geológicas y físico-químicas de su formación. Los más semejantes a ellos son los yacimientos rnagmáticos de diamantes en las kimberlitas (Figura 4), localizados, al igual que las carbonatitas, a lo largo de las grandes fallas en los cuerpos de las plataformas antiguas.

Figura 7. Kimberlita

IV. YACIMIENTOS EN ECUADOR Nuestro país posee minerales metálicos (oro, plata, cobre, plomo y zinc) y no metálicos (calizas, arcillas, yeso, baritina, feldespato, sílice, fosfatos, bentonita, piedra pómez) con buenas perspectivas para la actividad minera en el Ecuador. En el territorio nacional existen 112 ocurrencias de rocas carbonatadas: calizas, dolomías, margas, mármoles y travertinos. Las calizas, margas y travertinos son explotadas a gran escala para la producción de cemento y cerámica, así como en forma artesanal para producir cal y carbonato para alimento balanceado, los mármoles y travertinos se explotan a pequeña escala y en forma artesanal y se emplean como roca ornamental en la industria de la construcción, o simplemente para elaborar pequeñas piezas de adorno. La producción de rocas carbonatadas produjo para el país un promedio anual del orden de 15 millones de dólares en los últimos cuatro años; en el año 2008 la producción de caliza alcanzó 5366498 Tn. 3

4.1 CALIZAS FORMACIÓN SAN EDUARDO Los yacimientos más importantes desde el punto de vista industrial están relacionados a la formación San Eduardo, se trata de calizas de origen sedimentario marino, ubicadas en la cuenca Progreso, al sur de la cordillera de Chongón-Colonche a escasos 15 kilómetros de la ciudad mas poblada del país (Guayaquil) en donde se localiza la fábrica de cementos Rocafuerte, que es la más importante del país.

3

PALADINES, Agustín. y SOTO John; ―Geología y Yacimientos minerales del Ecuador‖; Universidad Técnica

Particular de Loja; Editorial UTPL; Loja  – Ecuador; Noviembre del 2010. P.237.

La producción de esta fábrica en el presente año, alcanzará 3,6 millones de toneladas. En lo referente al travertino es lamentable señalar que en nuestro país, en donde existen calizas en cantidades prácticamente inagotables, se ha cometido el error de utilizar los travertinos para producir cemento. La caliza de San Eduardo descansa sobre el Miembro Guayaquil en contacto aparentemente concordante, pero según las edades respectivas de ambos depósitos hay un hiato de sedimentación entre ellos. La Formación buza hacia el SW debajo de la Fm. Las Masas del Eoceno medio, o en su ausencia, debajo de depósitos del Grupo Ancón o del Mioceno. La caliza es una calcarenita turbíditica hasta calcrudita, bien estratificada. Los componentes consisten en granos de arrecife angulares o redondeados, principalmente de algas. A veces guijarros removidos de calcilutitas y de chert ocurren. Hacia el tope del ciclo turbídico las calcarenitas son más finas y pasan a calcilutitas. El color varía entre crema, habano y amarillo. 4  Capas y nódulos de chert secundarios, son más comunes en la parte superior. La localidad tipo corresponde a la cantera San Eduardo de la Cementera Holcim S.A., en la autopista hacia la costa, Provincia del Guayas, 2 km al Oeste del cerro San Eduardo. Desde allí bordea el flanco sur de la Cordillera Chongón  – Colonche hasta unos 40 km al occidente de Guayaquil. 5  A través de toda la secuencia es común observar la presencia de arcilla entre los planos de estratificación y de nódulos y lentes de sílice amorfa. Su edad ha sido ubicada como Eoceno Medio en base al conjunto de la fauna fósil reconocida por Stainforth, 1948; muy especialmente de formaníferos tales como: Discocyclinna, Cibides, Hastigerinella, Amphistegina, Globigerina y otros. 6 La Formación San Eduardo cubre una superficie aproximada de 18.6 Has. Está constituida de calizas de color crema a gris oscuro, con intercalaciones de nódulos de sílice, en forma tubular y elipsoidal.

4

 Amerique, Latine; y, Robert Hoffstetter. ―Union Internationale des Sciences Geologiques‖. 1977, pp. 281-283. 5

TRANSELECTRIC S.A. ―Estudio de Impacto Ambiental Definitico de l Línea de Transmición

Milagro  –  Las Esclusas a 230 kV. Y subestación Las Esclusas a 230  –  138  – 69 kV‖. Consejo Nacional de Electricidad, p. 4-14 6 p. 34

Figura 8.  Columna Estratigráfica referente al sector del Yacimiento de Calizas San Eduardo.

Estas calizas se presentan estratificadas en capas cuyo espesor fluctúa entre 10 cm a 1 metro, aunque ocasionalmente son masivas. La orientación de las capas en la cantera varían entre N 10 W/24 SE y N 60 E/26 SE. En base a observaciones se ha podido establecer las siguientes unidades para esta secuencia calcárea (de piso a techo):

Unidad C1.- Correspondiente a Margas y Lutitas calcáreas de aproximadamente 22 metros de espesor, de color gris oscuro, bien estratificadas con nódulos y lentes de pedernal. Estas capas se presentan sobre el Miembro Guayaquil. Unidad C2.-  Sobre las margas y lutitas calcáreas se presenta un paquete de aproximadamente 36 metros de espesor, de calizas de color crema bien estratificadas, con varios horizontes fosilíferos; la presencia de nódulos y lentes de pedernal en menos abundante que la secuencia anterior. Unidad C3.-  Luego hacia arriba tenemos aproximadamente 12 metros de calias de color crema bien estratificadas, masivas, silíceas, en las cuales se aprecia la presencia de materia orgánica y ocasionalmente pirita, son de grano fino y en ellos se puede observar concreciones de caliza de color gris claro cubredondeadas a angulosas y de tamaño diverso. Unidad C4.- La parte superior de la secuencia está formada por calizas de color crema, con abundantes horizontes fosilíferos bien estratificados con pocas concreciones silíceas; entre los planos de estratificación ocurren delgadas capas de arcilla; el espesor de esta unida es de aproximadamente 30 metros. El espesor de esta formación es cercano a los 100 metros; su contacto superior es normal con el Grupo Ancón, y en aparente concordancia descansa sobre el Miembro Guayaquil.

Figura 9. Sección Estratigráfica de la Caliza San Eduardo, Guayaquil

4.1.1. Características del Yacimiento El yacimiento de acuerdo a su morfología y a la disposición de las capas, permite emplear los sistemas más productivos y baratos de explotación. En este caso correspondería al sistema de explotación a cielo abierto, considerando la poca sobrecarga (cobertura) que tiene el yacimiento, la cual se presta en forma de coluvios que recubre a la caliza. El material calcáreo existente es el área tiene un promedio de 78.73% de CO3Ca (Carbonato de Calcio), por lo que presenta características adecuadas para su utilización como materia prima en la fabricación de baldosas. La presencia de una caliza silícea bastante densa de nódulos de chert y vetas de cuarzo, hacen que este material sea apropiado como árido en la fabricación de hormigón.  A través de toda la secuencia calcárea es común observar la presencia de arcilla entre los planos de estratificación. La parte que corresponde al yacimiento propiamente dicho cubre una superficie de 40 Has., con un área frontal de 32 000 m2 y una pendiente promedio de 0.34. El mineral presente en el yacimiento a explotarse es la caliza de coloración beige a gris, con variaciones en el contenido de CO3Ca, aumentando la sílice en las calizas oscuras lo cual eleva la dureza de las rocas. La porosidad de las rocas del yacimiento, de acuerdo con observaciones macroscópicas, es bastante baja lo cual corresponde a un factor importante, proporcionando mayor resistencia a las rocas frente a las acciones mecánicas. El poco contenido a casi nada de sulfuros de hierro, especialmente pirita, hace que la roca al ser utilizada como árido, no presente reacciones químicas adversas. Los óxidos nocivos de sodio, magnesio y potasio, tienen porcentajes permisibles dentro de la composición química dentro de la cal (menores al 1%). Entre las propiedades físicas mecánicas obtenidas mediante ensayos de laboratorio se tiene7:

7

CENTANARO, Italo. ―Evaluación Geoeconómica del Yacimiento de Caliza de la Zona de San Eduardo en el Km 13 ½ vía a la Costa y Consideraciones Técnicas Económicas de su Explotación‖.

Escuela Superior Politécnica del Litoral, Guayaquil-1988, pp. 43-53

4.2. Proyecto "ISIMANCHI"  Al sur del Ecuador, en la provincia de Zamora Chinchipe, en cantón Chinchipe se encuentra la zona minera no metálica de ISIMANCHI. Los estudios realizados han comprobado que sus calizas son de muy alta calidad y que unidas a la arcilla procedente de Zumba (Zamora Chinchipe) y el yeso de Malacatos (Loja), se produciría cemento de gran calidad.

4.2.1. Reservas En relación a las características del yacimiento se ha elegido el método de cortes geológicos, para el cálculo de reservas probables y posibles, determinándose:  

Reservas probables: 107´118,453.4 Ton Reservas posibles: 1,443´386,316.8 Ton

Con estas reservas se piensa instalar una planta de 1,500 Ton/día (Información tomada de SUBCOMISIÓN ECUATORIANA  –PREDESUR- PROYECTO: CEMENTO ISIMANCHE, p.6). La Empresa Nacional Minera (ENAMI EP) hizo efectivo el traspaso del proyecto Isimanchi a la Empresa de Cementos del Ecuador (EPCE), a través de la firma de un convenio que dispone la cesión del 100% de los derechos mineros de la concesión; mientras que el proyecto Río Congüime pasó a la Comunidad Minera de Congüime, que congrega al pueblo Shuar. La ENAMI EP determinó la existencia de 67 millones de toneladas de roca caliza, con una pureza del 85%, utilizada en la industria del cemento, recursos que podrían tener una valor in-situ de alrededor de 300 a 400 millones de dólares calculados en base a un precio internacional de 5 a 6 US$ ton/caliza. Los recursos fueron certificados en base al Estándar Internacional NI 43-101 (Canadá).  8 8

  http://www.sectoresestrategicos.gob.ec/enami-ep-pone-en-manos-de-la-empresa-de-cementos-del-ecuadorla-riqueza-de-isimanchi-y-entrega-conguime-al-pueblo-shuar/

Proyecto "ISIMANCHI" Mineral: Caliza Ubicación: Zamora Chinchipe, Chinchipe Área del Proyecto: 4.595 Hectáreas. Potencial Geológico: 40 Millones de Toneladas

Figura 10. Ubicación del Proyecto Isimanchi

4.2.2. Principales Labores Efectuadas a) Prospección Las labores de campo se inició en Octubre de 2010 con la prospección del 100% de las 4595 hectáreas que comprende el área de la concesión minera Isimanchi, la prospección se realizó mediante un mapeo geológico y muestreo de los afloramientos ubicados en las principales vías, senderos y quebradas de la concesión. La geología dentro del área Isimanchi comprende rocas sedimentarias, metamórficas, volcánicas e intrusivas. Resultado de lo cual se interpretó un mapa geológico del área.

b) Exploración de las Lomas Irinumá e Irunumá En la loma Irinumá, aflora una caliza de color obscura a negra, la misma contiene fósiles bentónicos macroscópicos (improntas de conchas) de dimensiones centimétricas; esta se presenta compacta, rellena de vetillas milimétricas rellenas de calcita cristalizada blanca; hacia los bordes de los afloramientos se observan brechas con clastos de roca caliza angulosos de dimensiones centimétricos a decimetricos, como redepósitos, cementadas con carbonatos. En el depósito original de la caliza se observa discordante sobre el intrusivo basal granodiorítico del batolito de Zamora; estos se observan en monolitos de dimensiones decamétricas a métricas. En otros casos lateralmente y en contacto basal se observa un contacto transicional con metamorfismo de contacto, con alteración hidrotermal, en algunos casos se observa brechas silicificadas y con cuarzo de color blanco, luego de esta zona de transición silicificada se observa un mármol con buena cristalización, de color gris, de dimensiones métricas, en bloques fracturados, en algunos casos cementados por calcita color blanco y en otros casos como travertinos, formando en las pendientes y cavernas estalactitas y estalagmitas poco desarrolladas. Los principales afloramientos de calizas de Isimanchi se han identificado en una extensión aproximada de 1400 x 900 metros en las lomas Irunumá e Irinumá. En la loma Irinumá se localiza el mayor potencial de caliza; puntualmente (711790 / 9464836 WGS-84) se ha localizado afloramientos de más de 50 metros de potencia en este sector. La estratificación preferencial de los afloramientos mayoritariamente se orientan con rumbo preferencial NW  –  SE (100°), el buzamiento predominante es hacia el SW en un ángulo de entre 30° y 40°. 9

Figura 11. Testigos de perforación de las calizas Isimanchi.

9

  http://formacionecuador.com/enaminw/index.php/component/content/article/10-proyectos-mineros/80isimanchi

 A lo largo del levantamiento Napo en la zona Subandina oriental, afloran las calizas de la formación Napo en cantidades prácticamente inagotables. En la localidad de Misahualli, el cemento Chimborazo C.A., con la colaboración de la firma Thyssen de Alemania, realizó la evaluación del ―Proyecto Amazonas‖, en donde determinaron la existencia de 300 millones de toneladas de reservas probadas de caliza, con un promedio de 85% de CO 3Ca, cantidad que justifica una producción de 3.000 toneladas diarias de cemento durante 150 años. En la actualidad en algunos sitios de la región oriental se explota bloques de mármol negro. El mármol se ha formado como producto de la metamorfización de las calizas bituminosas de la formación Napo; las calizas se encuentran localizadas a lo largo de sistemas de fallas de empuje, mismas que sirven de límite entre la cordillera Real y la zona Subandina.

Figura 12. Calizas bituminosas de la Formación Napo.

V. BIBLIOGRAFÍA 

Kujarenko. Yu. Sheinman, H. Yoder y C. Tilley



 Amerique, Latine; y, Robert Hoffstetter. ―Union Internationale des Sciences Geologiques‖. 1977, pp. 281-283. CENTANARO, Italo. ―Evaluación Geoeconómica del Yacimiento de Caliza



de la Zona de San Eduardo en el Km 13 ½ vía a la Costa y Consideraciones Técnicas Económicas de su Explotación‖. Escuela Superior Politécnica del Litoral, Guayaquil-1988, pp. 43-53 L. Pánina y V. Shatski, p. 34





PALADINES, Agustín. y SOTO John; ―Geología y Yacimientos minerales del Ecuador‖; Universidad Técnica Particular de Loja; Editorial UTPL; Loja –

Ecuador; Noviembre del 2010. P.237. 



SMIRNOV. VI. (1982). ―Geología de Yacimientos Minerales.‖ Ed. MIR. Rusia.Pp 151-169. TRANSELECTRIC S.A. ―Estudio de Impacto Ambiental Definitico de l Línea de Transmición Milagro  –  Las Esclusas a 230 kV. Y subestación Las Esclusas a 230 – 138 – 69 kV‖. Consejo Nacional de Electricidad, p. 4 -14

5.1. Buscadores   http://formacionecuador.com/enaminw/index.php/component/content/article/ 10-proyectos-mineros/80-isimanchi   http://www.sectoresestrategicos.gob.ec/enami-ep-pone-en-manos-de-laempresa-de-cementos-del-ecuador-la-riqueza-de-isimanchi-y-entregaconguime-al-pueblo-shuar/



