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Pegmatitas Mauricio Arboleda Zapata

Daniela Tabla Castro

Depsitos minerales y metalogenia.

Profesor: PhD Oswaldo Ordez Carmona

Contenido

Introduccin Objetivos Gnesis Estructuras Clasificacin Mineraloga y texturas Geoqumica Distribucin temporal y espacial Importancia econmica (cuantificar los precios) Ejemplo mundial Prospecto Presencia en Colombia Conclusiones

Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS 2

Introduccin

El estudio de los depsitos minerales asociados a pegmatitas ha utilizado mtodos petrogrficos como estudios texturas, mineralgicos, Geolgicos, Geoqumicos y estructurales que han permitido desarrollar modelos de Cristalizacin y de la zonacin mineral que esta desarrolla. Estos depsitos son un vnculo importante para lo obtencin de elementos estratgicos y elementos raros; representando cerca de un tercio de la produccin mundial de Li, la mayora de Ta y de Cs.

Fuente: www.cliffshade.com/colorado/black_canyon


Objetivos

GENERAL Dar a conocer de manera general las principales caractersticas

geolgicas de los depsitos asociados a pegmatitas.

ESPECFICOS Dar a entender las condiciones de formacin de las pegmatitas. Describir las principales caractersticas mineralgicas, texturales y

estructurales. Clasificar las pegmatitas y su ubicacin en el ambiente geodinmico. Ilustrar con ejemplos, las caractersticas geolgicas del yacimiento

mineral.


Es esencialmente una roca gnea, comnmente de composicin grantica, que se distingue de otras rocas gneas por su extremadamente grueso pero variable tamao, y por la gran abundancia de cristales con texturas Skeletal, Grfica y otros hbitos de crecimiento direccional (London; 2008).

Fuente: www.maine.gov/doc/nrimc/mgs/explore/minerals/sites/may06-2.htm


QU ES UNA PEGMATITA ?

AMBIENTE SEGN ASOCIACIN GRANTICA

Gnesis

Modificado de Winter, 2001


Efecto de la Temperatura en la viscosidad del flujo pegmattico.

Bartels et al, 2010

Efecto de el agua en la viscosidad del flujo pegmattico.

Gnesis Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS 7

Kesler et al, 2012

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Estructuras Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Cocker, 2011

Demartis, 2011

Relacin estructural de pegmatitas y su influencia en el relieve

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Estructuras Diques pegmatticos intruyendo anfibolitas y gneiss, Haddam, Connecticut (USA).

10

Fuente: http.//epod.usra.edu/blog/2010/04/pegmatite-dike.html

Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Bradley and McCauley, 2013

Esquemas de Zonacin Tpica de una Pegmatita.

11


Modificado de Cocker, 2011

12 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Estructuras Pegmatita en campo

Demartis et al, 2011

Zonacin vista en Campo

Brown, 2002

London et al, 2012

Relacin pegmatita-Granito

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Modificado Cerny, 2005

Clasificacin GeolgicaParagentica-Qumica de las pegmatitas

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Clasificacin Clase Familia

Elementos menores

comunes Facies metamrficas

Caractersticas

estructurales Ejemplos

Abisal ----- Mineralizacin de pobre a

moderada.

U, Th, Zr, Nb, Ti, Y, REE, Mo.

Desde anfibolita alta hasta

bajas y altas presiones de

facie granulita.

4-9Kb y 700-800C.

Moviliza conforme a las venas

transversales.

Moscovita -----

Mineralizacin de pobre a

moderada de micas y minerales

cermicos.

Li, BE,Y, REE, Ti, U, Th,

Nb>Ta.

Alta presin de la facie

anfibolita barroviana

(sianita-sillimanita).

5-8Kb y 650-580C.

Casi conforme al corte

transversales.

Region del mar blanco,

USSR(gorlow 1975);

Provincia Apalaches(janhs

1952)

REE

LCT


abundante..

Li, Be, Ce, Rb, Ga, NbTa, Sn,

Hf, B, P, F.

Baja presin de anfibolita a

facie alta de esquisto verde

(andalucita-sillimanita) 2-

4Kb y 650-500C.

Casi conforme al corte

transversales.

Colinas negra, Sur de

dacota(shearet 1987)

NYF


abundante de minerales

cermicos.

Y, REE, Ti, U, Th, Zr, Nb>Ta ,F.

Variable. Pods conforme al corte

transversal de los cuerpos.

Llano C.O Texas(Landes

1932); Distrito del sur de

platte,Colorado(Simmons

1987).

Miarolitica NYF Mineralizacin pobre de .

Y, REE, Ti, U, Th, Zr, Nb>Ta, F.

Superficial a subvolcanica.

1-2Kb Pods y diques transversales.

Pikes peak, Colorado(foord

1982); Pluton korosten,

Ucrania(lazarenko 1973).


Cerny, 2005

Diagrama P vs T de las rocas huspedes a nivel regional de las pegmatitas.

AB: Abisal MS: Moscovita REL: Elementos Raros MI: Miaroltica MSREL: Moscovita- Elementos Raros

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Clasificacin Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

ndice de Shand para Pegmatitas LCT y NYF segn los granitos asociados.

Cerny, 1991

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Clasificacin Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Diferentes Ambientes de Formacin de la Pegmatitas de la clase REE

Modificado de Winter, 2001

3 3 1

1 1

2 2

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1. LCT

2. NYF 3. LCT y NYF


Clasificacin

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Mineraloga

Mineral Frmula Qumica

Quarzo SiO2

Feldespato K KAlSi3O8

Albita NaAlSi3O8

Moscovita KAl2(Si3Al)O10(OH)2

Turmalina (Na,Ca)(Li,Mg,Al)(Al,Fe,Mn

Granate (Ca,Fe,Mg,Mn)3(Al,Fe,Mn,Cr,Ti,V)2(SiO4)3

Casiterita SnO2

Apatito Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)

Topacio Al2SiO4(OH,F)2

Berilo Be3Al2Si6O18

Espodumena (LiAlSi2O6)

Petalita (LiAlSi4O10)

Grupo de la lepidolita (K[Li,Al]3[Si,Al]4O10[F,OH]2)

Amblygonitemontebrasite (LiAlPO4[F,OH])

Pollucita [Cs(Si2Al)O6nH2O],

Tantalita (Mn) (MnTa2O6)

Columbita (Mn) (MnNb2O6)

Wodginita (MnSnTa2O8)

Microlite ([Ca,Na]2Ta2O6[O,OH,F])

Alanita C3H7NO2

Monacita (Ce,La,Pr,Nd,Gd,Sm,Th,Y)PO4

Ambligonita LiAlPO4F

Gadolinita (Ce,La,Nd,Y)2 FeBe2Si2O10

Minerales Caractersticos de las Pegmatitas


Mineraloga 20 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Asociacin mineralgica en la pegmatita de Stewar, Pala, California

Rickwood, 1982

Pegmatita Tanco, Manitoba (Canad)

Linnen et al, 2012

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Mineraloga Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

(London y Kontak, 2012)

Zonacin, Texturas y mineraloga de la pegmatita de Palomar

Mountain, San Diego, California (USA)

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Mineraloga y Texturas Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Linnen et al, 2012

London y Morgan, 2012

Textura Grfica Aplita alojada en mineralizacin de Ta, en la pegmatita Tanco

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Mineraloga y Texturas Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Distribucin Espacial y Temporal, Pegmatita tipo LCT

Bradley and McCauley (2013)


Proctor, 1984

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Depsitos asociados a la Erosin de una Pegmatita

Elementos

Significativos

Li

Rb

Cs

REE

Nb

Ta

Zr

Hf

U

Th

Pegmatitas son una fuente importante de minerales industriales como el Feldespato, moscovita, Caolininta, cuarzo, fluorita. Sobresale en la produccin de gemas tales como: Variedades de Berilo, Heliodoro, Aguamarina, Spodumena (kunzita), turmalinas En algunas ocasiones es utilizado para abornos orgnicos.

Kunzita (morada) Berilo Morganita (pink) Lepidolita Cuarzo Albita

London y Kontak, 2012

Importancia econmica 26 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Importancia econmica 27 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

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Pegmatita de Greenbushes (W de Australia) explotada a cielo abierto por Talison

Lithium Limited.

Edad: 2,6 Billones de aos Reservas estimadas de Li (2009) 70,4 millones de Toneladas de Li (tercera parte produccin mundial) Litio 2,6 Wt %

Fuente: http://www.talisonlithium.com/

28

Importancia econmica Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Pegmatita de Tanco, Manitoba, Canad

Stilling y Cerny, 2006


Importancia econmica

Pegmatita, Mina Mimbra, Estado de Gerais, Brasil


Resende, 2011

Localizacin 31 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Resende, 2011

Fundada en 1912 en Ro de Janeiro, Brasil. En 1945 la mina MIBRA comienza actividades en Nazareno. Comprado por el Grupo Metalurgia en 1979 (ahora AMG). 2002 Empieza la produccin de feldespatos para la industria cermica 2008 aumenta su capacidad de produccin a 300,000lb Ta. Dividido en dos entidades: CIF Mineracao S.A. 30% AMG 70%

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Historia Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS


Geologa Regional

Lagache et al, 1997

Albita(25 30%) Microclina (15 20%) Quarzo (20 - 30%)

Spodumena (10 15%) Zinnwaldita (8 10%) Tantalita


Zonacin y Mineraloga

Lagache et al, 1997

CIF extrae de la mina Mimbra minerales que contienen Ta y Nb.

Una veta que es la principal fuente de pegmatita con (6.320.000 toneladas).

Las actividades en la mina incluyen la minera de superficie.


Extraccin

Resende, 2011


Diseo

Resende, 2011

Modificado Resende, 2011


Produccin


Resende, 2011

Modificado Cocker, 2011

Prospecto 39 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Pegmatita de Nuristan al NE de Afganistn

Mapa geolgico de Nuristan resaltando los depsitos pegmatticos


Prospecto

Cocker, 2011

Cocker, 2011

A

B

A) Campo de pegmatita y el reporte de minerales de importancia econmicos B) Reservas inferidas calculadas para una profundidad de 100 metros

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Prospecto Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Reporte de Algunas pegmatitas en Colombia Pegmatitas descrita como diques cortando la Granulita los Mangos en

Magdalena asociada a plutones mesozoico y cenozoico (Royero y Clavijo, 2000)

El departamento de santander cuenta con algunas manifestaciones de pegmatitas asociadas al Granito Pescadero con explotaciones espordicas de feldespato, en Santander se ha hallado pegmatitas asociadas a uranio en algunas reas del macizo de santander. (Royero y Clavijo, 2001)

Feiniger, 1972, describe pegmatitas con Quarzo gris y feldespato Rosado y blanco, de espesores menores a un metro, al Este de San Rafael, posiblemente asociado al batolito Antioqueo

Pegmatitas de Montebello y la Ceja, donde se extrae Feldespato.

Presencia en Colombia 42 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Pgr Granulitas y mamagtitas de el Retiro PZ Complejo Cajamarca Trah: Stock de la Honda Trab: Stock del Buey Kiu: ultramafitas de Romeral Kivqg: Volcnico de Quebradagrande Ksg: gabro de altamira Kstu: Cpula de la Unin

Adaptado de Gonzles, 1999

Giraldo, 2010

Pegmatitas de Montebello y la Ceja 43 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS

Forma: Diques y formas en Cpulas cuerpo gneo. Venas y lentes rocas metamrficas. Edad Recalculada por la subcomisin de Geocronologa de la IUGS es de 184 Ma (Nota de los editores, en Martnez et al, 1978) (Velez y Martnez 1973)


Mineraloga: Cuarzo 20-27% Microclina 20-45 Ortosa 5-20 Albita 15-40 Moscovita 3-18 Accesorios Granate Chorlo Biotita Pegmatita Montebello, muestra colectada por Gloria Toro

(Martnez y Vlez, 1973)


Importancia Econmica Las pegmatitas son explotadas para la extraccin de Feldespato utilizada como materia prima para la cermica, abasteciendo a empresas como Corona S.A y las cermicas del Carmen de Viboral. Produccin de material Primera calidad Calidad secundaria (impura)

Pegmatitas de Montebello y la Ceja


Conclusiones

Las pegmatitas se forman como el producto de magmas altamente diferenciados, bajo temperatura variables inferiores a 700 C y presiones de 9-2 Kbar perteneciendo a facies que van desde Granulita a esquisto Verde, donde el agua juega un papel importante con concentraciones > 5%.

Las pegmatitas estn compuestas principalmente por Quarzo, Feldespato y moscovita, desarrollando una amplia gama de minerales accesorios y traza. Est ntimamente relacionada a texturas grfica, Skeletal, dendrtica y plumosa. .


Las pegmatitas se desarrollan en forma de diques, cuerpos lenticulares y valos ntimamente asociados a cuerpos Granticos que se desarrollan preferencialmente en ambientes donde el magma alcanza condiciones peraluminosas.

Las pegmatitas son una importante fuente de elementos como Li, Be,F, P, Cs, REE, Nb, Ta, U usados ampliamente en la industria electrnica.

Tambin prove materia prima para la cermica y abonos orgnicos.


Conclusiones

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