INTRODUCCION

El estudio de los depósitos minerales asociados a pegmatitas ha utilizado métodos petrográficos como estudios texturas, mineralógicos, Geológicos, Geoquímicos y estructurales que han permitido desarrollar modelos de Cristalización y de la zonación mineral que esta desarrolla.

Estos depósitos son un vínculo importante para lo obtención de elementos estratégicos y elementos raros; representando cerca de un tercio de la producción mundial de Li, la mayoría de Ta y de Cs.

OBJETIVOS

• Dar a conocer de manera general las principales características geológicas de los depósitos asociados a pegmatitas.

GENERAL

• Dar a entender las condiciones de formación de las pegmatitas.

• Describir las principales características mineralógicas, texturales y estructurales.

• Clasificar las pegmatitas y su ubicación en el ambiente geodinámica.

• Ilustrar con ejemplos, las características geológicas del yacimiento mineral.

ESPECÍFICOS

¿ QUÉ ES UNA PEGMATITA ?

La pegmatita es una roca ígnea con tamaño de grano alrededor de 20 mm. La mayoría de las pegmatitas están compuestas por granito, que contiene cuarzo, feldespato y mica. Las pegmatitas son importantes en cuanto a que contienen minerales poco frecuentes en la tierra y también piedras preciosas, como pueden ser aguamarina, turmalina, topacio, fluorita y apatito. A veces se encuentran mezclados con minerales compuestos por estaño y wolframio.

GÉNESIS

Cuando un magma termina de solidificar, queda un

líquido residual que puede migrar relativamente

lejos a través de fracturas y grietas, cuando la

presión y la temperatura descienden, se forman

rocas, uno de los tipos de rocas que se forman, el

más común se llama pegmatita.

¿DÓNDE SE ENCUENTRAN? 

Están ampliamente distribuidos en la corteza terrestre y se encuentran en todos los continentes. Son más abundantes en sierras y en áreas de escudo estables (como el escudo canadiense). Están típicamente asociados con cuerpos de granito grandes a menudo distribuidos a lo largo de sus márgenes, pero son también encontrados dentro de ellos.

AMBIENTE SEGÚN ASOCIACIÓN GRANÍTICA

Las pegmatitas suelen aparecen en la zona periférica de macizos de rocas plutónicas, constituyendo diques, sills y masas irregulares, de dimensiones muy variables: hasta más de 1 Km. de longitud. Desde el punto de vista textural son rocas granudas de grano muy grueso: se han descrito cristales de moscovita de hasta 10 m de longitud en estas rocas, y de feldespato potásico de varios m3.

Edad

Las pegmatitas son casi tan viejas como la corteza de la tierra. Pegmatitas de edad precámbrica (2.8 a 1.0 billones de años) son las más abundantes y extendidas. Estas son generalmente encontrados en los escudos estables de Canadá, Groenlandia, Rusia y ambientes geológicos similares. Hacia adentro contraste, alguna de los pegmatitas menores (apenas 20 para 5 millones de años) es encontrada en las montañas Himalaya de Pakistán y Nepal

Ambiente de Pegmatitas

• Rocas de grano grueso ignea/metamorfica generalmente de composición granítica.

• Desarrollados en niveles estructurales altos en la corteza, a menudo se asocia con la tectónica tardía de plutones graníticos.

• A menudo contienen minerales con componentes volátiles como OH, Fluor, Boro y una gran variedad de minerales accesorios conteniendo elementos litófilos raros como Berilio, Litio, Estaño, Wolframio, rubidio, Cesio, Niobio, Tantalio, REE(tierras raras) y Uranio para la cual las pegmatitas son minados.

Estructuras Se presentan en forma de diques, óvalos y cuerpos lenticulares Influenciada por la roca caja y el grado de fraccionamiento del magma parental.

La mayoría de las pegmatitas poseen algunos metros de ancho pero tienen una extensión regional.

Ocasionalmente se encuentran mineralizadas y zonadas. En ocasiones se encuentran concentraciones de elementos incompatibles concentrados en la parte del Núcleo.

• La primera zona, que es la más externa, es aplítica compuesta por Cuarzo (Q) y Feldespato. 

• La segunda zona se caracteriza porque aparecen grandes cristales de Cuarzo y Feldespato. 

• La tercera zona tiene interés económico, por existir bolsadas de Espodumena, Lepidolita y Cuarzo, así como estructuras fajeadas.

•  La cuarta, que es el núcleo, está formado sobre todo, por Cuarzo. 

• Depósitos de Estaño-Wolframio (Sn-W) 

Estructuras

Bradley and McCauley, 2013

Esquemas de Zonación Típica de una Pegmatita.

Modificado de Cocker, 2011

Estructura interna de las zonas pegmatitas

Características

Son de bajo tonelaje

Forma vetas o cueros irregulares.

Son la fuente principal de varios metales

alcalinos raros (Li, Rb, Cs) y metales como W,

Mo, Sn, Th, U, Ta, Nb, Zr.

Sus minerales son óxidos y silicato

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

AB: AbisalMS: MoscovitaREL: Elementos RarosMI: MiarolíticaMSREL: Moscovita-Elementos Raros

Clasificación

Clasificación Geológica–Paragenética-Química de las pegmatitas

ClasificaciónClase Familia

Elementos menores comunes

Facies metamórfica

s

Características estructurales

Ejemplos

Abisal -----

Mineralización 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-

800°C.

Moviliza conforme a las venas

transversales.

 

Moscovita

-----

Mineralización de pobre a moderada de

micas y minerales cerámicos.

Li, BE,Y, REE, Ti, U, Th, Nb>Ta.

Alta presión de la facie anfibolita

barroviana (sianita-

sillimanita).5-8Kb y 650-

580°C. 

Casi conforme al corte

transversales.

Region del mar blanco,

USSR(gorlow 1975); Provincia Apalaches(janhs

1952)

REE

LCT

Mineralización de pobre a

abundante…..Li, Be, Ce, Rb, Ga, Nb<>Ta, Sn, Hf, B, P, F.

Baja presión de anfibolita a facie alta de esquisto

verde (andalucita-

sillimanita) 2-4Kb y 650-500°C.

Casi conforme al corte

transversales.

Colinas negra, Sur de dacota(shearet

1987)

NYF

Mineralización de pobre a abundante

de minerales cerámicos.

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

Mineralización 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).

TIPOS

Pegmatitas simples:

No lleva elementos extraños, suele estar formado por cuarzo, plagioclasas, feldespato potásico, micas.

Pegmatitas complejas.

En este caso el fluido residual a partir del que se forma la pegmatita tenía algún elemento de interés económico que llega a cristalizar con la pegmatita.

Características de las pegmatitas simples: • Ausencia de zonas minerales.• Estructura interna homogénea.• Su interés radica en la obtención de feldespatos y micas. 

Características de las pegmatitas complejas: • Son importantes desde el punto de vista económico. • Han sufrido procesos metasomáticos lo que les diferencia

de las simples, por tanto ha existido un reemplazamiento.

• Son menos frecuentes. • Existe una abundancia de minerales exóticos. • En la formación van a coexistir cuatro fases diferentes,

con la posibilidad de formarse muchos minerales, siendo esta su característica principal. 

• Los minerales de interés que aparecen son: Topacio, Berilo, Espodumena, Turmalina, Casiterita y Lepidolita. 

• A diferencia de las simples, presentan estructura zonada

Mineralogía

Mineral Fórmula Química

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)

Amblygonite–montebrasite

(LiAlPO4[F,OH])

Pollucita [Cs(Si2Al)O6·nH2O],

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 Característicos de las Pegmatitas

Mineralogía Asociación mineralógica en la pegmatita de Stewar, Pala,

California

Rickwood, 1982

Andalucita

Al2SiO5

Scheelita CaWO4

Moscovita

¿Por qué son importantes?

Las pegmatitas graníticas son fuentes importantes de elementos raros, como berilio, niobium, tantalum, aluminio, litio, rubidio, cesio y galio; Los minerales industriales ;especímenes de gemas y del mineral. Cuando el presente en las cantidades económicas, estos elementos raros pueden ser extraídos para el uso en una gran variedad de aplicaciones tecnológicas, como aleaciones ligeras, la ingeniería nuclear y la electrónica (el berilio); La cerámica, los productos farmacéuticos, los lubricantes, la fundición de mineral de aluminio y baterías de litio (el litio); Los condensadores electrónicos, los motores a chorro y los dispositivos protésicos (tantalum); Los generadores eléctricos del magnetohydrodynamic, biológico y la investigación médica (el cesio); Los diodos y (el galio) de circuitos integrados y del láser luminoso.

Aunque las fuentes geológicas alternativas están disponibles, pegmatites permanecen una fuente primaria de algunos metales raros, y por esta razón, nuestra comprensión del potencial económico y el proceso generador pegmatite debe ser constantemente mejorada.

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 producción de gemas tales como: Variedades de Berilo, Heliodoro, Aguamarina, Spodumena (kunzita), turmalinasEn algunas ocasiones es utilizado para abornos orgánicos.

Kunzita (morada)Berilo Morganita (pink)LepidolitaCuarzo AlbitaLondon y Kontak, 2012

Importancia económica

Importancia económica25

Aspectos Económicos• Depósitos pegmatiticos de espodumena, petalita, la epidota

y otros minerales de Li son explotados para su uso en vidrios, cerámicos, fundentes en celdas de reducción de Al, baterías y la manufactura de numerosos compuestos de litio.

• Estos depósitos a menudo contienen Be, Rb, Cs, Nb, Ta y Sn.

• También son fuentes importantes de Tántalo, Ta eg Greenbushes and Wodgina, W.A. Sons of Gwalia.

• También una importante fuente de U : Rossing Uranium Deposit, Namibia is the largest U producer. Large low grade 15 Mt ore p.a. grading 0.031% U3O8.

Cuarzo y turmalina negra

Morganite Cluster on Albite Multicolor Tourmaline (1 inch across)

Yacimientos Pegmatíticos en el Perú

Estos Yacimientos están relacionados con las actividades plutónicas félsicas que ocurrieron desde el precámbrico (cordillera de la costa y cordillera oriental), durante el Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico (Batolito de Pataz, Batolitos de Andahuaylas-Yauri, Batolito de la cordillera blanca, Cordillera Pumacahua y Stocks de intrusivos de la Cordillera occidental, Oriental y Subandina).

En el Perú son de interés para la búsqueda de minerales no metálicos asociados a ellas, como Matarani, Quilca, Ático, Samanco, Casma, Adán; a excepción de la veta Palca 11 en Puno, que tienen minerales de tungsteno (Ferberita). Las pegmatitas están en intrusivos de composición intermedia, felsicas, o en gneis; no es común en sedimentos (areniscas-lutitas) como en Palca 11 en Puno. Su temperatura de formación es de 575ªC. Mineralógicamente, consisten de cuarzo, feldespatos, micas, minerales raros en ínfima proporción como berilo en Matarani, Quilca, Atico y posiblemente minerales radioactivos en la región Casma.

Yacimientos Pegmatíticos en el Perú

Cordillera De La Costa

PEGMATITAS EN EL LITORAL PERUANO (Zonas de Mica).

En las regiones de Matarani, Quilca y Atico. Se han encontrado 137 diques pegmatíticos con mica; estas mismas están constituidas por cuarzo, mica y feldespatos en grandes cristales. Dentro del marco minero por cada metro cúbico de material Pegmatítico extraído, se ha obtenido de 20 a 25 Kg de mica en bruto.

Batolito De La Costa

ZONA DE FELDESPATOS

En la región de Samanco: aflora una superficie extensa un Granito rico en feldespato y moscovita. En 6 sitios aislados afloran diques de pegmatitas color amarillento anaranjado. Su mineralización consiste en feldespato (ortosa) de grandes cristales hasta de 20 cm de largo y 4 a 5 de ancho. Desde el punto de vista económico se ha practicado explotación de feldespato para la industria cerámica.

Batolito De La Costa

ZONA DE CRISTAL DE ROCA Y DE MINERALES RADIOACTIVOS

Zona pegmatítica, concentraciones de feldespato dentro del granito en el Batolito de la costa del Cretáceo inferior. En los diques pegmatíticos se hallan cristales de roca grande y minerales radioactivos. La mineralización: feldespato rosado y grandes cantidades de cuarzo.

Cordillera Oriental

PALCA 11 (PUNO)

Este yacimiento se emplaza entre las cotas de 4600 a 4800 msnm. Se presenta un anticlinal tumbado que fue fallado en la zona mineralizada el relleno es palca 11, hubo otro fallamiento post-mineralización. Su mineralización consiste en ferberita y scheelita, cuarzo, especularia, hematita, pirita y poca calcopirita.

CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA Y MINERA DE LOS FELDESPATOS ENTRE CAMANÁ Y QUILCA(Departamento de AREQUIPA)

PROYECTO GE-3“Rocas y Minerales Industriales”

IntroducciónLas pegmatitas son fuentes de feldespatos y tienen una composición similar a la del granito. Pueden tener composición simple o compleja y pueden incluir elementos tales como litio, tierras raras, tantalio y otras (Jackson, 1997).

F.K

LOSETAS

PAPEL ESMALTES DE PINTURA

MUSC.

Condensador eléctrico

Lentes de seguridad

QZ

Ubicación

Geología

Cantera Alejandro 1

Cantera Bellavista

Geología Económica

Cantera Alejandro 1

En base a la geoquímica de esta muestra por su contendido de álcalis y bajoporcentaje de fierro, puede ser utilizada para los VIDREOS COLOREADOS

E.M SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5

(%) 65.43 0.01 19.35 0.34 0.01 0.01 0.04 0.10 3.05 11.55 0.11

P-Qui-005

0,01

0,11

11,55 3,05

0,10 0,04

0,01 0,01

19,35 65,43

0.34

0.00

0.01

0.10

1.00

10.00

100.00

SiO2

TiO2

Al2O3

Fe2O

3

Cr2O3

MnO

MgO CaO

Na2O

K2OP2O

5

Elementos Mayores

Po

rten

taje

(%

)

Cantera Bellavista

QZ

TURM

MUSC.

10x

Albita

Biotita Qz.

Fd.k

Muscovita

50X

Turmalina

En base a la geoquímica de esta muestra por su contendido de álcalis y bajoporcentaje de fierro, puede ser utilizada para los ESMALTES

E.M SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5

(%) 65.83 0.01 20.72 0.55 0.01 0.04 0.41 1.71

9.22 0.98 0.53

S.Ant-01

65,83 20,72

0,55

0,01

0,04

0,41

1,71 9,22

0,53

0,98

0,01

0.00

0.01

0.10

1.00

10.00

100.00

SiO2

TiO2

Al2O3

Fe2O

3

Cr2O3

MnO

MgO CaO

Na2O

K2OP2O

5

Elementos Mayores

Po

rce

nta

je (

%)

Áreas Pontenciales por Depósitos de Feldespatos

Vidrios Transparentes

Vidrios Coloreados

Esmaltes

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 están compuestas principalmente por Quarzo, Feldespato y moscovita, desarrollando una amplia gama de minerales accesorios y traza. Está íntimamente relacionada a texturas gráfica, Skeletal, dendrítica y plumosa. .

46

Las pegmatitas se desarrollan en forma de diques, cuerpos lenticulares y óvalos íntimamente asociados a cuerpos Graníticos 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 electrónica. También prove materia prima para la cerámica y abonos orgánicos.

47

Conclusiones

GRACIAS ….