pegmatitas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFacultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

INTRODUCCIÓN

Las pegmatitas son el resultado de la cristalización final de magmas en un ambiente rico

en volátiles, que favorece la migración iónica, y permite la formación de cristales de

gran tamaño, que en ocasiones pueden llegar a alcanzar varios metros cúbicos.

Las pegmatitas presentan una gran variabilidad composicional, que está en función del

tipo de roca (normalmente plutónica) con la que están relacionadas genéticamente. Las

mas frecuentes son de composición granítica, asociadas a granitos y granitos alcalinos, y

están constituidas mayoritariamente por cuarzo, feldespato potásico (microclina u

ortoclasa), plagioclasa sódica (albita) y mica blanca (moscovita), junto a otros minerales

que pueden ser mas o menos abundantes: turmalina, apatito, fluorita, lepidolita, berilo,

topacio, corindón, monacita, casiterita, uraninita, torbernita, así hasta 300 especies

mineralógicas descritas en un solo macizo pegmatítico.

Pueden tener interés económico, debido a sus posibles altos contenidos en minerales

tipo gema (esmeraldas, aguamarinas, topacios, rubíes...), y minerales con contenidos en

elementos raros (Li, U, Th, Tierras Raras) y otros (Sn, W, F). También los minerales

comunes de estas rocas suelen tener interés económico, ya que tanto sus grandes

cristales de cuarzo pueden ser utilizados para el tallado de lentes, como los de

feldespato para la producción de cerámica, y los de mica para el aislamiento eléctrico.

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. Suelen mostrar zonaciones composicionales, como la de la

figura 41-1.

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.

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OBJETIVOS

GENERAL

Dar a conocer de manera general las principales características geológicas de los

depósitos asociados a pegmatitas.

ESPECÍFICOS

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.

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PROCESOS TARDIMAGMÁTICOS Y YACIMIENTOS PEGMATÍTICOS

Durante la cristalización de un magma se produce la incorporación de determinados

elementos químicos a los minerales que lo componen, pero no de todos. Hay elementos

que, por su tamaño iónico o incompatibilidad geoquímica con otros, o porque tienden a

formar minerales de bajo punto de fusión, quedan fuera del sólido que se forma por

cristalización magmática. Estos elementos evolucionan de formas diversas para dar una

cierta variedad de rocas y yacimientos, entre los que se encuentran fundamentalmente

las pegmatitas, las rocas y yacimientos neumatolíticos y los yacimientos hidrotermales.

Su cristalización se puede producir de dos formas: reemplazando en mayor o menor

grado a componentes de determinadas rocas, o rellenando con fluidos zonas de fractura

o formando diseminaciones. El primer caso corresponde a los procesos de

reemplazamiento metasomático, mientras que el segundo da origen a los denominados

filones.

1. ROCA 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.

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http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/fallas/FallasSegundaParte.htm



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.

2. ¿Cómo se Forma y Donde Se Encuentran?

Los minerales cuya textura cristalina es granular, y que tienen cristales grandes son el

resultado del lento enfriamiento de los magmas, y que los que tienen cristales más

pequeños son el resultado de enfriamientos de magma más rápidos. Sin embargo, la

pegmatita es una excepción a esta regla. Estas se forman por magma que se enfría

rápidamente, en ocasiones en cuestión de días. A veces, aparece en forma de diques o

sills. Por razones aún desconocidas, esta roca puede desarrollar grandes cristales a pesar

de su relativo rápido enfriamiento. La hipótesis más barajada sería la acción del agua,

que es muy importante en todos los procesos de cristalización.

A pesar de su rápido enfriamiento, la pegmatita puede tener grandes cristales, en

ocasiones llegan a medir varios metros de largo. La acción del agua puede también

concentrar elementos poco comunes en la pegmatita. Así pues, no es demasiado raro

encontrar minerales poco frecuentes o piedras preciosas. La pegmatita es por tanto una

fuente de minerales poco frecuentes como la columbita o la tantalita.

La forma más común de encontrar este mineral está en las intrusiones graníticas. Pueden

formar bolsas que contengan bonitas formaciones cristalinas. Esto es porque los

cristales son libres de crecer en el espacio de la bolsa sin distorsionarse.

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De acuerdo de la situación geotectónica se forman diferentes tipos de magma. El

magma en zonas de subducción es diferente como el magma de una cordillera centro

oceánica.

El ambiente geotectónico se refleja entonces en los tipos de rocas magmáticas y en la

composición química, especialmente de los elementos de traza y de las tierras raras (Nb,

Y, La).

La clasificación de la secuencia magmática se subdividen en grandes rasgos como

sigue:

IndonesiaIndonesia Perú - ChilePerú - ChileDorsales OceánicasDorsales Oceánicas

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3. Clasificación de Pegmatitas

Pegmatita, dique normalmente oscuro con cristales demasiado grandes (10 cm-

1m) de minerales y elementos químicos muy escasos.

Pueden ser de feldespatos, cuarzo +/- micas o de feldespatos, feldespatoides y

otros silicatos de aluminio como componentes principales se llama pegmatitas.

Principalmente se distingue dos tipos de pegmatitas en función a composición

química:

· Pegmatitas graníticas y

· Pegmatitas, cuya composición es parecida a la de las sienitas Nefelinas.

En la fase básica de cristalización de los plutones se segregan principalmente

silicatos libres de agua,

tales como feldespato y

cuarzo, de modo que el

fundido restante durante la

separación por

cristalización tiene que

volverse cada vez más rico

en H2O. Además es

enriquecido con otros

elementos fácilmente

volátiles, tales como el

flúor, el cloro y el boro.

Los últimos sobre todo juegan un papel importante en el estadio neumatolítico

(T = 500 - 400ºC) de la sucesión magmática. El estadio pegmatítico se desarrolla

con temperaturas encima de 500ºC.

Las pegmatitas separan por cristalización de cantidades grandes de silicatos.

Sobre todo las pegmatitas se caracterizan por su textura peculiar. La riqueza en

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agua de estos fundidos restantes produce las condiciones aptas de crecimiento y,

por selección de gérmenes, un proceso que provoca que solo crezcan unos

gérmenes minerales muy determinadas. De este modo se forman pocos

monocristales, pero muy grandes. Además se produce el enriquecimiento de los

fundidos residuales en elementos muy raros, tales como el litio, el berilio, el

boro, el niobio y otros.

4. Fase pegmatítica (500 – 600 °C)

En la fase pegmatítica cristalizan grandes cantidades de silicatos con elementos

raros y no compatibles tales como berilio, boro, niobio y otros.

Los elementos no compatibles se incorporan sólo difícilmente en las estructuras

de minerales de formación magmática o metamórfica. Durante la cristalización

magmática se acumulan en el magma restante disminuyéndose paulatinamente.

A partir de este magma restante enriquecido en los elementos no compatibles

cristalizan minerales de estructuras menos ordenadas mejor apropiadas para

incorporar los iones de los elementos no

compatibles. Las propiedades responsables para la incompatibilidad de algunos

elementos son las siguientes:

Reglas de Pauling y Goldshmidt

Un radio iónico grande (elemento litófilo) en combinación con un potencial

iónico relativamente pequeño (menor a 2,0). Los radios iónicos de algunos

elementos son demasiado grandes para ocupar las posiciones iónicas entre los

tetraedros de [SiO4]4- de los silicatos. Por ejemplo los radios iónicos grandes de

K+, Rb+, Cs+ y en menor escala Na+ excluyen estos elementos de varios silicatos,

especialmente de los minerales densos de Fe-Mg tales como olivino y piroxeno.

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Un alto potencial de ionización (> 2,0). Por ejemplo el ion Th4+ tiene un radio

jónico similar a el de Ca2+, pero su alta fuerza polarizante y su enlace

relativamente covalente se oponen a la ocupación de las posiciones normalmente

ocupadas por el Ca2+ en un cristal cuyos enlaces principalmente son de carácter

iónico. Otros elementos de potencial de ionización alto (> 2,0) y de un radio

iónico pequeño a mediano son B, Be, Nb, Ta, U.

Además los elementos livianos de las tierras raras (LREE) son incompatibles.

Pero los elementos pesados de las tierras raras (HREE) pueden incorporarse más

fácilmente en las estructuras cristalinas de algunos minerales formadores de

rocas debido a sus radios jónicos medianos. Los elementos de las tierras raras o

es decir los lantanidos son los elementos desde La hasta Lu.

5. Características

o Son de bajo tonelaje

o Forma de dikes, vetas o cueros irregulares (en contacto con batolitos).

o Son la fuente principal de varios metales Alcalinos Raros (Li, Rb, Cs) y

metales como W, Mo, Sn, Th, U, Ta, Nb, Zr.

o Sus minerales son óxidos y silicatos.

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6. Yacimientos de Pegmatitas

Se forman en los procesos tardío magmáticos, y por eso aparecen en el techo de los

macizos intrusivos. Su forma es tabular, concretamente, en forma de dique. Se

pueden diferenciar dos tipos de pegmatitas:

Pegmatitas simples.

Pegmatitas complejas o metasomáticas.

La diferencia que existe entre las pegmatitas simples y las complejas, es que estas

últimas han sufrido un proceso de metasomatismo a diferencia de las simples, cuando

una pegmatita se ve sometida a este proceso por soluciones acuoso-gaseosas

mineralizadas.

Características de las pegmatitas simples:

Ausencia de zonas minerales.

Estructura interna homogénea.

Su interés radica en la obtención de feldespatos y micas.

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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 que se prospectan son tierras raras (T.R.), Li (se produce

por metasomatismo sólido-lítico).

Los minerales de interés que aparecen son: Topacio, Berilo,

Espodumena, Turmalina, Casiterita y Lepidolita.

A diferencia de las simples, presentan estructura zonada según podemos

apreciar en la figura siguiente.

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Esquema de Enfriamiento de los Cuerpos Pegmatíticos

7. Ejemplos de Yacimientos Pegmatíticos

7.1. Depósito de LAS NAVAS

El Depósito Las Navas en Cáceres, España, en el cual, se ha producido un

metasomatismo sólido-lítico. En este aparece Lepidolita, Espodumena,

Casiterita (acompañada de Tantalita, Columbita y Estaño).

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Borde

Zona de Enriquecimiento Mineral

Zona de Pared

Núcleo de Cuarzo masivo Feldespato y Mica



Los cuerpos pegmatíticos son tabulares, de poca potencia y encajan en

pizarras típicas:

La primera zona, que es la más externa, es aplítica compuesta por Cuarzo

(Q) y Feldespato.

La segunda zona se caracteriza porque aparecen grandes cristales de

Cuarzo y Feldespato.

La tercera zona tiene interés económico, por existir bolsadas de

Espodumena, Lepidolita y Cuarzo, así como estructuras fajeadas.

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

8. Yacimientos Pegmatíticos en el Perú

Estos Yacimientos están relacionados con las actividades plutonicas felsicas 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.

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8.1. 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.

8.2. 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.

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.

8.3. 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.

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APLICACIONES DE LOS DEPÓSITOS PEGMATITICOS

¿Donde se encuentran las pegmatitas?

Están ampliamente distribuidos en la corteza terrestre y se encontran en todos los

continentes (sí Antarctica … también). 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.

Edad de las Pegmatitas.

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 Canada, Greenland, Russia y

ambientes geológicos similares. Hacia adentro contraste, alguna de los pegmatites

menores (apenas 20 para 5 millones de años) es encontrada en las montañas Himalaya

de Pakistan y Nepal.

Ambiente de Pegmatitas

Rocas de grano grueso ignea/metamorfica generalmente de composición

granítica.

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Desarrollados en niveles estructurales altos en la corteza, a menudo se asocia

con la tectónica tardía de plutones graniticos.

A menudo contenga minerales con un componente volátil OH, F, B y una gran

variedad de minerales accesorios conteniendo elementos litófilos raros Be, Li,

Sn, W, Rb, Cs, Nb, Ta, REE y U para la cual las pegmatitas son minados.

Pegmatitas varían grandemente en tamaño y forma, extendiéndose de parches en

granitos a diques gruesos muchos km es por mucho tiempo y totalmente

separados de cualquier intrusión generadora.

Pegmatitas simples – la mineralogía simple y ninguna zonificación

adecuadamente interna desarrollada

Pegmatitas complejas – la mineralogía complicada con muchos minerales raros

como pollucite y amblygonite pero su rasgo marcado es el acomodamiento de

minerales en una secuencia zonal del contacto hacia dentro. Los cristales en la

Bikita Pegmatite en Zimbabwe son 3m muy grande de cristales eg spodumene

largo. Éste es uno de los más grandes depósitos de Li-Cs-Be del mundo.

¿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,

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nuestra comprensión del potencial económico y el proceso generador pegmatite

debe ser constantemente mejorada.

Los minerales industriales, el feldespato y el cuarzo, son extraídos de depósitos

de la pegmatita para el uso en vidrios y las industrias cerámicas, mientras la

mica es usada en materiales de construcción y aislador.

Algunos de los materiales gema mejor conocido del mundo es obtenido de

depósitos de pegmatita. Las variedades de berilo (aguamarina, golden y

morganite), spodumena (kunzite, hiddenite) y turmalina (elbaite rosado, verde y

de variados colores), así como también granates y topacio son todas las piedras

preciosas preciadas originadas de pegmatites.

Depósitos pegmatiticos de espodumena, petalita, lepidota 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.

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CONCLUCIONES

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.

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

provee materia prima para la cerámica y abonos orgánicos.

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pegmatitas

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