UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO – PUNOFACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA E INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA E INGENIERIA

METALURGICAMETALURGICAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA.

FACE ORTOMAGMATICO

Curso: De Yacimientos Minerales IPresentado Por: Est. Silverio Pari Humpiri.

Docente: Ing. Roberto f. Zegarra Ponce

La cristalización de los magmas da origen a una gran variedad de minerales, que se asocian para dar origen a las diversas rocas ígneas, que a su vez pueden contener una cierta variedad de concentraciones de determinados minerales de interés económico. Esta variedad está en relación con la variedad de procesos implicados en la génesis y evolución de los magmas desde su formación en niveles más o menos profundos del planeta hasta su cristalización en proximidad de la superficie

El proceso magmático Es un hecho de observación que existe una gran

variedad de magmas, que dan origen a la gran variedad de rocas ígneas que se pueden reconocer en el planeta. También es posible observar cómo en términos generales los magmas (y por consiguiente, las rocas formadas a partir de éstos) se asocian con situaciones geodinámicas concretas, es decir, que en situaciones geológicas equivalentes solemos encontrar los mismos tipos de rocas ígneas. De ello se deriva la conclusión de que la formación de los magmas está íntimamente relacionada con el marco geodinámico que se produce en los diversos ambientes derivados de la tectónica de placas.

Procesos Magmáticos: Las masas silicatadas fundidas (magmas) que, una vez cristalizadas, llegan a constituir cuerpos intrusivos y/o rocas volcánicas pueden, en ciertas condiciones, concentrar algunos minerales de interés económico por procesos como:

1.1. Cristalización magmática: Los procesos normales de cristalización de magmas producen rocas volcánicas e intrusivas, algunas de las cuales pueden ser explotadas directamente, como por ejemplo como rocas ornamentales o como áridos para la construcción. Otras pueden contener minerales de importancia económica, Ej. Diamantes como fenocristales en kimberlitas, feldespato o cuarzo en pegmatitas.

1.2. Segregación magmática: los términos segregación magmática o depósito ortomagmático se utilizan para depósitos que han cristalizado directamente desde un magma. Los que se forman por cristalización fraccionada se encuentran comúnmente en rocas ígneas plutónicas. Aquellos producidos por segregación de líquidos inmiscibles pueden encontrarse tanto asociados a rocas plutónicas como volcánicas.

Cristalización fraccionada:      Esta incluye cualquier proceso por el cual cristales

formados tempranamente no pueden quedar dispersos en el magma en el que crecieron.  Durante el período de cristalización monomineral los cristales pueden hundirse en la cámara magmática para formar una capa de un solo mineral. Estos precipitados se denominan acumulados y ellos comúnmente alternan con capas de otros minerales formando capas o bandeamiento rítmico en rocas ígneas. Las cromitas (FeCr2O4) y las ilmenitas (FeTiO3) pueden acumularse de esta forma. Las cromitas en rocas ultrabásicas y las ilmenitas en anortositas y gabros anortosíticos (rocas máficas). La asociación de estos acumulados minerales exclusivamente con rocas ígneas son la evidencia de su origen magmático directo.

Líquidos inmiscibles: De la misma manera que el agua y el aceite no se mezclan,

sino que forman glóbulos inmiscibles de uno dentro del otro, una mezcla de magma (mezcla silicatada fundida) con contenido de sulfuros metálicos formará dos líquidos que tenderán a segregarse.

Se separan gotas de sulfuros y coalescen para formar glóbulos, los cuales al ser más densos que el magma se hunden para acumularse en la base de una intrusión o flujo de lava.

El principal constituyente de esas gotas es el sulfuro de hierro (pirita Fe2S), el cual se asocia a rocas básicas o ultrabásicas debido a que el azufre y hierro son más abundantes en estas que en rocas ácidas o intermedias.

Los elementos calcófilos (con afinidad con el azufre; Ej. Cu) también son incorporados o se particionan en los glóbulos de sulfuros y a veces metales del grupo del platino.

En la figura se representa la variedad de procesos magmáticos: la fusión parcial de la corteza (llamada anatexia), el ascenso de los magmas (en verde, de origen mantélico; en rojo, de origen cortical), y su consolidación como rocas plutónicas (plutones), subvolcánicas (diferenciando las morfologías de lopolitos, lacolitos, sills y diques). También se representa esquemáticamente la actividad volcánica, que genera lavas, piroclastos, y rocas con una cierta componente sedimentaria (epiclastitas).

Yacimientos relacionados con rocas ígneas básicas y ultrabásicas:

Los yacimientos Cr, Pt, Ni, Ti, Cu (E.G.P.) V, P, constituyen un grupo importante porque las sustancias que se encuentran en estos yacimientos son de importancia a nivel mundial. Por ejemplo el Cromo, Platino, Níquel, Cobre, Diamante, etc., y asociados a carbonatos están el fósforo y el hierro.

Este tipo de yacimientos también se conocen como yacimientos intermagmáticos o líquido-magmáticos u ortomagmáticos, o más actualmente, de segregación magmática.

Se forman por cristalización directa y acumulación a partir de un magma. Coincide en espacio, tiempo y causa con la cristalización de rocas ígneas (estas rocas constituyen el ámbito encajante). Estas rocas ígneas son de carácter semejante a las de segregación magmática, entonces, la formación de las rocas ígneas es la misma que las de segregación magmática.

En el proceso de cristalización magmático hay que ver qué procesos han seguido esas concentraciones. Los elementos metalogénicos pueden seguir 3 caminos diferentes:

a) Se incorporan a los silicatos que están cristalizando -- Al, Rb, Cs, Ga.

b) Si no poseen características de radios, carga y electronegatividad determinados, no son aceptados en las redes, pasando entonces a fases residuales Li, B, Be, F que más tarde cristalizan; por ejemplo en pegmatitas.

c) Que se concentren simultáneamente a los silicatos, dando yacimientos de segregación magmática o intramagmática.

- Podemos distinguir dos tipos:

Yacimientos de segregación magmática:

a) Yacimientos intramagmáticos tempranos.

b) Yacimientos de segregación magmática, o intramagmáticos tardíos.

a) Yacimientos intramagmáticos tempranos.- En los que la segregación se produce al mismo tiempo que en los silicatos, es decir, en los primeros estadios de la cristalización magmática. Puede ocurrir:

• Una primera segregación aislada que produce una diseminación, como es el caso de los diamantes.

• Una segregación mas concentración. Por procesos de concentración se depositan en el fondo de cámaras magmáticas, como es el caso de la Cromita.

b) Yacimientos intramagmático-tardíos.- En los que la cristalización es algo posterior a los silicatos. Estos cristalizan en un estadio muy próximo. Puede haber:

• Segregación (mas inyección). Por ejemplo en Sirma (Suecia). Donde no se localiza en el lugar de la cristalización;

• Yacimientos de inmiscibilidad. Se forma una fase silicatada y otra sulfurada. Si el magma es rico en azufre, los elementos calcófilos, pasarán al fundido rico en azufre en los estadios en los que se separa una fase sulfurada, y a la que se van a asociar los elementos calcófilos. Si hay mucho S, esa fracción sulfurada con esos metales se hace inmiscible con los silicatos, es decir, producen inmiscibilidad líquida ---> tipo Subbury (Canadá).

YACIMIENTOS METÁLICOS DE ORIGEN YACIMIENTOS METÁLICOS DE ORIGEN

ORTOMAGMÁTICOORTOMAGMÁTICO • Los minerales metálicos acompañan, como

hemos visto, a las rocas intrusivas como minerales minoritarios, en forma de óxidos o de sulfuros, fundamentalmente, que cristalizan a la vez que el resto de componentes silicatados de la roca. En el detalle, pertenecen a varios subtipos

YACIMIENTOS DE INMISCIBILIDAD LÍQUIDA.

• Yacimientos formados por inmiscibilidad líquida. Son, como su denominación indica, producto de la segregación a partir de un magma de dos líquidos: uno silicatado y otro sulfurando. Los magmas máficos a menudo contienen altas proporciones de sulfuros metálicos, que pueden individualizarse debido a que son inmiscibles con el magma silicatado. Se forman así yacimientos de sulfuros de Ni-Co-Cu-Fe, formados por minerales como pirrotina, pentlandita, calcopirita..., a menudo enriquecidos en elementos del grupo del platino. Yacimientos de Cromita. Cr-Pt (E.G.P.) ---> tipo Bushveld (Sudáfrica).· Cu-Ni-Fe (Pt) ---> tipo Subbury (Canadá).

Desde el punto de vista mineralógico están formados por sulfuros de hierro (pirita, pirrotina), níquel (pentlandita), cobalto (cobaltina) y cobre (calcopirita, bornita), como minerales más abundantes, a menudos acompañados también de magnetita. Como elementos en trazas a menudo presentan contenidos interesantes en elementos del grupo del platino, lo que aumenta el interés económico de estas mineralizaciones. A menudo la segregación son es perfecta, por lo que suelen presentar ganga de los silicatos formadores de la roca magmática.

Aparecen siempre en relación con rocas intrusivas máficas o ultramáficas, de tipo gabro o peridotita. En unos casos encajan en la propia roca máfica, y en otros encajan en las rocas del entorno, o en el propio contacto entre la roca intrusita y el encajante. Suelen constituir bolsadas de volumen variable, alcanzando tonelajes que raramente superan el millón de toneladas de todo uno.

Ejemplos de mineralizaciones de este tipo serían las de Sudbury en Ontario (Canadá), Norilsk en Rusia, o las recientemente descubiertas entre Badajoz y Huelva (Aguas Blancas).

YACIMIENTOS FORMADOS POR CRISTALIZACIÓN SIMPLE.

• La cristalización directa de minerales de interés económico a partir de un magma solo genera un yacimiento cuando ese mineral tiene un valor económico extremadamente alto, puesto que el mineral queda disperso en el conjunto de la roca, y su extracción presenta un coste muy alto. Es por ello que solamente se consideren dentro de este grupo los yacimientos de diamantes, cuyo valor justifica la explotación de rocas con contenidos en el mineral de escasos kilates por tonelada.Yacimientos asociados a carbonatitas y kimberlitas.

Los yacimientos de diamantes se encuentran albergados por unas rocas muy características, llamada kimberlitas, que corresponden a rocas volcánicas explosivas de origen muy profundo, que encajan en formaciones por lo general antiguas, propias de zonas de cratón (NO de Australia, Sudáfrica, África Central, Siberia). En estas zonas las kimberlitas aparecen como chimeneas profundas y estrechas (diatremas), agrupadas en conjuntos. Por otra parte, no todas las kimberlitas contienen diamantes.

En este caso, a la cristalización del mineral sigue una acumulación preferencial del mismo, normalmente por diferencia de densidad: se trataría de una cristalización fraccionada de estos minerales de interés minero, concretamente de cromita en los yacimientos más característicos del grupo: la cromita cristaliza a partir del magma, y por su mayor densidad tiende a hundirse en el fundido, acumulándose en la parte baja de la cámara magmática.

Yacimientos formados por cristalización más acumulación

Las acumulaciones de cromita que constituyen este tipo de yacimientos corresponden a bolsadas (pods en su denominación en inglés) con dimensiones métricas o decamétricas, que aparecen más o menos concentradas en localidades dentro de un macizo intrusivo por lo general máfico (gabros, peridotitas). En estas bolsadas o pods la cromita es el mineral más abundante, y puede estar acompañada por otras menas como la magnetita, o por los silicatos formadores del conjunto de la roca (olivino, piroxenos). A menudo estas concentraciones de cromita contienen también concentraciones de interés de elementos del grupo del platino.

Pertenecen a este tipo los yacimientos del Complejo de Bushveld (Sudáfrica), o el denominado Gran Dique de Rodesia (Zimbabwe).

Yacimientos formados por cristalización más acumulación y segregación.

Los minerales menos valiosos que se originan a partir de la cristalización del magma necesitan un proceso aún más efectivo

de concentración, que produzca un yacimiento explotable por tener suficiente volumen y contenidos. La magnetita, el apatito, o la ilmenita cristalizan a partir de prácticamente cualquier magma, y si son suficientemente abundantes pueden llegar a concentrarse

por cristalización fraccionada, dando lugar a masas pequeñas, que alcanzar sus mejores características desde el punto de vista

de su posible explotación minera cuando además son segregadas del conjunto magmático. Esta segregación origina bolsadas o rellenos de fracturas dentro de la propia roca intrusiva o en su encajante, en las que el mineral de interés aparece fuertemente

concentrado, y con volumen suficiente como para constituir masas de gran tonelaje.

Algunos ejemplos de este tipo de yacimientos son los de magnetita de Kiruna (Suecia), o los de apatito de la Península de Kola (Rusia), o los de ilmenita de Columbia Británica.

MUCHAS GRACIAS