YACIMIENTOS ASOCIADOS A LA TECTÓNICA DE PLACAS

Colaboración -Sebastián Cotes®

TECTÓNICA DE PLACAS

A Considerar: La litosfera se encuentra fragmentada en placas

litosféricas, que encajan entre sí como un puzzle.

Las placas pueden estar formadas por corteza oceánica, por corteza continental o ser mixtas.

Las placas están delimitadas por bordes de placa que pueden ser de tres tipos: dorsales oceánicas, zonas de subducción o fallas transformantes.

El motor del movimiento de las placas es el calor interno de la Tierra, procedente del núcleo y del manto.

PLACAS TECTÓNICAS

FENÓMENOS GEOLÓGICOS ASOCIADOS A LA TECTÓNICA DE PLACAS

1.SISMOSSe producen en las dorsales, zonas de subducción y fallas transformantes debido a la fricción de los materiales.

2.VOLCANESEn las dorsales oceánicas, en las zonas de subducción y en los puntos calientes. El magma escapa por grietas y forma volcanes.

3.FORMACIÓN DE MONTAÑASEl empuje de la placa que se hunde aplasta los sedimentos acumulados en las zonas de subducción, los pliega y los fractura, y luego los levanta, hasta formar las grandes cordilleras.

4.EXPANSIÓN DE LOS OCÉANOSDebido al magma que sale a ambos lados de la dorsal.

5.LA DERIVA DE LOS CONTINENTESProduce el desplazamiento de los continentes

6.YACIMIENTOS MINERALES.La tectónica permite predecir la localización de determinados yacimientos.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CORTEZA OCEÁNICA Y CONTINENTAL

Corteza SiO₂

Al₂O₃

Fe₂O₃

FeO

MgO CaO Na₂

O K₂O TiO₂

Continental 61,1 15,4 2,5 3,9 3,1 5,6 3,1 3,0 0,8

Oceánica 48,8 16,1 3,0 7,2 7,71 1,8 2,6 0,4 1,5

YACIMIENTOS RELACIONADOS CON LA ZONAS DE LAS PLACAS

Los tipos de yacimientos que se pueden originar por su relación con las distintas zonas de las placas litosféricas son:

En los bordes constructivos Los bordes destructivos En las zonas de intraplaca

BORDES CONSTRUCTIVOS

En los bordes constructivos, y debido a su actividad volcánica y a la expulsión de gases se pueden formar depósitos de sulfuros, principalmente de Fe, Cu y Ni. (Los yacimientos de sales e hidrocarburos que se suelen encontrar en el fondo de los mares suelen estar originados por procesos exógenos y no endógenos).

BORDES DESTRUCTIVOSLos bordes destructivos son las zonas de la Tierra mas ricas en yacimientos minerales. En los arcos insulares volcánicos que se forman cuando una placa oceánica se introduce bajo otra placa oceánica pueden darse yacimientos de sulfuros. Sin embargo en la subducción de una placa oceánica bajo un margen continental, los yacimientos muestran una zonación desde el margen al interior del continente. Como los yacimientos se forman a partir de los magmas que ascienden desde la placa que subduce y que por lo tanto se originan a varias profundidades, difieren en su contenido en elementos metálicos dominantes.

ZONAS INTERPLACA

En las zonas de intraplaca, los yacimientos suelen estar relacionados con magmas formados gracias a la existencia de puntos calientes. Este tipo de magmas suelen originar yacimientos de Sn, Nb, tierras raras, etc.

TIPOS DE YACIMIENTOS ASOCIADOS A LA TECTÓNICA DE PLACAS

1. Yacimientos Magmaticos.-Yacimientos Plutónicos.-Yacimiento Volcánicos.

2. Yacimientos Metamórficos.

YACIMIENTOS MAGMATICOS

Son aquellos que como su nombre lo indican provienen de los procesos magmaticos.Estos se dividen en:

Yacimientos Plutónicos. Yacimientos Volcánicos.

YACIMIENTOS PLUTÓNICOS

Como las rocas plutónicas, los yacimientos plutónicos se encuentran en los denominados plutones, que son magmas atrapados en el interior de la litosfera y que solidifican lentamente en el interior de la misma. Como el enfriamiento es lento los átomos y pequeñas partículas del magma se mantienen vibrando por la temperatura durante mucho tiempo, de manera que terminan encontrándose con los otros átomos con los que pueden establecer enlaces fuertes. Puesto que durante el enfriamiento da tiempo a que los átomos viajen hasta acumularse en una zona se formarán cristales (minerales) suficientemente grandes para que sean visibles. También es posible que los cristales recién formados puedan moverse en el seno del resto del magma líquido y puedan acumularse formando yacimientos valiosos.A medida que disminuye la temperatura se distinguen 3 fases en la formación de cristales y solidificación de la roca. En cada una de estas fases se formará un tipo de yacimiento diferente.

FASES DE FORMACIÓN EN LOS YACIMIENTOS PLUTÓNICOS

Se distinguen tres fases de formación en este tipo de yacimientos y se organizan de acuerdo a la temperatura de enfriamiento del magma:

Fase Ortomagmatica. Fase Pegmatítico-

pneumatolítica. Fase Hidrotermal.

FASE ORTOMAGMATICA

Durante esta fase la temperatura disminuye aproximadamente desde el punto de fusión de los magmas (1200 a 700ºC) hasta los 500ºC. En esta fase cristaliza la sílice con algunos metales (predominantemente Fe y Mg) y también se forman minerales como cromita (fuente de cromo) o sulfuros de níquel (fuente de níquel). En esta fase se forman los denominados yacimientos ortomagmáticos. Existen yacimientos ortomagmático de rocas, siendo las rocas que se forman en esta fase rocas del tipo del granito, que se utiliza en la construcción y en ornamentación cuando está pulido. Debido a que los cristales formados en esta fase pueden moverse dentro del magma y por tanto acumularse en algunas zonas, existen yacimientos ortomagmáticos útiles para la explotación de minerales.

TIPOS DE YACIMIENTOS ORTOMAGMATICOS

Según el tipo de acumulación que ha ocurrido existen 3 tipos de yacimientos ortomagmáticos de minerales:

Yacimientos de Diseminación. Yacimientos de Segregación. Yacimientos de Inyección.

YACIMIENTOS DE DISEMINACIÓN

En realidad los cristales permanecen en el lugar en el que se formaron y sin acumularse. No se trata propiamente de un yacimiento porque no existe acumulación, pero el valor de los minerales que se extraen puede hacer que compense el tratamiento de grandes cantidades de roca para obtener una pequeñísima cantidad del mineral. Esto ocurre por ejemplo con los yacimientos de diamantes que se encuentran en unas rocas de denominadas kimberlitas.

YACIMIENTOS DE SEGREGACIÓN

Cuando los cristales o minerales recién formados tienen distinta densidad que el resto del magma pueden desplazarse hacia la parte superior o (mas frecuentemente) hacia la inferior de la bolsa magmatica y acumularse en estas zonas. Por ejemplo, los yacimientos de cromita.

YACIMIENTOS DE INYECCIÓN

Cuando por algún tipo de presión sobre el magma los cristales son inyectadas a través de fisuras de la roca que rodea a la cámara magmática se forman los denominados filones (grietas de las rocas rellenas de minerales). Así se formaron los yacimientos de magnetita (fuente de Fe).

FASE PEGMATÍTICO-PNEUMATOLÍTICAOcurre mientras la temperatura está descendiendo desde los 500 hasta los 372º C. Como en la fase anterior ya han precipitado gran cantidad de metales y, con ellos, parte de la sílice, queda solo un líquido con la sílice restante y los átomos de otros elementos que son de un tamaño tan grande o tan pequeño que no encajan bien en las redes de tetraedros de sílice. Estos elementos suelen ser volátiles (incluyendo el agua) a estas temperaturas. Debido a la presencia de gran cantidad de gases la presión de vapor llega a superar a la presión confinante, de manera que los gases que forman el magma son forzados a escapar por las fisuras de la roca encajante, donde cristalizan los minerales. Debido a que en esta fase ya se dispone de mas espacio, los átomos pueden desplazarse a mayores distancias y por tanto se acumulan grandes cantidades de átomos formando grandes cristales. Se forman así un tipo de rocas parecidas al granito pero de grano grueso (cada grano es un mineral). El nombre de este tipo de roca es pegmatita. Algunos de los grandes cristales de las pegmatitas son minerales muy valiosos como el berilo (fuente de berilio), topacio, turmalina, apatito (fuente de fósforo). Además en esta fase los gases solidifican en las grietas dando lugar a filones neumatolíticos. Tanto las pegmatitas como los filones neumatolíticos pueden constituir yacimientos de minerales como la wolframita y scheelita (menas del W), magnetita y siderita (menas de hierro), molibdenita (fuente de molibdeno), casiterita (mena de Sn).

FASE HIDROTERMAL

Por debajo de su temperatura crítica a estas presiones (372º C), el agua pasa de gas a líquido, por ello el magma en esta fase es en realidad una disolución acuosa de determinados elementos. Esta disolución acuosa circula a través de las fisuras e incluso de los pequeños poros que rodean al magma depositando fluorita, uranitita o pechblenda (fuentes de uranio), galena (sulfuro de plomo), apatito, etc. Según la forma del yacimiento, se pueden presentar rellenando fracturas, en cuyo caso se denominan filones hidrotermales, como los yacimientos de galena (que contiene Pb y Ag). También los yacimientos se pueden presentar rellenando los poros de las rocas (yacimientos de impregnación).

YACIMIENTOS VOLCÁNICOS

En este caso los cristales se forman al salir los magmas y enfriar en superficie. Como el enfriamiento es muy rápido, no suele dar tiempo a formar cristales grandes, por eso los yacimientos son escasos. Solo se pueden acumular sustancias minerales cuando los gases que salen enfrían rápidamente en contacto con algunos materiales fríos de la superficie. El paso directo de gas a sólido por enfriamiento rápido se llama sublimación y por este proceso se pueden formar algunos yacimientos de los que se extrae azufre (sulfatos como el yeso o sulfuros como la pirita), flúor (que se encuentra en la fluorita), o incluso sales (halita o cloruro de amonio).

YACIMIENTOS METAMÓRFICOS

Los procesos metamórficos ocurren cuando las rocas se ven sometidas a unos aumentos de temperatura y presión lo suficientemente grandes como para cambiar las características de las rocas, pero no lo suficientemente altas como para fundirlas del todo. El metamorfismo también ocurre cuando las rocas están expuestas al contacto con fluidos que son químicamente agresivos para la roca y que por tanto también pueden cambiar sus características y su composición. Estos fluidos suelen consistir en una disolución de agua con iones y CO₂ y pueden proceder de:- otras rocas que están sufriendo aumentos de presión y/o temperatura, de manera que algunos de sus átomos y moléculas se desprenden y salen a las zonas circundantes.- restos de magmas que han empezado a solidificar, como los fluidos que quedan en la última fase de consolidación de los magmas o fase hidrotermal (en este momento casi todos los componentes de magma han solidificado y solo queda un residuo de agua con gases e iones).En general, los procesos metamórficos no suelen generar yacimientos porque no suelen producir acumulación de minerales, las presiones y temperaturas sí pueden hacer variar las características de los ya existentes, de manera que se convierten en minerales valiosos para el uso humano. Esto es lo que ocurre con las calizas que se convierten en mármoles o el carbón que se convierte en grafito. Además, los procesos metamórficos pueden hacer variar la composición de los minerales ya existentes (y por tanto sus características), por el contacto de las rocas preexistentes con los fluidos reactivos o con magmas que intercambian elementos con las rocas que les rodean.

TIPOS DE YACIMIENTOS METAMÓRFICOS

Los principales tipos de yacimientos metamórficos que podemos encontrar son:

Yacimientos de Contacto. Yacimientos Hidrotermales.

YACIMIENTOS DE CONTACTO

Se originan por el contacto de la roca con magmas calientes con los que intercambian elementos, de manera que esta roca se puede convertir en un yacimiento al verse enriquecida por determinados elementos. Por estos tipos de procesos se han producido depósitos valiosos de minerales metálicos (de Cu, Zn, Pb, etc.) y no metálicos (como el talco).

YACIMIENTOS HIDROTERMALES

En realidad la mayoría de los yacimientos que se forman durante la fase hidrotermal de consolidación del magma se constituyen gracias a las reacciones entre la roca fría que rodeaba al magma y el líquido acuoso que queda como residuo del mismo.

YACIMIENTOS ASOCIADOS A LA TECTÓNICA DE PLACAS EN COLOMBIAAcontecimientos de la Tectónica que Afectaron a Colombia

YACIMIENTOS MINERALES EN COLOMBIA

Las principales regiones de Colombia relacionadas con la tectónica de placas son la región andina y la pacifica.

PRIMERA ETAPA

SEGUNDA ETAPA

TERCERA ETAPA

BIBLIOGRAFÍA

Tema 2. Tectónica de Placas, Ciencias para el Mundo Contemporáneo, Profesora Vanesa Sancho Esteban.

Recursos minerales y energéticos asociados con la tectónica de placas (Documento digital).

C. Ortega. Diapositivas tectónica de placas. Fundación Universitaria del Área Andina, caliortega@hotmail.com