yacimientos minerales

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Geologia

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YACIMIENTOS MINERALES

ESTUDIANTE:RAFAEL ANDRES CARRILLO PARRA

CODIGO: 2143708

PROFESOR:JAVIER PEA

CONTENIDO

INDICE1.- Concepto y origen de los yacimientos minerales2.- Mtodos de estudio de los yacimientos minerales3.- Clasificacin de los yacimientos minerales4.- La erosin y el transporte5.- Productos de la meteorizacin6.- Rocas y yacimientos sedimentarios detrticos7.- Rocas y yacimientos sedimentarios carbonatados8.- Rocas y yacimientos de precipitacin qumica9.- Recursos energticos de origen orgnico10.- Rocas y yacimientos ortomagmticos11.- Rocas y yacimientos ligados a volcanismo12.- Procesos tardimagmticos y yacimientos asociados13.- Metamorfismo y yacimientos minerales14.- La exploracin minera15.- La explotacin minera

INTRODUCCION

YACIMIENTOS DE MINERALES

1. CONCEPTO Y ORIGEN DE LOS YACIMIENTOS MINERALES

Los procesos que llevan a la diferenciacin de un magma, o a la formacin de una roca sedimentaria o metamrfica implican en ocasiones transformaciones profundas qumico-mineralgicas. Es durante el curso de esos procesos que algunos elementos o minerales pueden concentrarse selectivamente, muy por encima de sus valores "normales" para un tipo determinado de roca, dando origen concentraciones "anmalas" que de aqu en adelante denominaremos "yacimientos minerales".El carcter "anmalo" de estas concentraciones hace que los yacimientos constituyan singularidades en la corteza terrestre.Es muy importante considerar el aspecto geoqumico del concepto: todos los elementos qumicos estn distribuidos en la corteza de forma muy amplia, aunque en general su concentracin en las rocas es demasiado baja como para permitir que su extraccin de las rocas resulte rentable. Como hemos explicado, su concentracin para dar lugar a un yacimiento mineral se produce como consecuencia de algn proceso geolgico (gneo, sedimentario o metamrfico) que provoca la concentracin del elemento. Por ejemplo, el oro que se encuentra concentrado en los yacimientos sedimentarios de tipo placer puede proceder del oro diseminado en reas de gran extensin regional. En esas reas el oro estar presente en las rocas, pero en concentraciones demasiado bajas como para poder ser extrado con una rentabilidad econmica. Sin embargo, el proceso sedimentario produce su concentracin en los aluviones o en playas, posibilitando en algunos casos su extraccin econmica.En definitiva, para que un elemento sea explotable en un yacimiento mineral, su concentracin debe ser muy superior a su concentracin media (clark) en la corteza terrestre.El otro factor importante a considerar es el econmico: esas concentraciones podrn ser o no de inters econmico, lo que delimita el concepto de Yacimiento explotable o no explotable, en funcin de factores muy variados, entre los que a primera vista destacan algunos como el valor econmico del mineral o minerales extrados, su concentracin o ley, el volumen de las reservas, la mayor o menos proximidad de puntos de consumo, la evolucin previsible del mercado, etc., factores algunos fcilmente identificables, mientras que otros son casi imposibles de conocer de antemano.Esta conjuncin de factores geolgicos y econmicos hace que el estudio de los yacimientos minerales sea una cuestin compleja y problemtica, en la que hay que conjugar la labor de especialistas de distintos campos, ya que incluye desde las cuestiones que afectan a la prospeccin o bsqueda de estas concentraciones, su evaluacin, el diseo y seguimiento de su explotacin minera, el estudio de la viabilidad econmica de la explotacin, el anlisis del mercado previsible para nuestro producto, hasta factores polticos (estabilidad econmica y social de un pas) o cuestiones medioambientales, como la recuperacin de los espacios afectados por esta actividad.El trmino de yacimiento mineral se he venido utilizando tradicionalmente para referirnos nicamente a los yacimientos de minerales metlicos, que se emplean para obtener una mena, de la que se extrae un metal. Es el caso, por ejemplo, del cinabrio, que se explota para la extraccin del mercurio. No obstante, el auge de las explotaciones de minerales y rocas industriales, y la similitud de los procesos que dan origen a los yacimientos metlicos y de rocas y minerales industriales hacen que esta precisin no tenga ya sentido. De esta forma, en este temario se va a abordar de forma integral el estudio de ambos. Conceptos bsicos

Cuando hablamos de Yacimientos Minerales, hay una serie de conceptos que tienen una gran importancia, ya sea en los aspectos geolgicos-geoqumicos, o en los econmicos. Los ms importantes son los siguientes:-Mena: Es el mineral cuya explotacin presenta inters. En general, es un trmino que se refiere a minerales metlicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento qumico de inters (Cu de la calcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la casiterita, entre muchos ejemplos posibles). En este caso de los minerales metlicos, se requiere un tratamiento de la mena, que en general comprende dos etapas: el tratamiento mineralrgico y el metalrgico (ver ms abajo).-Ganga: Comprende a los minerales que acompaan a la mena, pero que no presentan inters minero en el momento de la explotacin. Ejemplos frecuentes en minera metlica son el cuarzo y la calcita. Conviene resaltar que minerales considerados como ganga en determinados momentos se han transformado en menas al conocerse alguna aplicacin nueva para los mismos.-Reservas: Cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible de ser explotado. Depende de un gran nmero de factores: ley media, ley de corte (ver ms abajo), y de las condiciones tcnicas, medioambientales y de mercado existentes en el momento de llevar a cabo la explotacin. Se complementa con el concepto de Recurso, que es la cantidad total de mineral existente en la zona, incluyendo el que no podr ser explotado por su baja concentracin o ley. Ver ms detalles pulsando aqu.-Ley media: Es la concentracin que presenta el elemento qumico de inters minero en el yacimiento. Se expresa como tantos por ciento, o como gramos por tonelada (g/t) (equivale a partes por milln, ppm) u onzas por tonelada (oz/t).-Ley de corte o cut-off: Es la concentracin mnima que debe tener un elemento en un yacimiento para ser explotable, es decir, la concentracin que hace posible pagar los costes de su extraccin, tratamiento y comercializacin. Es un factor que depende a su vez de otros factores, que pueden no tener nada que ver con la naturaleza del yacimiento, como por ejemplo pueden ser su proximidad o lejana a vas de transporte, avances tecnolgicos en la extraccin, etc.-Factor de concentracin: Es el grado de enriquecimiento que tiene que presentar un elemento con respecto a su concentracin normal para que resulte explotable, es decir:

Fc = Ley de corte ----------------- ClarkAs, por ejemplo, el oro se encuentra en las rocas de la corteza en una proporcin media o clark de 0.004 ppm, mientras que en los yacimientos de la cuenca de Witwatersrand (RSA) su ley de corte es de 7 g/t (1.750 veces mayor). La figura muestra los factores de concentracin de una serie de elementos, y se aprecia como para elementos escasos este valor es mucho ms alto que para los elementos ms comunes, ms abundantes en el conjunto de la corteza.-Todo uno: Mezcla de ganga y mena que extrae de la mina o cantera, con un contenido o ley determinado, que hay que saber previamente (investigacin de pre-explotacin) y confirmar tras la explotacin.-Todo uno marginal: Aquel producto de la explotacin que tiene contenidos ligeramente por debajo de la ley de corte, y que no se suele acumular conjuntamente con el estril, o bien para procesar mediante tratamientos de bajo coste, o en previsin de que los precios del producto suban y puedan aprovecharse como reservas.-Estril: Corresponde a las rocas que no contienen mineral o lo contienen en cantidades muy por debajo de la ley de corte. No suele corresponder con la ganga, que como se indica antes, son los minerales acompaantes de la mena.-Subproductos (o by-products): Suelen ser minerales de inters econmico, pero que no son el objeto principal de la explotacin, si bien aumentan el valor econmico de la produccin: por ejemplo, el Cd o el Hg contenido en yacimientos de sulfuros con altos contenidos en esfalerita, o el manganeso contenido en los prfidos cuprferos.-Explotacin minera: Es el proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales extraemos un material natural terrestre del que podemos obtener un beneficio econmico: puede ser desde agua, hasta diamantes, por ejemplo. Se lleva a cabo mediante pozos (caso del agua o del petrleo, entre otros), en minas, subterrneas o a cielo abierto, o en canteras.-Metalurgia extractiva: Es el proceso o conjunto de procesos, propios de la minera metlica, que permiten obtener el elemento de inters a partir del todo-uno de mina o cantera. Implica o puede implicar una serie de procesos:-Lavado o concentracin. Proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales se separan la mena y la ganga. Pueden ser de carcter fsico: por ejemplo, separacin de la magnetita por medio de electroimanes; o de carcter fsico-qumico: por ejemplo, flotacin de los sulfuros.- Metalurgia: Proceso o conjunto de procesos por el cual se extrae el metal correspondiente de un mineral metlico. Puede ser por tostacin (caso de los sulfuros: HgS + calor + O2 -> Hg + SO2) denominndose entonces pirometalurgia, o por va hmeda (CuCO3 + H2SO4 -> CuSO4(soluble); a su vez el CuSO4 se descompone electrolticamente: CuSO4 + en.el. -> Cu + SOx); este tipo se denomina hidrometalurgia; otra posibilidad es confiar este proceso a la accin de bacterias, y se denomina entonces biometalurgia.-Otros procesos post-mineros: El producto minero, tal como sale de cantera o de la planta de mineralurgia, si no es de carcter metlico, a menudo necesita otros tratamientos antes de ser aprovechable: por ejemplo el petrleo necesita el refino; las rocas industriales necesitan corte y tratamientos superficiales de la superficie de corte; expansin trmica de perlita o vermiculita para obtener ridos ligeros, calcinacin de la caliza para obtener cal (CaCO3 + calor -> CaO + CO2), entre muchos otros.

Origen de los Yacimientos MineralesEl origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geolgicos, y prcticamente cualquier proceso geolgico puede dar origen a yacimientos minerales.En un estudio ms restrictivo, hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos:-Los de minerales, ya sean metlicos o industriales, que suelen tener su origen en fenmenos locales que afectan a una roca o conjunto de stas.-Los de rocas industriales, que corresponden a reas concretas de esa roca que presentan caractersticas locales que favorecen su explotacin minera.A grandes rasgos, los procesos geolgicos que dan origen a yacimientos minerales seran los siguientes:Procesos gneos:- Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), y minerales metlicos e industriales (los denominado yacimientos ortomagmticos, producto de la acumulacin de minerales en cmaras magmticas).-Volcanismo: produce rocas industriales (algunas variedades "granticas", ridos, puzolanas), y minerales metlicos (a menudo, en conjuncin con procesos sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano-sedimentarios).-Procesos pegmatticos: pueden producir yacimientos de minerales metlicos (p.e., casiterita) e industriales: micas, cuarzo...-Procesos neumatolticos e hidrotermales: suelen dar origen a yacimientos de minerales metlicos muy variados, y de algunos minerales de inters industrial.

Procesos exgenos o superficiales:

La erosin es el proceso por el cual las rocas de la superficie de la Tierra, en contacto con la atmsfera y la hidrosfera, se rompen en fragmentos y sufren transformaciones fsicas y qumicas, que dan origen a fragmentos o clastos, y a sales, fundamentalmente. Las trasformaciones que implica la erosin pueden dar lugar a yacimientos, que reciben el nombre de yacimientos residuales. El transporte de los clastos por las aguas y el viento, y de las sales por el agua, modifica la composicin qumica tanto del rea que sufre la erosin como del rea a la que van a parar estos productos. Adems, durante el propio transporte se producen procesos de cambio fsicos y qumicos, nuevas erosiones, depsito de parte de la carga transportada, etc.La sedimentacin detrtica da origen a rocas como las areniscas, y a minerales que podemos encontrar concentrados en stas, en los yacimientos denominados de tipo placer: oro, casiterita, gemas...La sedimentacin qumica da origen a rocas de inters industrial, como las calizas, y a minerales industriales, como el yeso o las sales, fundamentalmente.La sedimentacin orgnica origina las rocas y minerales energticos: carbn e hidrocarburos slidos (bitmenes, asfaltos), lquidos (petrleo) y gaseosos (gas natural). Tambin origina otras rocas y minerales de inters industrial, como las fosforitas, o las diatomitas, entre otras.Como ya se ha mencionado, la sedimentacin asociada a los fenmenos volcnicos produce yacimientos de minerales metlicos de gran importancia. Procesos metamrficos:

El metamorfismo da origen a rocas industriales importantes, como los mrmoles, o las serpentinitas, as como a minerales con aplicacin industrial, como el granate. No suele dar origen a yacimientos metlicos, aunque en algunos casos produce en stos transformaciones muy importantes. As pues, y a modo de conclusin, en cada caso han de darse unas determinadas condiciones que permitan que se origine el yacimiento, como algo diferenciado del conjunto rocoso, en el que uno o varios procesos geolgicos han actuado de forma diferencial con respecto al resto del rea, lo que ha permitido que se produzcan esas condiciones especiales que suponen la gnesis del yacimiento.

2. METODOS DE ESTUDIO DE LOS YACIMIENTOS MINERALES

Los yacimientos minerales presentan, como ya hemos visto en el tema anterior, dos aspectos complementarios de gran relevancia: los geolgicos y los econmicos. Cada uno de estos aspectos merece ser estudiado de forma autnoma, aunque coordinada, ya que se condicionan mutuamente.Estudios de tipo geolgico

La geologa de los yacimientos minerales es fundamental para:1. Conocer con el mayor detalle caractersticas del yacimiento que condicionan su explotacin minera2. Determinar sus lmites geogrficos3. Buscar yacimientos similares en reas prximas o noEstos estudios comprenden una serie de aspectos diferenciados, pero complementarios, que nos deben llevar a conocer aquellos aspectos que en cada caso sean relevantes: en unos casos ser la naturaleza de las rocas asociadas, en otros, la tectnica que los afecta, etc. Estos aspectos seran los siguientes:-Mineralgicos y petrolgicos: La mineraloga y la petrografa detallada de los minerales y rocas que componen un yacimiento constituyen una informacin bsica a conocer sobre el mismo. Para ello disponemos de una amplia variedad de tcnicas:-Microscopa petrogrfica (luz transmitida): Nos permite identificar los minerales no metlicos y las relaciones que es establecen entre ellos y los metlicos que puedan existir en las muestras estudiadas.-Microscopa metalogrfica (luz reflejada): Sirve para identificar los minerales metlicos y sus relaciones mutuas.-Difraccin de Rayos X: Nos permite identificar con mayor precisin la naturaleza de los componentes minerales del yacimiento, sobre todo de los que por su pequeo tamao de grano no sean fcilmente identificable con las tcnicas anteriores.Microscopa electrnica/Microsonda electrnica: son tcnicas especficas para el estudio a gran detalle de los minerales que componen el yacimiento, bien en el aspecto de relaciones entre ellos (Microscopa) o bien en el de las variaciones menores de la composicin de los minerales o de caracterizacin detallada de las fases minoritarias, que en determinados casos pueden ser las de mayor valor econmico (caso de oro o de los elementos del grupo del platino).La geoqumica del yacimiento, es decir, conocer con el mayor detalle la distribucin de los contenidos en los elementos qumicos relacionados de forma directa o indirecta con la mineralizacin, o afectados por los procesos que han formado o modificado el yacimiento, tiene importancia directa en cuanto que define las reas de mayor inters minero, e indirecta, pues a menudo nos permite definir guas de prospeccin dentro del propio yacimiento, o para otros similares.-Geomtricos: los aspectos geomtricos de un yacimiento son siempre fundamentales: conocer cual es su orientacin con respecto al norte (direccin o rumbo) y su inclinacin promedio (o buzamiento). A menudo estos datos no son constantes, variando de forma ms o menos acusada: la variabilidad es mxima en los yacimientos estratoligados plegados, y mnima en algunos yacimientos filonianos muy regulares. El espesor (o potencia) tambin se puede considerar dentro de esta categora. Para estudiar este aspecto necesitamos datos de observacin, ya sea directa o a travs de sondeos mecnicos.Complementario con el aspecto anterior tenemos la relacin que se establece entre la orientacin del yacimiento y la de las rocas en las que se localiza: cuando ambos son paralelos hablamos de yacimientos estratoligados, estratoides, o incluso sedimentarios (o singenticos), mientras que cuando no son paralelos hablamos de yacimientos no concordantes o epigenticos. Con respecto a los trminos indicados, estratoligado se refiere a una yacimiento que se encuentra formando capas, pero no sabemos si tiene o no origen sedimentario; estratoide se suele utilizar para designar yacimientos en capas cuyo origen no parece ser sedimentario; el trmino singentico se refiere exclusivamente a concentraciones que se originan por procesos sedimentarios, a la vez que el resto de las rocas sedimentarias que forman la secuencia.En los yacimientos estratoligados hay otros factores que suelen ser de importancia en su estudio y caracterizacin: los aspectos estratigrficos (caracterizacin de la secuencia sedimentaria en la que se enclavan, del nivel concreto en que se localizan, etc.); los aspectos sedimentolgicos (medio sedimentario en que se form la secuencia, variaciones paleogeogrficas que puedan existir); los aspectos petrolgicos (caractersticas de las rocas implicadas); los aspectos tectnicos (pliegues y fallas que puedan afectar a las formaciones o capas que forman el yacimiento).En los yacimientos no concordantes o diagenticos puede haber tambin una gran variedad de factores a considerar. En general, el principal es conocer el control geolgico y geomtrico de la mineralizacin: si est confinado en una estructura discordante bien delimitada (dique o filn), si est confinado por un conjunto estructural ms amplio (bandas de deformacin o de cizalla), si est diseminado o concentrado en un conjunto rocoso sin que muestre ningn patrn claro, si aparece en una situacin concreta, como puede ser el contacto entre dos tipos de rocas distintas... Otro factor suele ser el mineralgico/petrolgico, que busca establecer relaciones entre los minerales o rocas que forman el yacimiento y los procesos que pueden afectarla: cristalizacin, alteracin hidrotermal, alteracin superficial...En cuanto a la prospeccin o investigacin de yacimientos, se pueden considerar cuatros aspectos diferentes: los geolgicos, geoqumicos, geofsicos y las labores mineras, incluyendo los sondeos mecnicos. En el Tema 19 estudiaremos con mayor detalle estos aspectos.Una vez conocidas las caractersticas generales de los yacimientos, de acuerdo con lo hasta ahora expuesto, disponemos de los suficientes datos para conocer los procesos que lo han formado y modificado. No obstante, en ocasiones esta informacin no es suficiente, dado que puede haber procesos distintos que por convergencia han podido ser los responsables de estas caractersticas ms comunes: si encontramos oro en una roca sedimentaria de tipo arenoso, puede ser porque se deposit conjuntamente con ella, pero tambin puede ser que halla sido introducido en la misma por un proceso hidrotermal, aprovechando la porosidad y permeabilidad de la misma. En estos casos, existen estudios ms detallados que nos permiten conocer mejor el proceso o procesos implicados en la formacin del yacimiento:El estudio de las inclusiones fluidas atrapadas en minerales (fundamentalmente de la ganga) suele aportar datos relevantes sobre la composicin y temperatura de los fluidos implicados en la formacin del yacimiento.El estudio de la geoqumica isotpica aporta datos en dos aspectos: la edad de los minerales (a travs de la geoqumica de istopos radiognico o radioactivos, como C14, por ejemplo), y relaciones entre los minerales del yacimiento y otros minerales o fluidos asociados (a travs de la geoqumica de istopos estables, como S34, O18, etc.).En definitiva, todos estos estudios nos llevan a este conocimiento bsico del yacimiento que nos debe permitir establecer sus caractersticas mineras, pero que requieren un complemento: Su valorizacin en trminos econmicos, lo que debe permitir establecer si la explotacin es viable o no desde el punto de vista econmico. Estudios de tipo econmico-mineroDesde este punto de vista, son dos los estudios requeridos para obtener una idea clara de si una concentracin mineral se puede considerar o no un Yacimiento Mineral: la cubicacin de sus reservas, y el estudio de su viabilidad econmica.La cubicacin de reservas de un yacimiento consiste en establecer de forma numrica los principales parmetros de la explotacin: tonelaje (o volumen) del material explotable, ley media y ley de corte, as como el valor econmico total de estas reservas. Para ello, se parte de datos puntuales, que en general proceden de sondeos mecnicos, que se extrapolan a datos areales, se multiplican por la potencia para obtener volmenes, que se multiplican a su vez por la densidad para obtener tonelaje de todo uno, y por los contenidos (leyes) para obtener el tonelaje del mineral o elemento de inters minero que vamos a obtener. En la valoracin econmica hay que tener en cuenta este tonelaje, pero afectado por el rendimiento de la planta de tratamiento (que nos define la proporcin del elemento que queda inaprovechado debido a prdidas en el proceso de concentracin), y en su caso, el precio que nos pagarn en las plantas metalrgicas por la tonelada del concentrado que podamos conseguir en el lavadero. Tambin hay que conocer los contenidos en elementos que puedan aadir valor comercial a nuestra produccin, o que puedan afectar negativamente a ste.Esta cubicacin, adems de por lo datos puramente geolgicos, est afectada por otros factores, como el geomtrico (mayor o menor continuidad de la mineralizacin el en yacimiento, que puede hacer que determinadas zonas queden inaccesibles a la explotacin), y por el tipo de minera que se pretende llevar a cabo: no es lo mismo la explotacin subterrnea que la a cielo abierto, como diferencias ms acusadas. En cada caso, el planteamiento econmico-minero puede ser diferente, puesto que, por ejemplo, en la explotacin a cielo abierto, a menudo el hecho de que la explotacin de una zona rica pueda obligar a desmontar una zona con mineralizacin pobre puede hacer rentable la explotacin de esta zona, que en otras condiciones sera subeconmica.Una cuestin siempre importante es el anlisis de las perspectivas de futuro del valor econmico de la produccin. Es un dato siempre interpretativo, no podemos "conocer el futuro", saber qu oscilaciones van a poder tener los precios de los minerales, metales o rocas a lo largo de la vida prevista para nuestra explotacin minera, ni de qu oscilaciones va a tener el dlar, principal divida en que se produce su cotizacin. No obstante, es necesario tener alguna indicacin en ese sentido: conocer las perspectivas de mercado de nuestro producto, que no sean negativas de antemano, pues ello afectar negativamente a este dato del valor econmico de la produccin.El estudio de viabilidad tiene como dato de partida el valor econmico de nuestra produccin, procedente la cubicacin. Para que esta viabilidad sea cierta, ha de darse que:Produccin = Costes de explotacin + beneficio industrialDe esta forma, el estudio de viabilidad incluye fundamentalmente el anlisis de los costes de explotacin, aunque a menudo tambin el de las expectativas de futuro del valor de la produccin.Para este anlisis, un dato primordial es el del plazo previsto para la explotacin, que, en trminos generales, no debe ser inferior a 10 aos, para obtener la amortizacin completa de las inversiones. Para ello, normalmente se divide el tonelaje de las reservas entre 10, y se obtiene un valor indicativo de la produccin anual prevista, lo que a su vez nos da el valor anual de la produccin.Otro dato importante corresponde a la tcnica de explotacin a emplear, dado que cada una requiere unas inversiones determinadas, tanto en instalaciones como en maquinaria.El tratamiento que requiera la mena implica tambin unas inversiones, que en general dependen tambin del volumen de la produccin anual, e implican un coste adicional fijo por tonelada.Las distancias a medios de transporte, tanto de mbito local/regional (carreteras o ferrocarriles) como de mayor mbito (puertos), aada un coste por tonelada variable en funcin de esta distancia y de la distancia al punto de consumo final.Los condicionantes medioambientales son en la actualidad muy estrictos, y pueden llegar desde la prohibicin total de realizar determinadas explotaciones mineras, a la necesidad de llevar a cabo una restauracin ambiental, cuyo coste se aade al propio de la explotacin en s.Por ltimo, nos referiremos al coste de la explotacin en s, que incluye los costes del personal, tanto implicado directamente en el proceso (los mineros), como los necesarios para el funcionamiento administrativo de la empresa, y los costes de explotacin (consumibles, como energa elctrica, combustible de maquinarias, repuestos...).Otro captulo a considerar como coste es el de la investigacin minera que se llev a cabo para descubrir el yacimiento, que ha de ser cubierto tambin por la explotacin. Incluso hay que incluir los costes de otras prospecciones llevadas a cabo son xito antes de encontrar este yacimiento, as como de las que se sigan llevando a cabo para descubrir otros, mientras que no se produzca otro descubrimiento que pueda asumir esos costes.En definitiva, la viabilidad de un yacimiento depende de tantos factores, que adems pueden variar tanto a lo largo del periodo de actividad de la explotacin, que a menudo se dice que el estudio de su viabilidad solamente termina cuando el yacimiento ya se ha agotado. Por ello, la minera tiene la justa consideracin de actividad econmica de alto riesgo.

3. CLASIFICACION DE LOS YACIMIENTOS MINERALES:

La clasificacin que hemos adoptado aqu para el estudio de los yacimientos es en general, una clasificacin gentica, basada en la identificacin del proceso geolgico que ha dado origen a esa concentracin de minerales. Estos procesos pueden ser englobados en dos grandes grupos:1. Procesos exgenos, esto es, todos aquellos que tienen lugar por encima de la superficie terrestre, como consecuencia de la interaccin entre las rocas y la atmsfera y la hidrosfera.2. Procesos endgenos, o todos aquellos que tienen lugar por debajo de la superficie terrestre, como consecuencia de los procesos de liberacin del calor interno del planeta, materializados en la Tectnica de Placas y procesos asociados, tales como el magmatismo y el metamorfismo.

Procesos geolgicos externos o exgenos

La exposicin de las rocas a la accin de los agentes externos de nuestro planeta (atmsfera, hidrosfera) produce una serie de efectos que en general conocemos bien: alteraciones (por ejemplo, la oxidacin de los metales, como el hierro), cambios bruscos de temperatura, disolucin de componentes. Fenmenos que se conocen con el nombre de meteorizacin (qumica y fsica). Como resultado, los materiales duros y compactos se disgregan y disuelven en parte, y los productos (fragmentos, sales), son transportados hdrica o mecnicamente. La migracin y posterior depsito de estos productos sern consecuencia de las condiciones fsicas y qumicas del medio (barreras fsicas y qumicas).Estos procesos conducen a la formacin de las rocas y yacimientos de origen exgeno. A efectos de una clasificacin ms detallada, se pueden diferenciar dos grandes subtipos: rocas o yacimientos residuales (originados como consecuencia de los fenmenos de meteorizacin in situ, de la propia roca-madre), y rocas o yacimientos sedimentarios, originados como consecuencia de los fenmenos de depsito, en general a distancias ms o menos grandes de las rocas-madre. Estos yacimientos o rocas sedimentarias se clasifican en mayor detalle, en funcin del proceso sedimentario:-Rocas o yacimientos detrticos: el depsito se origina de forma fsica, como consecuencia de la prdida de poder de arrastre del agente de transporte, con lo que las partculas transportadas caen al fondo de la cuenca. Se depositan as los materiales sedimentarios (gravas, arenas) y minerales sedimentarios. Un ejemplo de yacimientos de este tipo son los placeres de metales preciosos, como el oro.-Rocas o yacimientos qumicos: el depsito se produce por precipitacin de las sales o compuestos qumicos, como consecuencia de una saturacin de las aguas en estas sales o por la accin de barreras geoqumicas (Eh, pH, presencia de electrolitos. Ejemplos de este tipo de yacimientos son las evaporitas (sales, yeso) o las formaciones bandeadas de hierro (BIF).-Rocas o yacimientos bioqumicos y orgnicos: la sedimentacin es una acumulacin de restos de organismos (conchas, caparazones, esqueletos, materia vegetal). Las fosforitas y el carbn son ejemplos de este tipo de yacimientos.Todas estas rocas o yacimientos de origen sedimentario presentan caracteres generales comunes: suelen estar estructurados en capas, estn afectados por la deformacin tectnica, y suelen presentar una gran extensin lateral, y en general, una potencia (espesor) limitado. Procesos geolgicos internos o endgenos

Los procesos que tienen lugar por debajo de la superficie de nuestro planeta tienen su origen en la liberacin de su calor interno, y se manifiestan en una serie de fenmenos, algunos de los cuales pueden observarse directamente en la superficie, como es el caso del volcanismo.Esta liberacin del calor interno se produce de dos formas: por radiacin (o conduccin) y por conveccin. La radiacin es la liberacin del calor transmitido desde zonas calientes a zonas fras, de la misma forma que el extremo exterior de una cuchara sumergida en un lquido caliente termina calentndose: no implica movimiento de materia, solo transmisin del calor. En la conveccin el calor se transmite en forma de movimiento de lo caliente hacia zonas fras. Ejemplos son la conveccin de aire caliente que se produce desde los radiadores de las habitaciones, y el movimiento que se produce del agua al calentarla en un recipiente.De la misma manera, nuestro planeta, cuyo interior se encuentra a altas temperaturas, libera su calor de estas dos formas. Por un lado, emite calor hacia el espacio, con lo que la temperatura superficial es un compromiso entre el calor que el propio planeta libera y el producido por la irradiacin solar, y esta temperatura aumenta con la profundidad (gradiente geotrmico). Por otra parte, la conveccin produce un lentsimo movimiento de las rocas de zonas profundas hacia la superficie, que fuerza el movimiento de las rgidas placas litosfricas, lo que conocemos con el nombre de tectnica de placas.La combinacin de estos dos mecanismos (y las interacciones que se producen entre las placas) es responsable de los fenmenos internos del planeta: fenmenos ssmicos (terremotos), fenmenos magmticos (volcanismo, como ms conocido) y fenmenos de transformacin de las rocas al quedar sometidas a altas presiones y/o temperaturas (metamorfismo). Los fenmenos ssmicos no dan origen a rocas ni a yacimientos, pero los otros dos si.El magmatismo incluye los procesos implicados en la gnesis y evolucin de los magmas, es decir, de masas de roca fundida que se originan en regiones profundas del planeta y ascienden, pudiendo llegar hasta la superficie. Estudiaremos con ms detalle este proceso en los temas correspondientes, pero hay una serie de apartados que permiten una subdivisin ms completa de las rocas y yacimientos originados en relacin con este proceso:-El origen de los magmas: La formacin del magma obedece a fenmenos complejos, que tienen lugar en regiones profundas de la corteza, o el manto superior. Por tanto, su estudio solo se puede abordar desde la experimentacin en laboratorios muy especializados, que permita reproducir las condiciones de alta presin y temperatura responsables de estos procesos. Un aspecto muy importante a considerar es que se originan por fusin incompleta de los materiales correspondientes: no es una fusin total de stas, sino parcial, comenzando por los minerales de punto de fusin ms bajo, y finalizando con los ms reactivos. Esto hace que, en funcin de cual sea el porcentaje de fusin, se puedan obtener a partir de un mismo material madre magmas muy diferentes.-La evolucin del magma: una vez formado, y hasta que se consolida completamente por cristalizacin, el magma asciende a travs de la corteza terrestre, sufriendo algunos cambios mineralgicos y qumicos. Entre estos cambios, los ms importantes son la cristalizacin fraccionada (posibilidad de que algunos de los cristales que pueda contener el magma se separen de ste), la asimilacin (digestin parcial de rocas de la corteza por el magma durante su ascenso) y la mezcla de magmas. Estos cambios, por tanto, pueden modificar de forma muy importante la composicin de un magma.-La cristalizacin del magma: Al ascender en la corteza el magma se pone en contacto con rocas ms fras, y l mismo se enfra. Al alcanzase las temperaturas de cristalizacin de minerales determinados, stos se forman, disminuyendo la capacidad del magma de ascender: aumenta su viscosidad. Durante el proceso de enfriamiento se forman determinados minerales, en funcin de la termodinmica del fundido, reteniendo determinados elementos (los que pasan a formar parte de esos minerales) y produciendo un enriquecimiento residual en los elementos que no tienen cabida en los minerales formados. As, esta etapa de cristalizacin principal da origen a las rocas plutnicas, cuya mineraloga y textura estarn relacionadas con la historia global del magma.-Con posterioridad a la cristalizacin principal del magma, los fluidos residuales se liberan y evolucionan entre la zona de cristalizacin y la superficie. Cristalizan all donde se encuentran con condiciones favorables para ello: cuando el enfriamiento del fluido provoca la cristalizacin de determinados minerales, o cuando cambian las condiciones de presin, o de Eh-pH. En ocasiones, estos fluidos llegan a regiones superficiales, dando origen al desarrollo de sistemas geotrmicos.-Por otra parte, el magma puede alcanzar la superficie de la corteza, dando origen a los procesos volcnicos. En estas condiciones se pueden dar dos situaciones diferentes: que alcance la superficie continental, en un medio subareo, o que la salida del magma, o erupcin, se produzca bajo el agua del mar, o de lagos... Cuando el enfriamiento es muy brusco, los componentes mayoritarios del magma cristalizarn o se enfriarn formando un vidrio (obsidiana o perlita) o un material escoriceo (pmez), mientras que los voltiles se liberarn a la atmsfera, y se dispersarn. En el segundo caso, los voltiles podrn interaccionar con el agua y sus sales, formando compuestos insolubles de esos elementos (Pb, Zn, Cu, Fe, Hg....) lo que dar origen a yacimientos minerales.De esta forma, los procesos magmticos se pueden considerar como un conjunto de procesos muy activos en la formacin de yacimientos, tanto de rocas como de minerales de inters minero.Por contra, el metamorfismo es un proceso que no suele producir transformaciones de inters minero. Algunas excepciones son la transformacin de las calizas en mrmoles, de mayor compacidad y vistosidad que la de las rocas originales, la formacin de serpentinitas, roca tambin con posibilidades ornamentales, o la gnesis de minerales nuevos con aplicaciones industriales, como el granate, la andalucita... Pero en general, el metamorfismo, al ir acompaado de deformacin tectnica, y de removilizacin de componentes voltiles, es un proceso que destruye los yacimientos, ms que generarlos.Todo ello nos lleva a una clasificacin en que prima el criterio gentico, la relacin que se establece entre el proceso geolgico responsable de la formacin de la roca o mineral correspondiente y su producto final. -El proceso generador sedimentarioLa erosin y el transporteSedimentacin detrticaSedimentacin qumica y bioqumicaSedimentacin orgnica

-El proceso generador magmticoPlutonismo y subvolcanismoVolcanismoMetasomatismoHidrotermalismo-El papel del metamorfismo

4. LA EROSION Y EL TRANSPORTE

Dentro del ambiente exgeno, uno de los procesos ms importantes que tienen lugar, debido a la dinmica superficial del planeta, es la erosin, es decir, el desgaste fsico y qumico que sufren las rocas bajo la accin de los agentes atmosfricos. Asociado a este proceso est el de transporte de los productos de la erosin (fragmentos de rocas, minerales, sales) por los mismos agentes que producen los fenmenos de erosin: el agua, el viento.Los procesos erosivos tienen lugar como consecuencia de tres grupos de fenmenos:

1. Los de carcter fsico, ligados a cambios de temperatura, o de estado fsico del agua (cristalizacin de hielo en grietas),2. Los de tipo qumico (disolucin de minerales, hidrlisis de stos, cristalizacin de sales)3. Los de tipo biolgico (accin de determinados microorganismos, como las bacterias, lquenes, o de las races de plantas).Pulse para ver con mayor detalleComo resultado, las rocas de la superficie terrestre, formadas en determinadas condiciones de presin y temperatura, al quedar sometidas a otras muy diferentes reaccionan con el entorno, lo que induce a un desequilibrio. Esto da lugar a su fragmentacin y a la salida de determinados componentes qumicos, desde su casi totalidad (si se produce su disolucin), a la lixiviacin o lavado de determinados componentes, que deja un residuo insoluble enriquecido en determinados elementos o compuestos.Por su parte, el papel del transporte es tambin importante, ya que en algunos casos, si su accin es mas lenta que la del proceso erosivo, se podr producir la acumulacin in situ de los productos de la erosin. En otros casos el proceso erosivo puede suponer el desmantelamiento continuo de estos productos. El transporte juega tambin un papel muy importante en la clasificacin de los productos de la erosin, ya que su mayor o menor capacidad de arrastre y reactividad qumica condicionan el que los productos de la erosin sigan o no siendo transportados. Procesos erosivos

Como ya se ha indicado, la erosin tiene lugar mediante tres grupos de mecanismos: fsicos, qumicos y biolgicos, que en general se combinan, con mayor o menor importancia de unos u otros en funcin de un factor primordial: el clima, que condiciona a su vez la disponibilidad de agua, de vegetacin, las temperaturas medias, sus oscilaciones. Estos factores influyen en la degradacin a la intemperie de cualquier slido. Por ello, hay climas que favorecen la preservacin de las rocas, y climas bajo los que se produce una muy intensa meteorizacin, as como la rpida descomposicin de cualquier resto orgnico.

-Meteorizacin fsicaLa meteorizacin fsica agrupa a aquellos procesos o mecanismos que provocan la disgregacin de las rocas, sin afectar a su composicin qumica o mineralgica. Son de naturaleza variada:La accin del cambio de temperatura nocturno/diurno, sobre todo en zonas con fuerte insolacin, provoca efectos de contraccin/extensin trmica de los minerales que producen su rotura. Esta oscilacin trmica es especialmente activa en los vrtices y aristas de bloques de rocas, y es el principal responsable de las forma de "bolos" de los bloques granticos sometidos a la accin de la intemperie.La accin abrasiva de los materiales arrastrados por el agua, el viento o el hielo (glaciares), que golpean o se frotan contra las rocas, favoreciendo su disgregacin mecnica.La accin de helada/deshielo en climas hmedos hace que el agua que se introduce como humedad en las grietas de las rocas (formadas por otros procesos, como la oscilacin trmica, p.ej.) al congelarse genere unas enormes presiones internas, que tienden a acentuar esas fracturas.Del mismo modo, la introduccin de aguas cargadas en sales en esas grietas suele ir acompaada de la cristalizacin de las sales (sulfatos, carbonatos, cloruros) con el mismo efecto de provocar un aumento de la presin en la grieta, que produce su ampliacin.Al irse aproximarse a la superficie de la Tierra, las rocas que han estado sometidas a altas presiones de confinamiento sufren una prdida de carga o descompensacin litosttica, lo que se traduce en la aparicin en las mismas de fracturas por lo general paralelas a la superficie topogrfica.La fracturacin tectnica de las rocas, previa a los procesos erosivos, favorece la meteorizacin de stas.Cada uno de estos procesos se da con mayor o menor importancia en unas regiones u otras en funcin de su climatologa, y lo normal es que en cada regin se den varios mecanismos, que pueden ser ms o menos activos en cada caso dependiendo de la poca del ao (variaciones estacionales).

-Meteorizacin biolgicaLos organismos provocan tambin la meteorizacin de las rocas, en dos vertientes: una biofsica y otra bioqumica.En el apartado biofsico tenemos fundamentalmente la accin de las races de rboles y arbustos, que al introducirse en el subsuelo ensanchan las grietas que puedan existir y colaboran en la fracturacin de las rocas. Tambin podemos sealar el papel de algunos animales, sobre todo los que excavan madrigueras, o los organismos costeros que viven sobre las rocas perforando pequeas oquedades, contribuyendo de forma muy marcada a la accin erosiva del oleaje. Papel aparte merece la accin erosiva desarrollada por el hombre, que con sus obras, construcciones, etc., provoca tantos y tan variados efectos erosivos.En el apartado bioqumico, las propias races de rboles y plantas actan qumicamente con las rocas, captando cationes y contribuyendo a la alteracin de los minerales. Los lquenes, famosos por su capacidad de colonizar las superficies de todo tipo de rocas, segregan cidos que permiten su fijacin al sustrato rocoso. Por otra parte, los productos metablicos de los organismos que viven sobre las rocas incluyen productos muy agresivos para stas, que favorecen su descomposicin.

-Meteorizacin qumicaLas rocas, al estar formadas por minerales, son sensibles al ataque de los agentes qumicos existentes en la superficie de la Tierra. Por tanto, las posibilidades de la meteorizacin qumica son tan variadas como puedan ser las relaciones que se establezcan entre las propiedades del mineral y la naturaleza del medio ambiente en el que se encuentre. Hay minerales solubles en agua, otros en cidos dbiles, otros en cidos fuertes, otros tienen tendencia a incorporar agua a su estructura, algunos se ven afectados por la luz o por el calor solar, etc. Sin embargo, en lo que se refiere a sus efectos, son en su mayor parte de tres tipos: disolucin, hidrlisis y oxidacin, sin olvidar otros que pueden ser localmente importantes, como la descomposicin trmica.La oxidacin de minerales implica el cambio del estado de valencia de los metales que contiene en presencia de oxgeno libre. El caso ms conocido es el paso del hierro de 2+ a 3+, que afecta a minerales como pirita, olivino, piroxeno, biotita. Esta oxidacin produce adems un aumento de la carga positiva en el mineral, que tiende a compensarse con la entrada de iones hidroxilo (OH-) Esto, unido al mayor tamao inico del Fe3+, desestabiliza la red cristalina del mineral. La oxidacin puede ir acompaada de los procesos que veremos a continuacin.La hidratacin implica la absorcin de molculas de agua y su incorporacin a la estructura cristalina de algunos minerales. Es un proceso que suele implicar un aumento de volumen del mineral, y que en algunos casos puede ser reversible. El mineral hidratado suele tener distinta estructura cristalina que el original, es decir, se produce la formacin de otro mineral. Es el caso, p.ej., de la anhidrita, que por hidratacin se transforma en yeso:

CaSO4 + 2 H2O -> CaSO4 2 H2OOtro caso es el de algunos minerales de la arcilla (las denominadas arcillas expandibles, del grupo de la bentonita), capaces de absorber grandes cantidades de agua, lo que puede traducirse en un aumento de su volumen en hasta un 60%, mientras que al perder agua por desecacin se vuelven a contraer.En algunos casos, la repeticin cclica de procesos de hidratacin-deshidratacin, propios de climas estacionales, puede provocar la destruccin de la red cristalina del mineral.La hidrlisis consiste en la descomposicin de los minerales debido a la accin de los hidrogeniones de las aguas cidas. El proceso implica tres pasos: 1) rotura de la estructura del mineral. Debido a su pequeo tamao y a su gran movilidad, los iones H+ se introducen con facilidad en las redes cristalinas, lo que produce la prdida de su neutralidad elctrica; para recuperarla, el cristal tiende a expulsar a los cationes, cuya carga es tambin positiva. Como consecuencia, la estructura cristalina colapsa, y se liberan tambin los aniones. 2) Lavado o lixiviado de una parte de los iones liberados, que son transportados por las aguas fuera de la roca meteorizada. 3) Neoformacin de otros minerales, por la unin de los iones que dan como resultado compuestos insolubles. La intensidad del proceso hidroltico se traduce en el grado de lixiviacin de elementos qumicos y en la formacin de nuevos minerales. Veamos un ejemplo:Un mineral frecuente en las rocas gneas es la ortoclasa. Su hidrlisis produce la prdida de parte de su potasio y de su slice:3 KAlSi3O8 + H+ -> KAl2(Al,Si3)O10 (OH)2 + 6 SiO2 + 2 K+Es decir, implica la formacin de un filosilicato (illita), slice (en forma de cuarzo o de gel, que puede ser arrastrado por el agua), y iones potasio, que se lixivian con el agua. Ahora bien, cuando el medio es muy rico en H+, se produce tambin la hidrlisis de la illita:KAl2(Al,Si3)O10 (OH)2 + 2 H+ -> 3 Al2Si2O5(OH)4 + 2 K+Es decir, la formacin de caolinita y la liberacin total del potasio contenido en el mineral original. En medios an ms cidos, y a temperaturas ms altas, se llega a producir tambin la hidrlisis de la caolinita, con formacin de hidrxido de aluminio, gibbsita:3 Al2Si2O5(OH)4 + H+ -> 2 Al(OH)3 + 2 SiO2Otro caso de lixiviacin es el que afecta a los carbonatos, en especial a la calcita:CaCO3 + H2O -> Ca2+ + 2 HCO3-La disolucin implica que determinados componentes qumicos de la roca pasan de formar parte de sta, en forma de un compuesto mineral, a formar iones en disolucin acuosa. Esto afecta sobre todo a los minerales que constituyen compuestos solubles, como la halita (NaCl) o en menor medida, el yeso (CaSO4 2H2O).No hay que olvidar que este proceso implica la disolucin de algunos de los componentes de la roca, pero no de otros, es decir, arrastra (o lixivia) a unos componentes, los ms lbiles, y concentra relativamente a otros en el residuo. En cada caso, dependiendo de la concentracin del mineral que se disuelve, los cambios sern ms o menos importantes.Los procesos de disolucin e hidrlisis se ven favorecidos por factores climticos y ambientales, y en especial por las altas temperaturas de los climas clidos, que favorecen la dinmica de los procesos, y por tanto, la presencia de aniones en el agua que la hacen ms activa qumicamente: caso de los aniones Cl-, SO42-, HCO3-. La presencia en el rea de compuestos "precursores" de estos aniones, como los carbonatos o sulfuros, favorece an ms este hecho. Es el caso, p.ej., de la existencia de yacimientos de sulfuros metlicos.Es importante observar que frente a estos procesos de disolucin y lixiviacin hay elementos que se movilizan con mayor facilidad que otros; hay elementos que entran en disolucin con gran facilidad, mientras que otros tienden a formar geles, menos solubles, o forman rpidamente compuestos muy insolubles, quedando por tanto retenidos en el residuo de la roca. As, los elementos se lixivian por el siguiente orden de mayor a menos facilidad:Na2O>CaO>FeO>MgO>K2O>SiO2>Al2O3mientras que los que tienden a concentrarse en la roca alterada son:H2O>Fe2O3

Factores que influyen en la meteorizacin

Como hemos visto, son muchos los mecanismos que actan de forma coordinada para producir la meteorizacin. Cada uno precisa de unas condiciones ms o menos importantes para actuar, en forma de una serie de factores condicionantes: el clima, la litologa, la topografa, la actividad biolgica, el tiempo de actuacin y los procesos de transporte.El clima tiene, como ya se ha indicado anteriormente, una influencia fundamental, ya que controla la mayor o menos abundancia de agua (principal agente de la meteorizacin) y de vegetacin. Otro factor asociado es la temperatura y sus oscilaciones. Destaquemos, en lo que se refiere a la meteorizacin qumica, que cada aumento de 10C de la temperatura duplica la velocidad a la que se producen la mayora de las reacciones qumicas.

As, el clima ms favorable para los procesos de meteorizacin es el tropical, en el que la abundancia de agua, unido a las altas temperaturas existentes, favorece la mayor parte de los mecanismos erosivos analizados. En climas extremos siempre habr un agente muy predominante: en climas muy fros sern los propios del arrastre por el hielo (accin de los glaciares), en los muy secos y clidos, la accin del sol, etc.La litologa tiene una influencia decisiva sobre determinados mecanismos. Hay rocas, como las cuarcitas, que por su estabilidad qumica apenas son afectadas por los procesos de meteorizacin qumica, y por su dureza, tampoco por los de tipo fsico; por eso, normalmente aparecen formando altos topogrficos. Otras presentan distintas caractersticas en funcin del clima. Los granitos se alteran con gran facilidad en climas clidos por la hidrlisis de sus feldespatos, mientras que en climas fros y secos resisten bien los efectos de la meteorizacin. De igual manera, las calizas necesitan climas clidos y hmedos para que se produzca su disolucin. Una observacin importante es que en las rocas gneas la estabilidad de los minerales que las forman (Serie de Goldich) es contraria al orden en que se forman, definido por la denominada Serie de Bowen.Factores asociados al litolgico son la porosidad y permeabilidad que pueda presentar la roca, y su mayor o menos grado de fracturacin tectnica, que favorecen la infiltracin de aguas superficiales, favoreciendo a su vez los procesos de meteorizacin qumica y/o biolgica.La topografa, o las formas locales del relieve, pueden afectar a algunos de los mecanismos activos de erosin: por ejemplo, las laderas de solana sufren procesos distintos que los de las de umbra. En las primeras los veranos sern favorecedores de los procesos que implican la insolacin, mientras que en las segundas durante los inviernos la accin del hielo podr ser un agente erosivo importante. Tambin el hecho de que exista una pendiente favorece procesos distintos a los propios de las planicies; en las primeras el agua discurre arrastrando los iones, mientras que en las segundas se produce un contacto ms continuado entre el agua cargada de sales y las rocas. As, por ejemplo la laterizacin requiere un relieve muy suave.

La actividad biolgica afecta tambin a los mecanismos de meteorizacin activos. En trminos generales, la presencia de una cubierta vegetal continua favorece los procesos de meteorizacin qumica, mientras que la ausencia de sta favorece los de tipo fsico.El tiempo favorece los procesos de meteorizacin, en general: todos estos procesos son de carcter lento, con lo que cuanto ms tiempo queden sometidas las rocas a la accin de la intemperie, mayor facilidad tendrn los procesos erosivos para actuar. As, si las rocas que albergan un depsito mineral son rpidamente cubiertas por otras (p.ej., sedimentarias o volcnicas), ste ser preservado de los procesos erosivos. En este sentido, la tectnica regional puede jugar un importante papel. Procesos de transporte

Como hemos visto, la accin de los mecanismos erosivos, fsicos y qumicos, tiende a dar origen a tres tipos de productos: fragmentos de minerales o rocas (que reciben el nombre de clastos), geles e iones en disolucin.El transporte se lleva a cabo de tres formas: como iones en solucin, como suspensiones coloidales, o como carga en fondo.Los iones viajan en solucin, y para que se produzca su precipitacin qumica han de quedar sometidas a condiciones especficas producto de solubilidad (kps), o de sobresaturacin, como las que ocurren en las salinas. Otra posibilidad es que los aniones y cationes sean fijados por organismos para construir sus caparazones, como es el caso de muchos moluscos, algunas algas microscpicas (diatomeas), u otros microorganismos, que fijan el carbonato clcico de las aguas. Tambin es posible que la mezcla con otros fluidos produzca la precipitacin de determinados compuestos. Por ejemplo, en relacin con las emisiones volcnicas submarinas se produce la salida de abundantes metales pesados y formas qumicas del azufre, provocando la precipitacin de sulfuros de esos metales.En suspensin se transportan las partculas ms pequeas, y los geles, mientras que como carga en fondo se transportan los clastos de mayor tamao. A su vez, dentro de esta ltima modalidad existen tres posibilidades: saltacin, rodadura o arrastre. El hecho de que las partculas fsicas sean transportadas de una u otra forma depende en primer lugar de la velocidad de la corriente (cuanto mayor sea sta, mayor ser el tamao medio de las partculas transportadas por cada modalidad). Otros factores que influyen son el tamao de las partculas, su densidad y su forma: a igualdad de tamao las ms densas sern transportadas con mayor dificultad, mientras que la forma influye sobre todo en el mecanismo de transporte activo: las ms redondeadas tendern a rodar, y las menos, a ser arrastradas, o a saltar (ver figura).

El depsito de las partculas se produce cuando la corriente pierde energa, o lo que es lo mismo, velocidad. Primero dejar de ser transportada la carga en fondo, y cuando la energa sea muy baja, es decir, en aguas mansas o al cesar el viento, se depositar tambin la carga en suspensin.Tambin en estas condiciones de baja energa de transporte, y sobre todo si se producen cambios en la fisico-qumica de las aguas de transporte (como suele ocurrir en la desembocadura en un mar o lago) se produce la floculacin de los geles, constituidos normalmente por partculas arcillosas.

5. PRODUCTOS DE LA METEORIZACION

Hemos visto a lo largo del tema anterior como se produce la meteorizacin, y cules son sus principales productos: los clastos, geles e iones, que son transportados hacia los medios de depsito. Pero hay minerales y rocas que son producto de estos procesos, producindose una acumulacin in situ caracterstica. Los ms extendidos son los regolitos y suelos, las lateritas y bauxitas, y los gossans. Tambin nos vamos a referir dentro de esta tema a los procesos de degradacin de la piedra natural, lo que recibe el nombre genrico de "mal de la piedra".Regolitos y suelosLa accin de los agentes atmosfricos sobre las rocas existentes en la superficie del planeta produce unos cambios en su naturaleza cuyo alcance hemos visto en el tema anterior. El resultado es la formacin de un manto ms o menos continuode materiales intensamente alterados, de espesor variable y caracteres que dependen en el detalle de diversos factores, entre los que los ms importantes son la naturaleza de la roca original y el clima existente en la regin.Denominamos regolito al conjunto de materiales producto directo de la meteorizacin de un sustrato. Se trata de un conjunto de materiales relativamente homogneo, formado por los fragmentos de la roca original, y de minerales neoformados durante el proceso (arcillas, carbonatos).Por su parte, recibe el nombre de suelo este mismo conjunto cuando aparece estructurado, es decir, dividido en una serie de bandas u horizontes, que se originan durante la evolucin geolgica y biolgica del regolito.Esta diferencia explica el que al "suelo" de otros planetas, como el de nuestro satlite, la Luna, no se le denomine as, sino regolito: se trata de una acumulacin no estructurada de polvo csmico y de materiales procedentes de la trituracin de rocas de la superficie planetaria como resultado del impacto de meteoritos.Los regolitos y suelos estn formados por componentes slidos, lquidos y gaseosos, adems de un importante componente orgnico. Los componentes slidos son los fragmentos de rocas y minerales procedentes de la meteorizacin. Los lquidos, el agua de infiltracin, ms o menos cargada de sales en disolucin. Los gaseosos corresponden a aire atrapado en los poros del componente slido, ms o menos oxigenado cuanto mejor sea la porosidad del material. La materia orgnica corresponde a restos de la descomposicin de organismos (vegetales y animales), ms o menos transformada en cidos hmicos, pero tambin materia viva: races de plantes, y microflora bacteriana saproftica.El suelo se utiliza con fines agrcolas, ganaderos y como reserva forestal; son muy importantes las modificaciones debidas al uso urbano de ste. Las actividades industriales, urbanas, agrcolas y ganaderas implican la existencia de residuos txicos o desechos peligrosos para los suelos y el agua. Los responsables de las explotaciones industriales, ganaderas y agrarias deben asegurar un tratamiento de desechos en los lugares adecuados a fin de degradar en el menor grado posible su valor ecolgico y permitir su utilizacin posterior.

Perfil del sueloComo ya hemos referido, cuando un regolito aparece estructurado recibe el nombre de suelo. Salvo en situaciones muy concretas, o en regolitos muy recientes, normalmente esta estructuracin aparece desarrollada al menos en sus trminos bsicos. Es decir, que cuando observamos este manto de alteracin existente bajo la superficie de cualquier punto de nuestro planeta, podemos ver que est formado por una serie de capas u horizontes, distribuidos de forma aproximadamente paralela a la superficie topogrfica. Se pueden diferenciar tres horizontes principales, que se designan como A, B y C.-El horizonte A es el ms superficial, y se caracteriza por su color oscuro, debido a la presencia en el mismo de abundante materia orgnica. Adems, es el ms intensamente afectado por los procesos de disolucin, que arrastran sus iones hacia horizontes ms profundos, por lo que se le conoce tambin como horizonte de lixiviacin o de lavado.-El horizonte B recibe tambin el nombre de horizonte de acumulacin, porque en l se produce el depsito de iones procedentes del lavado del A. Se caracteriza por la abundancia de componentes minerales, que pueden ser tanto arcillas, producto de la meteorizacin de la roca, como sales precipitadas: carbonato clcico e hidrxidos de hierro son los ms comunes.

-El horizonte C es el formado directamente sobre la roca, por lo que est constituido mayoritariamente por fragmentos ms o menos alterados y estructurados de sta.El proceso de formacin del suelo recibe el nombre de edafognesis. El proceso comienza con la formacin de un regolito, sobre el que se implanta la vegetacin y se produce la vida y muerte de animales y plantas. La acumulacin de esta materia orgnica, y los procesos de lavado superficial producen la diferenciacin de un suelo AC. Con el tiempo se llegan a desarrollar los procesos de transporte y meteorizacin avanzada que dan origen al horizonte de acumulacin (B), formndose el caracterstico suelo completo ABC.

Clasificacin de los suelos

La naturaleza de un suelo depende de gran nmero de factores, que se conjugan para dar origen a distintos tipos, que pueden clasificarse de maneras muy diversas. Una clasificacin bsica es la que divide los suelos en dos grandes grupos: zonales y azonales.Los suelos zonales son suelos maduros, en cuya evolucin juega un papel primordial el clima, con el que se encuentran en equilibrio. Es por ello que su distribucin geogrfica suele presentar un carcter regional, en respuesta a la distribucin de la vegetacin y las regiones climticas. Pertenecen a esta categora, entre otros:

-Suelos en zonas polares: Las bajas temperaturas reinantes en estas zonas hacen que la meteorizacin qumica sea poco activa. La mayor parte del suelo se encuentra permanentemente helado (permafrost) y slo la parte superficial del mismo (mollisuelo) llega a deshelarse durante el verano. En este ltimo, los hielos y deshielos provocan deslizamientos de partculas, que unido a la existencia del permafrost a partir de los dos o tres metros de profundidad, impiden la formacin de los diferentes horizontes edficos. Adems, en determinadas zonas el permafrost presenta hidratos de gas (los denominados clatratos), que constituyen un posible recurso geolgico para la obtencin de metano.-Suelos de latitudes medias clidas: Son propios de regiones de clima -mediterrneo, y pueden ser de varios subtipos: suelos pardos mediterrneos, con un horizonte A decolorado y horizonte B rico en arcilla y de color pardo rojizo; suelos rojos mediterrneos, tpicos de condiciones ms ridas, y con un horizonte B de color rojizo; costras calcreas o caliches, propios de regiones ridas o semiridas, sin horizonte A y con un horizonte B formado por una costra o escudo de carbonato clcico.-Suelos de latitudes medias fras: En estas regiones se forman los suelos de tipo podsol, con un horizonte B que incluye un nivel oscuro de acumulacin de humus y xidos de hierro. En regiones algo menos fras se forman las tierras pardas, con un caracterstico horizonte B de color pardo.-Suelos de latitudes bajas: En climas tropicales muy hmedos, con gran intensidad y larga duracin de la meteorizacin qumica, se forman suelos con un horizonte B de gran espesor, muy compactos y resistentes, y enriquecidos en xidos de hierro y aluminio: las lateritas y bauxitas que veremos a continuacin.Los suelos azonales son suelos cuya gnesis est condicionada principalmente por un factor particular distinto al climtico, y que puede ser el litolgico o el topogrfico. Entre los condicionados por la litologa de la roca subyacente se encuentran la rendzina, un suelo oscuro que se desarrolla sobre calizas; el ranker, similar al anterior pero formado sobre rocas silicatadas, como el granito o la pizarra, o el chernozem, formado sobre el loess, y caracterizado por un horizonte A de gran espesor.Entre los condicionados por la topografa se encuentran los suelos hidromorfos o gleys, propios de zonas encharcadas, o los suelos aluviales, que se forman sobre los sedimentos de las llanuras de inundacin de los ros.PaleosuelosSon suelos formados en un pasado geolgico, que se han preservado de la accin erosiva por parte de los agentes externos y han quedado fosilizados dentro de una secuencia sedimentaria. Al tratarse de la parte ms superficial y alterada del sustrato rocoso, los suelos son susceptibles de ser erosionados, lo que dificulta su presencia en el registro geolgico. Los suelos que con ms facilidad pueden conservarse, son aquellos que presentan un perfil con niveles resistentes (lateritas, costras calcreas, etc.); aunque en ciertas condiciones suelos poco resistentes pueden tambin llegar a conservarse.Debido al condicionamiento climtico que presentan los suelos, el estudio de las caractersticas de los paleosuelos permite conocer las condiciones climticas que reinaron en el pasado, durante su formacin.

Lateritas y bauxitasComo acabamos de ver, las lateritas y bauxitas corresponden en realidad a un tipo particular de suelo, desarrollado en condiciones especficas: en climas tropicales, con temperaturas medias altas, y con alta pluviosidad. Un carcter tambin necesario para el desarrollo de estos suelos peculiares es la topografa plana, por favorecer la permanencia del agua en el suelo, y retardar los procesos erosivos sobre el mismo. Por su inters minero, los estudiamos de forma especfica.Las lateritas se pueden definir como horizontes edficos fuertemente enriquecidos en xidos e hidrxidos de hierro, como consecuencia de la acumulacin de estos componentes en respuesta a la meteorizacin qumica avanzada de una roca que ya previamente mostraba un cierto enriquecimiento en este componente.Estn formadas mayoritariamente por hidrxidos y xidos de hierro (goethita, lepidocrocita, hematites), a menudo acompaado de slice o cuarzo, y de hidrxidos de aluminio y manganeso. En general estos minerales se disponen en agregados terrosos o crustiformes, formando capas de espesor muy variable, que puede llegar a la decena de metros.Se forman en zonas de relieve horizontal sobre rocas ricas en hierro, fundamentalmente sobre rocas gneas bsicas o ultrabsicas, ricas en minerales ferromagnesianos como el olivino o el piroxeno. La hidrlisis de estos minerales, a travs de serpentina y clorita fundamentalmente, produce como productos finales xidos/hidrxidos de hierro, slice, y sales solubles de Mg y Ca (procedente de clinopiroxeno). Algunos de los componentes minoritarios de estos minerales (Ni, Cr, Co) pueden tambin concentrarse en la laterita, aumentando sus posibilidades mineras.De las lateritas se extrae fundamentalmente hierro, a menudo enriquecido, como hemos mencionado, en elementos metlicos refractarios. Algunos de los yacimientos de hierro ms importantes del mundo son de este tipo, como los del estado de Minas Gerais, en Brasil.Las bauxitas son muy similares a las lateritas, pero enriquecidas preferencialmente en hidrxidos de aluminio, debido a que se forman sobre rocas previamente enriquecidas en este elemento.Los minerales que forman las bauxitas son bohemita, diasporo y gibsita, a menudo acompaados de hidrxidos de hierro, xidos de hierro y titanio (hematites, rutilo), y minerales arcillosos, fundamentalmente caolinita. Al igual que en las lateritas, estos minerales se asocian en agregados terrosos y crustiformes, as como bandeados, brechoides, pisolticos. Suelen presentar coloraciones claras, a menudo con tonalidades rojizas, debidas a la presencia de hidrxidos de hierro.Su composicin qumica es variable en el detalle, y nos define su calidad industrial. En especial su relacin Al2O3/SiO2 y su contenido en Fe2O3 permiten su clasificacin detallada y comercial. Especial inters tiene el parmetro ALFA, cuya frmula es la siguiente:ALFA = [0.85 (%SiO2 (%Al2O3)]/%Al2O3Este parmetro define aproximadamente el exceso o dficit de almina de un material respecto a una caolinita, afectado por un signo negativo, y permite clasificar los materiales bauxticos en las siguientes categoras:Bauxitas: ALFA entre 1 y 0.75Bauxitas arcillosas: ALFA entre 0,75 y 0.50Arcillas bauxticas: ALFA entre 0,50 y 0.25Arcillas poco bauxticas: ALFA entre 0,25 y 0.00Materiales arcillosos: ALFA entre 0.00 y 0.25Materiales detrticos: ALFA 0.25Se forman sobre rocas ricas en minerales alumnicos, y en concreto, sobre rocas gneas cidas, ricas en feldespatos (granitos, sienitas), o sobre rocas sedimentarias arcillosas (lutitas) o sobre rocas metamrficas ricas en moscovita (esquistos, micasquistos). Tambin pueden formarse sobre calizas, como consecuencia de la disolucin de estas, que deja un residuo arcilloso (terra rossa) cuya meteorizacin a su vez puede dar lugar a la bauxita.Las bauxitas se explotan para la extraccin metalrgica del aluminio, del que son la nica mena. Los principales yacimientos de bauxitas se localizan en Australia, Brasil, Guayana, Surinam.GossansCon este nombre de gossan se conocen tambin las monteras de alteracin de algunos yacimientos de sulfuros: cuando stos quedan sometidos a la accin de la intemperie, sufren una serie de procesos supergnicos con zonacin vertical, de la forma indicada en la figura adjunta, que muestra un esquema tpico de un gossan, en el que se pueden diferenciar tres grandes zonas, de abajo arriba:-Zona primaria, que corresponde a los sulfuros inalterados.-Zona de cementacin, que es la situada por debajo del nivel fretico, en la que se producen enriquecimientos en sulfuros de cobre de tipo calcosina covellina.-Zona de oxidacin, comprendida entre el nivel fretico y la superficie, y caracterizada por un muy importante enriquecimiento en xidos e hidrxidos de hierro. Se puede considerar subdividida en dos subzonas: la situada por debajo de la superficie, en la que an podemos tener otros compuestos metlicos oxidados, como sultatos, cloruros..., y la zona superficial o de gossan propiamente dicho, formada por una acumulacin masiva de hidrxidos de hierro. En conjunto, por tanto, se caracteriza por un importante enriquecimiento en hidrxidos de hierro tipo goethita, lavado de Zn y Cu fundamentalmente, y concentracin diferencial del oro y la plata, que, adems, pasan de estar como impurezas en las redes cristalinas de los sulfuros, a estar como elementos nativos, lo que favorece su explotabilidad.

La formacin de un gossan implica la alteracin de los sulfuros, lo que a su vez implica que el azufre de stos pasa a forma de sulfatos solubles, que se liberan en el medio ambiente produciendo fenmenos de acidificacin de aguas, similares a los que se producen cuando se liberan en la superficie del terreno sulfuros, durante la minera. De hecho, algunas escombreras romanas de la Faja Pirtica Ibrica son autnticos gossans, ya que en ellas se han producido los mismos fenmenos que en los gossans naturales, incluyendo la liberacin y concentracin de oro.

Otra cuestin a considerar es que este proceso de alteracin implica la liberacin de aniones sulfato al medio ambiente, que producen una importante acidificacin de las aguas procedentes de reas en las que existen este tipo de yacimientos. Adems, a menudo esta agua contienen proporciones variables de metales pesados, que pueden quedar dispersos tambin en el medio, produciendo algunos de ellos efectos txicos para los seres vivos. La minera favorece an ms este proceso, exponiendo a la intemperie una mayor proporcin de sulfuros inalterados.

Otros yacimientos residualesLa destruccin de las rocas es siempre un proceso diferencial: determinados minerales de las rocas se descomponen o solubilizan con facilidad, mientras que otros pueden permanecer inalterados durante periodos mucho ms largos. Ello condiciona que el proceso de meteorizacin pueda dar origen a yacimientos minerales caracterizados por la facilidad con la que es posible separar el mineral o minerales de inters econmico, que no se da cuando la roca est sana. Para que se produzca se ha de dar una conjuncin de factores litolgicos y climticos que favorezcan la degradacin de los minerales sin inters, pero que no afecte al mineral o minerales explotables.Algunos ejemplos de este tipo son los yacimientos de granate de la zona del Hoyazo de Njar, en Almera, en la que la alteracin generalizada de la roca que los contiene permite la explotacin de este mineral, o algunos yacimientos de feldespato sobre rocas gneas fuertemente alteradas, en las que el clima favorece la destruccin del resto de los minerales de stas, pero no del feldespato, o los yacimientos de caoln que se originan sobre este mismo tipo de rocas cuando la destruccin de los feldespatos es el fenmeno predominante.En general los yacimientos de este tipo suelen presentar morfologas planares y paralelas a la superficie del terreno, similar a la de los suelos, debido precisamente a su similar proceso gentico.

Alteracin de los monumentosLa mayor parte de los monumentos construidos por el hombre estn construidos con piedra natural o la incluyen como elemento auxiliar. Entre las rocas ms utilizadas para ello se encuentran rocas de alta resistencia a la meteorizacin, como el granito, pero tambin otras como la arenisca, o la caliza, que son rpidamente afectadas por los fenmenos de intemperie. Adems, otros productos de origen natural tambin se emplean, ms o menos transformados, para ello: es el caso de los morteros, argamasas, o incluso los ladrillos, tejas, etc. La degradacin que sufren estos componentes de las edificaciones se conocen con el nombre genrico de mal de la piedra, y es un problema que cada vez se hace mayor, sobre todo debido a que la atmsfera urbana cada vez est ms degradada por la presencia de mayores concentraciones de contaminantes, cuyo efecto sobre estos materiales es devastador.Al igual que en todos los casos que hemos visto hasta ahora, el grado de evolucin del proceso tiene un triple control: el litolgico (el tipo de roca, que favorece o no la meteorizacin que la afecta) el climtico (los climas ms templados y hmedos son los que ms favorecen este tipo de procesos), y el tiempo (los monumentos ms antiguos estn ms degradados que los ms recientes, a igualdad de los dems factores). A este se une, como ya hemos referido, el factor implicado en la contaminacin urbana, que favorece especialmente los fenmenos qumicos (disolucin, hidrlisis...).Los principales procesos que se reconocen en relacin con este fenmeno de la alteracin de los monumentos son:-Formacin de ptinas: son costras superficiales, que a su vez pueden ser de suciedad, cromticas o biognicas.-Formacin de depsitos superficiales. Tambin pueden tener diversos orgenes, desde eflorescencias salinas, pasando por acumulaciones de suciedad, hasta origen biolgico.-Alveolizacin: Consiste en la formacin de una red bastante continua de huecos u alveolos, caracterstico de ciertos materiales, sobre todo si son porosos.-Excavaciones y cavernas. A diferencia del anterior, son de carcter individual, desarrollndose puntualmente o bien por erosin local de la roca, o bien por la presencia previa en la roca de huecos.-Erosiones superficiales. Son consecuencia de una desagregacin de los granos de rocas como la arenisca o el granito.-Disgregacin. Similar al anterior, pero sobre rocas de tipo qumico, en la que los granos no se individualizan con facilidad (caso de las calizas).-Fragmentacin. Es la formacin de fracturas, bien nuevas, porque la pieza est sometida a grandes tensiones en su colocacin, bien porque presentaba fracturas previas que se reabren o reactivan.-Separacin en placas. A menudo algunas rocas se descaman en placas, como consecuencia de su naturaleza laminada y la desagregacin de estas lminas.-Humectacin: acumulacin de suciedad y humedad ligada a rocas muy porosas en climas muy hmedos.-Accin antrpica: es muy variada, desde las acciones fsicas (colocacin de letreros, etc.) hasta la qumica (pintadas, y posterior uso de disolventes para eliminarlas).-Prdidas de material. A menudo, como consecuencia de la suma de procesos, llegan a desaparecer completamente algunos elementos; ladrillos, morteros, bloques de piedra...En definitiva, todos estos fenmenos hacen que la conservacin de los monumentos sea un campo en el que el conocimiento de la roca y de sus caractersticas, as como de los procesos de meteorizacin activos en cada zona concreta tenga una gran importancia, suponiendo una necesidad a cubrir por tcnicos en mineraloga y petrografa.

6. ROCAS Y YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS DETRITICOS

La sedimentacin detrtica tiene lugar, como ya hemos indicado, como consecuencia de la prdida de energa del medio de transporte, que hace que este se interrumpa, con lo que las partculas fsicas que son arrastradas tienden a depositarse por decantacin. Se originan as los sedimentos, y a partir de stos, y mediante el proceso de diagnesis, las rocas sedimentarias detrticas. Entre ambas, rocas y sedimentos, las ms comunes son las arenas y areniscas y las rocas arcillosas (lutitas o pelitas). Adems, a menudo estos materiales contienen minerales de inters minero, que se depositan conjuntamente con el resto de la roca (caso de los yacimientos de tipo placer), o se introducen en la misma aprovechando su alta porosidad y permeabilidad (caso del agua, del petrleo, del gas natural).

Sedimentos y rocas sedimentarias detrticasSon la consecuencia directa de la sedimentacin de las partculas fsicas arrastradas por las aguas, el viento o el hielo. A su vez, es posible diferenciar dos formas de depsito, en funcin del tamao y naturaleza de las partculas:Las de tamao superior a 4 micras suelen ser granos minerales, entre los cuales los ms comunes son los de cuarzo, seguidos de los de feldespatos, as como fragmentos lticos. En el detalle, en lo que se refiere a la naturaleza de los granos minerales, las posibilidades son prcticamente ilimitadas: granos de otros silicatos (micas, piroxeno, anfbol...), de xidos (magnetita, ilmenita, cromita...), incluso de metales nativos, como el oro; estos granos viajan arrastrados por el agua o viento, en suspensin o como carga en fondo, y al disminuir la energa del medio de transporte se depositan casi de inmediato (proceso fsico: decantacin). A estas partculas las llamamos clastos.Las de tamao inferior a 4 micras suelen corresponder a minerales de la arcilla, y en este caso el transporte se produce en suspensin coloidal, lo que hace que puedan seguir siendo transportados incluso mediante aguas no agitadas. El depsito en este caso se produce por el proceso fsico-qumico de floculacin, que puede tener lugar de forma conjunta y simultnea al depsito fsico de las partculas, o con posterioridad, en zonas tranquilas. En el primer caso se origina la matriz de las rocas detrticas, es decir, la componente intergranular fina, arcillosa, de los conglomerados y arenas o areniscas, mientras que en el segundo se da origen a las rocas arcillosas (lutitas, pelitas).El principal carcter diferenciador de los sedimentos y rocas sedimentarias es su tamao de grano. En concreto, la escala ms utilizada es la de Wenworth, que diferencia entre las variedades gruesas, de dimetro superior a 2 mm (gravas, conglomerados, pudingas, brechas), las de grano intermedio (arenas y areniscas), de dimetro comprendido entre 2 mm y 64 mm, y las de grano fino, entre 64 y 4 mm, y que corresponden a los limos y limolitas.

Otro carcter importante es la naturaleza de los clastos, sobre todo en las de mayor tamao: cuando es variado hablamos de rocas polimcticas, mientras que si corresponden mayoritariamente a un tipo litolgico hablamos de roca oligomctica. Como componentes mayoritarios, en los conglomerados podemos tener fragmentos de rocas, en general cuarcticos o carbonatados, aunque pueden estar formados por rocas de naturaleza mucho ms variada; en las arenas o areniscas el componente ms comn es el cuarzo, en general acompaado de feldespatos. Son tambin relativamente frecuentes las denominadas arenas o areniscas calcreas bioclsticas, formadas por la acumulacin de fragmentos de conchas de lamelibranquios, gasterpodos, etc., en medios costeros (playas).

Tambin suele ser objeto de inters el grado de evolucin de los clastos, que se traduce en su forma: los ms inmaduros suelen ser angulosos y de baja esfericidad, mientras que los ms evolucionados, los que encontramos ms lejanos al rea fuente, suelen ser mucho ms redondeados y de mayor esfericidad, debido al efecto abrasivo del transporte.

El hecho de que se trate de sedimentos sueltos o de rocas ya consolidadas marca tambin una diferencia considerable: las gravas y arenas son los materiales sueltos, mientras que los conglomerados (o brechas) y areniscas son rocas compactas, en las que los granos o clastos estn ms o menos slidamente cementados. En las variedades ms finas, los sedimentos no consolidados reciben el nombre de limos, arcillas o lutitas, mientras que las rocas se denominan limolitas o arcillitas, o, cuando desarrollan una cierta esquistosidad, por aplastamiento, pizarras.

Todas estas diferencias nos llevan a establecer las posibles aplicaciones de cada uno de estos tipos litolgicos:-Las gravas sueltas, sobre todo las de las riveras de ros, o de canchales de laderas, se utilizan como ridos de construccin, ya sean edificaciones u obras pblicas, en hormigones, morteros, o con aglomerantes asflticos, etc.-El mismo uso reciben algunas arenas sueltas, fundamentalmente en morteros con cemento o cal.

-En cuanto a las rocas ya consolidadas, las areniscas bien cementadas se han utilizado tambin en construccin, como "piedra de corte", debido a su fcil labra. No obstante, es una roca a menudo muy problemtica por su alterabilidad.

-Otros usos de las arenas y areniscas ms puras (arenas silceas) estn en las industrias del vidrio y del silicio.

-Por su parte, las variedades arcillosas se emplean fundamentalmente como materia prima en la industria cermica. En este caso, la naturaleza de los minerales que componen estas rocas y sus caracteres texturales y estructurales permiten definir su mejor uso dentro de una amplia gama: ladrillera, cermica estructural, gres, etc.

-Las pizarras, por su parte, como rocas intermedias entre sedimentarias y metamrficas procedentes de la consolidacin de lutitas, se emplean para cubiertas (las de mayor calidad) y para solados y zcalos rsticos (las de menor calidad).

Yacimientos de tipo placerDeterminados minerales de inters econmico que componen las rocas son muy resistentes a la meteorizacin fsica y qumica, pero a menudo en estas rocas no resulta rentable su explotacin minera. Esto es debido a dos factores: su baja ley en la misma, y la necesidad de realizar una explotacin completa de la roca, incluyendo adems un proceso de concentracin a menudo problemtico. En los yacimientos de tipo placer se produce de forma natural la separacin y concentracin de estos minerales en sedimentos no consolidados, lo que abarata muy considerablemente su aprovechamiento minero.Por otra parte, como en el caso anterior tenemos por un lado los placeres en sedimentos recientes, de sistemas fluviales o de playas, y por otro, los llamados paleoplaceres, rocas sedimentarias de origen fluvial o costero que pueden contener concentraciones detrticas del mineral o minerales de inters minero. Los primeros se explotarn en superficie, mediante arranque y carga directos, mientras que los segundos necesitarn una minera de mayor coste, ya sea a cielo abierto o subterrneo.La separacin de la fase mineral de inters econmico tiene lugar como consecuencia de la meteorizacin diferencial de los minerales que forman la roca. Como ya sabemos, y en funcin de factores climticos y meteorolgicos, este proceso hace que la roca se desgrane, por la destruccin de algunos de sus componentes minerales. Los que no se destruyen, por ser resistentes a la meteorizacin existente en esa rea y momento geolgico, son arrastrados por el agua o el viento, es decir, se movilizan, pasan a sufrir el proceso de transporte. Es importante resaltar el hecho de que el hecho de que un determinado mineral se meteorice o no depende de las condiciones externas imperantes en cuanto al clima o la composicin de la atmsfera. Hasta fechas recientes ha sido objeto de controversia el determinar si la uraninita presente en los yacimientos de tipo placer de la cuenca de Witwatersrand (RSA) tena origen detrtico o no; en la atmsfera actual eso es impensable, la uraninita en condiciones oxidantes se meteoriza con gran facilidad, liberando U6+. Sin embargo, en la atmsfera del Precmbrico, cuando estos yacimientos se formaron, no haba apenas oxgeno, era una atmsfera reductora, en la que la uraninita pudo actuar como mineral detrtico, al no sufrir meteorizacin.La concentracin de los minerales tiene lugar como consecuencia de su diferencia de densidad respecto al resto de minerales arrastrados por el medio de transporte: estos minerales suelen ser metlicos, con lo que su densidad es muy superior a la del resto. Ello condiciona que se concentren en puntos concretos del curso fluvial o que el viento deje de arrastrarlos antes que al resto, o que se concentren preferencialmente en determinados puntos de una playa.

En cuanto a los minerales que solemos encontrar formando este tipo de yacimientos, tenemos que mencionar en primer lugar a los metales nobles nativos: oro, plata y platino son, sin duda, los ms conocidos. En este caso, adems, el oro en particular se acrecienta para dar origen a las pepitas, aumentando su tamao con el grado de evolucin a lo largo del transporte. Otros minerales comunes en estos yacimientos son: casiterita, ilmenita, rutilo, monacita, granate, entre otros. Tambin algunas gemas, como el diamante, el rub o el zafiro, pueden aparecer en este tipo de yacimientos.

Pepita de oro

Otros yacimientos en rocas detrticas

Las rocas detrticas, y en particular las areniscas, a menudo contienen concentraciones de minerales de inters minero que no se han depositado conjuntamente con la roca, sino que se han introducido con posterioridad en la misma, aprovechando sus caractersticas de alta porosidad y permeabilidad. El origen concreto de estas concentraciones puede ser muy variado: desde la posibilidad de que se trate de fluidos mineralizados relacionados con procesos volcnicos que se infiltran en la porosidad de la roca, en la que se produce el depsito de los minerales (caso de los mineralizaciones de tipo Almadn, que vemos en el tema 11), hasta casos en los que determinados puntos de la formacin arenosa actan como trampa para iones metlicos. Estos se depositaran preferencialmente en esos puntos al ser arrastrados en disolucin por las aguas que circulan por esa formacin: caso de los yacimientos de uranio de tipo "roll-front", en los que las trampas corresponden a reas locales con condiciones reductoras, relacionadas con la concentracin de materia orgnica (restos vegetales, fundamentalmente), que favorecen la reduccin del in U6+, muy mvil en condiciones atmosfricas, a U4+, mucho menos mvil. La figura adjunta muestra un esquema de este tipo de yacimientos.

En cualquier caso, los ms conocidos e importantes son las denominadas "formaciones de cobre en capas rojas", entre las que destacan, por su importancia econmica, las de los distritos de Kupferschiefer (Polonia), White Pine en Michigan (EEUU) y el cinturn cuprfero africano (Zambia-Zaire). El origen de estas mineralizaciones es controvertido, aunque en ningn caso se consideran como sedimentarios puros, sino diagenticos, en relacin con cuencas de tipo aulacgeno (rifts abortados).

Las rocas detrticas como almacn de fluidosLas rocas detrticas gruesas (arenas/areniscas, gravas/conglomerados) estn formadas, como sabemos, por granos, de formas ms o menos regulares, lo que hace que entre estos granos exista una alta porosidad, en la que a menudo podemos encontrar fluidos, sobre todo agua, pero adems otros, como petrleo o gas natural.La presencia de los correspondientes fluidos en la roca obedece a distintos procesos: el agua puede ser de infiltracin de agua de lluvia, o transportada por un ro bajo su cauce visible, o almacenada durante el depsito de la roca en forma de fase intergranular. Los hidrocarburos naturales, por su parte, proceden de la liberacin de la roca madre en la que se forman, y consecuente migracin, hasta acumularse en estas rocas (rocas almacn).Los parmetros litolgicos que definen la posibilidad de aprovechar el fluido son dos: la porosidad y la permeabilidad.La porosidad es el volumen de huecos de la roca, y define la posibilidad de sta de almacenar ms o menos cantidad de fluido. Se expresa por el porcentaje de volumen de poros respecto al volumen total de la roca (porosidad total o bruta).Adems de esta porosidad total, se define como porosidad til la correspondiente a huecos interconectados, es decir, el volumen de huecos susceptibles de ser ocupados por fluidos. Este concepto de porosidad til est directamente relacionado con el de permeabilidad. La diferencia entre porosidad total y porosidad til expresa el agua (o fluido en general) inmovilizado dentro de la roca, y recibe la denominacin de "agua irreductible" de la roca.La porosidad til es, en general, inferior en un 20-50% a la total, dependiendo, sobre todo, del tamao de grano de la roca: cuanto menor sea este tamao de grano, ms baja ser la porosidad til respecto a la total. Tambin influye la forma de los granos.

7. ROCAS Y YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS CARBONATADOS

Las rocas carbonatadas son rocas formadas mayoritariamente por carbonatos, clcico (calcita en las calizas) o clcico-magnsico (dolomita en las dolomas). De ellas, solo las calizas tienen un autntico origen sedimentario, pues las dolomas se forman por procesos posteriores al depsito. Las rocas carbonatadas tienen un inters minero, que se sustenta en sus aplicaciones directas (por ejemplo, en la fabricacin de cemento). Tambin son interesantes desde el punto de vista geolgico-minero por poder albergar concentraciones de minerales metlicos, e incluso agua y otros fluidos (petrleo y gas).

Rocas carbonatadas-Calizas:Las calizas son rocas originadas por un proceso de sedimentacin directa. Esta sedimentacin puede tener diversos orgenes, si bien la ms comn es la denominada precipitacin bioqumica: el carbonato clcico se fija (en general, en forma de aragonito) en las conchas o esqueletos de determinados organismos, ya sean macroscpicos (lamelibranquios, braquipodos, gasterpodos...) (ver) microscpicos (foraminferos) (ver), o nanoscpicos (cocolitos) (ver) y a su muerte, estas conchas o esqueletos se acumulan, originando un sedimento carbonatado. El aragonito, inestable en condiciones atmosfricas, se va transformando en calcita, y la disolucin parcial y reprecipitacin del carbonato cementa la roca, dando origen a las calizas. Otra forma de depsito es la fijacin del carbonato sobre elementos extraos, como granos de cuarzo, o pequeos fragmentos de fsiles, dando origen a los oolitos (calizas oolticas). Tambin las algas fijan este compuesto, dando origen a mallas de algas o estromatolitos, que si se fragmentan y rued