GENESIS MINERAL

2015

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS GÉNESIS MINERAL DOCENTE

CURSO Minerología Descriptiva

CICLO Quinto

Cajamarca - Perú

GÉNESIS MINERAL

2015

ÍNDICE I.

INTRODUCCIÓN ............................................................ ............................................................ 4

II.

OBJETIVOS ................................................................................................................................. 5 2.1.

OBJETIVO GENERAL .................................................................................................. 5

2.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................................... 5

III.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA.............................................................................................. 6

3.1.

................................................................................................... ................................. 6 MINERALOGÉNESIS ..................................................................

3.2.

PROCESOS ENDÓGENOS O ÍGNEOS ......................................................................... 6

3.2.1.

..................................................................................................... 7 PLUTONISMO ......................................................................................................

3.2.2.

VOLCANISMO ...................................................................................................... 9

3.2.3.

PROCESOS PEGMATÍTICOS ..................................................................... ........................................................................... ...... 10

3.2.4.

PROCESOS NEUMATOLÍTICOS ....................................................................... 11

3.2.5.

PROCESOS HIDROTERMALES ........................................................................ 12

1.1.

PROCESOS EXÓGENOS O SUPERFICIALES: .......................................................... 13

1.1.1.

LA EROSIÓN ...................................................................................................... ..................................................................................................... 14

1.1.2.

EL TRANSPORTE .............................................................................................. 15

1.1.3.

LA SEDIMENTACIÓN ....................................................................................... 17

1.2.

Procesos metamórficos: ......................................................................................... ......................................................................................... 19

1.2.1.

METAMORFISMO DE CONTACTO .................................................................. 20

1.2.2.

METAMORFISMO REGIONAL ......................................................................... 21

1.2.3.

METAMORFISMO DINÁMICO ......................................................................... 22

1.2.4.

..................................................... 23 METAMORFISMO DE ENTERRAMIENTO ......................................................

1.2.5.

METAMORFISMO HIDROTERMAL Y METASOMATISMO .......................... 24

1.2.6.

METAMORFISMO DE CHOQUE ....................................................................... 24

1.3.

MINERALES EN MAGMATISMO .............................................................................. ............................................................................. 28

1.3.1.

ROCAS Y YACIMIENTOS ORTOMAGMÁTICOS ............................................. 29

1.3.2.

SERIE DE BOWEN ............................................................................................. 31

1.3.3.

REACCIÓN EN SERIE DE BOWEN ................................................................... 31

1.4.

MINERALES EN HIDROTERMALISMO ................................................................... .................................................................. 32

1.4.1. 1.5.

YACIMIENTOS HIDROTERMALES .................................................................. ................................................................. 32

MINERALES EN PEGMATITAS ................................................................................ 33

1.5.1.

YACIMIENTOS PEGMATÍTICOS ...................................................................... ...................................................................... 33

2 MINEROLOGÍA DESCRIPTIVA

GÉNESIS MINERAL 1.6.

MINERALES EN PROCESOS NEUMATOLÍTICOS ................................................... .................................................. 34

1.6.1. 1.7.

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YACIMIENTOS NEUMATOLÍTICOS ................................................................ 34

GÉNESIS DE LOS MINERALES COMUNES .............................................................. 36

1.7.1.

Hierro ................................................................................................................. ................................................................................................................ 36

1.7.2.

El plomo, plata y zinc ...................................................................................... 37

1.7.3.

Oro ...................................................................................................................... ..................................................................................................................... 38

1.7.4.

Platino ................................................................................................................ ............................................................................................................... 39

1.7.5.

Cobre ......................................................................................................... ................................................................................................................. ......... 39

1.7.6.

Uranio ................................................................................................................ 40

II.

CONCLUSIONES ........................................................................................................ ............... 42

III.

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................ ................................................ 43 43


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I. INTRODUCCIÓN El origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geológicos, y prácticamente cualquier proceso geológico puede dar origen a yacimientos minerales. En un estudio más restrictivo, hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos: 

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Los de minerales, ya sean metálicos o industriales, que suelen tener su origen en fenómenos locales que afectan a una roca o conjunto de éstas. Los de rocas industriales, que corresponden a áreas concretas de esa roca que presentan características locales que favorecen su explotación minera.


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II. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GENERAL



Conocer todo lo referente al tema de Génesis Mineral y su relación con los procesos endógenos y exógenos para la formación de los mismos.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

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

Describir cada uno de los procesos endógenos y exógenos para la formación de minerales. Conocer algunos tipos de minerales y yacimientos.


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III. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 3.1.

MINERALOGÉNESIS

Los minerales son los productos de los procesos físico- químicos naturales y los componentes de las rocas y diferentes yacimientos. Los procesos geológicos debido a los cuales se forman los minerales, se dividen por la fuente de energía, en los dos grandes grupos siguientes: endógenos (de origen interno), ligados con la energía interior de la Tierra y formados en los procesos que transcurren a cuenta de la energía térmica interna del globo terrestre y exógenos (de origen externo) ligados con la acción de la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera sobre la litosfera bajo la influencia de la energía del sol. Los minerales y las rocas que han surgido debido a los procesos endógenos y exógenos, sufren transformaciones llamadas metamorfismo al variar las condiciones termodinámicas y físico-químicas. En este caso nacen nuevos minerales y rocas denominados metamórficos. A grandes rasgos, los procesos geológicos que dan origen a yacimientos minerales serían los descritos a continuación.

3.2. PROCESOS ENDÓGENOS O ÍGNEOS


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Los procesos endógenos se producen en las entrañas de la Tierra y son vinculados con la actividad magmática o las transformaciones metasomáticas de las rocas. Los procesos endógenos transcurren a la temperatura y presiones altas. La temperatura de cristalización de las rocas magmáticas, en función de la composición de la masa fundida oscila entre 1200 y 700°C y la presión aproximadamente entre 5500 y 500 kilobars. La formación de las pegmatitas y las rocas postmagmáticas (metasomáticas) los skarns y los greisens, los filones minerales hidrotermales, etc. - enlazada con el proceso magmático se produce a unos valores de T y P considerablemente menores. Los procesos endógenos son:

3.2.1. PLUTONISMO Es cuando un magma asciende desde el interior de la Corteza abriéndose paso y encajando lentamente entre las rocas de la Corteza más superficial, enfriándose y formando estructuras magmáticas. Produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), y minerales metálicos e industriales (los denominado yacimientos ortomagmáticos, producto de la acumulación de minerales en cámaras magmáticas).


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ESTRUCTURAS DEL PLUTONISMO

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PLUTONES CONCORDANTES: se adaptan a las estructuras de la roca

encajonante (paralelas) :

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Sills o filón capa. Es una masa tabular (laminar) que se dispone paralelamente a las estructuras de la roca encajonante.



Lacolito. Emplazamiento de forma tubular, con base plana y techo abombado en forma de cúpula.

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Lopolito son intrusiones en las cuales la base y el techo tienen forma cóncava hacia arriba.

PLUTONES DISCORDANTES: Cortan las estructuras de la roca encajonante,

formando un contacto irregular.


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Batolitos. Cuerpos plutónicos de grandes dimensiones mayores a 100 km2. Se trata de intrusiones múltiples con composición bastante homogénea, de tipo granítico o granodiorítico.



Diques. Cuerpos tabulares, atraviesan a las rocas encajantes

3.2.2. VOLCANISMO Es un evento que consiste en la salida desde el interior de la Tierra hacia el exterior de rocas fundidas o magma, acompañada de emisión a la atmósfera de gases. En relación a este fenómeno y de las estructuras, depósitos y formas es realizado como objeto de interés de la vulcanología, quien es la ciencia que se encarga del estudio refiriéndose a la erupción en superficie de magma y de gas desde el interior de la Tierra y a las estructuras, los depósitos y los terrenos asociados con esta actividad. El magma y los gases rompen las zonas más débiles de la corteza externa de la Tierra o litosfera para llegar a la superficie. Estas debilidades se encuentran sobre todo a lo largo de los límites entre placas tectónicas, que es donde se concentra la mayor parte del vulcanismo. Produce rocas industriales (algunas variedades "graníticas", áridos, puzolanas), y minerales metálicos (a menudo, en conjunción con procesos sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano – sedimentarios).


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3.2.3. PROCESOS PEGMATÍTICOS Los procesos pegmatíticos generan una mineralización de berilio, niobio, tantalio, litio y tierras raras generadas en la fase transicional pegmatitica de la evolución magmatica, entre 800-700ºC. Las pegmatitas son generadas por procesos de cristalización fraccionada de los magmas residuales, cristalizando en y/o alrededor de los plutones y rocas circundantes Pueden producir yacimientos de minerales metálicos (casiterita) e industriales: micas, cuarzo.


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3.2.4. PROCESOS NEUMATOLÍTICOS Un mineral neumatolítico o pneumatolítico se genera a profundidad de la corteza terrestre (plutonismo) por intrusión de magma, que causa alteración en la composición petrográfica de las rocas invadidas. De ello se generan principalmente metales pesados y de tierras raras, por lo general de gran importancia económica. Según la clasificación de Schneiderhön, basada primordialmente en la naturaleza del fluido mineralizante (el magma), asociaciones minerales, profundidad y tipo de emplazamiento o depositación, roca huésped o ganga, los yacimientos de este origen son de tipo filoniano, pegmatíticos o por reemplazo (neumatolítico) de contacto con la roca afectada.

Efectos: 

Efectos superficiales de gases en la cercanía de volcanes.



Efectos metamórficos de contacto en torno a intrusivos profundos.

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Etapa de diferenciación ígnea intermedia a la pegmatítica y a la (magmática) hidrotermal, supuestamente caracterizada por equilibrio gasescristales. Yacimientos minerales que pueden contener turmalina, topacio, fluorita, estaño.


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3.2.5. PROCESOS HIDROTERMALES Nombre dado a cualquiera de los procesos asociados a la actividad ígnea que implican agua caliente o sobrecalentada. El agua, a altas temperaturas, es una sustancia muy activa, capaz de desintegrar los silicatos y de disolver muchas sustancias que normalmente se consideran insolubles. Puede considerarse que los dos tipos principales de actividad hidrotermal son: 



Procesos de alteración. Comprenden la serpentinización del olivino y de los piroxenos rómbicos, la cloritización de los minerales ferromagnesianos (grupo de la clorita), la saussuritización, la uralitización y la propilitización. La caolinización es el proceso hidrotermal más importante, cuyo resultado es la producción del mineral arcilloso caolín, a partir de los feldespatos existentes en un granito. Deposición. Se suele sostener que muchos criaderos son depósitos de soluciones hidrotermales; p. ej., Cu, Pb .y Zn. Estos depósitos pueden rellenar fisuras (veta, yacimiento) o puede sustituir a rocas preexistentes. Se ha objetado que los sulfuros de algunos metales, como los de Cu, Pb y Zn, son tan insolubles en agua que su transporte en disolución es improbable. Sin embargo. no ha sido propuesta ninguna otra alternativa aceptable y parece posible que la presencia de otras sustancias volátiles en asociación con el agua (F, CO2), junto con el conocido incremento en la actividad del agua a altas temperaturas, pueda dar cuenta de la mayor parte de las dificultades suscitadas. La temperatura y la presión de formación de un yacimiento hidrotermal determina la forma y mineralogía del depósito. (hipotermal; mesotermal; epitermal).


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Los yacimientos hidrotermales suelen encontrarse en disposición concéntrica alrededor de una masa ígnea, estando los minerales de alta temperatura (hipotermales) más cerca de la roca ígnea, o incluso dentro de ella, mientras que los de baja temperatura (epitermales) se forman a mayor distancia. En el caso de un contacto inclinado de roca ígnea con roca encajante, puede aparecer una disposición zonal en profundidad. Los depósitos hidrotermales tienden a concentrarse en la parte más superior de una masa ígnea, y muchos sistemas de filones están asociados con pequeñas proyecciones (cúpulas) que sobresalen en la superficie superior de estos cuerpos ígneos.

1.1. PROCESOS EXÓGENOS O SUPERFICIALES:





Los procesos exógenos se producen en la superficie o cerca de la superficie terrestre así como en la atmósfera y la hidrosfera. Dichos procesos se manifiestan en la destrucción física y química de las rocas, las menas y los minerales y la formación de los minerales estables en condiciones de superficie terrestre.


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A éstos pertenecen también los procesos biógenos de mineralogénesis que son vinculados con la actividad de organismos. Los procesos exógenos son bastante variados. Entre ellos cabe señalar los dos más importantes: los procesos de meteorización y los procesos de sedimentación.

Erosión transporte y sedimentación eólica

1.1.1. LA EROSIÓN La erosión es el desgaste que se produce en la superficie de un cuerpo por la acción de agentes externos (como el viento o el agua) o por la fricción continua de otros cuerpos. El transporte es el traslado de los materiales erosionados en un determinado lugar para su posterior sedimentación en otro diferente. La sedimentación es el último proceso de la morfogénesis y consiste en la acumulación de materiales después de haber sido erosionados y transportados. La erosión consiste en la remoción física o química de suelos, aluviones, coluviones, sedimentos o materiales inconsolidados en general. A diferencia de la meteorización, que es estática, implica un transporte. La erosión del suelo la provocan principalmente factores como las corrientes de agua y de aire, en particular en terrenos secos y sin vegetación, además el hielo y otros factores. La erosión del suelo reduce su fertilidad porque provoca la pérdida de minerales y materia orgánica. Hay diferentes agentes erosivos:


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Agua: es un erosivo muy enérgico. Cuando el suelo ha quedado desprotegido de la vegetación y sometido a las lluvias, los torrentes arrastran las partículas del suelo hacia arroyos y ríos. El suelo, desprovisto de la capa superficial, pierde la materia orgánica y entra en un proceso de deterioro que puede originar hasta un desierto. Viento: es otro de los agentes de la erosión. El suelo desprovisto de la cortina protectora que forman los árboles, es víctima de la acción del viento que pule, talla y arrastra las partículas de suelo y de roca. Los paisajes generados en zonas áridas y desérticas son muestras evidentes de la acción de este factor. Glaciares: enormes masas de hielo que se desplazan lentamente y desgastan de forma implacable los terrenos en que se deslizan. Su efecto se puede observar fácilmente en aquellas regiones donde los glaciares han desaparecido. El hielo es capaz de cortar o arrancar enormes rocas que otros agentes erosivos no podrían. La erosión juega, junto con el transporte y la sedimentación, un importante papel en la transferencia de masa del sistema glaciar.

La degradación de los suelos es mayor en África, y le siguen por orden América del sur y las Antillas, Asia, América del Norte y Central, Australia y, por último, Europa, el continente que menos sufre el desgaste de los suelos por erosión.

1.1.2. EL TRANSPORTE El transporte es el traslado de materiales erosionados de un lugar a otro para ser sedimentados. Es el proceso interviniente en la marcha general hacia el aplanamiento de los continentes, que inexorable e inevitablemente ocurre tras las épocas de levantamientos y formación de montañas. El transporte sedimentario es posterior a la erosión o arranque de materiales, y anterior a su sedimentación o depósito. Consiste en una traslación de materiales,


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motivada por agentes naturales, como el viento o el agua (escorrentía, cursos de agua superficiales, etc.) Hay dos tipos de transporte: 



Transporte en sólido, que a su vez puede ser: 

Arrastre o reptación: los agentes de transporte son el agua, el viento y el hielo y sus efectos son las marcas de arrastre que deja.



Rodadura: los agentes de transporte son el agua y el viento y su efecto el de dejar la superficie redondeada.



Saltación: los agentes de transporte son el agua y el viento, y producen marcas de impacto.



Suspensión: los agentes de transporte son el agua, el viento y el hielo.

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Flotación: los agentes de transporte son el agua y el hielo.

Transporte en disolución, el agente de transporte es el agua.


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1.1.3. LA SEDIMENTACIÓN La sedimentación consiste en el almacenamiento de materiales erosionados y transportados. Es el último proceso de la morfogénesis. Las características de los depósitos dependen de la naturaleza del agente de transporte. En el caso de los de los ríos, mares o viento el material se deposita cuando el movimiento en el medio se reduce por debajo de la velocidad de deposición de la carga. En el caso del hielo la deposición se produce cuando encuentra un obstáculo o cuando la masa de hielo alcanza su máxima extensión espacial. El sedimento es un material sólido, acumulado sobre la superficie terrestre (litosfera) derivado de las acciones de fenómenos y procesos que actúan en la atmósfera, en la hidrosfera y en la biosfera (vientos, variaciones de temperatura, precipitaciones meteorológicas, circulación de aguas superficiales o subterráneas, desplazamiento de masas de agua en ambiente marino o lacustre, acciones de agentes químicos, acciones de organismos vivos).

Los procesos sedimentarios pueden ocurrir en cualquier lugar de la superficie terrestre donde haya erosión, pero no todo el material depositado se convierte en roca sedimentaria, ya que la propia erosión puede arrastrar los sedimentos antes de que se endurezcan. Básicamente, los procesos sedimentarios son de tres tipos: 

Marinos, se forman depósitos en la plataforma continental y en las zonas abisales.



Continentales, se acumulan materiales a los pies de las cadenas montañosas, en los glaciares, a lo largo de las cuencas de los ríos y en los desiertos.

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De transición, que es la sedimentación que tiene lugar en puntos de contacto entre el mar y los continentes, como las zonas pantanosas y los deltas.


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Las rocas originadas a partir de la consolidación de fragmentos de otras rocas, de restos de plantas y animales o de precipitados químicos, se denominan ROCAS SEDIMENTARIAS.

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ROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS son las formadas a partir de la sedimentación de trozos de otras rocas después de una fase de transporte. La clasificación de estas rocas se basa en los tamaños de los trozos que las componen. Las constituidas por trozos de tamaño grande son los conglomerados, las areniscas poseen granos de tamaño intermedio y los limos y arcillas poseen trozos muy pequeños.

ROCAS SEDIMENTARIAS QUÍMICAS Y ORGÁNICAS son las formadas a partir de la precipitación de determinados compuestos químicos en soluciones acuosas o bien por acumulación de substancias de origen orgánico. Un tipo muy común es la roca caliza, formada en su mayor parte por restos de organismos como corales, algas, etc. aunque también puede originarse por precipitación de cementos calcáreos. Las tobas calcáreas son rocas muy porosas y con abundantes restos vegetales que se originan en los ríos cuando el carbonato de calcio precipita sobre la vegetación.


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Los carbones y petróleos son rocas sedimentarias orgánicas originadas a partir de la acumulación de restos de materia orgánica. Poseen un enorme interés económico.

1.2. Procesos metamórficos: Se denomina metamorfismo a la transformación sin cambio de estado de la estructura o la composición química o mineral de una roca cuando queda sometida a condiciones de temperatura o presión distintas de las que la originaron o cuando recibe una inyección de fluidos. Al cambiar las condiciones físicas, el material rocoso pasa a encontrarse alejado del equilibrio termodinámico y tenderá, en cuanto obtenga energía para realizar la transición, a evolucionar hacia un estado distinto, en equilibrio con las nuevas condiciones. Se llaman metamórficas a las rocas que resultan de esa transformación. Entre los factores que afectan el metamorfismo están:     

Cambios de temperatura (contacto con el magma) La estructura (fábrica) y composición de la roca original. La presión y la temperatura en la que evoluciona el sistema. La presencia de fluidos. El tiempo.

Se excluyen del concepto de metamorfismo los cambios diagenéticos que les ocurren a los sedimentos y a las rocas sedimentarias a menores temperaturas y presiones, aunque es muy difícil establecer el límite entre la diagénesis y el metamorfismo.5 En el extremo contrario, si se llega a producir la fusión formándose un magma, la roca que resulte no será metamórfica, sino magmática. A veces las


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condiciones dan lugar a una fusión sólo parcial y el resultado es una roca mixta, una migmatita, con partes derivadas de la solidificación del fundido y partes estrictamente metamórficas. Se distingue entre un metamorfismo progresivo, que ocurre cuando la roca queda sometida a presiones y temperaturas más altas que las de origen, y un metamorfismo regresivo (o retrógado), cuando la roca pasa a condiciones de menor energía que cuando se originaron.

TIPOS DE METAMORFISMO

Existen varios tipos de metamorfismo debido a la diversidad de causas que lo producen. Una clasificación genética (por el origen) del metamorfismo distingue entre metamorfismo de contacto (debido al calor que transmite a una roca un cuerpo intrusivo); metamorfismo dinámico o cataclástico, debido a presiones dirigidas por la acción de fallas, y metamorfismo regional, la forma más importante, donde se produce una transformación extensa y profunda por la acción simultánea de temperaturas y presiones altas, como ocurre en bordes de placa convergentes. Hay además un metamorfismo hidrotermal, debido a la penetración de fluidos calientes y químicamente activos, y un metamorfismo de choque, un fenómeno localizado que se produce por el impacto de meteoritos y cometas contra la superficie rocosa del planeta. Existen otros tipos de metamorfismo menos frecuentes, como el metamorfismo de rayos o el metamorfismo de incendio.

1.2.1. METAMORFISMO DE CONTACTO También conocido como metamorfismo térmico, ocurre cuando la transformación de las rocas se debe principalmente a las altas temperaturas a las que se ven sometidas. Esto se da cuando un magma intruye un cuerpo rocoso, y las altas temperaturas metamorfizan las rocas encajantes, formando una aureola de contacto. Esta aureola se dispone alrededor del cuerpo intrusivo, siendo el metamorfismo de mayor grado cuanto más cerca nos encontramos del Plutón. Las rocas que forman la aureola se denominan corneanas, y se caracterizan por ser de grano fino con textura idioblástica o hipidioblástica (es decir, con cristales bien formados o parcialmente formados). El tamaño de la aureola depende de unos factores que controlan la transferencia de calor desde el plutón hasta la roca encajante. Estos factores son los siguientes:


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Temperatura y tamaño de la intrusión. La conductividad térmica de la roca encajante, que va a controlar la tasa a la que el calor se va transferir por conducción. La temperatura inicial de la roca encajante. El calor latente de cristalización del magma. El calor de las reacciones metamórficas. La cantidad de agua y la permeabilidad de la roca encajante, ya que la presencia de agua puede provocar que el calor se transmita por convección.

1.2.2. METAMORFISMO REGIONAL Se produce por el efecto simultáneo de un aumento de la presión y de la temperatura durante largos períodos de tiempo en grandes áreas de la corteza terrestre con gran actividad tectónica, como los límites de las placas litosféricas. También influyen la presencia de fluidos en las rocas que se van a metamorfizar, y las tensiones originadas por el movimiento de las placas tectónicas. Las condiciones en las que se produce el metamorfismo regional abarcan un rango de presiones de entre 2 kbar y 10 kbar y un rango de temperaturas de entre 200 °C y 750 °C. Normalmente el crecimiento de los cristales durante el metamorfismo regional está acompañado de una deformación originada por causas tectónicas. Esto provoca que muchas rocas sometidas a este tipo de metamorfismo presenten foliación, es decir, que sus minerales constituyentes se orientan según la dirección de las presiones dirigidas que sufren. Según el grado de foliación, se distinguen tres tipos de rocas:


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Pizarras: Se forman cuando el metamorfismo es de grado bajo. Esquistos: Se forman cuando el metamorfismo es de grado medio. Gneises: Se forman cuando el metamorfismo es de grado alto.

Solamente las rocas que contienen micas desarrollan foliación, por lo que las cuarcitas, los mármoles y las anfibolitas carecen de ella. Dentro del metamorfismo regional se distinguen tres zonas que se diferencian entre sí por las condiciones de presión y temperatura: 





Región de baja temperatura y alta presión: Estás regiones se localizan en las zonas de subducción. Región de alta temperatura y alta presión: En los núcleos de los orógenos, donde la profundidad de enterramiento es muy grande, y abundan las intrusiones de andesita. Región de baja temperatura y baja presión: En zonas más superficiales de los orógenos.

El gneis es la roca más común generada por metamorfismo regional.

1.2.3. METAMORFISMO DINÁMICO El factor dominante en el metamorfismo dinámico (o dinamometamorfismo) es la presión, provocada por el movimiento entre bloques o placas que genera la acción de las fallas. Las rocas que se generan en este proceso se llaman brechas de falla o cataclastitas, y se caracterizan por la presencia de cantos englobados por una matriz, generados por trituración (cataclasis). Si la cataclasis es muy intensa, la deformación es dúctil en vez de frágil, formándose una milonita, que se caracteriza por ser una roca dura cuyos granos preexistentes fueron deformados y recristalizados. La forma en que se va a ver afectada la roca va a depender de los siguientes factores:


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Granulometría, tipo de roca y composición. Densidad, porosidad y permeabilidad. Si la roca presenta bandeados, esquistosidad... Tasa de deformación impuesta. Composición y presión de los fluidos presentes. Orientación de la red cristalina.

Brecha de falla localizada en el Área de conservación nacional Red Rock Canyon, Nevada (Estados Unidos).

1.2.4. METAMORFISMO DE ENTERRAMIENTO Se produce debido al aumento de temperatura y presión que sufren los sedimentos a 10.000-12.000 metros de profundidad en la corteza terrestre. La temperatura y la presión aumentan según los siguientes gradientes: 

Presión → 3,5 kbar por cada 10 km de profundidad.



Temperatura → 20-30°C por cada kilómetro de profundidad.

Esto implica que en las cuencas en las que el espesor de sedimentos es elevado se pueden superar los 300 °C en profundidad. Las rocas que sufren este metamorfismo suelen carecer de foliación, la transformación mineralógica es incompleta y preservan gran parte de sus rasgos originales.


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Esquema de una cuenca sedimentaria con un gran espesor de sedimentos. En las zonas más profundas se produce un metamorfismo de enterramiento.

1.2.5. METAMORFISMO HIDROTERMAL Y METASOMATISMO Se produce cuando hay una interacción entre las rocas y agua caliente químicamente activa. Es un metamorfismo asociado a la presencia de fluidos calientes que contienen gran cantidad de iones disueltos. Si debido a la interacción de la roca con los fluidos hay sustracción o adición de compuestos químicos, se denomina metasomatismo. Aunque se produzcan cambios en la composición química de las rocas, se mantiene constante el volumen molar, tratándose de un proceso isocórico.

1.2.6. METAMORFISMO DE CHOQUE También llamado metamorfismo de impacto, ocurre por el efecto de ondas de choque producidas por impactos meteoríticos, explosiones nucleares o ensayos de laboratorio. En este tipo de metamorfismo se alcanzan presiones de hasta 1.000 kbar. Se han reconocido cinco fases correspondientes a distintas intensidades: 0, Ia, Ib, II y III. En las fases 0, Ia y Ib, el cuarzo presenta rasgos planares (PFs), PDFs, y mosaicismo, más abundantes en fases más altas. En las fases II y III se empiezan a formar polimorfos de alta presión de la sílice (coesita y stishovita). Otros minerales característicos de estas fases de metamorfismo de choque son la ringwoodita, la jadita, la majorita y la lonsdaleíta. A escala macroscópica, uno de los rasgos más característicos es la presencia de brechas. Estas brechas de impacto proceden del material expulsado por el meteorito al caer (ejecta), o del fondo del cráter. También es frecuente la presencia


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de conos astillados, que son fracturas cónicas que se forman con presiones de entre 20 y 200 kbar, y cuyos ápices suelen apuntar hacia la fuente de las ondas de choque.

Red cristalina de la coesita, un mineral derivado del cuarzo, que se forma cuando las condiciones de presión son muy altas, como en los impactos meteoríticos. Los átomos rojos son oxígeno, y los grises silicio.

El metamorfismo da origen a rocas industriales importantes, como los mármoles, o las serpentinitas, así como a minerales con aplicación industrial, como el granate. No suele dar origen a yacimientos metálicos, aunque en algunos casos produce en éstos transformaciones muy importantes.


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CLASIFICACIÓN SIMPLE Y RESUMEN DE PROCESOS ENDÓGENOS MINERALIZADORES PROCESO

Cristalización Magmática

NATURALEZA DEL PROCESO

Precipitación de minerales de mena como constituyentes mayores o menores de rocas ígneas en forma de granos diseminados o segregaciones.

DEPÓSITOS TÍPICOS

Diamantes diseminados en kimberlitas, tierras raras en carbonatitas. Pegmatitas de Li-Sn-Cs Pegmatitas de uranio de Granitos, basaltos, dunitas, sienitas de nefelina usados como rocas ornamentales.

Precipitación de minerales de mena por cristalización fraccionada y procesos relacionados durante la diferenciación magmática. Segregación Magmática

Inmiscibilidad de líquidos. Precipitación de sulfuros en magmas, fundidos de sulfuros – óxidos u óxidos que se acumulan debajo de silicatos o fueron inyectados en rocas de caja o, en casos raros, eruptados en la superficie.

Capas de cromita Depósitos de Cu-Ni Depósitos de titanio

Hidrotermal

Depositación desde soluciones acuosas calientes, las cuales pueden tener origen magmático, metamórfico, meteórico, marino o de formación (Connatas).

Pórfidos cupríferos Vetas auríferas Chimeneas de brecha cupríferas

Metamórfico

Metamorfismo regional y de contacto produciendo minerales industriales. Depósitos irometasomáticos (skarn) formados por remplazo de rocas de caja adyacentes a una intrusión.

Depósitos de andalusita. Depósitos de granate Depósitos de Cu Distrito cuprífero Cuerpos de magnetita. Depósitos de Talco. Vetas de oro y depósitos de Ni diseminados en rocas ultramáficas.


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CLASIFICACIÓN SIMPLE Y RESUMEN DE PROCESOS EXÓGENOS MINERALIZADORES PROCESO

NATURALEZA DEL PROCESO

DEPÓSITOS TÍPICOS

Exhalación de soluciones hidrotermales en la superficie, usualmente en condiciones submarinas y originando cuerpos estratiformes de sulfuros metálicos.

Depósitos de metales. Depósitos de tipo Kuroko, Mina La Plata, Ecuador; Depósitos de fuentes termales submarina de los océanos modernos; Mercurio, Depósitos de solfataras (caolín y alunita), Azufrera en volcanes del Norte Grande de Chile.

Sedimentarios

Alóctonos: concentración de minerales pesados y durables en sedimentos clásticos formando placeres. Autóctonos: precipitación de minerales en ambientes sedimentarios adecuados, con o sin la intervención de organismos biológicos.

Arenas de rutilo-circón. Placeres de Sn, Placeres de Au. Arenas y gravas de uso industrial. Formaciones de hierro bandeado (BIF) de los Escudos Precámbricos, Depósitos de Mn, Cu, Depósitos de fosfatos

Meteorización

Residuales: lixiviación de los elementos solubles de las rocas dejando concentraciones de elementos insolubles en el material restante. Supérgenos: lixiviación y oxidación de elementos valiosos de la parte superior de depósitos minerales y su precipitación en profundidad con concentraciones más altas. Exóticos: lixiviación de elementos metálicos de depósitos primarios y transporte en solución en aguas subterráneas y redepositación.

Exhalativos superficiales; volcanogénicos


Lateritas de Ni Bauxitas Depósitos de caolín Pórfidos cupríferos chilenos (zonas de óxidos y de sulfuros supérgenos); zona enriquecida de vetas de plata y oro. Depósitos de Cu

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1.3. MINERALES EN MAGMATISMO

El concepto de magmatismo se refiere a todos los procesos en los que intervienen los materiales de la Tierra cuando encuentran fundidos o en forma de magma. Un magma es una mezcla generalmente silicatada que incluye normalmente una fase fluida y una fase sólida.

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

Esta última está formada por minerales heredados de la fuente del magma o formados durante el proceso de enfriamiento. Cuando un magma alcanza la superficie se producen fenómenos volcánicos en los que el magma original puede ser arrojado en diferentes formas sobre la superficie (Volcanismo).


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Un magma es una mezcla multifase de alta temperatura (dependiendo de su composición y evolución, desde menos de 700°C hasta más de 1500°C) de sólidos (cristales y fragmentos de roca), líquido (en su mayoría silicatos) y gas (rico en H, O, C, S y Cl), formado por la fusión parcial o total de una fuente parental (principalmente, la parte superior del manto y la base de la corteza terrestre). Por su contenido mineral, el magma puede clasificarse en dos grandes grupos: máficos y félsicos. Básicamente, los magmas máficos contienen silicatos ricos en Mg y Ca, mientras que los félsicos contienen silicatos ricos en Na y K. El magma ascendente que, desde su generación hasta antes de su solidificación, extrude en la superficie, recibe el nombre de lava.

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

Yacimientos metálicos de origen ortomagmático: Los minerales metálicos acompañan, como hemos visto, a las rocas intrusivas como minerales minoritarios, en forma de óxidos o de sulfuros, fundamentalmente, que cristalizan a la vez que el resto de componentes silicatados de la roca. 

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Yacimientos formados por inmiscibilidad líquida. Los magmas máficos a menudo contienen altas proporciones de sulfuros metálicos, que pueden individualizarse debido a que son inmiscibles con el magma silicatado. Se forman así yacimientos de sulfuros de Ni-Co-Cu-Fe, formados por minerales como pirrotina, pentlandita, calcopirita..., a menudo enriquecidos en elementos del grupo del platino. Yacimientos formados a partir del propio magma silicatado. Existen tres grandes subtipos:


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Formados por cristalización simple. En determinados casos, no es necesaria una segregación que produzca la concentración del mineral en cuestión: es el caso de los diamantes, cuyo alto valor económico hace que a pesar de encontrarse en muy bajas concentraciones, sea explotable.

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Formados por cristalización más acumulación. En la mayor parte de los casos, además de la cristalización del mineral hace falta un mecanismo que produzca un aumento de su concentración que lo haga explotable. El principal mecanismo es la cristalización fraccionada acompañada de acumulación preferencial por densidades en la cámara magmática. El caso más extendido de este tipo corresponde a yacimientos de cromita en rocas máficas y ultramáficas, en los que de nuevo suelen darse concentraciones interesantes de elementos del grupo del platino.

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por cristalización más acumulación y segregación. El caso más favorable para la explotación es aquel en el que los minerales metálicos llegan a separarse físicamente del resto del magma, por mecanismos diversos, fundamentalmente bajo la acción de esfuerzos tectónicos. Algunos yacimientos de magnetita corresponden a esta tipología.


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1.3.2. SERIE DE BOWEN La serie de Bowen es el orden de cristalización de los minerales del grupo de los silicatos al interior de la Tierra partiendo de un material fundido llamado magma. Dicha secuencia es identificable en muchos casos por las relaciones texturales que se establecen entre ellos. Es de extrema utilidad. Este orden de cristalización está determinado por dos factores principales:

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la termodinámica del proceso de cristalización

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la composición concreta del magma que cristaliza.

El primer factor fue estudiado por Bowen, que observó que la cristalización de los minerales durante el enfriamiento de un magma sigue, en términos generales, una secuencia determinada, que se puede subdividir en dos grandes ramas: la denominada rama discontinua (minerales ferromagnesianos), y la rama continua (plagioclasas), que convergen en un tronco común, que corresponde a la cristalización de feldespato potásico y finalmente cuarzo, siempre los últimos en cristalizar.

1.3.3. REACCIÓN EN SERIE DE BOWEN A medida que el magma se enfría lentamente, los elementos se unen químicamente, y forman cristales de minerales. Sin embargo, no todos los minerales se forman al mismo tiempo durante el proceso de enfriamiento. Algunos minerales se cristalizan cuando el magma se encuentra a una mayor temperatura, mientras que otros sólo se cristalizan cuando el magma se encuentra a una temperatura menor. Sin embargo, no todos los minerales se forman al mismo tiempo durante el proceso de enfriamiento. Las Series de Reacciones de Bowen describen cómo se forman, durante el proceso de enfriamiento, ocho de los minerales de silicio más comunes. El diagrama de las Series de Reacciones de Bowen, muestra, en la parte superior, a los minerales que se forman a altas temperaturas, y en la parte inferior, a los minerales que se forman a temperaturas menores.


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Las rocas resultantes de la lava o magma enfriadas desde temperaturas muy elevadas, contienen minerales color oscuro como el anfíbol y el piroxeno. Pero cuando el magma se enfría lentamente, los minerales de color claro, como el feldespalto y el cuarzo, los cuales se forman a temperaturas más frías, pueden crecer.

1.4. MINERALES EN HIDROTERMALISMO

En la naturaleza la gran mayoría de depósitos minerales metálicos están de una u otra forma ligados a procesos hidrotermales. La fuente, composición y características termodinámicas de un fluido hidrotermal pueden ser bastante variables y dependen en gran medida de las características de su fuente, de la distancia de transporte y su modificación durante este, y de las propiedades de la roca huésped.

1.4.1. YACIMIENTOS HIDROTERMALES Los yacimientos hidrotermales, comúnmente también conocidos como filonianos (vein deposits), se clasifican según su temperatura de formación (que suele estar entre los 400 y los 100ºC), y en función de la mayor o menor proximidad a la roca ígnea de la que derivan.


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Las mineralizaciones hidrotermales están constituidas fundamentalmente por cuarzo y/o carbonatos diversos, entre los que cabe destacar calcita, dolomita, y siderita, minerales que suelen constituir la ganga o parte no explotable en los yacimientos de interés minero.

Entre los minerales de interés minero (o menas) que pueden estar presentes en este tipo de rocas o yacimientos, podemos citar barita, fluorita , y minerales sulfurados, como pirita, calcopirita, blenda, galena, cobres grises (tetraedrita y tennantita), argentita, platas rojas (proustita-pirargirita), cinabrio, y un largo etcétera de minerales, entre los que se encuentran también la plata y el oro nativos.

1.5. MINERALES EN PEGMATITAS

Las pegmatitas son el resultado de la cristalización final de magmas en un ambiente rico en volátiles, que favorece la migración iónica, y permite la formación de cristales de gran tamaño, que en ocasiones pueden llegar a alcanzar varios metros cúbicos. Las pegmatitas presentan una gran variabilidad composicional, que está en función del tipo de roca (normalmente plutónica) con la que están relacionadas genéticamente.

1.5.1. YACIMIENTOS PEGMATÍTICOS Las más frecuentes son de composición granítica, asociadas a granitos y granitos alcalinos, y están constituidas mayoritariamente por cuarzo, feldespato potásico


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(microclina u ortoclasa), plagioclasa sódica (albita) y mica blanca (moscovita), junto a otros minerales que pueden ser más o menos abundantes: turmalina, apatito, fluorita, lepidolita, berilo, topacio, corindón, monacita, casiterita, uraninita, torbernita, así hasta 300 especies mineralógicas descritas en un solo macizo pegmatítico. Pueden tener interés económico, debido a sus posibles altos contenidos en minerales tipo gema (esmeraldas, aguamarinas, topacios, rubíes...), y minerales con contenidos en elementos raros (Li, U, Th, Tierras Raras) y otros (Sn, W, F). También los minerales comunes de estas rocas suelen tener interés económico, ya que tanto sus grandes cristales de cuarzo pueden ser utilizados para el tallado de lentes, como los de feldespato para la producción de cerámica, y los de mica para el aislamiento eléctrico.

1.6. MINERALES EN PROCESOS NEUMATOLÍTICOS

Las rocas (o yacimientos) neumatolíticas, son intermedias entre las pegmatitas y las rocas hidrotermales. Son rocas de reemplazamiento metasomático, es decir, producto del reemplazamiento a alta temperatura de una roca por otra, por disolución parcial de la original, y depósito a partir de los fluidos mineralizantes. Las temperaturas características de formación se sitúan entre 600 y 400ºC.

1.6.1. YACIMIENTOS NEUMATOLÍTICOS Su composición es muy variable, en función de la de los fluidos, y de la roca a la que reemplazan, con la que suele producirse mezcla química. Skarns: Producidos por la interacción entre fluidos derivados de granitos, y,

principalmente, rocas carbonatadas (calizas o dolomías). Se forman así unas rocas de mineralogía especial, ricas en silicatos cálcicos (epidota, anfíboles y piroxenos cálcicos, granates cálcicos), y que pueden contener concentraciones de minerales metálicos de interés económico: scheelita, casiterita, fluorita, calcopirita, blenda, galena, magnetita, hematites.


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Morfología irregular de un skarn.

Greissen: Corresponden estos yacimientos a zonas de alteración relacionadas con

granitos, y que por lo general afectan a zonas periféricas o apicales del propio granito. En estas zonas se produce una destrucción del feldespato potásico, con formación de mica blanca microcristalina (illita), y con entrada de abundante sílice que se deposita en la roca en forma coloidal (calcedonia), en lo que denomina proceso de silicificación. La casiterita y la wolframita suelen ser las principales menas metálicas asociadas a estos yacimientos. A menudo los greissen se asocian a yacimientos típicamente filonianos: casos de Panasqueira (Portugal) y Piaotan (China): figuras

Esquemas geológicos de los yacimientos de tipo greissen de Panasqueira (Portugal) y Piaotan (China), en zonas de cúpula granítica y con complejos filonianos asociados


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Las diversas teorías de la génesis mineral explican cómo los distintos tipos de depósitos minerales se forman dentro de la corteza terrestre. Estas teorías dependen del mineral o materia prima. Generalmente involucran tres componentes: la fuente, el transporte o el conducto, y la trampa. Esto también se aplica a la industria petrolera, que fue el primero en utilizar esta metodología. 

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Se requiere fuente ya que el metal tiene que venir de alguna parte, y ser liberados por un proceso. El transporte es necesario primero para mover los líquidos que contengan metales o minerales sólidos en la posición correcta, y se refiere al acto de mover físicamente el metal, así como la química o fenómeno físico que fomentan el movimiento. Se requiere reventado para concentrar el metal a través de algún mecanismo físico, químico o geológico en una concentración que forme mineral explotable.

Los depósitos más grandes se forman cuando la fuente es grande, el mecanismo de transporte es eficiente, y la trampa está activo y listo en el momento adecuado.

1.7. GÉNESIS DE LOS MINERALES COMUNES

1.7.1. Hierro Minerales de hierro mayoritariamente proceden de antiguos sedimentos conocidos como formaciones de hierro en bandas. Estos sedimentos se componen de los minerales de óxido de hierro depositados en el fondo del mar. Se necesitan condiciones ambientales particulares para transportar suficiente hierro en el agua de mar para formar estos depósitos, tales como atmósferas ácidas y con poco oxígeno en la Era Proterozoica.


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Formación de Hierro Bandeado

1.7.2. El plomo, plata y zinc Depósitos de plomo y zinc son generalmente acompañadas de plata, alojados en el sulfuro de plomo mineral galena o en el mineral de sulfuro de zinc blenda. Depósitos de Plomo y zinc están formados por una descarga profunda de salmuera sedimentaria en el fondo del mar, o por la sustitución de la piedra caliza, en depósitos de skarn, algunos asociados con volcanes submarinos o en la aureola de intrusiones subvolcánicos de granito. La gran mayoría de depósitos de plomo y zinc son de la edad proterozoica, aunque hay ejemplos significativos de tiempos jurásicos en Canadá y Alaska.

Depósitos de Plomo, Plata y Zinc.


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1.7.3. Oro Los depósitos de oro se forman a través de una muy amplia variedad de procesos geológicos. Los depósitos se clasifican como depósitos primario, aluviales o placer, o depósitos residuales o laterita. A menudo, un depósito contendrá una mezcla de los tres tipos de mineral. La tectónica de placas es el mecanismo subyacente para la generación de depósitos de oro. La mayoría de los yacimientos auríferos primarios se dividen en dos categorías principales: los depósitos de oro de veta o depósitos relacionados con la intrusión. Depósitos de veta de oro: están íntimamente relacionados con la orogenia y otros eventos de colisión de placas dentro de la historia geológica. La mayoría de los depósitos de oro veta provienen de rocas metamórficas, porque se cree que la mayoría están formados por deshidratación de basalto durante el metamorfismo. El oro se transporta hasta faldas de aguas hidrotermales y se deposita en el agua, se enfría demasiado para retener el oro en la solución. Oro conexo intrusivo: es generalmente ubicado en granitos, pórfidos o raramente diques. Oro conexo intrusivo por lo general también contiene cobre, y con frecuencia se asocia con el estaño y tungsteno, y rara vez molibdeno, antimonio y uranio. Depósitos de oro relacionados intrusivos se basan en oro existentes en los fluidos asociados con el magma, y la descarga inevitable de estos fluidos hidrotermales en la pared-rocas. Depósitos de skarn son otra manifestación de los depósitos relacionados con intrusivos. Depósitos Aluviales o Placer: provienen de yacimientos de oro pre-existentes y son depósitos secundarios. Depósitos de placer se forman por procesos aluviales en los ríos, arroyos y playas. Se forman a través de la gravedad, haciendo que se hunda en sitios trampa dentro del lecho del río debido a la densidad del oro, esto con la intervención de las gotas o velocidad del agua, depositándose en las curvas de los ríos y detrás de rocas. A menudo depósitos de placer se encuentran dentro de las rocas sedimentarias y pueden tener miles de millones de años de antigüedad.


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Yanacocha – Cajamarca – Perú.

1.7.4. Platino El platino y el paladio son metales preciosos, generalmente se encuentran en las rocas ultramáficas. El platino se produce en asociación con cromita ya sea dentro del propio mineral cromita o dentro de sulfuros asociados. A menudo, el platino se asocia con el níquel, cobre, cromo, cobalto y depósitos.

1.7.5. Cobre El cobre se encuentra en asociación con muchos otros metales y estilos de depósito. Comúnmente, el cobre está bien formado en rocas sedimentarias, o asociada a rocas ígneas. Grandes depósitos de cobre del mundo se forman dentro del estilo de cobre pórfido granítico. El cobre es enriquecido mediante procesos durante la cristalización del granito y formas como calcopirita - un mineral de sulfuro, que se realiza con el granito. A veces granitos brotan a la superficie como los volcanes, y las formas de mineralización de cobre durante esta fase cuando las rocas graníticas y volcánicas fresco a través de la circulación hidrotermal. A menudo cobre se asocia con los depósitos de oro, plomo, zinc y níquel.


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1.7.6. Uranio Yacimientos de uranio suelen proceder de granitos radioactivos, donde ciertos minerales como monacita son lixiviados durante la actividad hidrotermal o durante la circulación de las aguas subterráneas. El uranio se pone en solución mediante condiciones ácidas y se deposita cuando esta acidez es neutralizada. Generalmente esto ocurre en ciertos sedimentos que contienen carbono, dentro de una discordancia en los estratos sedimentarios. La mayor parte de la energía nuclear en el mundo proviene de uranio en estos depósitos. El uranio también se encuentra en casi todo el carbón en varias partes por millón, y en todos los granitos. El radón es un problema común durante la extracción de uranio, ya que es un gas radioactivo.


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Una mina a cielo abierto de uranio en Australia, el país con mayores reservas del mundo.


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II. CONCLUSIONES 

La Génesis Mineral es un tema de mucha importancia, lo cual con la exposición hemos logrado comprender y diferenciar los tipos de procesos endógenos y exógenos.

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Así mismo al reconocimiento de algunos minerales y yacimientos.


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