UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS, PETRLEOS Y

AMBIENTAL

TRABAJO AUTNOMO

POR:

JOSEPH STEVEN SAAVEDRA VILLN

YACIMIENTOS MINERALES

PROFESOR:

ING. FRANCISCO VITERI

QUITO, 27 DE JULIO de 2015

1. SOLUCIONES MINERALIZANTES SUPERFICIALES Y FSILES 1.1 ANLISIS GEOLGICO

Las soluciones mineralizantes superficiales estn asociadas a ambientes acuosos, estos pueden ser aguas metericas o aguas de mar (aguas salinas). Las aguas metericas son aguas de cualquier origen que han pasado a travs de la atmsfera. Son esenciales para procesos supergnicos. Las aguas metericas originadas en superficie se filtran por la corteza y pueden reaccionar con la litosfera, y los minerales se pueden descomponer o transformar, obteniendo sustancias que pueden precipitar al oro, plata y al cobre, teniendo as yacimientos con oro y/o cobre nativo. Las aguas de mar tienen contenidos de algunos metales de minerales mena de la superficie (manganeso), los cuales se pueden precipitar formando nuevos minerales. Las soluciones mineralizantes fsiles se originan a partir de descomposicin orgnica (animales, plantas, etc.) y sedimentos del margen continental, estos se van asentando, precipitndose y formando minerales. Los principales minerales que tenemos debido a estos procesos son calizas nodulosas, limonitas, lignitos y azuritas. Estas soluciones estn asociadas a yacimientos superficiales y epitermales.

1.2 ANLISIS MINERO Para la explotacin de los minerales que se forman gracias a estos procesos estn:

Cielo abierto: las calizas y el carbn, formados en la superficie se explotan por este mtodo. Hay casos que el oro tambin se extrae por este mtodo.

Subterrneo: se extrae por este mtodo si la sobrecarga es alta y no se pueda realizar cielo abierto. Aqu se explotarn las vetas de yacimientos epitermales.

Las soluciones mineralizantes superficiales provocan que minerales sulfoarseniuros y al cinabrio precipiten sustancias nocivas como el arsnico y el mercurio.

1.3 ANLISIS ECONMICO Estos yacimientos son muy atractivos dependiendo de su ley. En cuanto a los minerales nocivos, la mayora se ven disueltos por los soluciones que se filtran desde la atmsfera.

2. DEPSITOS ASOCIADOS A ROCAS GNEAS MFICAS Y ULTRAMFICAS 2.1 ANLISIS GEOLGICO

Estos depsitos estn asociados al cromo, nquel y platinoides; esto es justamente por su ubicacin profunda en la corteza terrestre, los depsitos de platino se dan nicamente en estas asociaciones. Estos depsitos, segn su asociacin, ya sea de rocas gneas mficas o rocas gneas ultramficas, se clasifican en 2 grupos. El primer grupo es rico en cromita acompaado por nquel en silicatos. El segundo grupo corresponde a las menas de sulfuro de hierro, nquel, cobre con contenidos notorios de platinoides pero sin cromita econmica. Subdivisin del primer grupo: Complejos gneos estratificados: de ambiente estable asociado a puntos calientes del manto. Tienen forma de cono cerrado de composicin peridottica, presenta estratificacin perfecta y continua con bandeamiento por procesos de diferenciacin magmtica in situ. Intrusiones ultramficas del tipo alpino: se dan en centros de expansin, zonas de fallas. Se presentan en formas de intrusiones pequeas de manera lenticular alargada en fajas por lo que han sido llamados depsitos podiformes, con contenido de MgO es muy alto y de Al2O3 muy bajo. Las menas del segundo grupo estn asociadas petrolgicamente en forma ms variada que las menas de cromo ya que muestran una gran afinidad hacia rocas de composicin gabroica, aunque exhiben cambios notorios en proporciones de Ni-Cu y el contenido de platinoides.

Ilustracin 1: Zonas de oxidacin y cementacin

2.2 ANLISIS MINERO

Estos depsitos son importantes debido a que se extraen metales pesados, metales como el platino que slo en este tipo de yacimientos se encuentran, la cromita y nquel. Los depsitos de cromita comprenden capas delgadas, especialmente en la parte baja de las intrusiones, estas capas caran desde 1 cm a 1 m de espesor. El nquel es explotado fundamentalmente de dos tipos diferentes de menas: sulfuros de nquel y silicatos de nquel (nquel latertico). Los sulfuros de nquel son explotados la mayora desde su mena principal, la pentlandita. Los depsitos de platino se encuentran diseminados, por lo que estos depsitos presentan bajo tenor y se aprovecha como subproducto en explotaciones de cobre y nquel. Entre minerales nocivos constan arseniuros y sulfoarseniuros.

2.3 ANLISIS ECONMICO Estos yacimientos, ya sea de cromita como de nquel o platino, son llamativos. El avance tecnolgico ha impulsado el uso de metales pesados para aparatos como es el caso del platino; en el mbito de la construccin, la fabricacin del acero inoxidable ha generado mayor inters por el cromo. Estos metales se los extrae por cielo abierto o por subterrneo, dependiendo de cun cerca estn de la superficie. Tienen grandes volmenes y leyes intermedias, a excepcin del platino.

Ilustracin 2: Procesos magmticos

3. ALTERACIONES PROPILTICA, ARGILTICA, POTSICA 3.1 ANLISIS GEOLGICO

La alteracin hidrotermal es un trmino general que incluye la respuesta mineralgica, textural y qumica de las rocas a un cambio ambiental, en trmicos qumicos y termales, en la presencia de agua caliente, vapor o gas. La caracterstica esencial de la alteracin hidrotermal es la conversin de un conjunto mineral inicial en una nueva asociacin de minerales ms estable bajo las condiciones hidrotermales de temperatura, presin y sobre todo de composicin de fluidos. Alteracin propiltica Esta alteracin tiene la presencia de epidota y/o clorita y ausencia de un apreciable metasomatismo catinico o lixiviacin de alcalis o tierras alcalinas; H2O, CO2 y S pueden agregarse a la roca y comnmente se presentan tambin albita, calcita y pirita. Arglica Intermedia: Importantes cantidades de caolinita, montmorillonita, smectita o arcillas amorfas, principalmente reemplazando a plagioclasas; puede haber sericita acompaando a las arcillas; el feldespato potsico de las rocas puede estar fresco o tambin argilizado. Hay una significativa lixiviacin de Ca, Na y Mg de las rocas. La alteracin arglica intermedia representa un grado ms alto de hidrlisis relativo a la alteracin propiltica. Alteracin potsica: Alteracin de plagioclasas y minerales mficos a feldespato potsico y/o biotita. Esta alteracin corresponde a un intercambio catinico (cambio de base) con la adicin de K a las rocas. A diferencia de las anteriores este tipo de alteracin no implica hidrlisis y ocurre en condiciones de pH neutro o alcalino a altas temperaturas (principalmente en el rango 350-550C.

3.2 ANLISIS MINERO Conocer hacer de estas alteraciones es necesario cuando se quiere explotar un yacimiento tipo prfido (alteracin potsica). Esto determinar los rangos de temperaturas que tienen el depsito y las formaciones de los accesorios. El uso de explosivos y/o maquinaria est dado por la abrasividad de los minerales formados en estas alteraciones. Como minerales nocivos se puede presentar la arcilla, producto de la alteracin arglica.

3.3 ANLISIS ECONMICO Conocer la magnitud y alcance, como tambin los minerales formados, y los accesorios de las alteraciones repercute en el mtodo de metalurgia que se vaya a realizar para recuperar el metal explotado. Tambin depende para el tipo de explosivos que se use o la maquinaria que se quiera emplear, debido a que de acuerdo a las alteraciones se da a la abrasividad de los minerales, por ejemplo el cuarzo que se presenta en diferentes formas y de acuerdo a eso varia su abrasividad.

4. DEPSITOS LATERTICOS 4.1 ANLISIS GEOLGICO

Los depsitos laterticos se encuentran en regiones tropicales antiguas o recientes, esto significa, en regiones con condiciones climticas favorables a la descomposicin qumica, en particular regiones clidas y hmedas, en donde el intemperismo es muy activo. Adems de la presencia de rocas o yacimientos preexistentes con substancias tiles insolubles y substancias intiles solubles bajo las condiciones reinantes en la superficie. Posee un relieve poco acentuado para que el residuo mineral no sea arrastrado por las aguas. Los yacimientos residuales se localizarn particularmente en penillanuras. Tipos de lateritas:

Lateritas de bauxita: principal mena de aluminio. Los depsitos ms importantes son los Sangaredi, Nueva Guinea. El aluminio se ha concentrado desde 10% en la roca original hasta 60% en la laterita. Otros yacimientos en: Caribe, Indio, Brasil, etc.

Lateritas ferrferas: mena de fierro, son actualmente subeconmicos.

Lateritas niquelferas: el proceso latertico ha incrementado la ley desde 0.25% Ni en roca ultramfica, hasta 1.5% de Ni en la laterita. La mitad de la produccin mundial de nquel proviene de este tipo de yacimientos.

4.2 ANLISIS MINERO

Estos depsitos tienen una larga estabilidad de la corteza en el rea, para que los residuos puedan acumularse en cantidades suficientes para su explotacin comercial. El material residual es altamente insoluble como es el caso de los hidrxidos de aluminio y hierro. Los parmetros de explotacin de los depsitos laterticos estn dados por:

La composicin del protolito

El contexto tectnico

La topografa y geomorfologa

El clima

La tasa de meteorizacin Como la capa superficial tiene un alto desgaste por la erosin, estos yacimientos son explotados por cielo abierto. Entre los minerales nocivos presentes en estos depsitos se puede destacar al cuarzo y la siderita.

4.3 ANLISIS ECONMICO Son yacimientos superficiales que los hacen muy atractivos econmicamente debido a la poca sobrecarga que poseen, esto por la alta meteorizacin. El cobalto, nquel, hierro son los metales comunes asociados a estos depsitos, su explotacin estar relacionada con las reservas que posean dichos depsitos.

5. DEPSITOS DE PLACER 5.1 ANLISIS GEOLGICO

Los placeres corresponden a una concentracin gravitacional de minerales pesados por fluidos en movimiento, generalmente por agua, aunque puede ocurrir tambin en slidos y gases. Las condiciones para que ocurra una concentracin gravitacional de minerales pesados son:

Liberacin de la fuente de roca original (meteorizacin)

Alta densidad de la fase mineral (Ej. Au 19,3 g/cm3)

Alta resistencia qumica a la meteorizacin (no reactivo)

Durabilidad mecnica (fsica)

Los sulfuros se descomponen fcilmente al oxidarse (no son resistentes a la meteorizacin), por lo que raramente se encuentran concentrados en placeres.Existen numerosas clasificaciones de placeres, a continuacin una clasificacin gentica simple:

Placeres residuales: acumulacin in situ durante la meteorizacin, acumulada inmediatamente encima de las rocas madres o por descomposicin y remocin de materiales ms livianos de la roca.

Placeres eluviales: acumulacin en un medio slido en movimiento, tpicamente formados en pendientes de montaas en acarreos e incluyen minerales liberados de la roca fuente cercana.

Placeres aluviales: concentracin en un medio lquido (agua). Los sitios de acumulacin corresponden a cadas o saltos de agua y remolinos. Asimismo la confluencia de un afluente menor con un ro ms grande con flujo ms lento. Uno de los lugares que provee condiciones muy favorables para la concentracin de minerales pesados son los cauces con meandros.

Placeres elicos: concentracin en medio gaseoso en movimiento (viento). La generacin de dunas es un fenmeno comn en sectores costeros e implica movimiento de materiales clsticos y obviamente se mueven ms fcilmente los materiales ms livianos, de modo que se concentran o reconcentran las acumulaciones de minerales pesados.

Placeres de playa: concentracin por efectos del oleaje de playas. En las playas el efecto del oleaje y de corrientes costeras tambin puede producir la concentracin de minerales pesados. Las olas lanzan material a la playa y la resaca arrastra los materiales ms livianos, los cuales son transportados por la deriva a lo largo de la costa, de modo que se producen concentraciones de minerales pesados en las playas, sobre todo durante la accin del oleaje durante tormentas.

5.2 ANLISIS MINERO Los placeres aurferos son quizs los ms conocidos entre este tipo de depsitos, pero los minerales que cumplen esas propiedades en distintos grados son: casiterita, cromita, columbita, cobre, diamantes, granate, oro, ilmenita, magnetita, monazita, platino, rub, rutilo, zafiro, xenotim y circn.

A nivel mundial los placeres estanferos y de diamantes son importantes econmicamente. La mayora de los depsitos de placeres son de baja ley, pero su explotacin es posible debido a que se encuentran en materiales sueltos, no requieren de molienda y pueden explotarse con plantas relativamente baratas. La explotacin por dragado de gravas aluviales es una de las ms baratas. Para el caso de placeres eluviales es obvio que para que haya un depsito de inters econmico mediante este proceso incompleto de concentracin se requiere de una fuente rica. En algunas reas con placeres eluviales, los materiales econmicos se han concentrado en bolsonadas en la superficie de la roca subyacente al material no consolidado (circa). Los materiales explotables deben reunir una serie de caractersticas: resistencia al intemperismo o inercia qumica, resistencia fsica al transporte sin desmenuzarse, dureza, maleabilidad, elevado peso especfico, utilidad para el hombre. Los materiales que renen estas caractersticas son:

Metales nativos: Au, Cu, Pt, Os, Ir.

xidos: casiterita, magnetita, ilmenita, rutilo, cromita, columbo-tantalita, uraninita.

Piedras preciosas: diamante, corindn, berilo, zircn.

Fosfatos de tierras raras: monacita, xenotima.

Mercurio (raro) EXPLOTACIN: La explotacin de estos depsitos se los denominan lavaderos y dependen de ciertos parmetros como:

Volumen del depsito:

Volumen de sobrecarga

Profundidad del depsito

Ley del mineral

Costos de operacin minera

Entre otros Entre los minerales nocivos relacionados a estos depsitos estn: minerales ferromagnesianos, cromita, magnetita, wolframita, pirita, galena. Estos minerales se descomponen antes de depositarse. En el caso de la galena y la pirita, depende de la ubicacin del lavadero (explotacin del placer).

5.3 ANLISIS ECONMICO Los factores que controlan la explotabilidad de uno de estos depsitos van de la mano de los parmetros de explotacin. En el caso del volumen del depsito, si se tiene un volumen pequeo, los ingresos, por el mineral que se extraiga, van a ser bajos; esto sucede por las bajas leyes que presentan estos depsitos.El volumen de sobrecarga es la cantidad de capa orgnica que se va a remover, esto est en dependencia de la altura de la misma. Esto influye econmicamente debido a que esta capa debe ser removida y luego, cuando se finalice la explotacin, reintegrada del lugar donde se la extrajo (cierre de mina). La profundidad de depsito se conoce en la etapa de exploracin, se

extiende hasta que se llega al bed-rock. Este dato es significativo en cuanto a clculos de reservas. Como se ha dicho en varias ocasiones, estos depsitos poseen baja ley del mineral que se desea explotar. Los costos de operacin minera son bajos debido a que no demandan operaciones como el tratamiento del mineral. El impacto ambiental es bajo y su rehabilitacin propone de operaciones sencillas. Gracias a la liberacin de mineral, las labores de trituracin y concentracin son innecesarias por la naturaleza del proceso gentico.

a

c

d

e

f

a) Formacin de placeres residuales (izquierda) y eluviales (derecha) por la meteorizacin de vetas de casiterita. b) Los pozos de cadas o saltos de agua y hoyos generados por remolinos de agua pueden ser lugares donde se concentran minerales pesados. c) Formacin de placeres en un cauce de flujo rpido con meandros migrantes. 1) Posicin original del cauce. 2) Posicin intermedia. 3) Posicin actual. d) La confluencia de un afluente de alta energa con un curso mayor de flujo ms lento puede conseguir el lugar de concentracin de minerales pesados. e) Seccin esquemtica para ilustrar algunos lugares de formacin de placeres de playa. f) Salientes de cuarzo en una secuencia de lutitas pueden servir como trampas naturales para la acumulacin de oro en placeres.

b

e

BIBLIOGRAFA

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