explo y perfo clase 01 20120416

Nociones de Exploración Minera y Perforaciones

Clase 1“Conceptos fundamentales de geología y exploración”

16 de Abril de 2012

Profesor: Miguel Ortiz L.

Clase 1. Conceptos. Explo&Perfo , Miguel Ortiz

¿Qué es exploración?¿Qué es Prospección?


Exploración• Según el concepto actual, los trabajos de exploración geológica

incluyen la realización de trabajos de levantamiento geológico y debúsqueda de un recurso mineral o energético determinado.

• Según el 'Dictionary of Geological Terms', (BATES & JACKSON, 1984)exploración designa la búsqueda de depósitos de minerales útiles o decombustibles fósiles. En este diccionario no se distingue entreexploración y prospección. El término 'minerales útiles' se refiere aminerales económicamente valiosos.

• Algunos autores como HARTMAN (1987) diferencian exploración yprospección en lo que concierne su objetivo y a partir de este elprincipio de trabajo aplicado: el objetivo de la prospección es elreconocimiento general de un yacimiento mineral, mientras que laexploración está enfocada en un reconocimiento detallado deldepósito mineral.


Qué entendemos por… roca?mineral?mineral primario?mineral secundario?mineral metamórfico?Por roca ígnea ?Por roca metamórfica ?

Antes de comenzar…Clase 1. Conceptos. Explo&Perfo , Miguel Ortiz

Las Rocas

Tres grupos fundamentales

ÍgneasSedimentariasMetamórficas


El ciclo de las rocasClase 1. Conceptos. Explo&Perfo , Miguel Ortiz

Ciclo de las rocasClase 1. Conceptos. Explo&Perfo , Miguel Ortiz

El ciclo de las rocas en la corteza terrestre


Rocas Igneas

INTRUSIVAS EXTRUSIVAS

• Grandes profundidades en la superficie• Enfriamiento lento enfriamiento rápido• poseen grano grueso poseen grano fino a vítreo

Forman distintos cuerpos:Plutones, stock, diques coladas de lavas, domos, ignimbritas

Forman distintas rocas:• Granitos, Tonalitas, Granodioritas, Basaltos, Andesitas Basalticas,

Dioritas , Gabros, Andesitas, Dacitas, Riolitas


Roca intrusiva

Minerales claros(félsicos)

CuarzoFeldespato plagioclasaFeldespato potásicoMica blanca

Minerales oscuros(máficos)

OlivinoPiroxenoAnfibolaBiotita


Roca fanerítica, holocristalina => intrusiva


ANDESITA: roca extrusiva de composición intermedia. Posiblementeformada en una colada de lava de un estratovolcán típico, o bien, encuerpos subvolcánicos enfriados a escasos km de la superficie. En amboscasos el enfriamiento es rápido. Notar los cristales de plagioclasa(blancos) inmersos en la masa fundamental sin cristales (gris). Ademásque posee vesículas.


Vista al microscopio polarizado de la andesita


Lava amigdaloidal o escoria: enfriamiento rápido y fuerte desgasificación.Esto genera escasos cristales y muchísimas vesículas debido a los gases queescapan del sistema durante la solidificación. Por su textura podemos decirque es una roca extrusiva y que fue formada por el enfriamiento de un flujode lava; o bien, es parte de un cuerpo de magma que enfrió no muyprofundo y por tanto rápidamente, tal como lo pueden hacer las rocasfilonianas, diques, y algunos stocks.

vesículas


¿Qué tipo de roca es esta? ¿Cómo piensa que se puede haber formado?Clase 1. Conceptos. Explo&Perfo , Miguel Ortiz

Rocas sedimentarias

• rocas clásticas• Rocas químicas

• Rocas bioquímicas

En general estas rocas ha sufrido los siguientes fenómenos:

>>> erosión de roca preexistente > transporte, depositación > enterramiento > diagénesis>>>


Estratos de areniscas, depositadas horizontalmente (estratificación planar) de colores blanco y amarrillo, en la costa de la III región. Estos sedimentos, hoy transformados en roca se depositaron a profundidades de entre 0 a 200 m bajo el mar. Hoy se encuentran emergidas debido a alzamientos tectónicos del continente.


Arenisca con estratificación cruzada

Las estructuras sedimentarias implican condiciones particulares del medio de depositaciòn, es por eso que en general se habla de que ellas pueden indicarnos el ambiente de depositaciòn. Por ejemplo un río, una playa, una playa profunda, un desierto, etc.

Estratificación paralela

Estratificación cruzada


ConglomeradosRoca clástica o detrítica, compuesta por clastos redondeados superior a 2 mm y una matriz de arena o limo. Típicamente representan ambientes fluviales, aluviales y deltaicos. Si los clastos son angulosos, entonces hablamos de una brecha sedimentaria y no de conglomerado.Si los clastos se tocan entre sí: Clasto soportadaSi los clastos no se tocan y están “flotando” en la matriz se le denomina Matriz soportada

El término polimíctico se refiere a que los clastos contenidos en un conglomerado son de distinta litología. Por el contrario el tèrmino monomictico, hace referencia a que todos los clastos son de una sola litologìa


Conglomerado monomìctico clasto soportado. El color rojizo podría implicar una depositación en un medio oxidante (subaérea).Notar la ausencia de estratos o capas, a diferencia de las areniscas vistas anteriormente.


Rocas metamórficasFormadas a partir de rocas preexistentes al ser

sometidas a P y T elevadadas.Tipos de metamorfismo:• De Contacto• Metamorfismo de enterramiento• Metamorfismo regional• Metamorfismo dinámico


Grados metamórficos y facies

Cada uno de estos grupos (en colores) corresponde a una facies (con s) metamórfica. A cada una de ellas se le asigna un rango P, T determinado y por lo tanto poseen una asociación de minerales metamórficos que le caracterisa. Esto permite reconocimiento en terreno. Es decir, si encuentro la asociaciònmineral A, sabré que estoy en la facie F y por tanto la roca se debe haber formado a condiciones de P y T.


pizarrasClase 1. Conceptos. Explo&Perfo , Miguel Ortiz

esquistosClase 1. Conceptos. Explo&Perfo , Miguel Ortiz

gneisClase 1. Conceptos. Explo&Perfo , Miguel Ortiz

Considerando que…

Las rocas formadas por los 3 procesos mencionados generanescasa mineralización económica (aunque con excepción delas rocas metamórficas).

La mineralización económica que se desea explorar obedece afenómenos secundarios que han alterado las rocas originales.

Entonces,debemos orientar nuestra exploración a lugares de la corteza

terrestre que hayan sufrido procesos geológicos secundariosque permitieran su acumulación en cantidades atractivas parala industria. Nuestro objetivo serán estas anomalíascorticales.


Buscando anomalías en la corteza terrestre.

• En general, una anomalía en la concentración de un determinadomineral o elemento químico en la Corteza Terrestre obedece aprocesos geológicos secundarios (ocurren con posterioridad a laformación de una roca original).

• Estos procesos secundarios, deben su origen a variaciones de lascondiciones físico-químicas del medio rocoso. Por ejemplo, unavariación de la temperatura o de la presión o de la composición globaldel medio, gatillará reacciones en ciertos minerales, debido al cambiode condiciones P, T, X los que siguiendo leyes termodinámicas tiendena transformarse para así ser estables a las nuevas condiciones.

• Estas reacciones minerales pueden desde modificar un mineral(alterarlo), hasta formar neominerales, estables a las nuevascondiciones FísQcas. Muchos de estos neominerales son de interéseconómico.


Alteración• En lenguaje no formal, llamamos alteración a cualquier proceso

geológico que modifique las características originales de undeterminado conjunto de roca y/o mineral. Sin embargo, existen otrostipos de fenómenos que también pueden cambiar la naturalezaoriginal de una roca, formando nuevos minerales, incluso de interéseconómico, pero estos se desarrollan de manera distinta, son losprocesos Metamórficos o formación de rocas metamórficas.

• Es común también que se hable de “las zonas alteración hidrotermal”,o “… que una determinada formación geológica posee una alteraciónhidrotermal muy intensa”, etc. Queriendo aludir con esto a un procesogeológico que involucró la circulación de un fluidos a altastemperaturas los que modificaron la mineralogía y textura original deuna roca, con el consecuente cambio de su aspecto.


Alteración• En efecto, los fluidos hidrotermales (0 a 300°C=) pueden circular a

través de un cuerpo rocoso mediante la permeabilidad propia de laroca y ayudado por los posibles Set de Fracturas que generalmenteestán presentes. Mientras el fluido hidrotermal circula a través de laroca huésped*, este altera a su paso la mineralogía que resulteinestable a las nuevas condiciones físico-químicas (P, T, X).

• Podrá entonces este fluido, dependiendo de su temperatura ocomposición generar distintos tipos de alteración hidrotermal, cadauna de ellas pertenecientes a diferentes rangos de condiciones P, T, X ycaracterizadas por una serie de minerales bien conocidos y propios deltipo de alteración hidrotermal. Estos minerales característicos y enocasiones diagnósticos nos definen una paragénesis mineral.

*la roca que contiene una mineralización se denomina roca huésped.


El proceso de una Alteración Hidrotermal, requiere entonces delos siguientes elementos:

roca + fluido + temperatura + tiempoEl fenómeno de alteración y su resultado puede ser muy diverso,

pues depende varios factores:1. Geoquímica de la roca huésped (o protolito): La geoquímica que

posea la roca que será alterada condicionará el resultado del procesode alteración hidrotermal,. Es decir, según sea el protolito que sealtere, implica diferentes minerales y elementos disponibles para lasreacciones minerales conducir las reacciones minerales. Sin embargono es tan importante como otros factores ( como el 2 y 3 x ejemplo).

2. Una fuente de calor: Si se aumenta la temperatura de un fluido,mayor es la capacidad de este para elevar la concentración desolutos en solución, es decir, mayor será la capacidad transportarelementos químicos e iones en solución. Por tanto a mayortemperatura el fluido hidrotermal posee mayor actividad química.


3. La geoquímica del fluido: Las diferentes concentraciones de lossolutos determinaran la geoquímica del fluido. Esta puede ir desdemuy alcalina a ácida dependiendo de su origen y composiciónquímica global.

4. El tiempo de reacción: Las reacciones químicas que operan en losminerales y rocas no son instantáneas. Es necesario disponer detiempo suficiente para lograr alteraciones más fuertes.


Intensidad de las alteraciones• Leve: detectable bajo microscopio, es selectiva y no ha modificado

radicalmente el aspecto del protolito.• Moderada: Los cambios mineralógicos y texturales son evidentes, sin

embargo la textura original del protolito comienza a perderse.• Fuerte: La mayor parte de los minerales ha sido alterado o

reemplazado, muchos también han sido lixiviados.(box works).• Pervasiva: la alteración hidrotermal es tal que no es posible reconocer

el protolito en muestra de mano.


Campo geotérmico: sistema hidrotermal vivo


Esquema de un sistema hidrotermal


alteracionesApariencia de un cerro con alteración argílica avanzada. Pascua Lama


Óxidos de cobreClase 1. Conceptos. Explo&Perfo , Miguel Ortiz

Sulfuros de cobreClase 1. Conceptos. Explo&Perfo , Miguel Ortiz

Cu nativo Clase 1. Conceptos. Explo&Perfo , Miguel Ortiz

Tipos de alteración hidrotermal

Propilítica Argilización Silisificación Calcificación Oxidación PotásicaCada uno de estos tipos posee un grupo bien conocido de neominerales

que se forman juntos, como una paragénesis mineral.Es en base a estas asociaciones de minerales que podemos reconocer tal

o cual tipo de alteración.Cada tipo de alteración en realidad nos habla de condiciones

fisicoquímicas propias de dicho sistema geológico.


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