97469988 mineralurgia capitulo 1 y 2

7/28/2019 97469988 Mineralurgia Capitulo 1 y 2

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CAPITULO I

MINERALES Y ROCAS

1.1. Definicin de Mineral y Roca

Las formas en que los metales se encuentran en la corteza terrestre y en los

depsitos del lecho del mar depende de su reactividad con su ambiente,

particularmente con el oxigeno, azufre y bixido de carbono. El oro y los

metales del grupo del platino se encuentran principalmente en forma metlica o

nativa. La plata, cobre y mercurio se encuentra en estado nativo y en la forma

de sulfuros, carbonatos y cloruros. Los metales ms reactivos ocurren siempre

en la forma de compuestos, tales como los xidos y sulfuros de hierro, los

xidos y silicatos de aluminio y de berilio. Los compuestos que se encuentran

en la naturaleza se conocen como minerales.

Por definicin, los minerales son sustancias inorgnicas naturales que tienen

composiciones qumicas y estructuras atmicas definidas. Sin embargo, el

trmino mineral se usa con frecuencia con un significado mucho mas amplio

para incluir cualquier valor econmico que es extrado de la tierra. As, el

carbn, la tiza, la arcilla y el granito no cumplen con la definicin de un mineral;

aunque los detalles de su produccin se incluyen usualmente en las cifras de

produccin de minerales de los pases.

A los materiales naturales que no se ajustan a la definicin de mineral se les

conoce como rocas. Por definicin, una roca es un agregado de minerales, que

forma una parte esencial de la corteza terrestre.

Debido a la accin atmosfrica y geolgica, las rocas ms antiguas han sufrido

alteraciones qumicas y mecnicas para dar lugar a la formacin de losdepsitos de minerales. Estos agentes de concentracin de minerales y el

desarrollo de la demanda por un metal o material como resultado de la

investigacin y de la tecnologa hacen posible que los depsitos de minerales

se conviertan en menas. Por lo tanto, una mena es la parte de un depsito que

contiene minerales tiles y aptos para ser explotados y procesados para

obtener un metal en forma econmica. En cambio se denomina ganga a la

parte del depsito del mineral no aprovechable, generalmente formada porrocas.

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Una mena se puede describir como una acumulacin de mineral en suficiente

cantidad como para justificar su extraccin econmica. El contenido mnimo de

metal (ley) requerido para calificar un depsito como de minerales mena varia

de metal a metal. La mayora de menas no ferrosas contienen menos del 1%

de metal. El oro se puede recuperar provechosamente de menas que

contengan solo 5 partes por milln (ppm) del metal; mientras que las menas de

hierro que contengan menos del 15% de metal se consideran de baja ley.

Cada tonelada de material en el depsito tiene un contenido de valor

determinado, que es dependiente del contenido de metal y el precio actual del

metal contenido.

Por ejemplo, a un precio de cobre de 2000 $/ton y un precio de molibdeno de

30 $/Kg. un depsito que contiene 1% de cobre y 0,015% de molibdeno tiene

un contenido de valor de 24 $/ton. El depsito ser econmico para ser

explotado y se puede clasificar como un depsito de minerales mena si:

Contenido de valor > Costo Total de Procesamiento + Perdidas + Otros

Tonelada Tonelada

1.2. Nombre do los Minerales

ntimamente unido al problema, de la clasificacin de los minerales, se

presenta su denominacin. Algunos nombres tienen un origen muy antiguo,

otros terminan en ita, segn una terminologa que procede de la antigedad

grecolatina. Muchos nombres, incluso de origen griego o latino, suministran

indicaciones relacionadas con alguna caracterstica fsica, como el color (albita,

del latn albus, blanco), la densidad (baritina, del griego, barys, pesado), la

exfoliacin, (ortoclasa; del griego, klasis, fractura).En ocasiones, los nombres derivan simplemente de la composicin qumica

(calcita, del calcio). Actualmente se acostumbra a designar los minerales con

nombres de personajes ilustres (beringucita, de Beringuccio, wollastonita, del

qumico ingles Wollaston, goethita, de Goethe, etc.).

Tambin se emplea el nombre de la localidad donde el mineral se hallo por

primera vez (aragonito, de Aragn, Espaa; estroncianita, de Strontian,

Escocia). A veces son distintos los nombres empleados por autores dediferente nacionalidad (ZnS, en espaol blenda y en ingles esfalerita;

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CaTiOSiO4, en espaol titanita y en ingles esfena; Zn4(OH)2Si2O7.H20, en

espaol calamina, en ingles hemimorfita).

1.3. Clasificacin de los Minerales

Para el estudio sistemtico de los minerales se han propuesto varios sistemas

de clasificacin de acuerdo a diversos criterios: qumicos, cristalogrficos, de

yacimientos, de uso, etc. La clasificacin mas comnmente aceptada es la

qumica que divide los minerales en 9 clases.

Clasificacin Qumica de los Minerales

1'Elementos nativos.

2 Sulfuros, seleniuros, teluros, arseniuros y sulfosales.

3 Halogenuros.

4 xidos e hidrxidos.

5 Carbonatos, nitratos, boratos (yodatos).

6 Sulfatos, cromatos, molibdatos, tungstatos.

7 Fosfatos, arseniatos, vanadatos.

8 Silicatos.

9 Compuestos orgnicos.

Las clases pueden dividirse en subclases y grupos, pero tales subdivisiones no

son aceptadas universalmente.

Los minerales tambin se pueden clasificar de acuerdo a las aplicaciones

particulares de cada especie mineralgica.

Clasificacin por el Uso de los Minerales Minerales preciosos o gemas minerales. Caracterizados por su

inatacabilidad qumica, minerales de alta dureza, ciertas propiedades

pticas (color, depresin, brillo).

Minerales semipreciosos u ornamentales. No tienen las caractersticas de

los minerales preciosos, pero por su belleza pueden ser empleados con

fines decorativos.

Abrasivos. Su caracteristica principal es la dureza. Fundentes. Usados en las fundiciones para disminuir los puntos de fusin

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y hacer mas fluida la escoria.

Cal, cemento y yeso.

Refractarios.

Loza, vidrio y esmalte. Fertilizantes.

Aparatos pticos y cientficos.

Colores naturales.

Menas metlicas.

Industria qumica.

Desde el punto de vista metalrgico, la clasificacin de los minerales deacuerdo a su composicin qumica es ms general y simple.

Clasificacin Metalrgica de los Minerales

Minerales Nativos. El metal esta presente en forma elemental.

Minerales Sulfurados. El metal esta como sulfuro.

Minerales Oxidados. El mineral valioso puede estar presente como xidos,

sulfato, silicato, carbonato o alguna forma hidratada de estos.

Minerales Complejos. Menas que contienen cantidades tiles de varios

minerales valiosos.

Los minerales mena tambin se pueden clasificar por la naturaleza de sus

gangas.

Clasificacin de los Minerales por su Tipo de Ganga

1 Minerales bsicos o calcreos (ricos en cal)

2 Minerales cidos o silicosos (ricos en slice)

Asimismo, los minerales se pueden clasificar de acuerdo al uso metalrgico del

metal contenido en la mena.

Clasificacin de los Minerales por su Tipo de Mena:

Los minerales de valor econmico se pueden clasificar de acuerdo al tipo de

mena del mineral.

1 Minerales Metlicos.

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2 Minerales No Metlicos.

Por ejemplo, ciertos minerales se pueden minar y procesar para ms de una

aplicacin; en una categora el mineral puede ser una mena metlica, es decir,

cuando se usa para obtener un metal, como la bauxita (oxido de aluminio

hidratado) que se usa para obtener aluminio. Cuando la bauxita se usa para

producir ladrillos refractarios o abrasivos se clasifica como mena no metlica.

Clasificacin de los Minerales por su Tipo de Metal Contenido

1. Minerales de los metales no ferrosos

2. Minerales de los metales fusibles

3. Minerales de los metales refractarios

4. Minerales de los metales ligeros

5. Minerales de los metales nobles

6. Minerales de los metales tierras raras

7. Minerales de los metales alcalino-trreos

8. Minerales de los metales urnicos

9. Minerales no metlicos

1.4. Mtodos de Procesamiento de los Minerales

El procesamiento de los minerales, que se emplea despus de la explotacin

minera, prepara a la mena para la extraccin del metal valioso, en el caso de

minerales metlicos, y produce un producto comercial final de minerales no

metlicos y de carbn.

Existen dos operaciones fundamentales iniciales del procesamiento de

minerales a saber:

a) La Liberacin

Es la liberacin de los minerales mena (valiosos) de sus minerales ganga por

comminucin (que comprende el chancado y la molienda) a un tamao de

partcula tal que el producto es una mezcla de partculas relativamente limpias

de mineral mena y mineral ganga.

b) La ConcentracinEs un proceso de separacin fsica de los granos de mineral valioso de los

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minerales ganga para producir una porcin enriquecida, conocido como

concentrado, que contiene la mayor parte de los minerales valiosos; y otra

porcin sin valor que es descartado, denominada colas o relaves, que tiene

predominantemente minerales ganga.

Despus que el mineral ha sido concentrado, se puede aplicar los siguientes

mtodos de procesamiento del mineral para obtener el metal puro.

1.- Mtodos Fsicos

a) Separacin dependiente de propiedades pticas y radiactivas

principalmente, conocido como clasificacin.

b) Separacin dependiente de la diferencia de la gravedad

especifica, denominado gravimetra.

c) Separacin que utiliza las diferentes propiedades de superficie

de los minerales, conocido como Flotacin, que sin duda es el mtodo

ms importante de concentracin. La flotacin aprovecha el grado de

afinidad de los minerales hacia las burbujas de aire ascendentes dentro

de una pulpa agitada (con la adicin de reactivos adecuados a la pulpa es

posible hacer que los minerales valiosos tengan preferencia de unirse con

el aire y los minerales ganga tengan inclinacin para unirse con el agua).

d) Separacin dependiente de las propiedades magnticas.

e) Separacin dependiente de las propiedades de la conductividad

elctrica.

2.- Mtodos Qumicos

a) Pirometalurgia: Usa la accin del calor para descomponer losminerales mena para producir metales.

b) Hidrometalurgia Utiliza soluciones acuosas para disolver y

recuperar metales.

c) Electrometalurgia: Se emplea la electricidad con el mismo

objetivo.

Los mtodos qumicos se usan solos o combinados. El mtodo mas

comn es el proceso pirometalurgico de fundicin. Por otro lado, estosmtodos tambin se pueden aplicar a concentrados y a minerales de baja

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ley en forma directa.

1.5.- Clasificacin de las Rocas

Se puede comprobar fcilmente la formacin de muchos tipos de rocas: la de

una roca eruptiva formada por enfriamiento de lava que se desliza a lo largo de

la pendiente de un volcn; la de una roca metamrfica despus del paso de la

lava incandescente sobre la roca preexistente; la de un roca sedimentaria por

evaporacin del agua de mar. Se tiene as tres tipos de rocas en la corteza

terrestre:

1. Eruptivas (denominadas tambin gneas o magmticas):

Formadas por cristalizacin de los minerales procedentes de un silicato fundido

(magma).

2. Metamrficas: Formadas por transformaciones en estado slido de

rocas preexistentes.

3. Sedimentarias: Originadas por alteracin superficial seguida generalmente

de sedimentacin en medio acuoso.

1.5.1. Rocas Eruptivas

De acuerdo a su origen gentico (condiciones de formacin), las rocas

eruptivas se pueden clasificar en tres grandes grupos:

a) Rocas Efusivas (Riolita, traquita, fonolita, latita, latita cuarcfera,

dacita, andesita, basalto).

Las rocas efusivas o volcnicas se originan por un rpido enfriamiento

del magma depositado como lava en la superficie terrestre. Bajo estas

condiciones, se forma una roca con cristales pequesimos no

distinguibles a simple vista. En algunos casos el enfriamiento se ha

producido tan rpidamente que no permite la separacin de ningnmineral y la roca resultante es un vidrio. Los minerales de este tipo de

rocas solo pueden reconocerse con el microscopio.

b) Rocas lntrusivas (granito-granodiorita, sienita-monzonita,

tonalita-grabo cuarzoso, diorita-grabo, peridotita).

Las rocas intrusivas o plutnicas se forman por un lentsimo enfriamiento

del magma en el interior de la corteza terrestre. En estas condiciones,las partculas de minerales tienen la oportunidad de crecer y alcanzar un

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tamao considerable debido a la cristalizacin lenta. Por lo tanto las

rocas de este tipo tienen una textura de cristales, de minerales grandes y

aproximadamente de las mismas dimensiones que pueden reconocerse

y diferenciarse a simple vista.

c) Rocas Filoneanas

Las Rocas Filoneanas se forman por intrusin del magma dentro de las

estrechas hendiduras de las rocas preexistentes. La textura de estas

rocas es por lo general ms fino que la plutnica y ms grande que la

volcnica.

Se han propuesto muchos esquemas para la clasificacin de las rocas

eruptivas, pero la ms prctica para el estudiante elemental es la que

hace uso del criterio mineralgico (composicin mineralgica). Los

minerales fundamentales de las rocas eruptivas son silicatos y

pertenecen a siete grupos que se pueden clasificar de acuerdo a su

color en dos grupos.

Grupo A: Minerales Leucocratos (de colores claros)

1. Cuarzo.

2. Feldespatos. (Ortosa, Microclina, Pagioclasa).

3. Feldespatoides. (Nefilina, Sodalita, Leusita).

Se llaman silicos por estar formados principalmente por cuarzo (SiO2) y

alumina (AI2O3).

Grupo B: Minerales Melanocratos (coloreados)

4. Olivino.5. Piroxenos. (Augita, Egerina, Hiperstena).

6. Anfiboles. (Hornblenda, Arfredsonita, Riedekita).

7. Micas. Moscovita, Biotita, flogopita.

Se caracterizan por la presencia de hierro y magnesio, por lo que se

denominan fmicos.

Los feldespatos (alcalinos o plagioclasas) representan por si solos mas de lamitad de la litosfera y prcticamente estn presentes en cualquier tipo de roca.

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Una primera clasificacin de las rocas eruptivas se puede fundar en el

porcentaje de los minerales fmicos:

Tipo de Roca % de FmicosRocas Leucocratas 0- 30%Rocas Intermedias 30- 60%

Rocas Melanocratas 60-100%

Otro criterio de clasificacin es el grado de saturacin con respecto a la

cantidad de slice (SiO2) presente en los componentes slicos. Se pueden tener

as cuatro grupos:

Tipo de Roca Saturado conSobresaturadas Cuarzo y Feldespatos

Saturadas FeldespatosSubsaturadas Feldespatos y FeldespatoidesSubsaturadas Feldespatoides

Finalmente, otra subdivisin se refiere a la naturaleza de los feldespatos:

1. Predominantemente feldespatos alcalinos.

2. Feldespatos alcalinos y plagioclasas en proporciones casi iguales.3. Predominantemente plagioclasas.

Las rocas son el producto de la cristalizacin del magma. El magma no es

directamente observable, por en sus productos, rocas, lavas y emanaciones

volcnicas, se ha determinado de que es un silicato fundido muy mvil con

temperaturas de unos 1000C, conteniendo muchas sustancias voltiles en

solucin, entre las cuales la principal es el agua.

1.5.2. Rocas Metamrficas

Con el nombre de metamrficas se agrupa a todas las rocas que en estado

slido han sufrido transformaciones en su composicin mineralgica y en su

estructura por haber estado sometidas a condiciones ambientales distintas de

lo que se haban formado originalmente. El metamorfismo puede afectar a

cualquier tipo de roca preexistente.

Es evidente la importancia que en el metamorfismo presentan los factores

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ambientales, sobre todo la temperatura, la presin y tambin la presencia de

fluidos circulantes. El aumento de la temperatura puede estar producido por el

hundimiento en la corteza terrestre o por la proximidad de material magmtico;

la presin puede ser de tipo hidrosttico, engendrada por el peso de las rocas

que estn encima (presin orientada), provocada por los movimientos

teutnicos; los fluidos qumicamente activos que pueden estar presentes son el

agua y otros componentes voltiles, frecuentemente provenientes de los

magmas. De acuerdo a las condiciones de formacin gentica, las rocas

metamrficas se dividen en los siguientes grupos.

Clasificacin Gentica de las Rocas Metamrficas

1 Rocas De Metamorfismo Regional: Originadas por hundimiento

de una parte de la corteza terrestre bajo la superficie a profundidades

variables que determinan valores especficos de los factores

metamrficos de presin y temperatura.

2. Rocas De Metamorfismo Trmico o De Contacto Producidas

esencialmente por un aumento de temperatura debido a la proximidad de

intrusiones o emanaciones magmticas.

3 Rocas De Metamorfismo Dinmico: Originadas en la superficie por

presiones orientadas.

4 Rocas De Metamorfismo Metasomtico o Hidrotermal: Cuando se

produce un cambio sustancial en la composicin qumica, generalmente a

causa de la circulacin de fluidos de origen magmtico.

Por lo tanto, se puede apreciar que, mientras en el metamorfismo regional

se tiene la accin combinada de todos los factores metamrficos, en losotros tres tipos, que se producen solo en zonas muy restringidas,

prevalecen sucesivamente uno de los factores principales: temperatura,

presin y accin qumica.

Estructura de las Rocas Metamrficas

La estructura de las diversas rocas metamrficas revela los factores

principales que han determinado su formacin. As, en el metamorfismoregional, a una profundidad media, a la que corresponden temperaturas y

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presiones hidrostticas bajas pero elevados valores de presiones

orientadas, la estructura se caracteriza por una tpica pizarrosidad, es

decir, una disposicin casi paralela de los constituyen mineralgicos,

algunos de los cuales muestran exfoliacin perfecta, que determinan una

divisin facilsima de la roca segn planos casi paralelos. A mayores

profundidades, la presin orientada es menor a la presin hidrosttica

unida a altas temperaturas y por tanto el grado de orientacin preferida es

muchsimo menor y se puede tener una disposicin en bandas (gnisica)

ms o menos marcadas hasta llegar a una estructura semejante a la de

las rocas intrusivas o plutnicas.

En el metamorfismo trmico generalmente se conserva la estructura

originaria: en las rocas de origen sedimentario la recristalizacin suele

conducir a un mayor grado de compatibilidad y, en especial en las rocas

de grano fino, a la formacin de nuevos cristales en grnulos de mayores

dimensiones que confieren a la roca una estructura porfiblstica. El

metamorfismo dinmico conduce, a la facturacin de la roca preexistente:

las dislocaciones resultantes dejan una huella tambin en cada uno de los

minerales que muestran la estructura cataclstica debida a la trituracin

con deformaciones en los retculos cristalinos.

Clasificacin Zonal de las Rocas Metamrficas.

Se ha dicho ya que el metamorfismo puede conducir a la formacin de

nuevos minerales estables en las nuevas condiciones qumico-fsicas en

las cuales llega a encontrarse la roca preexistente. Puesto que la

temperatura y la presin, principales agentes del metamorfismo, varan

con la profundidad y asociaciones mineralgicas en las rocas; entonces,debe existir una zonacin en la intensidad del metamorfismo. Por lo tanto,

las rocas metamrficas se pueden agrupar en grandes zonas

metamrficas. Se pueden distinguir tres zonas principales:

1.- Epizona

Zona ms superficial. La epizona esta caracterizada por una temperatura

y una presin hidrosttica escasa, pero la presin orientada puede sermuy elevada. Los minerales tpicos son esencialmente filosilicatos, como

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sericita, clorita y talco, con disposicin pizarrosa.

2.- Mesozona

Zona intermedia. . Las caractersticas intermedias de la mesozona estn

manifestadas por los minerales tpicos (micas y anfboles) y por la

disposicin estructural que participa de ambos tipos extremos.

3.- Catazona

Zona ms profunda que limita con las regiones magmticas. En la

catazona la presin orientada es prcticamente nula, mientras que la

temperatura y la presin hidrosttica alcanzan valores tan elevados que la

estructura de determinados minerales metamrficos (como las

sillimanitas) es semejante a la de las rocas intrusivas.

Los tipos ms comunes de rocas metamrficas son: gneis, esquistos,

cuarcita, pizarra, mrmol y serpentina.

1.5.3. Rocas Sedimentarias

Se define como sedimentarias las rocas originadas por erosin fsica y qumica

de cualquier roca preexistente en condiciones superficiales de bajas

temperaturas y presiones y por un ambiente hidratado oxidante.

A) Clasificacin Gentica de las Rocas Sedimentarias

Las rocas sedimentarias se pueden dividir en dos clases de acuerdo a su

origen.

1.- Rocas Sedimentarias de Origen Mecnico

Estas rocas estn formadas por partculas de minerales arcillosos ogranos de minerales que han resistido los ataques qumicos y que han

sido originadas por la alteracin de rocas pre-existentes debido a la

accin de los agentes atmosfricos.

Los materiales as formados, como la grava, arena, arcilla o barro,

llamados sedimentos detrticos, han sido transportados por las aguas o

por los glaciares o por los vientos para depositarse en capas por

sedimentacin mecnica. Las rocas sedimentarias de origen mecnicoson: conglomerados, areniscas, pizarras arcillosas.

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2.- Rocas Sedimentarias de Origen Qumico

Son las rocas formadas por sedimentos qumicos originados por la

disolucin de rocas preexistentes por accin del agua y reunidos en

mares o lagos, donde fueron precipitados por algn proceso de

sedimentacin qumica o biolgica.

Los tipos de rocas sedimentarias de origen qumico de acuerdo a su

formacin se dividen en dos grandes grupos:

a) Por Precipitacin: Constituidos por caparazones calcreos de

los organismos que habitan el mar. Estos caparazones se han

originado por el uso del carbonato de calcio del agua de mar. Las

principales rocas sedimentarias formadas por precipitacin son:

caliza, travertino, dolomita, magnesita, geyserita, diatomita.

b) Evaporitos: Por evaporacin de una parte del agua de mar se

han formado los siguientes minerales: yeso, anhidrita, halita.

B) Clasificacin Mineralgica de las Rocas Sedimentarias

De acuerdo a la presencia de un determinado mineral, las rocas

sedimentarias pueden ser:

1 Carbonatos

2 Cuarzo

3 Arcilla

4 Slice

C) Clasificacin Granulomtrica de las Rocas SedimentariasPor el tamao de grano, las rocas sedimentarias se pueden clasificar

como:

1 Cantos rodados.

2 Arena

3 Limo

4 Arcilla

1.6. Ocurrencia De Los Minerales En La Corteza Terrestre

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Los estimados de la abundancia de los metales se presentan en la Tabla 1.1.

junto con cantidades reales de algunos de los metales ms tiles hasta una

profundidad de 3.5Km.

Tabla 1.1. Abundancia De Metales En La Corteza Terrestre

Elemento Abundancia

Cantidad en

3.5 Km. De Elemento Abundancia

Cantidad en

3.5 Km. De

% corteza (TM) (%) corteza (TM)

Oxigeno 46.4 Vanadio 0.014 1014-1015

Silicio 28.2 Cromo 0.010Aluminio 8.2 1016-1018 Niquel 0.0075

Hierro 5.6 Zinc 0.0070

Calcio 4.1 Cobre 0.0055 1013-1014

Sodio 2.04 Cobalto 0.0025

Magnesio 2.3 1016-1018 Plomo 0.0013

Potasio 2.1 Uranio 0.00027

Titanio 0.57 Estano 0.00020

Manganeso 0.095 1015-1016 Wolframio 0.00015 1011-1013

Bario 0.043 Mercurio 8x10-6

Estroncio 0.038 Plata 7x10-6

Tierras raras 0.023 Oro


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para el futuro por medio de los denominados "ndulos de manganeso", que son

ricos en una variedad de metales, adems del manganeso. Estos ndulos se

estn formando continuamente en aguas con alto contenido de oxigeno,

particularmente en el Ocano Pacfico.

De la Tabla 1.1. Se puede deducir de que el porcentaje de abundancia de 8

elementos ascienden a mas del 99% de la corteza de la tierra; 74,6% esta

constituido por silicio y oxigeno y, solo 3 de los metales industrialmente

importantes (aluminio, hierro y magnesio) estn presentes en cantidades

superiores al 2%. De todos los otros metales tiles ocurren en cantidades

menores al 0,1%; por ejemplo el cobre, que es el metal no ferroso ms

importante, se encuentran en un porcentaje del 0,0055%. Es interesante

observar de que los denominados metales comunes, zinc y plomo, son menos

abundantes que los metales de tierras raras (cerio, terbio, etc.)

Tabla 1.2. Abundancia de Metales en los Ocanos

Elemento

Abundancia en el

Agua de mar

(toneladas) Elemento

Abundancia en el

agua de mar

(toneladas)

Magnesio 1015-1016 Vanadio 109-1010

Silicio 1012-1013 Titanio

Aluminio Cobalto

Hierro Plata 108-109

Molibdeno 1010-1011 Wolframio

Zinc Cromo

Estao Oro


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ejemplo, la casiterita ocurre asociado principalmente con rocas tipo

granito.

1.7. Ocurrencia De Los Minerales En El Per

1.7.1. De Acuerdo A La Morfologa Y Estructura del Per

La ocurrencia de los minerales en el Per de acuerdo a sus rasgos morfo-

estructurales segn la Fig. 1.1 (E. Bellido y L. De Montreuil) es:

1 Cordillera de la costa: Con yacimientos de minerales de hierro y el

oro como subproducto.

2. Faja Costanera: En las llanuras y depresiones de la costa se

encuentran yacimientos de minerales de cobre, en donde el oro esta

como subproducto.

3. Cordillera Occidental: En su vertiente del Pacifico tiene minas de

oro entre Nazca y Ocona. En el resto de su rea aflora depsitos de

minerales de cobre (al oeste) y yacimientos polimetalicos (zinc, cobre,

plomo y plata) en las altas cumbres y hacia el Este, donde el oro se

encuentra como subproducto.

4. Cadena de volcnicos del sur: Sin yacimientos de minerales

importantes.

5. Valles interandinos: Sin yacimientos de importancia.

6. Cuenca del Titicaca Con yacimientos polimetalicos, con oro como

subproducto

7. Cordillera Oriental: Con ubicacin de importantes yacimientos

de oro de origen primario en el sur (Marcapata-Sandia), al norte en

Pataz-Buldibuyo.

8. Cordillera Sub-Andina: No esta estudiada geolgicamente,

motivo por el cual se requiere de una sistemtica exploracin. El roHuallaga en su curso inicial entre la Cordillera Oriental y Cordillera Sub-

Andina tiene lavaderos de oro; asimismo existen lavaderos de oro en

los ros Chinchipe, Cnepa y Santiago, en el lmite con Ecuador.

9. Llanuras del Amazonas. Sin yacimientos detectados hasta la

fecha.

10. Montaas de Shira .Vetillas de oro entre los ros Ucayali y

Pachitea, por lo cual se tiene la presencia de lavaderos de oro en losmismos ros.

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11. Llanura de Madre de Dios, Depsitos de oro aluvial en los ros

Inambari, Tambopata y Madre de Dios.

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Fig 1.1. Rasgos Morfo-estructurales del Per

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1.7.2. De Acuerdo Las Provincias Mtalo genticas

Segn el estudio sobre los Aspectos Generales de la Metalogenia del

Per (Bellido y de Montreuil, 1972), el Per se divide en las siguientes

Provincias Mtalo genticas (Fig. 1.2):

1 Provincia Mtalogentica del hierro (Cordillera de la Costa)

La Cordillera de la Costa esta constituida mayormente por rocas del

Precmbrico y los intrusivos mineralizadores del Paleozoico aflora en

menor proporcin a los intrusivos del Jursico-Cretcico.

Zona de Paracas-Chala: minas de hierro con oro como subproducto

(Marcona).

Zona de Mollendo-Tacna: Depsitos de hierro de poca importancia.

2 Provincia Mtalogentica del cobre (Faja Costanera y Batolito de

la Costa)

La Faja Costanera tiene rocas sedimentarias del Mesozoico y

sedimentarias del Neozoico, paralelo a esta faja aflora de manera

continua y discontinua roca intrusiva intermedia a cida del Cretcico

Superior al Terciario Inferior (Batolito de la Costa) en la vertiente del

Pacifico del Cordillera Occidental.

Zona Chiclayo-Mala: minas cobre con oro como subproducto.

Zona Mala-Acari: minerales de cobre en el Batolito y oro como

subproducto.

Zona Nazca-Ocona: Vetas de oro con cobre en el Batolito de la costa.

Zona Cerro Verde-Toquepala: porfidos de cobre de baja ley con oro como

subproducto

3 Provincia Mtalogentica Polimetlica En Rocas Volcnicas del

Cretcico Superior a Terciario Inferior

Zona de la Cordillera Negra: plata y oro como electrum; minerales de zinc,

plomo, plata y oro como subproducto.

Zona Canta-Huarochiri: minerales de plata y oro como electrum en

mnima cantidad.Zona de Castrovirreyna: minerales de plata, plomo, zinc; el oro se

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recupera como subproducto en los concentrados.

Zona San Juan de Lucamas-Caylloma: minerales de plata y el oro es un

subproducto de los concentrados.

Zona de Condoroma-Palca y Zona de Santa Lucia: en las dos zonas se

encuentra minerales plata y presencia de oro como subproducto, adems

de minerales de tungsteno.

4 Provincia Mtalogentica Polimetlica En Rocas Sedimentarias

Del Mesozoico,

Zona Hualgayoc-Michiquillay: con minas de cobre, zinc, plata, plomo y oro

como subproducto.

Zona de Sayapullo-Michiquillay: con minerales de zinc, plomo, plata,

cobre; el oro como subproducto.

Zona de Huallanca (Hunuco)-Oyon: minerales de zinc y de plata con oro

como subproducto.

Zona de Cerro de Pasco: minerales de polimetalicos con presencia de

oro.

Zona de Huaron-Carhuacayan: similar a los anteriores.

Zona de Morococha-Yauricocha: el oro como subproducto.

Zona de Cercapuquio-Tinyaclla: con minerales de plomo, zinc, plata; el

oro como subproducto.

Zona de Andahuaylas-Yauri.

Zona del Desaguadero: las dos ltimas zonas tienen el oro como

subproducto.

5 Provincia Mtalogentica Polimetlica De La Cordillera OrientalLa Cordillera Oriental esta constituido principalmente por rocas del

Precmbrico y Paleozoico, el intrusivo mineralizador es del Paleozoico,

Jursico y en menor proporcin del Cretcico Superior al Terciario

Inferior.

Zona Pataz-Buldibuyo: es una zona muy importante de oro en vetas de

rocas intrusivas del paleozoico, cuyo contenido de cobre aumenta con la

Profundidad.Zona Tapo-Ricrn: presencia anmala de minerales de cromo. Vetas con

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presencia de oro

Zona Concepcin-Cobriza: minerales de cobre y oro como impureza.

Zona Vilcabamba: con presencia anmala de minerales de uranio

Zona Chimboya-Aricoma: oro como subproducto.

Zona de Marcapata-Sandia: con presencia de vetillas de oro en rocas

Metamrficas del ordovicino de un gran potencial, pero tiene una capa de

morena producto de la erosin glacial con contenido de oro. La erosin

por accin de la lluvia y de los deshielos de esta zona ha dado lugar a los

depsitos sedimentarios de placeres en los ros Inambari, Tambopata y

Madre de Dios.

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Fig. 1.2. Mapa Metalognico del Per

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1.8. Importancia Econmica De Los Minerales

El enorme crecimiento de la industrializacin desde el siglo XVIII a la fecha ha

conducido a un incremento dramtico en la produccin anual de los metales,

particularmente de los metales base (Cu, Pb, Zn y Sn). La produccin del cobre

creci 250 veces en relacin a hace 150 aos, mientras que el Al experimento

una expansin en su produccin aun mucho mayor; en trminos de bauxita. La

produccin de inicios del siglo XX ha crecido 900 veces ms.

El precio de casi todos los metales esta determinado por el suministro y la

demanda. El precio de la mayora de los metales comunes, particularmente del

cobre, que varia con la inflacin, tiene un efecto drstico en la economa de

muchas minas y pases, como Zambia, Chile y Per; que dependen

principalmente de sus industrias mineras.

Las variables que afectan al suministro y demanda de los metales, y por lo tanto

el precio de los minerales, se pueden agrupar en dos clases.

1.- Variables Estructurales:

a. Evolucin de la demanda de los pases industrializados que utilizan los

metales como insumos y materias primas.

b. Crecimiento de los pases asiticos (Japn, China, India, etc.) y de

Amrica Latina.

c. Explotacin de grandes yacimientos minerales.

d. Innovaciones tecnolgicas, que tienden a sustituir materiales caros y

escasos por otros mas baratos, abundantes duraderos y mas prcticos.

e. Crecimiento poblacional que da lugar a la creacin y desarrollo de

nuevas ciudades.

2.- Variables coyunturales:

a. Variacin del precio del petrleo, como por ejemplo cuando la O.P.E.P

de 1973-4 cuadriplico el precio; porque se ha estimado de que el costo de

energa en la produccin de cobre es de casi el 35% del precio internacional

del metal.

b. Especulacin del mercado.

c. Guerras y revoluciones.d. Cierre de minas.

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e. Movimientos de reservas (stook).

En relacin a Latinoamrica, la minera y el procesamiento de minerales es

la industria relativamente mejor desarrollada. As, el cobre de Chile y Per, el

estao de Bolivia, el mineral de hierro de Brasil y un gran nmero de

minerales representan un porcentaje muy importante del P.B.I y de las

exportaciones de la regin.

1.9.- Aporte Econmico de la Minera en el Per

TABLA 1.3. PRODUCCION MINERA METALICA POR PRODUCTOS EN EL

PERU, 2001-2010

VARIACIN PORCENTUAL PRODUCCIN MINERO METLICA 2001-2010

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TABLA 1.4. PRODUCCION DE MINERALES NO METALICOS EN EL PERU (t) 2001-2010

TABLA 1.5.- INVERSIONES TOTAL ANUAL POR EMPRESA 2010

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TABLA 1.6. PER: RANKING DE PRODUCCIN MINERA, 2010

MINERAL MUNDO LATINOAMERICA

TABLA 1.7. RESERVAS MUNDIALES DE MINERALES

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MINERALRESERVAS PROBADAS Y

PROBABLES EN MILLONES DETM

% DE RESERVASMUNDIALES

RANKING A NIVELMUNDIAL

COBRE 60,000 11% 2

ORO 14,000 3% 5

PLATA 36,000 14% 1

ZINC 18,000 10% 3

PLOMO 3,500 5% 4

ESTAO 710,000 12% 3

TABLA 1.8 .- RANKING DE INVERSIN MINERA POR REGIN 2010

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CAPITULO 2

DEPOSITOS Y YACIMIENTOS

DE MINERALES

2.1. Depsitos de Minerales

Se conoce como deposito de mineral a toda concentracin natural de una

o mas especies de minerales metlicos o no metlicos. Los depsitos de

minerales se pueden subdividir de manera general en dos tipos:

1 Depsitos Comunes

Formados por rocas, de las cuales se ocupa la petrografa2 Depsitos Especiales

Formados por minerales tiles, objeto de estudio de la geologa

econmica

La mayora de depsitos de minerales, especialmente los que son de

importancia econmica, se pueden presentar en masas lenticulares o

tabulares que se conoce con el nombre de filones. Los filones son fisuras

en rocas preexistentes rellenadas con masas procedentes de

cristalizacin magmtica. Los filones de pequeas dimensiones se llaman

vetas, y cuando se interrumpen para formar cmulos de forma lenticular,

se denominan lentes.

De acuerdo a los procesos formadores, los depsitos de minerales se

pueden clasificar como:

1 Depsitos de minerales formados por procesos magmticos.

2 Depsitos de minerales formados por procesos de intemperismo o

Meteorizacin

3 Depsitos de minerales formados por procesos de sedimentacin.

2.1.1. Depsitos De Minerales Formados Por Procesos Magmticos

Actualmente es casi universal admitir que los minerales de los filones

fueron depositados por soluciones acuosas. Sin embargo, los depsitos

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de minerales de mayor importancia economica se supone han sido

depositados por soluciones magmticas en proceso de enfriamiento y

cristalizacin. Dado que dichas soluciones termales son ascendentes, la

presin y temperatura son cada vez menos intensas, condicionado la

deposicin del material disuelto. Se ha demostrado que ciertos minerales

se forman en condiciones de presin y temperatura determinadas.

Esta clase de depsitos se forman como consecuencia de la cristalizacin

del magma a profundidades y temperaturas variables y altas. De acuerdo

a las etapas de la cristalizacin magmtica, los depsitos de minerales se

pueden clasificar corno:

1 Ortomagmticos

Son los depsitos formados por concentracin o cristalizacin magmtica

de los minerales accesorios en cantidades y volmenes variables. Se

presentan los siguientes tipos:

a. Diseminado

El mineral til ocurre en forma diseminada en el cuerpo de las rocas.

Por ejemplo, los depsitos de diamantes de Sudfrica.

b. De segregacin

Los minerales econmicos al diferenciarse en el magma por

cristalizacin pueden trasladarse o segregarse hacia el interior del

magma o hacia las zonas perifricas.

c. De inyeccin

Los minerales econmicos son concentrados por diferenciacin y no

permanecen en el lugar de acumulacin original, sino que son

inyectados en las rocas adyacentes.

2 Pegmtiticos-Neumatolticos

Originados por cristalizacin de fluidos magmticos residuales con alto

contenido de gases. Las pegmatitas son rocas de granos

excepcionalmente gruesos, compuestas por cuarzo, feldespatos y micas.

Algunas pegmatitas pueden contener minerales que contienen elementos

raros como los lantnidos o tierras raras. Entre los yacimientos tpicos

neumatolticos, se destaca los yacimientos bolivianos de casiterita.

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3 Hidrotermales

Originados por deposicin de soluciones acuosas en los diversos tipos de

fisuras de las rocas. Estos depsitos se dividen normalmente de acuerdo

a la temperatura de las soluciones acuosas, en:

a. Depsitos de Alta Temperatura o Hipotermales

Formados a gran profundidad, a altas presiones y temperaturas (300 a

500C). Existen varios tipos de filones de alta temperatura definidos

porque contienen minerales caractersticos: filones de casiterita,

wolframita y molibdenita; filones de cuarzo y oro; filones de turmalina y

cobre; filones de turmalina y plomo.

Los minerales econmicamente importantes son: la casiterita, wolframita y

scheelita, molibdenita, oro nativo, calcopirita y galena. Los minerales

asociados a este tipo de filones son: pirita, pirrotita, arsenopirita, bismutita

y magnetita. El cuarzo es la ganga ms corriente y esta frecuentemente

acompaado por fluorita, turmalina, topacio, axinita y otros minerales que

contienen voltiles. Los metales ms importantes que se obtienen de los

depsitos hipotermales son: estao, wolframio, oro, molibdeno, cobre y

plomo.

b. Depsitos de Temperatura Media o Mesotermales

Formados a profundidades medias, a altas presiones y temperaturas (200

a 300C). Los principales minerales menas son: pirita, calcopirita,

arsenopirita, galena, blenda, tetraedrita y oro nativo. El cuarzo es el

principal mineral ganga, pero tambin son comunes los carbonatos

(calcita, anquerita, siderita y rodocrosita). Los principales metales que seobtienen de estos depsitos son: oro, plata, cobre zinc y plomo.

c. Depsitos de Baja Temperatura o Epitermales

Formados a poca profundidad, a presin moderada y temperatura de 50 a

200C. Los minerales tpicos de depsitos epitermales son: oro nativo,

marcasita, pirita, cinabrio y estibina. Entre las gangas se encuentran el

cuarzo, palo, calcedonia, calcita, aragonito, fluorita y baritina. Losmetales ms importantes que se encuentran en estos depsitos son oro,

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plata y mercurio.

Como los constituyentes voltiles y/o lquidos de las soluciones

hidrotermales son los responsables de la mineralizacin, entonces de

acuerdo a la forma de como se han depositado estos elementos en la

corteza terrestre, los depsitos hidrotermales se pueden clasificar tambin

en los siguientes tipos:

a. Depsitos Metasomticos de Contacto

Formados debido a que los elementos voltiles residuales reaccionan en

la zona de contacto con las rocas encajonantes. Originan importantes

depsitos de hierro, tungsteno, molibdeno, cobre, plomo, zinc, etc.

b. Depsitos por Relleno de Fractura

Son formados cuando las soluciones hidrotermales que ascienden

rellenan las fracturas de las rocas. Por Io general tienen forma tabular, por

Io que tambin se les denomina depsitos filoneanos o de veta.

c. Depsitos de Remplazamiento

Originados cuando las soluciones hidrotermales entran en reaccin

qumica con determinadas rocas, por ejemplo caliza, y tienen formas

irregulares.

De los dos ltimos depsitos se extrae la mayor cantidad de minerales

metlicos de cobre, plomo, zinc, plata, oro, tungsteno, molibdeno, estao,

bismuto, arsnico, uranio, etc.

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FIG. 2.1. Depsitos de Minerales: a. Por segregacin, b. Metasomtico de

contacto, c. Relleno de fisura, d. De remplazamiento

2.1.2. Depsitos De Minerales Formados Por Procesos De

Intemperismo

Son los depsitos formados por el intemperismo fsico y principalmente

qumico de las rocas preexistentes. Los principales procesos de

intemperismo formadores de depsitos de minerales son:

1 La alteracin qumica en climas tropicales de los minerales que forman

las rocas producen los llamados suelos laterticos. La bauxita que es el

mineral ms importante de aluminio tiene este origen.2 El traslado de minerales no resistentes a la meteorizacin qumica y

concentracin en el lugar de los minerales resistentes como el cuarzo,

oro, platino, etc. formando los depsitos residuales.

3 La disolucin por lixiviacin de minerales y la posterior redeposicin de

minerales tiles en zonas de oxidacin cuyo limite es el nivel de aguas

subterrneas - nivel fretico, dando como resultado un enriquecimiento

secundario. Los residuos remanentes en la superficie de oxidacin formanel sombrero de hierro.

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FIG. 2.2. Depsitos de mineral originado por intemperismo y pordeposicin residual.

Los minerales de los depsitos filoneanos, especialmente los sulfuros,

son fcilmente alterables, por lo que en un mismo filn se encuentran los

minerales primarios (es decir, los depositados originariamente por las

soluciones ascendentes en las fisuras) y los minerales secundarios,

formados por alteracin qumica de los primarios.

Los sulfuros son fcilmente oxidables en sulfatos, sobre todo los solublesen las aguas descendentes saturadas de oxigeno. Sin embargo, dado que

el oxigeno se pierde a una distancia relativamente breve de la superficie,

los minerales secundarios se encuentran solo en la parte superior del

filn. A menudo, la zona elevada es tambin una zona de enriquecimiento

secundario; as mientras la parte superior es gradualmente rebajada por

la erosin, su contenido metlico desciende al filn por accin del agua,

concentrndose, cuando esta pierde su oxigeno, en una zona mas baja.Este proceso es valido para muchos sulfuros (a-excepcin los de hierro).

La pirita es el ms abundante de los minerales filoneanos primarios. Al

oxidarse forma el oxido ferrico hidratado insoluble (o limonita) que

permanece en la superficie, por lo tanto, la parte superior del filn se

transforma en una masa limontica, mas conocida con el nombre montera

de hierro o gossan. El color pardo amarillento, y el aspecto oxidado del

afloramiento de muchas vetas, sirven de gua para encontrar un

determinado mineral.

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FIG. 2.3. Zonacin de alteracin hidrotermal en un prfido cuprfero tpico, como la sintetizaraLowell y Gilbert (1970); la compilacin estuvo basada principalmente en ejemplos del suroeste

de Estados Unidos. Ligeramente modificada de Lowell y Gilbert (1970) agregando una zona

poco profunda de alteracin arglica avanzada (AA). Otras abreviaturas: K = potsica; A =

arglica; QSP = cuarzosericita- pirita; P = propiltica.

En las vetas que contienen minerales de elementos diversos

(especialmente hierro y cobre), se pueden producir numerosas

reacciones, incluso oxidorreducciones que contribuyen a la formacin deminerales secundarios, a veces mas ricos, por ejemplo en cobre (covelita,

calcosita) que el primario (calcopirita). La oxidacin de la pirita y de los

sulfuros de cobre produce sulfato ferrico y acido sulfrico el cual

reacciona con el cobre para dar sulfato de cobre soluble. A medida que

esta solucin de sulfato de cobre desciende, a travs de una capa

reductora, reacciona con los sulfuros presentes en ella, recubrindolos

con una capa de sulfuros de cobre secundarios, principalmente calcita o

reemplazndolos por ellos. Cuando la oxidacin penetra ms

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profundamente, esos minerales reaccionan a su vez y originan una

emigracin descendente del valioso metal en los filones. En

consecuencia, cerca de las aguas freticas puede haber una zona de

enriquecimiento secundario, una concentracin de cobre derivada de los

minerales primarios de la capa superior original. Por debajo de las zonas

de enriquecimiento secundario la mena varia gradualmente hacia los

minerales primarios. El enriquecimiento secundario es muy importante

desde el punto de vista econmico, ya que puede convertir en

aprovechable un depsito primario de bajo contenido.

Otros casos comunes de la alteracin de minerales primarios son: la

blenda se transforma en hemimorfita y smithsonita; la galena en anglesita

y cerusita; los sulfuros de cobre en malaquita, azurita, cuprita y cobre

nativo.

2.1.3. Depsitos De Minerales Formados Por Procesos

Sedimentarios

Son los depsitos que se han originado en medios acuosos como los ros,

lagos o mares. Se pueden formar por sedimentacin mecnica o qumica.

a. Por sedimentacin mecnica

Originados cuando las aguas en circulacin, arrastran, depositan y

acumulan en sus valles a los minerales mas pesados y

qumicamente estables. Se forman as los llamados depsitos de

placer, como por ejemplo los depsitos de placer de oro, platino,

casiterita, etc.

b. Por sedimentacin qumica

Son los depsitos que se han formado de preferencia en los lagos y

mares. De acuerdo a los diferentes minerales que contenga el agua

en solucin se pueden originar depsitos de sales, depsitos de

hierro sedimentario, de manganeso sedimentario, de sedimentacin

orgnica, etc.

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2.2. Afloramiento de los Depsitos de Minerales

As como un animal o una planta dejan una huella particular distinta de otros

animales o plantas, los minerales colorean los cerros y alteran en distintas

formas los lugares donde se encuentran. Adems, as como el barro al secarse

deja grietas por el agua evaporada, los minerales dejan huella en las rocas al

ser oxidados por el intemperismo. Por ejemplo, la galena (mineral de plomo)

deja aberturas cbicas, la chalcopirita (mineral de cobre) los deja alargados, la

pirita (mineral que acompaa a otros) deja huecos como si hubieran tenido

dados.

Los lugares ms favorables para buscar depsito de mineral son:

1 Los cerros que presentan dos rocas de contacto, distintas, en especial

cuando una de ellas es caliza.

2 Los cerros vecinos a otros que presenten vetas.

3 Las quebradas opuestas a otras que tengan mineralizacin.

4 Las quebradas o sitios de roca descubierta.

5 Los sitios que presentan cambios en el color o caractersticas distintas de las

rocas vecinas.

6 En general se debe observar los rodados de cerros y quebradas, ya que si

muchos de ellos tienen chispas de mineral o rasgos de xidos, debe existir

mineralizacin en la parte alta.

7 Tambin hay que observar a las arenas de los ros y mares, examinar el

color del agua de los ros, lagunas o charcos.

Los afloramientos del mineral pueden ser claros y perfectamente visibles o

pueden estar enmascarados por depsitos detrticos. Si el filn es mas fuerteque la roca encajonante, el afloramiento se ve como un faralln que sobresale

de la superficie del terreno (Fig. 2.4a). Si la roca encajonante es mas blanda

que la veta, entonces se ve como una zanja (Fig. 2.4b). Los afloramientos que

tienen cavidades o depresin con minerales cristalizados en su interior, son un

buen indicio para efectuar algunos cateos.

En la actualidad son muy importantes los colores de los afloramientos porque

indican el mineral primario probable que ha sido alterado por fenmenosgeolgicos. Por ejemplo, el cobre presenta generalmente una oxidacin verde y

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otras veces morado, color "concho de vino"; el hierro se altera a rojo o amarillo

fuerte; la plata y el plomo, amarillo plido. Las muestras frescas y oxidadas que

se encuentren deben ser analizadas por el elemento principal y por posibles

elementos que estn asociados. Ejemplo: una muestra de plomo adems del

anlisis del plomo debe analizarse por zinc, oro, plata, cadmio y otros, pues

muchas veces los elementos que no se ven a simple vista hacen provechoso

un depsito de mineral.

Fig. 2.4. Tipos de afloramiento de vetas de mineral, (a) afloramiento tipo

faralln. (b) Afloramiento tipo zanja

2.3. Yacimientos De Minerales

Los yacimientos de minerales para la obtencin de metales se caracterizan por

una gran variedad de formas. La forma mas comn es la del tipo de un cuerpo

mineralizado cuyas superficies laterales son aproximadamente paralelas. Las

rocas que encierran a la veta se llaman rocas "encajonantes".

Los depsitos de minerales, especialmente las vetas de menas tiles, que si

son econmicamente aprovechables reciben el nombre de yacimiento. Es

importante sealar que existen diferentes tipos de yacimientos mineros, los

cuales tienen que ser explotados utilizando tcnicas y procedimientos

diferentes para cada caso. Los yacimientos de minerales se pueden clasificar

de acuerdo a la forma como se encuentran en la naturaleza de la siguientemanera:

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a. Vetas

Una veta es una grieta de la corteza terrestre rellenada con minerales.

Por lo tanto, el cuerpo mineral es de forma alargada, limitado por planos

irregulares de rocas denominadas "encajonantes" (Fig. 2.5a).

Generalmente la veta es vertical. Cuando el cuerpo mineral aparece

tendido o echado se le llama "manto". Las vetas, conocidos tambin como

filones, es el tipo de yacimientos mas comn del Per. Las vetas son de

dimensiones muy variables, tanto en espesor (desde pocos centmetros a

centenares de metros) como de extensin (de pocos centmetros a

centenares de kilmetros).

b. Diseminados

Se llama as al cuerpo mineral que aparece en forma de hilos que

atraviesan la roca en todos las direcciones, o bien como puntos o motas

de mineral que cubren grandes extensiones (Fig. 2.5b). En el Per

Toquepala, Michiquillay, Cerro Verde, Yanacocha son yacimientos de esta

clase.

FIG. 2.5. Yacimiento tipo veta y tipo diseminado

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FIG. 2.6. Yacimiento tipo contacto

c. Aluviales

Es un yacimiento formado por granos, placas o pepas de mineral de

diferentes formas y tamaos que estn depositados en las arenas o

lechos de los ros o de los mares. Generalmente son de oro, tungsteno y

titanio Como ejemplos de estos yacimientos se tienen los lavaderos deSandia en Puno; de Pallasca en Ancash y del ro Madre de Dios.

d. Contacto

Es un depsito mineral formado a lo largo del encuentro entre dos rocas

de distinto origen, casi siempre una de ellas es caliza (Fig. 2.6). Ejemplos

de este tipo de yacimientos se tiene en Antamina, Milpo y Atacocha.

2.3.1. Elementos de Yacimiento

La dimensin y la posicin de una veta esta determinada por sus

elementos del yacimiento, que son: rumbo, buzamiento y potencia.

1 El Rumbo o la Direccin de Buzamiento

Esta determinado por la "lnea de direccin" formada por la

interseccin del estrato con el plano horizontal.

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2 Angulo de Direccin

Es el ngulo que forma la lnea de direccin del yacimiento. Seala

la posicin de ste con respecto a los puntos cardinales.

FIG. 2.7. Zonamiento de una veta de un yacimiento polimetllico de Zn, Cu, Pb,

Ag y Au emplazado en el flanco Oriental del batolito de la costa. La

mineralizacin se produjo de NE (lugar de mayor temperatura) a SW Lugar de

menor temperatura.

3 Lnea de Buzamiento

Es la lnea que corre en el plano del estrato perpendicularmente a

la lnea de rumbo.

4 ngulo de Buzamiento

Es el ngulo diedro formado por la lnea de buzamiento y el piano

horizontal de la veta; equivale al ngulo plano que forman la lnea

de mxima pendiente de una veta y su proyeccin en el plano

horizontal. El buzamiento de una veta se designa por un valor

angular, medido por el clinmetro y por la direccin de buzamiento.

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5.Potencia

Es el espesor de una veta medido como la distancia mas corta

entre sus superficies laterales.

Por lo general la potencia, ngulo de buzamiento y ngulo de

direccin de las vetas varan con la profundidad y el rumbo.

Los procesos de formacin de las cordilleras han alterado la posicin

primitiva de los yacimientos, ocasionando variaciones en el ngulo de

buzamiento, pliegues y desgarramientos de los cuerpos mineralizados,

acompaados de desplazamiento subsiguientes de sus partes, unas

respecto de otras, dando lugar a las fallas laterales y normales.

2.4. Prospeccin y Exploracin de Yacimientos de Minerales

La prospeccin tiene por finalidad el descubrimiento de yacimientos nuevos de

minerales y la descripcin preliminar de su forma, dimensiones y composicin

mineralgica. En cambio el objetivo de la exploracin es el estudio detallado de

la calidad del mineral, determinar las reservas y su orientacin geolgica. No

existe un lmite definido entre prospeccin y exploracin.

2.4.1. Prospeccin de Yacimientos de Minerales

Para la determinacin de los recursos minerales se emplea en la

actualidad los siguientes mtodos:

a. Interpretacin de imgenes creadas por la energa radiante y

captada por percepcin remota a travs de satlites.

b. Aerofotografa, para ubicar las estructuras ms favorables.c. Geoqumica, permite detectar la presencia o no de minerales

deseables al comparar anlisis qumicos de la corteza terrestre de zonas

seleccionadas y referirlos al promedio general que presenta la zona

escogida para el estudio.

d. Geobotnica, es la bsqueda de yacimientos de minerales

realizada mediante anlisis qumicos de las plantas o estudios botnicos.

e. La geofsica, ubicacin de yacimientos en base a las diferentespropiedades fsicas de los minerales. Es el mtodo ms utilizado para la

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deteccin de minerales. Las tcnicas de prospeccin geofsica que se

pueden emplear son:

- La magnetometra; que esta basa da en la medicin de la

distribucin del campo magntico normal de la tierra por la presencia

de rocas con propiedades electromagnticas mediante

magnetmetros.

- La electrometra; el diferente comportamiento de los materiales

frente al paso de la corriente electrnica es conocido como

conductividad elctrica. La prospeccin geoelctrica se fundamenta

en la distinta conductividad elctrica de las rocas al aplicarles una

fuente controlada de energa elctrica.

- Sismometra: La diferencia de velocidad de propagacin de las

hondas ssmicas depende de los distintos tipos de rocas presentes

en el terreno. La generacin de impulsos cortos de energa ssmica

por el impacto de cargas explosivas son registradas por sismgrafos

que miden el intervalo entre el momento de la explotacin y la

llegada de las ondas a distancias preestablecidas.

- La gravimetra: Determina la distribucin desigual de la fuerza de

gravedad entre las rocas y minerales ms pesados o muy livianos.

- Radiometra: Detecta y mide las radiaciones radiactivas,

principalmente los rayos gamma.

Todas estas tcnicas permiten reducir al rea de estudio a las zonas

anmalas, en otras palabras aquellas zonas que no presentan las mismas

caractersticas de la regin en general, razn por el cual es de presuponerla existencia de minerales.

2.4.2. Exploracin de Yacimientos de Minerales

Despus de la prospeccin minera, es necesario realizar la exploracin

para delimitar la dimensin del yacimiento. Es importante conocer si es

que existe un volumen tal de mineral que garantice la recuperacin de las

inversiones, adems de un excedente significativo que lo haga atractivopara los inversionistas. Para definir al yacimiento tanto en su extensin

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lateral como longitudinal y en profundidad, es necesario realizar un

programa de sondajes sistemticos y de labores mineras, como tneles y

piques (labores verticales a profundidad).

2.4.2.1. Sondajes

El sondaje o sondeo, es el mtodo de exploracin ms ampliamente

utilizado. La tcnica actual de sondeo permite perforar los pozos

profundos de hasta 6 Km. y se estima que en el futuro se podrn

realizar sondajes de hasta 15-18 Km. En el proceso de sondeo se

extraen de los pozos muestras, denominados testigos, de rocas con

el objetivo de realizar:

- Anlisis qumicos.

- Anlisis petrogrfico y mineragrfico.

- Estudio metalrgico.

Los pozos de sondeo son perforaciones cilndricas de pequeo

dimetro efectuadas en la roca mediante instrumentos especiales de

perforacin, fundamentalmente por rotacin y percusin. Los

dimetros de los pozos de sondaje varan desde 16 mm hasta los

1500 mm. Las partes fundamentales de un pozo de sondeo son:

1Boca

2 Tajo

3 Pozo

4 Superficies laterales o paredes

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FIG. 2.8. Partes de un pozo de sondaje: (a) 1 boca; 2 tajo, 3 pozo; 4 paredes.

(a) Tajo continuo, (b) tajo circular.

Los sondajes que se perforan desde la superficie pueden ser:

- Verticales

- Inclinados

Si se los perfora desde labores subterrneas pueden tomar las

direcciones:

- Vertical

- Inclinada

- Horizontal

- Ascendente

Los tipos de sondeo pueden ser:

1 Tajo continuo, que se realiza por toda la superficie del fondo para

pozos de explotacin, ventilacin, etc.2 Tajo circular, que se realiza por un espacio anular; quedando

intacta una columna de material rocoso, testigo.

De acuerdo con los esfuerzos generados y el tipo de herramientas

empleadas los mtodos de sondeo se dividen en:

1Rotativos

2 De percusin

3 De rotacin y percusin.

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2.4.2.2. Labores Mineras

Por labores mineras se entiende a las excavaciones de diferente

forma y direccin, practicados por el hombre en la corteza terrestre y

ligadas con la superficie directamente a travs de otras galeras. Las

labores mineras se realizan con ayuda de explosivos, utilizando

medios de mecanizacin y a mano.

Fig. 2.9. Labores mineras: 1. Pozo de sondeo. 2. Calicata. 3. Zanja.

4. Crucero.5. Galeria 6. Pozo de mina. 7. Cortaveta. 8. Recorte.

9. Contracielo. 10. Veta de mineral

Las partes de una labor minera son:

1 Boca o abertura

Es el lugar de salida a la superficie o de unin con otra excavacin.

2 Frente de arranque o ataque (tajo)

Es el extremo de la excavacin que se desplaza a medida que estaavanza.

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3 Paredes

En los socavones o galeras, horizontales, adems de las paredes

debe tomarse en cuenta el techo y el suelo (base, piso).

Los tipos de labores mineras que se pueden desarrollar son:

4 Zanjas

Las zanjas son labores a cielo abierto, de gran con corte transversal

trapezoidal (con menos frecuencia) con corte transversal recto, cuya

profundidad va desde 1 - 3 hasta 5 m, siendo su ancho por la base

superior de hasta 2 - 2,5 m y por la inferior (por el fondo) desde 0,4

hasta 1 m.

Las zanjas con paredes verticales suelen ser denominadas

trincheras. A fin de evitar el desmoronamiento, las paredes de las

zanjas pueden apuntalarse. Para ello se las suele reforzar con

costeros u otros materiales del lugar, a los que se asegura con

travesaos Para la excavacin de las zanjas se usan por regla

general, palas, picos, barretas y a veces palas neumticas o

martillos picadores.

5 Calicata o Pozo de Cateo

El pozo de cateo sirve para la exploracin del yacimiento,

ventilacin, descenso de materiales y para otros fines auxiliares. Las

calicatas son excavaciones realizadas verticalmente o en forma casi

vertical, de seccin transversal rectangular, cuadrada o circular, de

0,9-2,0 m2 de superficie y hasta 30 m. de profundidad (raramentems) comunicadas directamente con la superficie.

6 Cruceros

Son pequeas excavaciones horizontales subterrneas que

interconectan calicatas.

7 Pozo de Mina o de ExploracinEs una excavacin vertical o inclinada con acceso directo a la

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superficie destinada a facilitar los trabajos relacionados con la

exploracin de minerales tiles. La profundidad de los pozos de

exploracin alcanza los 150-250 m. y la superficie de su corte

transversal (por lo comn, rectangular) va desde 6 hasta 14m2. Estas

labores mineras se emplean fundamentalmente para reconocer

vetas de buzamiento vertical o casi vertical en superficies planas. El

trabajo de excavacin de un pozo requiere de operaciones similares

a las de las calicatas.

A partir del pozo se practican las labores subterrneas horizontales.

Las principales labores subterrneas horizontales son:

- Los socavones

- Las cortavetas

- Las galerias

A estas excavaciones se hallan unidades, otras labores auxiliares

horizontales o verticales, como:

- Recortes

- Contracielos

- Tiros ciegos

Durante la explotacin el pozo de mina se usa para la extraccin del

mineral, al descenso y ascenso del personal y los materiales. En el

pozo de mina van canalizados los cables elctricos, las tuberas de

conduccin de agua y aire comprimido; a travs de los pozos se

efecta la aireacin de todas las labores subterrneas.

La parte superior del pozo se llama "boca" o "bocamina" y la inferior

se conoce como "sumidero" o "fosa colector".

La seccin transversal de los pozos de mina de explotacin puede

tener una forma redonda o rectangular, a veces elptica. Los pozos

de seccin redonda son entibados con un revestimiento de hormign

u hormign armado. El dimetro de estos pozos suele ser de 4 a 8m.Los pozos de forma rectangular son provistos de un estibado de

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madera o metlico; el rea de su seccin es de 8 a 25m2. La

profundidad de los pozos esta determinado por la del yacimiento,

alcanzando en ocasiones de 2 3 Km.

8 Socavn

Es la labor subterrnea horizontal, directamente comunicada con la

superficie, de seccin transversal rectangular, cuadrada, en forma de

trapecio o abovedada. El rea de seccin transversal es de 3 a 4m 2

y se los excava en las condiciones de un relieve plano, durante los

trabajos de reconocimiento y explotacin de yacimientos de

minerales tiles. Se usa para la extraccin de mineral a la superficie,

el acarreo de materiales, y a veces tambin para el transporte del

personal por medio de carriles o sin carriles. En funcin de la

ubicacin de las vetas de minerales tiles, los socavones se dividen

en:

- Socavones longitudinales, cuando se hacen a lo largo de la veta.

- Socavones transversales, cuando cortan las vetas.

- Tneles, socavones que atraviesan el macizo de parte a parte.

9 Cortaveta

Es la labor minera subterranea horizontal y transversal cuya entrada

comunica con otra labor minera, practicada en las rocas estriles y

por las vetas de mineral en sentido transversal al rumbo con un

ngulo determinado, ms comnmente cruzado su rumbo.

Excavndose solo en la roca.

10 Galera

Es la labor minera subterrnea horizontal, cuya entrada comunica

con otra excavacin subterrnea y que es practicada en direccin de

las capas de mineral til, cuando la posicin de la veta es inclinada o

vertical; o en cualquier direccin cuando la veta se encuentra en

posicin horizontal. Una galera de mina es excavada segn elrumbo del cuerpo mineralizado.

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Las galenas horizontales excavadas en rocas desmoronables son

entibadas con madera, hormign o metal; en tanto que las galeras

excavadas en rocas firmes, muchas veces prescinden de

fortificacin. Segn el tipo de entibado, las galeras tienen una

seccin de forma trapezoidal, abovedada o rectangular.

11 Recorte

Labor subterrnea horizontal orientada por la potencia horizontal de

la veta practicada a partir de galeras y socavones en forma

transversal al rumbo de la veta, excavndose en el mineral.

12 Contracielo y Tiro Ciego (Contrapozos)

El contracielo es la labor practicada desde otras labores

subterrneas horizontales hacia arriba; en cambio, el tiro ciego o

contrapozo se efecta hacia abajo siguiendo el buzamiento de la

veta.

El contracielo es una galera minera vertical o inclinada, sin salida

directa a la superficie y destinadas a la bajada del mineral

arrancado, circulacin de la gente, levantamiento, descanso de

materiales, ventilacin. A diferencia de un contrapozo, el contracielo

no se utiliza para elevar estriles o mineral. El contracielo o realce

son excavaciones de abajo hacia arriba.

97469988 mineralurgia capitulo 1 y 2

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