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Aplicaciones de los minerales pesados en la
resolución de problemas estratigráficos y
estructurales
Dr. Aldo Alván
Dirección de Geología Regional
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1. Acerca de los minerales pesados
2. Minerales pesados (espectros)
3. Minerales pesados (single grains)
4. Levantamiento/exhumación/erosión
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1. Acerca de los Minerales pesados
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1. Acerca de los minerales pesados
(Foto Y. Bustamante)
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1. Acerca de los minerales pesados
Densidad >2.87 g/cm3
Abundancia en la muestra 1%
Resistencia al transporte sedimentario (desgaste)
Resistencia al intemperismo (química (Morton & Hallsworth, 1994)
(Foto Y. Bustamante)
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63 µm
titanitas granates anfíboles
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Polit
un
gst
ato
de
sod
io
Boenig
k (
1983)
Politungstato de sodio.
Embudos de separación. Laboratorios del INGEMMET.
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Aporte sedimentario
Aporte sedimentario
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Aporte sedimentario
Aporte sedimentario granito
cuarzo,
feldespato potásico,
plagioclasa.
anfibolita
anfíbol,
feldespato potásico,
cuarzo.
feldespato potásico,
plagioclasa,
biotita,
cuarzo,
anfíbol.
biotita,
apatito,
zircón.
granate,
titanita.
granate,
titanita, apatito, zircón.
(Mange & Maurer, 1992; Morton & Hallsworth, 1994)
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El vocablo fósil se deriva del verbo latino fodere,
excavar, a través del sustantivo fossile, aquello que es
excavado.
La taxonomía (del griego ταξις, taxis, ‘ordenamiento’, y
νομος, nomos, ‘norma’ o ‘regla’), en su sentido más
general, es la ciencia de la clasificación. La
clasificación biológica tiene que ser consistente con el
árbol filogenético mientras se disponga de éste, en ella,
los organismos se agrupan en taxones mutuamente
excluyentes a su vez agrupados en taxones de rango
más alto, de forma que todos los organismos
pertenecen a uno y sólo un taxón de cada rango o
"categoría taxonómica".
En cada taxón de cada categoría, los organismos
poseen caracteres (singular carácter) cuyos estados
del carácter los diferencian de los organismos fuera del
taxón, y son los que en conjunto se utilizan para
delimitar los taxones.
Fósil y taxonomía:
evoluto
costillas bifurcadas
forma de la cámara
quilla?
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~113 Ma
~108 Ma
~100 Ma
~104 Ma
Robert et al. (2002)
≠
≠
≠
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anfibolita granito
Por ejemplo:
andesita
arenisca von E
ynatten (
2008)
Sedimentación
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anfibolita granito andesita
basalto gneiss arenisca
cuarzo,
feldespato k,
plagioclasa (Na-Ca).
biotita
apatito,
zircón,
epídota.
cuarzo,
feldespato k,
albita (Na).
clorita,
biotita,
granate,
anfíbol,
rutilo,
zircón.
anfíbol,
feldespato k,
ortoclasa.
piroxeno,
clorita,
apatito,
zircón.
plagioclasa,
piroxeno,
anfíbol.
magnetita,
apatito,
biotita,
titanita.
Mange & Maurer (1992)
plagioclasa,
piroxeno (aug),
vidrio.
olivino,
titanita.
cuarzo,
feldespato,
plagioclasa,
litoclastos.
zircón,
turmalina,
rutilo.
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Espectros de minerales pesados extraídos de rocas
mesozoicas, paleozoicas y proterozoicas en el sur de
Perú.
Pxn=piroxeno
Ttn=titanita
Ep=epidota
Amp=anfíbol
Grt=granate
Ap=apatito
Rt=rutilo
Zrn=zircón
Batolito de al Costa
Grupo Yura
Grupo Mitu
Batolito de San Nicolás
Macizo de Arequipa
Grupo Tacaza
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zrn
tur
tur
zrn
anf
anf
anf
zrn
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75-150 µm
150-250 µm
250-500 µm
~3 kg
~30 mins
~30 mins
~30 mins
~10 mins
Separadora magnética
Frantz
Microscopio petrográfico
~30 mins
x mins
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Chancadora
de mandíbulas
Chancadora de discos
Politungstato de sodio
Embudos de separación
Máquina
centrífuga
Nitrógeno líquido
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2. Las cuencas sedimentarias
INGEMMET estudia las cuencas sedimentarias
en términos de cartografiado geológico,
estratigrafía, análisis de facies sedimentarias y
bioestratigrafía.
Integra los datos de proveniencia de sedimentos
con el armazón estratigráfico del área a estudiar,
y con otra información contextual disponible con
el objetivo de desarrollar el entendimiento de las
variaciones espaciales de los sedimentos en una
cuenca, y provee argumentos para la
interpretación geológica.
• Análisis de minerales pesados (espectros),
• Análisis petrográficos de secciones delgadas,
• Datación de minerales pesados (U-Pb, [U-TH]/He, Ar-Ar, FT, etc.),
• Geoquímica de granos individuales,
• Litogeoquímica (whole rock).
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2. Minerales pesados
(espectros)
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Noroeste de Irlanda
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Noroeste de Irlanda, mar Celta.
Mange et al. (2003)
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Grauvacas ordovicianas del South Mayo Trough. Mange et al. (2003)
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Fm. Mweelrea/Fm. Glenummera:
zircón/andalusita/cordierita
Fm. Derrylea superior/Fm. Maumtrasna:
zircón/andalusita/cordierita/silimanita
Fm. Sheffry/Fm. Derrylea inferior/Fm. Finny:
zircón/cromoespinel
Mange et al. (2003)
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Este de Virginia, EEUU.
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Según Fredric et al. (2007), a lo largo
de la costa atlántica de los EEUU se
extrajeron concentrados con
minerales densos en sedimentos de
playa y en quebradas, los cuales
fueron evaluados en términos de
interés económico por geólogos
prospectores.
En placeres actuales, la prospección
continúa con la búsqueda de capas
“oscuras”. Se puede deducir de
donde provienen los minerales de
interés (por ejemplo, gneises,
granitos, etc.); sin embargo, en el
caso de los placeres no es vital
conocer la roca generadora de
sedimentos, sino, conocer los
procesos sedimentarios que dieron
origen a las acumulaciones, y los
tipos de facies donde pueden estar
acumulados sus extensiones, y las
asociaciones (espectros) típicas de
minerales pesados, dando lugar a un
análisis predictivo. Fredric et al. (2007)
Minas activas de minerales pesados
Minas no-activas de minerales pesados
Depósitos de minerales pesados
Depósitos de minerales pesados (intangible)
Leyenda
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Fredric et al. (2007)
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rutilo
titanita
Proyecto GR41A (INGEMMET)
Foto
K. R
am
irez
rutilo
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Fre
dric e
t al. (
2007)
ZTR Index (Hubert, 1962)
rutilo
titanita
Proyecto GR41A (INGEMMET)
Foto
K. R
am
irez
rutilo
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Reynecke & Wallmach (2007), Meinhold (2010)
Fre
dric e
t al. (
2007)
ZTR Index (Hubert, 1962)
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Alpes, Europa
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Faupl & Wagreich (1991)
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Faupl & Wagreich (1991)
Albiano-Coniaciano
Altas concentraciones de
zircón, turmalina, rutilo (ZTR).
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Adelaide, sur de Australia
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Pain
e e
t al. (
2005)
Paine et al. (2005)
ilmenita, titanitas, monazitas.
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ilmenita, titanitas, monazitas.
Paine et al. (2005)
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ilmenita, titanitas, monazitas.
Paine et al. (2005)
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Paine et al. (2005)
Mayor acumulación de
minerales pesados
(incluyendo ilmenita, titanitas,
monazitas).
Acumulación subordinada
de minerales pesados
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Arequipa, sur de Perú
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Alv
án e
t al. (
2016)
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Espectros de minerales pesados extraídos de rocas
cenozoicas en el sur de Perú.
Alván et al. (2015)
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Y. Bustamante
Tacna, areniscas, Cenozoico
piroxenos
anfíboles
PET (Proyecto Especial Tacna)
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3. Minerales pesados individuales
(single grains)
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Macusani Ca(UO2)2(PO4)2·10-12H2O
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en Rivera (2010), INGEMMET
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Leroy & Aniel (1992)
Mamani (2006)
Macusani
Cenozoic
Volcanic
Zone riolita
cuarzo,
plagioclasa (Na).
biotita,
anfíbol,
zircón,
autunita.
?
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Cajamarca, norte de Perú
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Andó et al. (2012)
verde azul-verde
verde-marrón marrón
T°c (Ar-Ar)= 400-600°C
Anfíboles
(K,Na)0-1(Ca,Na,Fe,Mg)2(Mg,Fe,Al)5(Al,Si)8O22(OH)2
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Chambefort et al. (2013)
Rocas volcánicas cenozoicas
de los alrededores de
Yanacocha.
(Alto Al)
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Chambefort et al. (2013)
En las andesitas se tiene anfíboles con alto Al y bajo Al, de los cuales se toma en consideración los
anfíboles con alto Al, debido a que estos son derivadas de la corteza inferior (900°-950°C) con fluidos
de granitos aun sin aflorar, relacionados con etapas de mineralización de alta sulfuración (Au, Cu).
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Dunkl (2008)
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Columbia Británica, oeste de Canadá
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Depósitos hidrotermales con Cu y Mo.
Bouzari e
t al. (
2016)
Preparación de briquetas con granos
de apatitos, para ser pulidos.
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Preparación de briquetas con granos
de apatitos, para ser pulidos.
Bouzari e
t al. (
2016)
Catodoluminiscencia de apatitos, con feldespato potásico.
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Catodoluminiscencia de apatitos, con feldespato potásico.
Bouzari e
t al. (
2016)
Bouzari et al. (2016)
Cu y Mo!!!
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4. Levantamiento/exhumación/erosión
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Reiners & Ehler (2005)
90 Ma
90 Ma
90 Ma
Dataciones U-Pb en zircones
zircón U-Pb / 900°C
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Reiners & Ehler (2005)
10 Ma (ap) / ~2.3 km
2500 msnm
80 Ma
Dataciones (U-Th)/He en apatitos
apatito U-Pb / 60°C
90 Ma (zrn) / ~6 km
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El “lag time” es el tiempo perdido o sin
registro que se tiene desde la edad del
enfriamiento del termocronómetro más
frio (por estándar, el apatito (U-Th)/He)
y la edad de la sedimentación, la cual
puede ser restringida a la vez, por
otros termocronómetros de alta
temperatura y/o otros proxies
sedimentarios.
Por ejemplo, fósiles guías,
correlaciones estratigráficas,
quimioestratigráficas, etc.
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63 µm
titanitas granates anfíboles
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Gracias
Alexandra Benites
Elvis Sánchez
Angel Salas
Ivan Becerra
Yacory Bustamante
Edid Eyquepasa
Katerin Ramirez
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Ya
su
to e
t a
l. (
20
13
)
Bande et al. (2011)
(Cuenca Llanos, Colombia)