universidad de guayaquilrepositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/34200/1/tesis linda...se determinó...

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES

CARRERA DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA-MINERAGRÁFICA DE LAS ARENAS

FERRO-TITANÍFERAS (Fe-Ti) Y DE SUS FUENTES DE APORTE EN EL

SECTOR DE LAS PEÑAS HASTA PLAYA DE MOLINA (CANTÓN ELOY

ALFARO - PROVINCIA DE ESMERALDAS)

AUTORA:

LINDA IZAMARA ZAMORA CASTILLO

TUTOR:

RICHARD BANDA GAVILANES Ph.D.

GUAYAQUIL, SEPTIEMBRE 2018

i

DEDICATORIA

A mi madre Mary

Castillo (+) por ser el

principal sustento de

formación de mi vida y

estudios académicos.

A mi padre, Filadelfo

Zamora por apoyarme

en mi formación

académica.

A mis hermanos Isabel,

Piter y Clemencia por

brindarme su apoyo

incondicional.

ii

AGRADECIMIENTOS

A Dios por darme la vida y capacidad para cumplir mis sueños.

A los seres que más amo como son mis padres y hermanos por estar en cada

momento de mi existencia que más necesité y por ser los pilares fundamentales en mi vida.

A la Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias Naturales por permitirme

estudiar y ser una profesional.

A los docentes de la Facultad de Ciencias Naturales por brindarme sus conocimientos en

mi formación académica en los periodos de mi formación profesional.

A mi director de tesis, PhD. Richard Banda Gavilanes por brindarme sus

conocimientos, paciencia y guiarme en todo el proceso del desarrollo del trabajo de

titulación para poder lograr mi objetivo.

A mis compañeros de clase por el apoyo y ayuda brindada.

A mi tío Nelson Castillo por su sustento económico para mi formación académica.

A los profesores de la Escuela Politécnica del Litoral (ESPOL): Ing. Galo

Montenegro, Ing. Erwin Larreta, MSc. Eduardo Díaz, MSc. Nancy Zumba quienes con sus

conocimientos valiosos aportes técnicos - científicos y experiencias me han orientado,

corregido y ayudado en el ordenamiento y presentación de esta Tesis.

A mi tía Ketty Catillo por haberme respaldado siempre en esta importante y

trascendental etapa de mi vida.

A mis primos, en especial a Iván Castillo por ayudarme en todo lo que he

necesitado.

iii

ANEXO 13

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD CIENCIAS NATURALES

CARRERA INGENIERÍA GEOLÓGICA

CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA-MINEROGRÁFICA DE LAS ARENAS FERRO-

TITANÍFERAS (Fe-Ti) Y DE SUS FUENTES DE APORTE EN EL SECTOR DE LAS

PEÑAS HASTA PLAYA DE MOLINA (CANTÓN ELOY ALFARO - PROVINCIA DE

ESMERALDAS).

Autor: Linda Izamara Zamora Castillo

Tutor: Banda Gavilanes Docente Richard, Ph.D.

RESUMEN

Los depósitos de arenas-ferrotitaníferas (llamados secundarios), se

encuentran distribuidos dentro del perfil costanero del territorio ecuatoriano,

extendiéndose inclusive hacia la parte Sur del continente Sur-americano

principalmente. El presente trabajo de titulación, describe una caracterización

geológico-mineragráfica de las arenas ferro-titaníferas y de sus posibles fuentes

de aporte en el sector que abarca desde las Peñas hasta Playa de Molina, en el

Cantón Eloy Alfaro, provincia Esmeraldas. El trabajo se desarrolló mediante

reconocimientos geológicos en campo, muestreo de ocho puntos en calicatas,

bateo de dichas arenas para obtención de los concentrados, realización de análisis

mineralógico, mineragráfico, además de Fluorescencia de Rayos X a tres muestras.

Se determinó que la mayor concentración de minerales magnéticos se encuentra

al Sur del área (muestras E-1, F-1) en los ríos Santiago y Cayapas, la de menor

concentración al Norte (A-1, B-1, C-1, D-1). Con el análisis mineragráfico se logró

identificar magnetita e ilmenita, titanomagnetita en exsolución, pirita, oro en

inclusión en magnetita, además de hematita como reemplazamiento. La correlación

geoquímica entre los elementos reveló estrecha correlación positiva entre los

elementos Fe, Ni, V, Mn, Cr, Ti afines con minerales pertenecientes a rocas de

composición básica o ultrabásicas y otra correlación positiva de los elementos Ag,

Se, Te, Sn más consistentes con ambientes composición ácida o intermedia. Como

resultado se determinó que los minerales que componen estas arenas provienen

de dos fuentes fundamentales: composición básica representada por la Fm. Piñón

y composición ácida proveniente de intrusivos de granodiorita y cuarzodiorita

ubicados al noroeste de la cordillera occidental.

Palabras claves. arenas ferrotitaníferas, análisis mineragráfico, análisis mineralógico.

iv

ANEXO 14

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD CIENCIAS NATURALES

CARRERA INGENIERÍA GEOLÓGICA

GEOLOGICAL-MINEROGRAPHIC CHARACTERIZATION OF THE FERRO-

TITANIFEROUS SANDS (Fe-Ti) AND THEIR SOURCES OF SUPPLY IN THE

SECTOR OF LAS PEÑAS TO MOLINA BEACH, ELOY ALFARO CANTON -

ESMERALDAS PROVINCE.

Author: Linda Izamara Zamora Castillo

Advisor: Banda Gavilanes Docente Richard

ABSTRACT

The deposits of ferrotitaniferous sand (called secondary), are distributed within the

coastal profile of the Ecuadorian territory, extending even towards the South part of

the South American continent mainly. The present titration work describes a

geological-mineralogical characterization of the ferro-titaniferous sands and their

possible sources of contribution in the sector that includes from the Peñas to Playa

de Molina, in the Eloy Alfaro Canton, Esmeraldas province. The work was

developed through geological surveys in the field, sampling of eight points in pits,

batting of said sands to obtain the concentrates, carrying out mineralogical,

mineralogical analysis, as well as X-ray fluorescence in three samples. It was

determined that the highest concentration of magnetic minerals is found in the south

of the area (samples E-1, F-1) in the rivers Santiago and Cayapas and the lowest

concentration in the north (A-1, B-1, C-1). , D-1). With the mineralogical analysis it

was possible to identify magnetite and ilmenite, titanomagnetite in exsolution, pyrite,

gold in inclusion in magnetite, as well as hematite as replacement. The geochemical

correlation between the elements revealed a strong positive correlation between the

elements Fe, Ni, V, Mn, Cr, Ti related to minerals belonging to basic or ultrabasic

rocks and another positive correlation of the elements Ag, Se, Te, Sn plus consistent

with acid or intermediate composition environments. As a result, it was determined

that the minerals that make up these sands come from two fundamental sources:

basic composition represented by the Fm Piñon and acid composition from

granodiorite and quartzodiorite intrusives located northwest of the western mountain

range.

Keywords. ferrotitaniferous sands, mineralogical analysis, mineralogical analysis.

v

ÍNDICE GENERAL

INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................1

CAPÍTULO I .....................................................................................................................................3

1.0. GENERALIDADES.................................................................................................................3

1.1. Planteamiento del problema .......................................................................................3

1.2. OBJETIVOS..........................................................................................................................4

1.2.1. Objetivo general .....................................................................................................4

1.2.2. Objetivos específicos ..........................................................................................................4

1.3. JUSTIFICACIÓN. ..................................................................................................................5

1.4. ÁREA DE ESTUDIO ..............................................................................................................6

1.4.1. Vías de acceso .........................................................................................................8

1.4.2. Clima y vegetación ..................................................................................................8

1.4.3. Relieve e hidrografía ...........................................................................................................8

1.4.3.1. Relieve ................................................................................................................8

1.4.3.2. Hidrografía ..........................................................................................................8

1.4.4. Población y actividades ......................................................................................... 12

1.5. ANTECEDENTES ................................................................................................................ 12

1.6. MARCO CONCEPTUAL....................................................................................................... 13

CAPÍTULO II .................................................................................................................................. 17

2. MARCO GEOLÓGICO Y TECTÓNICO ................................................................................... 17

2.1. GEOLOGÍA REGIONAL ....................................................................................................... 17

2.1.1. ROCAS ÍGNEAS DE LA COSTA ................................................................................. 19

2.1.2. Formación Piñón (Cretácico) ................................................................................. 19

2.2. Rocas sedimentarias de la costa ................................................................................ 19

2.2.1. Formación Cayo (Cretácico Superior) .................................................................... 19

2.2.2. Formación Ostiones (Eoceno Medio) ..................................................................... 19

2.2.3. Formación Zapallo (Eoceno Medio-Superior) ......................................................... 19

2.2.4. Formación Playa Rica (Oligoceno inferior – Medio inferior) ................................... 20

2.2.5. Formación Pambil (Oligoceno Superior-Medio Inferior) ......................................... 20

2.2.6. Formación Viche (Mioceno Inferior-Medio) ........................................................... 20

2.2.7. Formación Angostura (Mioceno Medio- inferior) .................................................. 20

2.2.8. Formación Onzole (Mioceno Medio- Superior) ...................................................... 21

2.2.9. Formación Borbón (Mioceno Superior-Plioceno) ................................................... 21

2.2.10. San Tadeo (Pleistoceno) ........................................................................................ 21

2.2.11. Pichilingue (Plioceno - Cuaternario)....................................................................... 22

vi

2.2.12. Llanura aluvial (Cuaternario) ................................................................................. 22

2.2.13. Terrazas marinas (Cuaternario) ............................................................................. 22

2.3. Formaciones de la Sierra ........................................................................................... 22

2.3.1. Volcánico Unidad Río Cala .................................................................................... 22

2.3.2. Grupo Pilatón ........................................................................................................ 22

2.3. Intrusivos .................................................................................................................. 23

2.3.1. Batolito de Apuela (Terciario) ................................................................................ 23

2.3.2. Rumiyacu .............................................................................................................. 23

2.4. MARCO TECTÓNICO ......................................................................................................... 23

2.5. GEOLOGIA LOCAL ............................................................................................................. 25

CAPÍTULO III ................................................................................................................................. 27

3. METODOLOGÍA DEL TRABAJO ........................................................................................... 27

3.1. ETAPA I. Trabajo de gabinete .................................................................................... 28

3.2. ETAPA II. Trabajo de campo ...................................................................................... 28

3.3. ETAPA III. Trabajos de laboratorio ............................................................................. 30

3.3.1. Análisis mineralógico ............................................................................................ 30

3.3.2. Análisis mineragráfico ........................................................................................... 32

3.3.2.1. Propiedades que se observan en nicoles paralelos ............................................ 35

3.3.2.2. Propiedades que se observan en nicoles cruzados. ............................................ 36

3.3.3. Análisis por Fluorescencia de Rayos X (XRF)........................................................... 37

3.4. ETAPA IV. Interpretación de resultados ..................................................................... 38

CAPÍTULO IV ................................................................................................................................ 39

4. RESULTADOS .................................................................................................................... 39

4.1. Trabajos Geológicos .................................................................................................. 39

4.2. Análisis mineralógico ........................................................................................................ 52

4.3. Análisis mineragráfico ...................................................................................................... 62

4.4. Análisis de Fluorescencia de Rayos X (XRF) ....................................................................... 87

DISCUSIÓN ................................................................................................................................... 92

CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 94

RECOMENDACIONES .................................................................................................................... 95

BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 96

ANEXOS ..................................................................................................................................... 100

vii

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Reservas probadas de los recursos no metálicos en Ecuador del 2009

(Ministerio de recursos no renovables). ....................................................................................3

Tabla 2. Ubicación de los puntos de muestreos. ....................................................................6 Tabla 3. Principales países de Sudamérica que han encontrado importantes depósitos de

arenas ferro-titaníferas. ............................................................................................................ 15

Tabla 4. Depósitos de arena ferro-titaníferas en la provincia Esmeraldas. ......................... 15

Tabla 5. Uso de los principales minerales que contienen las arenas Fe-Ti y los

principales productores a nivel mundial. ................................................................................. 16

Tabla 6. Calibración del equipo (FORCIPOL). ....................................................................... 33

Tabla 7. Características principales del punto de muestreo A-1. ........................................ 45

Tabla 8. Características principales del punto de muestreo B-1. ........................................ 46

Tabla 9. Características principales del punto de muestreo C-1. ........................................ 47

Tabla 10. Características principales del punto de muestreo D-1. ..................................... 48

Tabla 11. Características principales del punto de muestreo E-1. ....................................... 49

Tabla 12. Características principales del punto de muestreo F-1. ...................................... 50

Tabla 13. Características principales del punto de muestreo FA-1. ................................... 51

Tabla 14. Características principales del punto de muestreo FA-2. ................................... 51

Tabla 15. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra A-1. .......... 52

Tabla 16. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra B-1. .......... 53

Tabla 17. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra C-1. .......... 54

Tabla 18. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra D-1. .......... 55

Tabla 19. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra E-1. .......... 56

Tabla 20. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra F-1. .......... 57

Tabla 21. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra FA-1. ......... 58

Tabla 22. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra FA-2. ......... 59 Tabla 23. Contenido de los elementos presentes en las muestras de arena F-1, FA-1,

FA-2 por análisis de Florescencia de Rayos X....................................................................... 87

Tabla 24. Contenido promedio de los elementos químicos en los tipos principales de

rocas magmáticas. .................................................................................................................... 88 Tabla 25. Matriz de correlación que acompañan a las arenas del área de estudio en el

sector de Las Peñas hasta Playa de Molina........................................................................... 89 Tabla 26. Asociación de minerales presentes en las arenas del área de estudio, en el

sector de Las Peñas hasta Playa de Molina........................................................................... 90

viii

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Mapa de ubicación del área de estudio y de datos reales con los puntos de

muestreos. ...................................................................................................................................7

Figura 2. Mapa de la red hidrográfica. .................................................................................... 10 Figura 3 Mapa de delimitación de sub cuencas del Norte de la provincia de Esmeraldas.

.................................................................................................................................................... 11

Figura 4. Origen de los yacimientos exógenos. ..................................................................... 13

Figura 5. Distribución de los distintos depósitos de placeres (Smirnov, 1982). ................ 14 Figura 6. Esquema geológico de la provincia Esmeraldas , tomado del Mapa geológico

regional del Ecuador, escala 1:1000.000 (INIGEMM, 2017). ................................................ 18

Figura 7. División tectónica de la cuenca Esmeraldas (Ordóñez et al., 2006). ................. 24 Figura 8. Mapa geológico local, modificado del mapa geológico regional escala

1:1000.000 (INIGEMM, 2017). ................................................................................................. 26

Figura 9. Esquema de la metodología utilizada en base a los objetivos propuestos. ....... 27

Figura 10. Ejecución de calicatas para la recolección de las muestras. ............................ 29

Figura 11. Ejecución de bateado. ........................................................................................... 29

Figura 12. Labor del bateo de arena para obtener el concentrado pesado de minerales. 30

Figura 13. Preparación de las muestras. ............................................................................... 31

Figura 14. Fracciones separadas por sus características magnéticas. .............................. 32

Figura 15. Materiales y equipos para la elaboración de briquetas. ..................................... 33

Figura 16. Briquetas o láminas pulidas. ................................................................................. 34

Figura 17. Microscopio de luz reflejada OLYMPUS. ............................................................. 35

Figura 18. Sector de Molinita al noreste del área de estudio, cercano al punto de

muestreo C-1. ............................................................................................................................ 39

Figura 19. Panorama al noreste del área de estudio cerca del poblado Molinita. ............. 40

Figura 20. Quebrada de Molina. ............................................................................................. 41

Figura 21. Corriente de agua natural de la localidad del Rompido. ..................................... 41

Figura 22. Río El Rompido, Norte del sector. ....................................................................... 42 Figura 23. Excavación de arena, al Sur del área de estudio, cercana al punto de

muestreo E-1. ............................................................................................................................ 43

Figura 24. Fragmentos de rocas en la playa Las Peñas, Sur del área de estudio, cercana

al punto muestreo F-1. .............................................................................................................. 44

Figura 25. Afloramiento de limolitas cercano al punto de muestreo F-2. ........................... 44

Figura 26. Playa de Molina al noroeste del área de estudio. ............................................... 46

Figura 27. Área de muestreo del punto C-1, noreste del área de estudio. ......................... 48

Figura 28. Material calcáreo en Playa El Rompido. .............................................................. 49

Figura 29. Playa de Las Peñas. .............................................................................................. 50

Figura 30. Variedades de zircones presentes en la muestra FA-1. ..................................... 60 Figura 31. Tabla de porcentajes promedios representativos de las muestras del Norte del

área de estudio A-1, B-1, C-1, D-1. ......................................................................................... 60 Figura 32. Porcentajes promedios representativos de las muestras del Sur del área de

estudio E-1, F-1 y de los ríos FA-1 río Santiago, FA-2 río Cayapas. ................................... 61

Figura 33. Ilmenita con hábito hexagonal de la muestra A-1, (foto tomada en inmersión

de aceite). .................................................................................................................................. 62 Figura 34. Inclusión de oro dentro del mineral de magnetita, muestra A-1, (foto tomada en

inmersión de aceite). ................................................................................................................. 63

ix

Figura 35. Magnetita con inclusión de pirita de la muestra A-1, (foto tomada en inmersión

de aceite). .................................................................................................................................. 63

Figura 36. Titanomagnetita con textura de reemplazo e inclusiones de pirita, (foto en


Figura 37. Porcentaje de minerales opacos muestra A-1. .................................................... 65 Figura 38. Magnetita con inclusiones de pirita de la muestra B-1, (Foto tomada en


Figura 39. Ilmenita asociada a magnetita y titanomagnetita de la muestra B-1, (Foto

tomada en inmersión de aceite). ............................................................................................. 66

Figura 40. Oro en inclusión en magnetita muestra B-1, (foto tomada en inmersión de

aceite)......................................................................................................................................... 67

Figura 41. Porcentajes de minerales opacos en la muestra B-1 ......................................... 67 Figura 42. Titanomagnetita con textura de remplazo orientado de la muestra B-1, (foto


Figura 43. Hematita con magnetita muestra B1, (foto tomada en inmersión de aceite). ... 69

Figura 44. Oro en la muestra B-1, (foto tomada en inmersión de aceite). .......................... 69

Figura 45. Porcentajes de minerales opacos en la muestra C-1 ......................................... 70

Figura 46. Magnetita asociada a ilmenita, D-1, (foto tomada en inmersión de aceite). ..... 70

Figura 47. Titanomagnetita en textura gráfica, D-1. .............................................................. 71

Figura 48. Oro como inclusión en magnetita de la muestra D-1 (foto tomada en inmersión

de aceite). .................................................................................................................................. 72

Figura 49. Porcentajes de minerales opacos en la muestra D-1. ........................................... 72

Figura 50. Titanomagnetita con textura gráfica de la muestra E-1. ..................................... 73

Figura 51. Magnetita de la muestra E-1 (foto tomada en inmersión de aceite). ................. 74

Figura 52. Pirita con magnetita de la muestra E-1. ............................................................... 74 Figura 53. Oro en inclusión en magnetita de la muestra E-1 (foto tomada en inmersión de

aceite)......................................................................................................................................... 75

Figura 54. Hematita en la muestra E-1 (foto en inmersión de aceite). ................................ 75

Figura 55. Porcentajes de minerales opacos en la muestra E-1. ........................................ 76 Figura 56. Magnetita con inclusión de oro asociado a ilmenita de la muestra F-1 (foto


Figura 57. Titanomagnetita en exsolución de ilmenita en textura gráfica, de la muestra F-

1 (foto de inmersión de aceite). ............................................................................................... 77

Figura 58. Oro en inclusión en magnetita de la muestra F-1 (foto tomada en inmersión de

aceite)......................................................................................................................................... 78

Figura 59. Magnetita con textura orientada. Muestra F-1 (foto en inmersión en aceite). .. 78

Figura 60. Ilmenita de la muestra F-1 (foto tomada en inmersión de aceite). .................... 79

Figura 61. Porcentajes de minerales opacos en la muestra F-1. ......................................... 79

Figura 62. Magnetita en la muestra FA-1 (foto tomada en inmersión de aceite)................ 80

Figura 63. Hematita en la muestra FA-1, (foto tomada en inmersión de aceite). ............... 81

Figura 64. Pirita de la muestra FA-1 (foto tomada en inmersión de aceite). ....................... 81

Figura 65. Ilmenita en la muestra FA-1 (foto tomada en inmersión de aceite). .................. 82

Figura 66. Porcentajes de minerales opacos en la muestra FA-1. ...................................... 82

Figura 67. Magnetita en la muestra FA-2 (foto tomada en inmersión de aceite)................ 83

Figura 68. Oro en la muestra FA-2 (foto tomada en inmersión en aceite). ......................... 84 Figura 69. Magnetita con textura de reemplazamiento envolvente en la muestra FA-2

(foto tomada en inmersión en aceite). ..................................................................................... 85

Figura 70. Magnetita en la muestra FA-2, (foto tomada en inmersión en aceite). ............. 85

Figura 71. Porcentajes de minerales opacos en la muestra FA-2. ...................................... 86

x

Figura 72. Tabla de porcentajes promedios de los minerales presentes en el análisis

mineragráfico. ............................................................................................................................ 86

Figura 73. Esquema geológico de las arenas (Fe-Ti). .......................................................... 91

xi

INDICE DE ANEXOS

Anexo 1. Estéreo-binocular para el análisis mineralógico. ................................................. 100

Anexo 2. Propiedades ópticas de los minerales en las muestras. .................................... 101 Anexo 3. Imágenes de minerales presentes en las muestras bajo el estéreo-binocular.

.................................................................................................................................................. 104

Anexo 4. Propiedades ópticas de los minerales en la fracción magnética según el estudio

mineragráfico presentes en las muestras. ............................................................................ 106

Anexo 5. Toma de mediciones de los granos de minerales: Ilmenita, zircón, magnetita, en

las muestras, con la cámara digital Nikon SMZ1270i. ......................................................... 108

Anexo 6. Mapa de concentrados magnéticos...................................................................... 110

Anexo 7. Mapa de contenidos de magnetita. ...................................................................... 111

Anexo 8. Mapa de ubicación de las muestras del análisis de XRF. .................................. 112

1

INTRODUCCIÓN

El territorio ecuatoriano es un país geodiverso, comprendiendo dentro de su

entorno geológico la Cordillera de los Andes, caracterizada por sus volcanes activos

y cuencas sedimentarias, en las que se asientan las principales ciudades; la

Amazonia donde se localizan las mayores reservas de petróleo; al Oeste se

encuentra el margen costero donde se localizan las distintas cuencas

sedimentarias: Esmeraldas-Borbón, Manabí, Progreso y Galápagos, ésta última

región caracterizada como puntos calientes por su origen de formación.

Una de las particularidades geológicas de la zona costera del país son los

depósitos de arenas ferro-titaníferas de las provincias de Esmeraldas, Manabí y

Guayas, las cuales desde 1967 adquirieron la atención e interés de empresas

públicas y privadas para su explotación a través de la realización de un proyecto de

Manejo de Recursos Costeros.

Para la adecuada evaluación y explotación de estos yacimientos aluviales es

necesario caracterizar las arenas desde el punto de vista geológico y de su

composición mineralógica.

El presente trabajo de investigación se desarrolló en un área de 2000

hectáreas, que se encuentra paralela al borde costero de la provincia Esmeraldas

en el cantón Eloy Alfaro, parroquia Las Peñas, entre los sectores: Las Peñas, El

Rompido y Playa de Molina.

Con los trabajos realizados tales como las observaciones y reconocimiento

geológico en el campo, descripciones mineralógicas y mineragráficas y la utilización

de la Fluorescencia de Rayos X para 8 muestras se logró la caracterización de las

arenas ferrotitaníferas y se determinó su posible fuente de aporte.

El análisis mineralógico permitió identificar minerales como cuarzo,

magnetita ilmenita, hornblenda, zircón, rutilo y jaspe, micas; mientras que, en el

mineragráfico, realizado para los minerales opacos, se observaron minerales como

2

oro, pirita, que se encuentran como inclusiones, encontrando además exsoluciones

sólidas entre los minerales como el caso de la titanomagnetira y minerales en

reemplazamiento como la hematita.

El análisis por Fluorescencia de Rayos X identificó a los elementos que

acompañan a estas arenas, como son Fe, Ti, Zr, Ti, Cr, Ni, V, Mn, Se, Te, Ag, Sn,

V, los cuales revelaron correlaciones que permitieron discriminar que las arenas del

área de estudio se encuentran influenciadas por material que es arrastrado y

transportado por los ríos, depositándose en sus terrazas y playas. Este material

tiene dos tipos de composición: básica, perteneciente a la formación Piñón y ácida

proveniente de los intrusivos.

3

CAPÍTULO I

1.0. GENERALIDADES

1.1. Planteamiento del problema

En las costas Esmeraldeñas existen depósitos de arenas ferro-titaníferas

que resultan significativos para la economía del sector y del país. En el Ecuador

existe gran potencial de arenas ferro-titaníferas de 12.300.000.000 t (Chuquirima

and Cortez, 2014) que puede ser aprovechado para el cambio de la matriz

productiva lo que promovería ingresos económicos al sector y al país (Ver tabla

1).

Tabla 1. Reservas probadas de los recursos no metálicos en Ecuador del 2009 (Ministerio de recursos no renovables).

Minerales no metálicos (t)

Grava aurífera 4.536.000

Caliza 105.691.000.000

Arcilla 13.000.000

Feldespato 57.000

Caolín 11.945.000.000

Sílice 1.293.000.000

Yeso 2.606.000.000

Arenas ferro-titaníferas 12.300.000.000

Fuente (Chuquirima and Cortez, 2014).

En la actualidad no hay una evaluación económica de las reservas reales

como para implementar una planta siderúrgica a nivel industrial, de ahí que se crea

la necesidad de realizar estudios a detalle de la composición mineralógica de estas

arenas y de otros estudios para darles un mejor uso económico.

Las arenas del proyecto Tola Norte, perteneciente a la Empresa Nacional

Minera Empresa Pública (ENAMI EP), no han sido debidamente explotadas debido

a su bajo contenido de hierro de 1% en toda la concesión, con este bajo rendimiento

4

debería procesar 13.430 toneladas por hora aproximadamente, para conseguir una

producción de 500 mil toneladas de acero al año, haciéndolo al proyecto no viable,

porque actualmente no cuentan con la tecnología adecuada que pueda procesar

esa cantidad de material por hora (ENAMI EP, 2015).

Con los estudios geológicos, mineralógicos y el análisis mineragráfico que

es un estudio más detallado, se pretende dar el alcance de identificar otros

minerales importantes de Fe y Ti presentes en estas arenas que no se han podido

identificar con la lupa binocular y así determinar la posible fuente de aporte de las

arenas.

1.2. OBJETIVOS

1.2.1. Objetivo general

Caracterizar las arenas ferro-titaníferas desde el punto de vista geológico y

mineragráfico y sus probables fuentes de aporte en el sector de Las Peñas hasta

Playa de Molina.

1.2.2. Objetivos específicos

Caracterizar geológicamente las arenas Fe-Ti del área de estudio.

Realizar estudio mineralógico de las arenas ferro- titaníferas.

Realizar el estudio mineragráfico de las arenas ferro- titaníferas.

Determinar la potencial fuente de aporte de los minerales analizados.

5

1.3. JUSTIFICACIÓN.

En el Ecuador existe un gran potencial de arenas ferro-titaníferas distribuidas

a lo largo de las costas ecuatorianas, en la provincia Esmeraldas se viene

desarrollando el interés por parte de personas que en forma artesanal legal e

ilegalmente trabajan en esta actividad, lo que repercute también en un pequeño

porcentaje en la actividad económica como desarrollo del sector, así también en el

interés por parte de investigadores del Estado para establecer un potencial

económico rentable a futuro, para realizar esta actividad usando tecnología de

punta.

Análisis realizados en el laboratorio de SGS South África, mediante

separación de líquidos densos y separación magnética, indican que las arenas del

depósito Tola Norte poseen un potencial de hierro y titanio que podrían ser

utilizados para implementar una planta siderúrgica (ENAMI EP, 2015).

Dentro de las recomendaciones en el Informe de la ENAMI (EP).

Certificación de Recursos Mineros, Comercialización y Valoración Tola Norte,

proponen realizar la prospección en áreas aledañas al Proyecto, con el objetivo de

incrementar el valor económico del mismo.

Los estudios geológicos, mineralógicos y de láminas pulidas aledaños al

proyecto no han sido realizados a detalle, ni otros trabajos que puedan definir las

zonas o fuentes de aportación para la concentración y composición mineralógica

de estas arenas. Con este estudio se pretende aportar información que permite el

incremento del conocimiento científico de estos depósitos secundarios.

6

1.4. ÁREA DE ESTUDIO

La provincia Esmeraldas limita al Norte con Colombia, al Sur con las

provincias de Manabí y Pichincha, al Este con las provincias de Carchi e Imbabura

y al Oeste con el Océano Pacífico.

La zona de estudio se encuentra ubicada al Norte de la provincia

Esmeraldas, cantón Eloy Alfaro, entre las localidades de Las Peñas, El Rompido y

Playa de Molina. El límite Norte es la parroquia La Tola, el Sur es la parroquia Santa

Lucía de Las Peñas, el Este es Limoncito y al Oeste limita con el Océano Pacífico.

Comprende un área de 2.000 hectáreas (Ver Fig. 1).

Los trabajos de recolección de muestras se realizaron en las siguientes

coordenadas UTM (Ver tabla 2). Del total de 8 muestras, 6 se tomaron en el área

de estudio, una en el río Cayapas y otra en el río Santiago.

Tabla 2. Ubicación de los puntos de muestreos.

Puntos

Coordenadas UTM. Datum: WGS 84, Zona 17 Norte

X Y

A-1 712145 10127657

B-1 710286 10126819

C-1 709526 10124331

D-1 707536 10122210

E-1 706567 10121660

F-1 704342 10121418

F-2 705442 10119749

FA-1 Río Cayapas 725678 10119903

FA-2 Río Santiago 723941 10118603

Fuente: Datos tomados por autora.

7

Figura 1. Mapa de ubicación del área de estudio y de datos reales con los puntos de muestreos.

8

1.4.1. Vías de acceso

Se puede acceder por vía terrestre desde Guayaquil: por la vía Guayaquil-

Esmeraldas - Las Peñas - La Tola y desde Quito por la vía Quito - Ibarra - San

Lorenzo - Las Peñas - La Tola.

1.4.2. Clima y vegetación

El clima de esta zona presenta dos estaciones: la tropical Monzón que

comprende los meses de junio a noviembre con una temperatura promedio de 21ºC,

con una humedad aproximada del 40% y la tropical húmeda, que comprende los

meses de noviembre hasta mayo, con una temperatura promedio de 28ºC y un

porcentaje de humedad relativa del 100% (Pinanjota, 2016).

La vegetación que existe en el sector es nativa, en la que se puede encontrar

parte de la reserva Cayapas-Mataje, más conocida como Majagual en la parroquia

La Tola, donde en ciertos sectores la cubierta vegetal ha sido removida por las

actividades agrícolas a que se dedica la población del sector, entre ellos la

excavación para la creación de piscinas de la cría de camarón, cultivos de palma

africana, ganadería, pastizales.

1.4.3. Relieve e hidrografía

1.4.3.1. Relieve

La zona de estudio presenta un terreno muy plano donde las elevaciones

varían entre 0 a 59 msnm, encontrándose las cotas más altas al Sur saliendo del

sector. Es importante mencionar que al Sur del área, a unos 2.000 metros

aproximadamente se encuentran elevaciones de hasta 100 msnm.

1.4.3.2. Hidrografía

El cantón Eloy Alfaro posee la red hídrica más grande de la provincia

Esmeraldas, resaltando río Santiago y el río Cayapas con sus respectivos y

numerosos afluentes, formando parte de la cuenca del río Cayapas (Ver Fig. 2).

9

El río Cayapas es un río manso, de fácil navegación, con un ancho entre 100

y 150 metros aproximadamente en la parte de la desembocadura y con una

profundidad considerable. Este río nace en las estribaciones de la cordillera

Occidental hacia el océano Pacífico, al Norte de la provincia Esmeraldas y con

dirección NW, NNW.

Este río surge de la unión del río Bravo y Chimbagal, a la altura del poblado

Corriente Grande; posee grandes afluentes como son: el río San Miguel que recibe

las aguas del río Barbudo, Zapallo, Zapallito, Camarones y más abajo a la altura

del poblado San Agustín se une con el río Onzole que nace de sus tributarios; del

lado derecho con los ríos de Agua Clara y Pambil, del lado izquierdo nace con el

río Gualpi Grande y Gualpicito, Zancudo, Iscuandé Grande, Iscuandé Chico,

Tangaré y Anchayacu, uniendo sus aguas con el río Cayapas en la altura del

poblado de Anchayacu. El río Cayapas y sus tributarios son auríferos como el río

Sapayito, Telembi, Mafa y el río Grande (Wolf, 1892).

El río Santiago es un río caudaloso, angosto, hondo y lleno de islotes lo que

dificulta la navegación en ciertos sectores, con dirección NW y NNW.

El sistema del río Santiago está compuesto por sus principales ríos: Bogotá,

Cachabi, Santiago y Cayapas, donde los dos primeros se unen con el tercero cerca

del poblado Concepción y el río Cayapas une sus aguas en el poblado de Borbón,

formando el delta del río Cayapas que aportan abundantes sedimentos al área de

estudio (Wolf, 1892). Los tributarios que recibe el río Santiago son significativos,

excepto el río Uimbí, siendo sus orillas también auríferas.

El área de estudio se encuentra exactamente en la sub cuenca Estero

Vainilla con un sistema de drenajes menores, donde el mayor aporte proviene de

la desembocadura de la cuenca del río Cayapas (Ver Fig. 3).

10

Figura 2. Mapa de la red hidrográfica.

11

Figura 3 Mapa de delimitación de sub cuencas del Norte de la provincia de Esmeraldas.

12

1.4.4. Población y actividades

La mayor parte de la población del cantón Eloy Alfaro se encuentra asentada

en las riberas de los ríos, siendo su cabecera cantonal Valdéz, con un total de

37.739 personas (Censo del 2010), donde se localizan diversos grupos étnicos

como Awá, Chachi (Cayapas), Eperas, afroecuatorianos. La población se dedica a

la agricultura, ganadería, pesca, turismo y lavado de oro en los ríos Cayapas y

Santiago (Municipio de Esmeraldas, 2010).

1.5. ANTECEDENTES

En la provincia Esmeraldas a partir del año 2005 la empresa (SAIS) South

American Iron and Steel, inicia la exploración en las costas ecuatorianas, donde

manifiesta el interés por desarrollar los proyectos de la Tola Norte en el cantón Eloy

Alfaro, Mompiche y Cojimíes, en el cantón Muisne.

La Empresa Nacional Minera (ENAMI EP) emprendió el proyecto Tola Norte

desde 2 de junio de 2012, el mismo que muestra un posible potencial de hierro y

titanio, comprendiendo un área de 4.648 hectáreas. Se han desarrollado estudios

geológicos, geoquímicos y geofísicos, para establecer el potencial de recursos

naturales en hierro y titanio, desarrollando exploración inicial en la concesión Tola

Norte con el fin de determinar zonas de anomalías mineralógicas.

Además, se ejecutaron perforaciones con brocas de 10 centímetros de

diámetro, alcanzando profundidades de hasta 40 metros, obteniendo muestras de

arenas para los respectivos análisis geoquímicos, cercanas al área de estudio.

En el libro Zonificación Geotectónica y Metalogenia del Ecuador, de A.

Paladines y G. Rosero, año 1996 (p.26), se menciona que en las zonas costaneras

de Esmeraldas, existen placeres aluviales de oro y platino, localizados en los ríos

de Esmeraldas, además de los depósitos de arena de playa de titano-magnetita

con trazas de oro (aluvial y arqueológico), platino, cromo, cobalto, níquel, ubicados

en las playas de la Tola y Tolita, asociados a rocas máficas y ultramáficas de edad

cretácica.

13

Al Norte de la provincia Esmeraldas se desarrolló un diseño de explotación

gravimétrica de las arenas ferro-titaníferas para extraer las arenas existentes en el

depósito denominado Tola Norte, realizado por Pinanjota (2016).

1.6. MARCO CONCEPTUAL

Los yacimientos endógenos se forman en las profundidades de la corteza

terrestre y los exógenos se originan durante los procesos de meteorización física y

química que alteran las rocas (Ver Fig. 4), donde el material rocoso y mineralizado

son arrastrado por las corrientes de agua, depositándose en las partes más bajas

del terreno, formando concentración de minerales económicos, constituyéndose así

los yacimientos o depósitos de placeres.

Figura 4. Origen de los yacimientos exógenos.

Tipos de depósitos secundarios:

Depósitos eluviales: Son los depósitos que se forman en el lugar de la

fuente de origen (Ver Fig. 5).

14

Depósitos coluviales: Son aquellos cuando el material desintegrado es

transportado por la ladera de las elevaciones hacia las zonas bajas.

Depósitos fluviales o aluviales: cuando el material meteorizado acarreado

por los ríos forma depósitos secundarios, pudiendo formarse también

acumulaciones de interés denominados placeres.

Depósitos de placeres de playas: son aquellos que se forman a lo largo

de las costas, lagos, mares y océanos, estos tipos de depósitos se alimentan

fundamentalmente de las masas aluviales de los ríos (Smirnov, 1982). Existen

además otros depósitos de placeres como los de tipo terrazas, glaciares y eólicos.

Figura 5. Distribución de los distintos depósitos de placeres (Smirnov, 1982).

El proceso de formación para estos depósitos de placeres, se da por la

clasificación del material, su densidad, redondez y su resistencia de abrasión al

trasporte, por acción de la gravedad y del agua, donde los primeros en depositarse

son los de mayor densidad.

El origen de formación de las arenas proviene de afloramientos de rocas

preexistentes (in situ) denominados yacimientos primarios, que han sufrido

alteración tanto física y química, cuyos fragmentos han sido arrastrados por las

15

pendientes de los ríos, desintegrándose en unidades menores hasta llegar a

tamaño tipo arena entre 0,063 y 2,00 mm. La apariencia de la arena va a cambiar

según la roca de origen, como es el caso de las arenas ferro-titaníferas, que

contienen minerales oscuros de rocas básicas o ultrabásicas.

Muchas de las arenas ferro-titaníferas se encuentran distribuidas a lo largo

del perfil costero del mundo en donde se han depositado importantes

acumulaciones de este material, entre ellos en los países de Sudamérica, como se

puede observar en la tabla 3, existiendo también en la provincia Esmeraldas (Ver

tabla 4).

Tabla 3. Principales países de Sudamérica que han encontrado importantes depósitos de arenas ferro-titaníferas.

Sudamérica Depósito

Uruguay (Fe-Ti) La Paloma hasta el Chuy

Perú (Fe-Ti) Guadalupito en la Libertad

Chile (Fe-Ti) En la playa de Santo Domingo

Venezuela (Ti) Estado Bolívar

Colombia (Ti) Puerto Colombia (Atlántico)

Argentina (Fe-Ti) Departamento de Rocha

Fuente: (Chuquirima and Cortez, 2014).

Tabla 4. Depósitos de arena ferro-titaníferas en la provincia Esmeraldas.

Depósitos Cantón Empresa encargada

Mompiche Muisne GRAN Nacional Minera Mariscal Sucre (C.E.M)

Cojimies Muisne GRAN Nacional Minera Mariscal Sucre (C.E.M)

Tola Norte Eloy Alfaro Empresa Nacional Minera (ENAMI EP)

Fuente: (Aguirre, 1996; Flores, 2017; Trujillo, 2015; Saa, 1988)

Estas arenas del Ecuador contienen Fe y Ti, principalmente magnetita e

ilmenita, que son los minerales que le dan sus principales características: la

coloración oscura y el magnetismo.

16

En la tabla 5 se presenta el uso de los minerales que contienen las arenas

ferro-titaníferas y los principales productores a nivel mundial.

Tabla 5. Uso de los principales minerales que contienen las arenas Fe-Ti y los principales productores a nivel mundial.

Mineral

Contenido de mineral

Uso

Productores

Magnetita (FeO3)

72,4% (Fe), 27,6% (O)

Por su alto contenido de hierro, es utilizado para las aleaciones de acero, elaboración de varillas.

Alemania, Suecia.

Ilmenita (FeTiO3)

36.8% (Fe), 31%(Ti)

Componente del óxido de titanio utilizado como pigmentos, pinturas, plásticos, cosméticos y blanqueamiento del papel.

Sudáfrica, Australia, Canadá, India, China.

Hematita (Fe2O3)

70% (Fe), 30% (Ti)

Recuperación de hierro, producto de pinturas, joyería.

Alemania, Suiza

Rutilo (TiO2)

60% (Ti), 40% (O)

El rutilo natural se lo emplea como revestimiento de varillas, y para darle el color blanco a la cerámica

Australia, Sudáfrica Ucrania

Fuente: (Lachowicz, 2002; Dana, 1969; Chuquirima and Cortez, 2014).

Las arenas ferro-titaníferas en el Ecuador son utilizadas fundamentalmente

en las industrias cementeras, por su alto contenido de hierro que le da mayor

resistencia al cemento; las provenientes de la provincia de Guayas y Manabí son

utilizadas por las Cementeras de Guayaquil y las arenas provenientes de la

provincia Esmeraldas son utilizadas por la Cemento de Ibarra (Lafarge).

El hierro que poseen estas arenas puede ser utilizado fundamentalmente en

la industria de la construcción, para la elaboración de varillas y columnas, rejas,

puertas; también en la industria automotriz para la elaboración de piezas, etc. El

titanio puede ser usado en la producción de dióxido de titanio que es muy utilizado

para el blanqueamiento de papel, pigmentos, plásticos, elaboración de piezas de

aviones, en instrumentos quirúrgicos como en implantes dentales, etc.

17

CAPÍTULO II

2. MARCO GEOLÓGICO Y TECTÓNICO

2.1. GEOLOGÍA REGIONAL

La costa ecuatoriana está limitada por la fosa oceánica al Oeste, al Este por

la falla Guayaquil-Babahoyo-Santo Domingo-Toisan-Jijón-Maldonado, en donde se

encuentran las cuencas: Progreso, Manabí, Esmeraldas - Borbón. El basamento de

la cordillera costanera está constituido por rocas de edad cretácica correspondiente

a la Formación Piñón.

El basamento ígneo de composición basáltica de la provincia Esmeraldas

está cubierto por rocas sedimentarias marinas y continentales con edades que van

desde el Cretácico hasta el Cuaternario. (Ver Fig. 6).

18

Figura 6. Esquema geológico de la provincia Esmeraldas , tomado del Mapa geológico regional del Ecuador, escala 1:1000.000 (INIGEMM, 2017).

19

2.1.1. ROCAS ÍGNEAS DE LA COSTA

2.1.2. Formación Piñón (Cretácico)

Corresponde al basamento de todas las cuencas de la costa, está formada

por rocas ígneas básicas volcánicas, brechas, diabasas, tobas, andesitas

basálticas. En la provincia Esmeraldas estas rocas afloran en el horst de Río Verde,

en la cuenca Borbón, en el río Santiago, en las cercanías de la cordillera Occidental,

siendo su espesor desconocido. La localidad tipo en la provincia de Esmeraldas

está en el río Piñón (Baldock, 1983).

2.2. Rocas sedimentarias de la costa

2.2.1. Formación Cayo (Cretácico Superior)

Constituida en su base por material volcánico con brechas, areniscas,

argilitas y lutitas silicificadas; alcanza un espesor de 300 m en ciertas localidades

(Baldock, 1983). En la cuenca de Esmeraldas-Borbón no han sido reconocidos

afloramientos de esta formación, se asume que los aglomerados y brechas

volcánicas que se observan en el río Santiago sean parte de esta formación

(Savoyat and Vernet, 1969).

2.2.2. Formación Ostiones (Eoceno Medio)

Se la asemeja con la formación San Eduardo de la cuenca Manabí

Progreso, consiste de calizas con matriz fina bien plegadas, silicificadas conocidas

como las calizas blancas. La localidad tipo está en Ostiones, provincia Esmeraldas

(Savoyat and Vernet, 1969).

2.2.3. Formación Zapallo (Eoceno Medio-Superior)

Corresponde a las facies silicificadas de la formación Punta Blanca y Cerro,

al Norte y Sur de la cuenca Manabí (Savoyat and Vernet, 1969). Está constituida

20

en la base por tobas, arcillas silíceas y lutitas de color gris pardo, con un espesor

aproximado de 800 m. Localidad tipo: río Zapallo Grande, que es un afluente del

Cayapas (Bristow and Hofftetter, 1977).

2.2.4. Formación Playa Rica (Oligoceno inferior – Medio inferior)

La base está formada por conglomerados, lutitas duras de color gris a

negro, areniscas de grano grueso, arenas y tobas, el espesor de esta formación es

aproximadamente de 800 m. Se pueden observar afloramientos tanto en el río

Cayapas y en el río Santiago, como aguas arriba del poblado Playa de Oro (Díaz,

2013) .

2.2.5. Formación Pambil (Oligoceno Superior-Medio Inferior)

Está formada de arenas finas, lodolitas de color gris y lutitas masivas de

color gris verdoso. Se puede observar el horst de Río Verde, que se presenta en

discordancia con la formación Angostura, se observan afloramientos en el río

Santiago con un espesor de 750 m (Savoyat and Vernet, 1969).

2.2.6. Formación Viche (Mioceno Inferior-Medio)

Esta formación se la asemeja con la formación Tosagua de la cuenca

Manabí (Savoyat and Vernet, 1969). Está formada en la base por lutitas de color

café a gris, calcáreas, limosas y con presencia de material ígneo; en la parte

superior tiene capas potentes de lutitas de color café y posteriormente capas de

arenisca, caliza y glauconita raramente. Alcanza un espesor de 1000 m y pueden

observarse afloramientos en la cuenca Borbón (Duque, 2000).

2.2.7. Formación Angostura (Mioceno Medio- inferior)

En el Breve léxico estratigráfico del Ecuador se indica que la Formación

Angostura forma parte de la secuencia litoral de transgresión, constituida en la base

por conglomerados y clastos volcánicos con capas de areniscas de grano medio a

21

fino, pudiendo observarse la presencia de fósiles de moluscos, el espesor

aproximado de la Formación es de 550 m (Duque, 2000). Localidad tipo: río

Santiago, localidad de Angostura.

2.2.8. Formación Onzole (Mioceno Medio- Superior)

Está constituida por limolitas silíceas de color amarillo a café oscuro, con

presencia de foraminíferos, intercalaciones de areniscas finas, en ocasiones con

capas finas de lutita: esta Formación se divide en dos miembros: miembro inferior;

constituido por areniscas, arcillas y lodolitas; el superior está constituido por

areniscas y arcillas limosas de color azul grisáceas con paquetes de tobas,

alcanzando un espesor aproximado de 550 msnm. Localidad tipo: en el río Onzole

(Duque, 2000).

2.2.9. Formación Borbón (Mioceno Superior-Plioceno)

La base está constituida por conglomerados en la parte superior,

constituidos por areniscas de grano medio a grueso que fueron depositados durante

la regresión marina; tiene un espesor de 200 m. Localidad tipo: en el poblado de

Borbón (Savoyat and Vernet, 1969).

2.2.10. San Tadeo (Pleistoceno)

Esta Formación cubre parte de las llanuras de la costa y áreas

considerables de la Sierra; está formada por piroclastos, conglomerados volcánicos

y materiales laharíticos con corrientes de lodo, ocasionalmente formando terrazas.

Alcanza un espesor de 100 m debido a la actividad volcánica del Pichincha en el

Pleistoceno (Baldock, 1983). Se pueden observar afloramientos en la carretera Lita

- San Lorenzo y en la vía Angostura - Playa de Oro.

22

2.2.11. Pichilingue (Plioceno - Cuaternario)

Está constituida por terrazas con conglomerados y arenas que han sido

rellenadas por los sedimentos fluviales (Baldock, 1983).

2.2.12. Llanura aluvial (Cuaternario)

Depósitos constituidos por arcillas, limos y arenas

2.2.13. Terrazas marinas (Cuaternario)

Depósitos constituidos por acillas marinas de estuarios.

2.3. Formaciones de la Sierra

2.3.1. Volcánico Unidad Río Cala

Está constituida por lavas basálticas masivas, con fenocristales de piroxenos

y rocas volcanoclásticas, lentes de areniscas, basaltos calcoalcalino de

composición de afinidad con arco continental. Los minerales pesados de

esta unidad indican que se formaron distantes al continente y cerca de zona

volcánica (Soledispa and Villacres, 1990; Duque, 2000; Bristow and

Hofftetter, 1977). Se puede observar esta unidad en el Río Cala en vía

Salinas - Lita, Otavalo -Selva Alegre.

2.3.2. Grupo Pilatón

Está formado por los depósitos turbidíticos de abanico submarino,

constituidos por areniscas turbidíticas de granos gruesos a medios y brechas

de grano grueso. El material lítico es de grano fino, de composición

andesítica y basáltica, que muestra una fuente volcánica básica a

intermedia. La localidad tipo está en la vía Aloag - Santo Domingo, río

Guayllabamba espesor hasta 4000 m (Duque, 2000).

23

2.3. Intrusivos

2.3.1. Batolito de Apuela (Terciario)

Se encuentra al Norte de la cordillera Occidental, constituido de

cuarzodiorita de grano grueso a medio, biotita, hornblenda; geoquímicamente es

un granitoide de arco volcánico, composición cálcica, en donde se aloja la

mineralización de Cu-Mo (Salazar and Beate, 2009).

2.3.2. Rumiyacu

Se encuentra al Norte de la cordillera Occidental, al Norte del batolito de

Apuela. Está constituido por una granodiorita con feldespato, cuarzo, biotita,

piroxenos y anfíboles, mostrando un 40% de minerales oscuros (GAD San Lorenzo,

2011).

2.4. MARCO TECTÓNICO

El Ecuador se encuentra en el borde costero noroccidental de América del

Sur, entre el límite de convergencia de la placa de Nazca y la sudamericana, forma

parte de tres importantes estructuras geológicas como el Cinturón Circumpacífico,

Sistema Global de Dorsales y las Estructuras Transcontinentales que forman parte

de la línea Ecuador y el eje amazónico, formándose diversos tipos de rocas y

minerales (Paladines and Rosero, 1996).

24

Figura 7. División tectónica de la cuenca Esmeraldas (Ordóñez et al., 2006).

25

La cuenca de Esmeraldas se divide en tres zonas importantes (Ordóñez et al.,

2006) (ver Fig. 7)

1) La zona occidental: Correspondiente a la cuenca Esmeraldas. En las zonas

elevadas de Muisne se puede observar el eje del sinclinal poco profundo de

2.500 m, con dirección de WSE / ENE y en la parte occidental un anticlinal

rellenado por la formación Borbón anterior al Mioceno, donde se realizaron

pozos (Camarones) de perforación para la búsqueda de petróleo.

2) La zona elevada central: Correspondiente al Horst de Río Verde; es una zona

muy fallada donde afloran las formaciones más antiguas de la cuenca como

son las Formaciones: Zapallo, Ostiones, Cayo y Piñón; al Sur de las zonas

elevadas se forma otro horst en el río Cube, desde donde se pueden observar

las demás Formaciones.

3) La zona subsidente en el NE: Correspondiente a la Cuenca Borbón, limitada

por la falla de dirección NO-SE que las separa del Horst de Río Verde, al Sur

de la cuenca y al Norte limitada por el eje de la falla de la cuenca de Changui,

de dirección SW-NE.

2.5. GEOLOGIA LOCAL

De acuerdo al Mapa geológico regional del Ecuador escala 1:1.000.000 el

área de estudio está constituida por arenas, terrazas marinas cuaternarias, que se

sitúa en el cono de la desembocadura del río Cayapas, siendo alimentada de los

materiales rocosos que aportan los principales ríos Cayapas y Santiago. Estos ríos

nacen de las corrientes naturales en las zonas más altas de la cordillera Occidental,

cortando intrusiones importantes como el batolito de Apuela de composición

cuarzodiorítica y la formación Rumiyacu de composición granodiorítica, y además

Formaciones sedimentarias como: Viche, Onzole, Borbón cuyos materiales son

depositados en la playa y terrazas (Ver Fig. 8).

26

Figura 8. Mapa geológico local, modificado del mapa geológico regional escala 1:1000.000 (INIGEMM, 2017).

27

CAPÍTULO III

3. METODOLOGÍA DEL TRABAJO

El presente trabajo se realizó en cuatro etapas distribuidas de la siguiente

forma (Ver Fig. 9).

Figura 9. Esquema de la metodología utilizada en base a los objetivos propuestos.

28

3.1. ETAPA I. Trabajo de gabinete

Consistió en la recopilación de información bibliográfica sobre el tema

planteado. Se incluyeron además los mapas topográficos de Las Peñas, La Tola y

lugares aledaños al sector, a escala 1:50.000, el mapa geológico regional del

Ecuador escala 1:1000.000 y el mapa geológico de Esmeraldas escala 1:100.000.

También se realizó el diseño y la planificación del muestreo, trazando perfiles

cada dos mil metros, con la misma distancia entre cada punto de muestreo. Se

trazaron seis perfiles y cada punto de muestreo fue programado con el método de

triangulación lineal (tres bolillos), donde se planificaron un total 11 muestras.

3.2. ETAPA II. Trabajo de campo

Consistió en la toma de muestras en el área de estudio, utilizando el mapa

topográfico Las Peñas, el mapa de datos reales con la ubicación de los puntos de

muestreo, un GPS y libreta de campo para anotar la descripción de cada punto. Se

plantearon un total 11 muestras, aunque solo se pudieron obtener 8 por el difícil

acceso al terreno.

La recolección de las muestras se basó en dos etapas.

a) Calicatas: consistió en la excavación en el subsuelo, máximo hasta

un metro de profundidad, con 70 cm de ancho. Se retiró la cubierta

vegetal para llegar a los diferentes horizontes estratigráficos. Los

equipos utilizados fueron: palas, barrenadora manual y un balde para

transportar los sedimentos para su posterior bateo (Ver Fig. 10).

29

Figura 10. Ejecución de calicatas para la recolección de las muestras.

b) Bateo: El bateo es un método de prospección geológica. Para

realizarlo se utiliza una batea con agua, donde con giros leves el

material liviano es expulsado, permitiendo concentrar el material

pesado que se deposita en el fondo de la batea (Ver Fig. 11). El equipo

que se utilizó fue una batea de madera y fundas herméticas para

trasladar la muestra.

Figura 11. Ejecución de bateado.

30

Una vez elaborada la calicata se procedió a su descripción, teniendo en

cuenta el material que predomina, su color, potencia y otros parámetros; luego se

procedió al respectivo lavado de la arena o sedimentos con la batea hasta obtener

un concentrado con peso mayor a 50 gr. En la figura 12 se puede observar el

proceso del lavado de arena hasta obtener el concentrado pesado.

Figura 12. Labor del bateo de arena para obtener el concentrado pesado de minerales.

En el inciso a de la figura se observa la arena recolectada en la calicata, en

el b se observa el concentrado negro pesado, estos concentrados luego fueron

empaquetados en fundas plásticas con sus respectivos códigos para los

respectivos análisis.

3.3. ETAPA III. Trabajos de laboratorio

3.3.1. Análisis mineralógico

La preparación de la muestra para el análisis mineralógico consistió en el proceso

de secado, tamizado, cuarteado y posteriormente la separación de los minerales

de la fracción magnética (Ver Fig. 13).

a b

31

Figura 13. Preparación de las muestras.

El proceso de secado se lo realizó a temperatura ambiente por dos días.

El tamizado se lo realizó en mallas de 10,18 y 60 para poder separar la

fracción de conchillas u otros materiales gruesos que no pudieron ser

expulsados en el bateo de las arenas.

El cuarteo consiste en la homogenización del material y dividirlo en cuartos

iguales hasta reducir la muestra, donde se toman las dos fracciones

opuestas, con 10 gr de peso aproximadamente.

La separación magnética se realizó con la ayuda de un imán, que luego

fueron empaquetadas en diferentes sobres debidamente identificados para

su posterior análisis.

Una vez listas las muestras en su respectivo sobre, se realizó el análisis

mineralógico de las fracciones magnéticas y no magnéticas, para identificar los

diferentes minerales presentes bajo la lupa binocular marca MEIJIL (Ver anexo 1)

este anexo muestra el microscopio utilizado para el análisis mineralógico, en el

Laboratorio de Petrología en la ESPOL.

32

Luego se identificaron los minerales presentes teniendo en cuenta sus

diferentes propiedades físicas como: color, brillo, forma, clivaje, color de la raya,

esfericidad, granulometría y estimar el porcentaje de los minerales en los diferentes

contenidos magnéticos y no magnéticos, usando las referencias de Dud’a, R (2017)

and Dud’a and Rejil, (2002).

Fracción magnética. Fracción no magnética.

Figura 14. Fracciones separadas por sus características magnéticas.

3.3.2. Análisis mineragráfico

Para realizar el análisis mineragráfico se tomó una porción de la fracción magnética

para la observación de los minerales opacos. El peso tomado fue de un gramo

aproximadamente, con cuyo material se elaboraron 8 briquetas (láminas pulidas).

El procedimiento de la elaboración de las briquetas consistió en mezclar la

resina poliéster con la arena, para luego ser introducidos al molde de las briquetas,

dejándose secar por tres horas aproximadamente (Ver Fig. 15).

Luego se pulió la superficie de las briquetas a mano con papel de lija hasta

encontrar la textura adecuada (lisa), seguidamente se pulieron con la ayuda de la

2mm 2mm

33

pulidora eléctrica “Forcipol”, siendo el primer disco de pulido de 17 micras, con la

rotación inversa a la del equipo, los demás discos son rotados al mismo sentido con

la respectiva calibración y tiempo de cada disco (Ver tabla 6). Esta tabla muestra

el tiempo de uso de cada disco que se va a utilizar, hasta que la superficie de la

sección de la briqueta se encuentre bien pulida.

Figura 15. Materiales y equipos para la elaboración de briquetas.

Tabla 6. Calibración del equipo (FORCIPOL).

Tiempo (min) Discos- micras Velocidad

15 17 60

9 7 80

5 3 120

4 1 130

1 0,25 150

3 0,05 180

34

Una vez elaboradas las briquetas se procede a realizar el análisis

mineragráfico en el microscopio polarizador (Ver Fig. 16). Las briquetas deben de

estar bien pulidas para poder tener la máxima reflectividad.

Figura 16. Briquetas o láminas pulidas.

La caracterización mineragráfica se realizó con el microscopio de luz

reflejada marca OLYMPUS (Ver Fig. 17). Sirve para determinar los minerales

opacos presentes en la fracción magnética y los minerales que acompañan o que

se adhieren a estas fracciones metálicas.

También fueron descritas sus diferentes propiedades físicas en nicoles

paralelos y nicoles cruzados como: Color, reflexión interna, pleocroísmo,

reflectividad, dureza del pulido, hábito, forma, entre otros aspectos.

35

Figura 17. Microscopio de luz reflejada OLYMPUS.

3.3.2.1. Propiedades que se observan en nicoles paralelos

Color: es unas de las propiedades más importantes de los minerales ya que

muchos de ellos poseen un color que los identifica.

Hábito: Describe el aspecto macroscópico en el que se presenta el mineral

como puede ser cúbico, prismático, hexagonal, tabular, etc.

36

Estructura: Es la distribución y ordenamiento de forma, tamaño en la que se

agregan los granos minerales.

Forma: hace referencia a la calidad del desarrollo de las caras del cristal,

pueden ser:

Euhedrales: Los cristales tienen sus caras bien definidas y se pueden

reconocer fácilmente.

Subhedrales: las caras de los cristales están parcialmente formadas

Anhedrales: No tienen sus caras bien formadas.

Reflectividad: Es la intensidad de la refracción de la luz en el mineral.

Pleocroísmo: Es la variación del color del mineral al girar la platina del microscopio.

Dureza: Es la resistencia del mineral al rayado cuando se pule el mineral,

donde los minerales de mayor dureza van a tener menores rayas que los de menor

dureza y los minerales de menor dureza van a estar más rayados (Gómez and

Santiago, 1993).

Texturas: Revelan información del origen y emplazamiento del mineral

ayudando a comprender la historia geológica del yacimiento, cómo se constituyó,

si por deposición en espacios abiertos o por reemplazamiento (Diarmid and Park,

2012).

3.3.2.2. Propiedades que se observan en nicoles cruzados.

Reflejos internos: Es el paso de la luz que incide al mineral.

Isotropía: Cuando los minerales presentan el mismo comportamiento de sus

propiedades en todas las direcciones, independientemente de la dirección de la luz

37

que se haga incidir sobre ellos, lo que ocurra debido a la regularidad de su

estructura (Reich, 2010).

Anisotropía: Cuando los minerales presentan variación en sus propiedades

en dependencia de la dirección de la luz que se haga incidir sobre ellos lo que

ocurre debido a irregularidades en su estructura interna (Reich, 2010).

Exsolución: Es la formación de un mineral con dos composiciones diferentes,

donde el mineral de menor proporción (soluto) surge creciendo en el interior del

mayoritario (solvente) que es en donde se disuelve el soluto; esta transformación

se da debido a las condiciones fisicoquímicas en su formación.

Tabla 27: Exsoluciones comunes de minerales de Fe-Ti a temperaturas altas 600º C.

Fuente: (Chuletas, 2012).

Los factores que favorecen a las soluciones sólidas son: estructura cristalina

similar, igual valencia, radio atómico similar, entre mayor es la similitud de sus

propiedades menor distorsión tendrá la red (Chuletas, 2012).

3.3.3. Análisis por Fluorescencia de Rayos X (XRF)

Se le realizó a 3 muestras de arena de 10 gr de cada una. El análisis se hizo

en el Instituto Nacional de Investigación Geológico Minero Metalúrgico (INIGEMM)

con el equipo Thermo scientific NITON XL3, que determina el contenido y

composición de los elementos químicos que están presentes en los sedimentos,

líquidos, sólidos, polvos. Es un método analítico de muy alta precisión. El equipo

fue calibrado para el método Estándar donde el requerimiento de energía de

ionización es la radiación de Rayos X.

Ilmenita - Hematita

Magnetita – Ilmenita

Magnetita - Hematita

38

Para obtener el resultado tiene que suceder la adsorción fotoeléctrica por el

elemento o fotón que esté altamente energético, proveniente de radiación de Rayos

X, ésta interactúa con la materia y cuando la energía es absorbida el electrón

cercano al núcleo es expulsado del átomo. Una vez que el átomo es excitado se

vuelve inestable y para lograr la estabilidad el electrón pasa de una capa a otra con

una energía distinta al electrón saliente, obteniendo de esta manera la radiación de

los Rayos X (Becerra, 2017; Meléndez and Camacho, 2009).

3.4. ETAPA IV. Interpretación de resultados

Consiste en el procesamiento e interpretación de los resultados geológicos,

mineralógicos y mineragráficos obtenidos en el desarrollo de la investigación y en

la elaboración de los mapas temáticos utilizando el Software ArcGis.

39

CAPÍTULO IV

4. RESULTADOS

4.1. Trabajos Geológicos

El área de estudio está constituida por arenas, terrazas con suelos y

abundantes residuos de plantas, con un relieve muy plano que no pasa de más de

50 m; existen sectores donde se observan mayores concentraciones de arenas

ferrotitaníferas, que son reflejadas en la tonalidad de la arena y el magnetismo,

encontrándose con mayores concentraciones de minerales magnéticos al Sur del

área de estudio, donde además se observan afloramientos de rocas pertenecientes

a la formación Borbón, al Sureste del área.

Al Este del área de estudio, pasando la vía de segundo orden, el sector

presenta poca concentración de arenas ferro-titaníferas, en donde el material que

predomina es arcilloso de color café verdoso, con residuos de material orgánico

(Ver Fig. 18).

Figura 18. Sector de Molinita al noreste del área de estudio, cercano al punto de muestreo C-1.

40

El suelo presenta abundante material arcilloso y residuos de plantas con

grietas de desecación producto de la resecación del lodo, aproximadamente hasta

un metro de profundidad se encuentra este tipo de material con poco concentrado

de arena.

Figura 19. Panorama al noreste del área de estudio cerca del poblado Molinita.

Al Este del área, pasando la vía principal Las Peñas - La Tola se observó

que el lugar presenta abundante vegetación con zanjas para el drenaje, siendo este

sitio inaccesible para la recolección de las muestras, ya que el área presenta

alambradas eléctricas que impidieron el paso del reconocimiento a detalle del

sector y la toma de muestras, en donde se pudo observar que predomina material

arcilloso húmedo (Ver Fig. 19).

41

Figura 20. Quebrada de Molina.

En la localidad de Molina se pudo observar que la arena presenta abundante

material arcilloso con poca concentración de minerales magnéticos (Ver Fig. 20).

Figura 21. Corriente de agua natural de la localidad del Rompido.

42

El área es una zona de manglar que presenta abundantes sedimentos muy

finos, donde predominan sedimentos lodosos y con muy poco concentrado de

arena (Ver Fig. 21).

Figura 22. Río El Rompido, Norte del sector.

En la localidad de El Rompido se observó que la arena es de color negra con

tonalidad café debido a la meteorización, con presencia de material fino limo

arcilloso y poco concentrado magnético, formando varias terrazas (Ver Fig. 22).

43

Figura 23. Excavación de arena, al Sur del área de estudio, cercana al punto de muestreo E-1.

La arena en este sector tiene aproximadamente dos metros de excavación

donde se observó que a mayor profundidad presenta una tonalidad más oscura que

en la superficie, existiendo gran concentración de minerales magnéticos (Ver Fig.

23).

44

Figura 24. Fragmentos de rocas en la playa Las Peñas, Sur del área de estudio, cercana al punto muestreo F-1.

A lo largo de la línea de costa en la playa Las Peñas existen depósitos de

fragmentos de rocas de diferente composición petrológica y de variado tamaño, que

se han depositado por la acción de las olas y otras que han sido trasladadas al

sector, en donde son utilizados para talud en la construcción de las estructuras y

como barreras de las olas sobre la playa (Ver Fig. 24).

Figura 25. Afloramiento de limolitas cercano al punto de muestreo F-2.

El afloramiento se encuentra situado al Sureste del área de estudio por la vía

principal de primer orden Borbón - Las Peñas, coordenadas 705442 E, 10119749

45

N, constituido por limolitas poco consolidadas de color café oscuro en la superior y

en la base presenta una tonalidad color café claro, de grano fino no calcáreo,

existiendo como único afloramiento en el área de estudio (Ver Fig. 25), donde el

material que predomina es arcilloso sin concentrado de arena.

A continuación, se presentan las características principales de cada punto de

muestreo (ver tablas 7- 14).

Tabla 7. Características principales del punto de muestreo A-1.

MUESTRA: A-1 COORDENADAS

UBICACIÓN: Molinita NORTE: (X) 712145 ESTE: (Y) 10127657

Color: Gris azulado oscuro

en donde se puede observar

una distribución homogénea

de minerales opacos y

claros, de granulometría

gruesa bien clasificada, con

grado de esfericidad

subangulosa, compuesto

principalmente de magnetita

e ilmenita; la profundidad de

la calicata de un metro por

35 cm.

La muestra se tomó en las cercanías del poblado Molinita, el nivel freático se

encontraba a poca profundidad (Ver tabla 7).

La arena de color gris tiene un concentrado de Fe y Ti en la superficie de la

playa, los que se pueden observar en formas de lentes y las tonalidades de color

claro son la arena común de playa y organismos calcáreos; los granos de arena

que predominan son de grano fino. En la figura 26 se puede observar al margen

derecho terraza marina, en el sector de Playa de Molina.

46

Figura 26. Playa de Molina al noroeste del área de estudio.

Tabla 8. Características principales del punto de muestreo B-1.

MUESTRA: B-1 COORDENADAS

UBICACIÓN: Playa de Molina NORTE: (X) 710286 ESTE:(Y) 10126819

Color: Gris oscuro, de

granulometría fina a media,

subredondeado, constituido

principalmente de magnetita

e ilmenita. La profundidad de

la calicata es de un metro y

ancho de 65 cm.

.

El nivel freático se encuentra a unos 60 cm de profundidad lo que hacía que la

arena en la calicata se derrumbara con facilidad (Ver tabla 8).

47

Tabla 9. Características principales del punto de muestreo C-1.

MUESTRA: C-1 COORDENADAS

UBICACIÓN: Vía principal NORTE: (X) 709526 ESTE: (Y) 10124331

Color: En la superficie se

puede apreciar un color gris

oscuro medio, a mayor

profundidad presenta una

tonalidad de color marrón

moderado. El material que se

obtuvo es lodoso con poco

concentrado de arenas ferro-

titaníferas, la arena presente

es de tamaño medio a grueso,

subredondeada. Profundidad

de la calicata: un metro, con

ancho de 40 cm.

El material en el sitio es lodoso, los 80 cm aproximadamente de la calicata son de

materia orgánica, en los 20 cm restantes de profundidad se observa un material

lodoso de color café oscuro posiblemente arcilla, en donde se recolectaron los 15

litros de material que luego fueron transportados a la playa para ser bateados

cuidadosamente, para que la muestra no fuera a ser contaminada con otro material

(Ver tabla 9).

Se pudo observar que el lugar es un sitio de cultivo en donde se presenta abundante

vegetación, estanques de agua de lluvia que se usan de bebedero de agua para el

ganado (Ver Fig. 27).

48

Figura 27. Área de muestreo del punto C-1, noreste del área de estudio.

Tabla 10. Características principales del punto de muestreo D-1.

MUESTRA: D-1 COORDENADAS

UBICACIÓN: El Rompido NORTE: (X) 707536 ESTE: (Y) 10122210

Color: Gris claro, el tamaño

de la arena es fina,

subanguloso, con distribución

homogénea de minerales

claros y opacos, donde

predominan minerales claros

y concentración de

abundantes moluscos

El nivel freático se encuentra a poca profundidad, el diámetro de la calicata es un

metro por 50 cm de ancho (Ver tabla 10).

49

Figura 28. Material calcáreo en Playa El Rompido.

En la figura 28 puede observar que predomina material calcáreo (conchillas), en la

imagen pequeña se observa la formación de terrazas con concentrados de arenas

negras, en la localidad El Rompido.

La muestra se recolectó en un área de camaronera que se pretende construir,

en donde el material ha sido removido por las excavaciones de dicha estructura

hasta una profundidad aproximada de dos metros (Ver tabla 11), en la cual hay alto

concentrado de minerales magnéticos.

Tabla 11. Características principales del punto de muestreo E-1.

MUESTRA: E-1 COORDENADAS

UBICACIÓN: Área de camaronera NORTE: (X) 706567 ESTE: (Y) 10121660

Color: Café claro, en la parte

superior a dos metros

aproximadamente presenta una

tonalidad más oscura de gris a

negruzca, la arena es gruesa,

subredondeada, constituida de

minerales principalmente de

magnetita e ilmenita.

50

En la superficie se observa un tono blanco debido a la abundante presencia

de conchillas que predominan en la playa, (Ver Fig. 29) en la cual al margen

derecho se observa la formación de terrazas.

Figura 29. Playa de Las Peñas.

Tabla 12. Características principales del punto de muestreo F-1.

Se pueden observar intercalaciones de capas claras de uno a dos centímetros de

espesor, entre la capa de material oscuro en donde a mayor profundidad se

observa el material más oscuro (Ver Tabla 12).

MUESTRA: F-1 COORDENADAS

UBICACIÓN: Las Peñas NORTE: (X) 704342 ESTE: (Y) 10121418

Color: Presenta tonalidad

gris, de granulometría muy

fina a media, de clasificación

subanguloso, donde

predominan contenidos de

magnetita e ilmenita y

abundantes cuarzos.

Profundidad de la calicata:

un metro por 60 cm de

ancho.

51

Tabla 13. Características principales del punto de muestreo FA-1.

MUESTRA: FA-1 COORDENADAS

UBICACIÓN: Río Santiago NORTE: (X) 725678 ESTE: (Y) 10119903

Color: La arena presente es

gris a negro, tamaño fino a

gruesa, subangular, el

contenido principal de estas

arenas son magnetita, ilmenita,

zircón y olivino.

La muestra se tomó en la ribera del río el cual es muy caudaloso y contiene mucha

grava de variada granulometría (Ver Tabla 13).

Tabla 14. Características principales del punto de muestreo FA-2.

MUESTRA: FA-2 COORDENADAS

UBICACIÓN: Río Cayapas NORTE: (X) 723941 ESTE: (Y) 10118603

Color: La arena presente es

gris a negro, de tamaño

medio, subredondeados, el

contenido principal de estas

arenas son magnetita e

ilmenita.

La muestra se tomó en la ribera del río Cayapas, en un sector de aguas no

caudalosas encontrándose arena hasta 5 cm máximo de profundidad (Ver tabla.

14).

52

4.2. Análisis mineralógico

El análisis mineralógico se realizó con un estéreo-binocular, a las 8 muestras

de arena que fueron recolectadas en campo, tanto de las fracciones magnéticas y

no magnéticas, describiendo sus propiedades como el color, forma, brillo (Ver

Anexo 2).

A continuación, se describen los minerales observados, cuyas imágenes se

presentan en el Anexo 3. Las características principales se reflejan en las tablas de

la 15- a la 22.

Tabla 15. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra A-1.

MUESTRA: A-1 CARACTERISTICAS %

MINERALES MAGNÉTICOS

13

Magnetita

Mineral de color negro, con brillo metálico, en

cristales cúbicos de raya negra, subredondeados,

de tamaño variado de 0,125 a 1 mm.

3 Ilmenita Mineral de color negro, de brillo metálico, cristales

tabulares, de raya negra de tamaño 0,5 a 1 mm.

2 Hornblenda

Mineral de color verde oscuro a negro, algunos

cubiertos con cuarzo, brillo metálico en cristales

tabulares, de tamaño variado entre 0,5 a 1 mm.

2 Epidota

Mineral de color verde claro a café claro,

translúcido, de raya incolora tabular, con tamaño

0,16 -0,125 mm.

% MINERALES NO

MAGNÉTICOS CARACTERISTICAS

53

Cuarzo

Mineral de color incoloro y lechoso, de brillo no

metálico, con raya incolora, de forma irregular

subredondeado y subanguloso, de tamaño variado

entre 0,125 a 1 mm.

24 Clastos

líticos

Fragmentos de variada composición mineralógica,

con forma subredondeada y subangulosos, de

tamaño variado entre 0,062 a 1 mm.

2 Rutilo

Mineral de color rojo pardo, forma irregular, raya

parda, subangular de tamaño 0,25 - 1 mm.

1

Jaspe

Mineral de color pardo rojizo, forma tabular, brillo no

metálico de raya parda, subangular, de 0,062-0,125

mm.

53

Tabla 16. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra B-1.

MUESTRA: B-1 CARACTERISTICAS

% MINERALES

MAGNÉTICOS

8,5 Magnetita

Mineral de color negro, con brillo metálico, en cristales

cúbicos de raya negra, subredondeado, de tamaño

variado de 0,125 a 1 mm.



0.3 Epidota Mineral de color verde claro a café claro, translúcido

de raya incolora tabular con tamaño 0,16 -0,125 mm.

0.2 Hornblenda




% MINERALES

NO


45 Clastos

líticos

Fragmentos de variada composición mineralógica, con

forma subredondeada y subangulosos, de tamaño

variado entre 0,062 a 1 mm.

38

Cuarzo

Mineral incoloro y lechoso, de brillo no metálico, con

raya incolora, de forma irregular, subredondeado y

subanguloso, de tamaño variado entre 0,125 a 1 mm.

4 Jaspe


metálico de raya parda, subangular, de 0,062-0,125

mm.

3

Rutilo

Mineral de color rojo pardo, forma irregular, raya

parda, subangular, de tamaño 0,25 - 1 mm.

54

Tabla 17. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra C-1.

MUESTRA: C-1 CARACTERISTICAS

% MINERALES

MAGNÉTICOS

13 Magnetita


cúbicos de raya negra, subredondeados, de tamaño



tabulares, de raya negra, tamaño de 0,5 a 1 mm.

2 Hornblenda

Mineral de color verde oscuro a negro, algunos cubiertos

con cuarzo, brillo metálico en cristales tabulares, de

tamaño variado entre 0,5 a 1 mm.

2

Epidota Mineral de color verde claro a café claro, translúcido de

raya incolora tabular con tamaño 0,16 -0,125 mm.

% MINERALES

NO


40

Clastos

líticos


forma subredondeada y subanguloso, de tamaño variado

entre 0,062 a 1 mm.

35 Cuarzo

Mineral de color incoloro y lechoso, de brillo no metálico,

con raya incolora, de forma irregular subredondeado y

subanguloso, de tamaño variado entre 0,125 a 1 mm.

4

Jaspe Mineral de color pardo rojizo, forma tabular, brillo no

metálico de raya parda, subangular, de 0,062-0,125 mm.

1 Rutilo Mineral de color rojo pardo, forma irregular, raya parda

subangular, de tamaño 0,25 - 1 mm.

55

Tabla 18. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra D-1.

MUESTRA: D-1 CARACTERISTICAS

% MINERALES

MAGNÉTICOS

16 Magnetita







de raya incolora tabular con tamaño 0,16 - 0,125 mm.

0,4 Hornblenda




%

MINERALES

NO


48 Cuarzo




entre 0,125 a 1 mm.

20 Clastos

líticos


forma subredondeada y subanguloso, de tamaño


11 Rutilo Mineral de color rojo pardo, forma irregular, raya


0,8 Jaspe


metálico, de raya parda, subangular de 0,062-0,125

mm.

56

Tabla 19. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra E-1.

MUESTRA: E-1 CARACTERISTICAS

% MINERALES MAGNÉTICOS

67 Magnetita




2.3 Ilmenita Mineral de color negro, de brillo metálico, cristales


0.7 Hornblenda




% MINERALES

NO


24 Cuarzo




entre 0,125 a 1 mm.

6 Rutilo Mineral de color rojo pardo, forma irregular, raya


7 Clastos

líticos

Fragmentos de rocas de diferentes tonalidades,

subredondeados de granulometría variada hasta 2

mm, con inclusiones de minerales negros.

57

Tabla 20. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra F-1.

MUESTRA: F-1 CARACTERISTICAS


81 Magnetita




6.3 Ilmenita Mineral de color negro, de brillo metálico, cristales


1.7 Hornblenda





de raya incolora tabular con tamaño 0,16 -0,125 mm.

% MINERALES

NO


4 Cuarzo




entre 0,125 a 1 mm.

2.5 Olivino

Mineral de color verde incoloro, en ocasiones verde

amarillento de brillo no metálico con raya incolora de

forma irregular, subredondeado, de tamaño variado

entre 0,125 a 0,5 mm.

1.7 Zircón

Mineral de color rosado incoloro, brillo no metálico con

raya incolora, de forma tetragonal, subanguloso de

tamaño variado entre 0,125 a 0,5 mm.

1 Rutilo Mineral de color rojo pardo, forma irregular, raya parda

subangular de tamaño 0,25 - 1 mm.

0.8 Clastos

líticos

Fragmentos de variada composición mineralógica con



0.2 Jaspe


metálico de raya parda, subangular de 0,062-0,125

mm.

58

Tabla 21. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra FA-1.

MUESTRA: FA-1

río Santiago CARACTERISTICAS


81 Magnetita Mineral de color negro, con brillo metálico, en cristales cúbicos de raya negra, subredondeado, de tamaño variado de 0,125 a 1 mm.

12 Ilmenita Mineral de color negro, de brillo metálico, cristales tabulares, de raya negra de tamaño 0,5 a 1 mm.

2.37 Hornblenda Mineral de color verde oscuro a negro, algunos cubiertos con cuarzo, brillo metálico en cristales tabulares, de tamaño variado entre 0,5 a 1 mm.

0.2 Flogopita (Micas)

Mineral de color amarillo, brillo no metálico, forma laminar, de tamaño de 1 mm.

% MINERALES

NO MAGNÉTICOS

CARACTERISTICAS

4 Zircón Mineral de color rosado incoloro, brillo no metálico con raya incolora, de forma tetragonal, subanguloso de tamaño variado entre 0,125 a 0,5 mm.

0.2 Cuarzo

Mineral de color incoloro y lechoso, de brillo no metálico, con raya incolora, de forma irregular subredondeado y subanguloso, de tamaño variado entre 0,125 a 1 mm.

0.1 Olivino

Mineral de color verde incoloro, en ocasiones verde amarillento de brillo no metálico con ralla incolora de forma irregular subredondeado de tamaño variado entre 0,125 a 0,5 mm.

0.1 Epidota Mineral de color verde claro a café claro, translúcido de raya incolora tabular con tamaño 0,16 -0,125 mm.

0.02 Clastos líticos

Fragmentos de variada composición mineralógica, con forma subredondeada y subanguloso de tamaño variado entre 0,062 a 1 mm, con fragmentos. de arenisca color anaranjado

0.01 Rutilo Mineral de color rojo pardo, forma irregular, raya

parda subangular de tamaño 0,25 - 1 mm.

59

Tabla 22. Propiedades principales de los minerales presentes en la muestra FA-2.

En las muestras FA-1, FA-2, F-1, se detectaron zircones con diferente grado

de redondez, gran parte de los zircones se presentan en color rosado en cristales

tabulares, subangulosos, (Ver Fig. 30), encontrando mayor porcentaje en la

muestra FA-1, este mineral es resistente a la meteorización y se presenta como

accesorio en las rocas ígneas.

MUESTRA: FA-2 CARACTERISTICAS


82 Magnetita




7 Ilmenita Mineral de color negro, de brillo metálico, cristales tabulares, de raya negra de tamaño 0,5 a 1 mm.

5 Hornblenda Mineral de color verde oscuro a negro, algunos cubiertos con cuarzo, brillo metálico en cristales tabulares, de tamaño variado entre 0,5 a 1 mm.

3 Zircón Mineral de color rosado incoloro, brillo no metálico con raya incolora, de forma tetragonal, subanguloso de tamaño variado entre 0,125 a 0,5 mm.

% MINERALES

NO MAGNÉTICOS

CARACTERISTICAS

1,5 Clastos líticos




1 Cuarzo

Mineral de color incoloro y lechoso, de brillo no metálico, con raya incolora, de forma irregular subredondeado y subanguloso, de tamaño variado entre 0,125 a 1 mm.

0.5 Olivino

Mineral de color verde incoloro, en ocasiones verde amarillento de brillo no metálico con ralla incolora de forma irregular subredondeado de tamaño variado entre 0,125 a 0,5 mm.

60

Figura 30. Variedades de zircones presentes en la muestra FA-1.

Las muestras que fueron tomadas en el río Cayapas y Santiago presentan

alto contenidos de un 90.5% de minerales magnéticos, entre ellos: magnetita,

ilmenita, hornblenda, micas y epidota, con muy poca concentración de fracción no

magnética como cuarzo, zircón y olivino.

Figura 31. Tabla de porcentajes promedios representativos de las muestras del Norte del área de estudio A-1, B-1, C-1, D-1.

13%

3% 2% 2%

53%

24%

2% 1%0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Magnetita Ilmenita Hornblenda Epidota Cuarzo Clastos liticos

Rutilo Jaspe

Minerales Magnéticos Minerales no magnéticos

61

En la figura 31 se muestran los porcentajes representativos de las muestras

del Norte del área de estudio A-1, B-1, C-1, D-1, presentan una relación directa de

minerales con bajo porcentaje de minerales magnéticos, de color azul representan

a los minerales magnéticos, de los cuales el de mayor porcentaje es el mineral

magnetita con un 13 %, seguido por la ilmenita con un 3 % y los de menor

porcentaje son la hornblenda y epidota; de color lila están representados los

minerales no magnéticos de los cuales presentan un mayor porcentaje el cuarzo

con un contenido de 53 %, siendo el de mayor porcentaje en todas estas muestras

seguido de clastos líticos, rutilo y el de menor porcentaje con el 1 % el jaspe.

Figura 32. Porcentajes promedios representativos de las muestras del Sur del área de estudio E-

1, F-1 y de los ríos FA-1 río Santiago, FA-2 río Cayapas.

En la figura 32 se muestran los porcentajes representativos de las muestras

del Sur del área de estudio E-1, F-1, y las de los ríos Santiago y Cayapas, de color

azul se presentan los minerales magnéticos como: magnetita que muestra un 81

%, seguida de ilmenita, hornblenda y epidota con menor porcentaje; de color lila los

minerales no magnéticos donde el de mayor porcentaje es el cuarzo y el de menor

porcentaje el jaspe.

81%

6,30% 1,70% 0,80%4% 2,50% 1,70% 1% 0,80% 0,20%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Minerales Magnéticos Minerales no magnéticos

62

Las muestras E-1, F-1 de la zona Sur del área de estudio presentan un 70 -

80% de concentrado magnético como: magnetita, ilmenita, hornblenda, epidota, y

lo restante al concentrado no magnético como cuarzo, zircón, olivino, rutilo y jaspe.

Indicando que el área está influenciada por dos zonas de aporte, debido al alto

porcentaje de contenidos de minerales magnéticos que presenta esta zona. En los

anexos 6 y 7, se pueden observar los concentrados magnéticos y contenidos de

magnetita.

4.3. Análisis mineragráfico

Los resultados del análisis mineragráfico de las 8 briquetas se describieron

a través de sus propiedades en nicoles paralelos y en cruzados (Ver Figs. 33 a 63

y anexo 4).

Muestra A-1

Ilmenita (FeTiO3)

Se presenta de color gris claro a crema, en cristales euhedrales, con hábito

hexagonal y reflejos internos, no presenta pleocroísmo, anisótropo, asociado a

magnetita de color café claro (Ver Fig. 33).

Nicoles paralelos Nicoles cruzados

Figura 33. Ilmenita con hábito hexagonal de la muestra A-1, (foto tomada en inmersión de aceite).

Ilm

Ilm

Mag

B

Mag

A

50µ 50µ

63

Oro (Au)

Se encuentra de color amarillo dorado, en cristales subhedrales, sin reflejos

internos, no pleocróico, isótropo, bien reflectivo se presenta como inclusión en

magnetita (Ver Fig. 34).


Figura 34. Inclusión de oro dentro del mineral de magnetita, muestra A-1, (foto tomada en inmersión de aceite).

Magnetita (Fe3O4).

Se presenta de color café claro a parduzco, en cristales euhedrales y

subhedrales, hábito cúbico, sin reflejos internos, mineral isótropo (Ver Fig. 35).

Figura 35. Magnetita con inclusión de pirita de la muestra A-1, (foto tomada en inmersión de aceite).


Mag

Au

B A

A

Mag

Mag Mag

Py Py

B

Py

64

Titanomagnetita (Fe2TiO4).

Se presenta en exsolución de magnetita de color café claro a parduzco y con

ilmenita de color gris formando un solo mineral, siendo no pleocróico, con débil

anisotropía, con texturas orientadas en dos direcciones vertical y horizontal, donde

el disolvente es la magnetita que se encuentra en mayor proporción en forma

alargada en las dos direcciones y la ilmenita, el soluto, se depositó rellenando los

espacios vacíos. En el margen superior derecho se observa una magnetita con

inclusiones de pirita de color amarillo pálido con alta reflectividad y magnetitas de

granos homogéneos (Ver Fig. 36).


Figura 36. Titanomagnetita con textura de reemplazo e inclusiones de pirita, (foto en inmersión de aceite).

Mag

Mag

B

Mag

Mag

Mag

Py

A

Ilm

65

Figura 37. Porcentaje de minerales opacos muestra A-1.

En la figura 37 se muestran los porcentajes de los minerales de la muestra

A-1, en donde el mineral más abundante en toda la muestra es la magnetita con un

72 %, seguido de la ilmenita con el 10 %, titanomagnetita con un 4%. pirita con el

10 % y con de menor porcentaje el oro con un 2 %.

Muestra B-1

Magnetita (Fe3O4).


subhedrales, hábito cúbico, sin reflejos internos, no pleocróico, isótropo, con

inclusiones de pirita, se presenta de color amarillo metálico, isótropo con alta

reflectividad, con granos de magnetitas homogéneos (Ver Fig. 38).

72%

10%4% 3% 2%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Magnetita Ilmenita Titanomagnetita Pirita Oro

MUESTRA A-1

Minerales opacos

66


Figura 38. Magnetita con inclusiones de pirita de la muestra B-1, (Foto tomada en inmersión de aceite).

Ilmenita (FeTiO3).


tabular y reflejos internos, no pleocróico, con débil anisotropía. Al margen superior

derecho se observa una titanomagnetita que es una exsolución de dos elementos

diferentes como la ilmenita de color gris claro con magnetita de color café claro en

textura orientada en una sola dirección. (Ver Fig. 39).

Figura 39. Ilmenita asociada a magnetita y titanomagnetita de la muestra B-1, (Foto tomada en inmersión de aceite).


Mag

Mag

Py

B

Mag

Mag

A

Mag

Ilm

B

Mag

Mag

Ilm

Mag

67

Oro (Au)

Se encuentra de color amarillo dorado, en cristales subhedral sin reflexiones

internas, no pleocróico, isotrópico, bien reflectivo, se presenta como inclusión en


Figura 40. Oro en inclusión en magnetita muestra B-1, (foto tomada en inmersión de aceite).

Figura 41. Porcentajes de minerales opacos en la muestra B-1

En la figura 41 se muestran los porcentajes de los minerales de la muestra B-1, en

donde el mineral más abundante en toda la muestra es la magnetita con un 75 %,


75%

15%

5% 3% 2%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Magnetita Ilmenita Titanomagnetitaoro Oro Pirita

MUESTRA B-1

Minerales opacos

Au

Au

B

Mag

A

68

seguido de la ilmenita con el 15 %, titanomagnetita con el 5%. Pirita con el 3 % y

con de menor porcentaje el oro con el 2 %.

Muestra C-1

Titanomagnetita: (Fe2TiO4).

Se presenta en exsolución de magnetita de color café claro a parduzco y con


anisotropía, con texturas orientadas, donde la ilmenita se encuentra en menor

proporción rellenando los espacios de la magnetita (Ver Fig. 42).


Figura 42. Titanomagnetita con textura de remplazo orientado de la muestra B-1, (foto tomada en

inmersión de aceite).

Mag

Mag

B

Qz

A

Ilm

69

Hematita (Fe2O3).

Se presenta de color gris claro en cristales subhedrales, hábito hexagonal con

reflejos internos rojo, no pleocróico, anisótropo (Ver Fig. 43).


Figura 43. Hematita con magnetita muestra B1, (foto tomada en inmersión de aceite).

Oro (Au).

Se encuentra de color amarillo dorado, en cristales anhedrales, sin

reflexiones internas, no pleocróico, isotrópico, bien reflectivo, asociado a cuarzo

(Ver Fig. 44).


Figura 44. Oro en la muestra B-1, (foto tomada en inmersión de aceite).

Mag

Au

Au

Hem

B

B A

Qz

A

70

Figura 45. Porcentajes de minerales opacos en la muestra C-1

En la figura 45 se muestran los porcentajes de los minerales de la muestra C-1,

en donde el mineral más abundante es la magnetita con un 76 %, seguido de la

ilmenita con el 20 %, titanomagnetita con un 2%. pirita con el 1 % y con menor

porcentaje el oro con un 1 %.

Muestra D-1

Magnetita (Fe3O4).


subhedrales, sin reflejo interno, no pleocróico, isotrópico, asociado a ilmenita de

color gris claro a crema (Ver Fig. 46).


Figura 46. Magnetita asociada a ilmenita, D-1, (foto tomada en inmersión de aceite).

Ilm

Mag

Mag

B A

76%

20%

2% 1% 1%0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Magnetita Ilmenita Titanomagnetita Oro Pirita

MUESTRA C-1

Minerales opacos

71


Se presenta en exsolución de magnetita de color café claro a parduzco, con


anisotropía, textura gráfica, donde la ilmenita se encuentra rellenando los espacios

del enrejado de la magnetita, asociado a magnetitas de granos homogéneos (Ver

Fig. 47).


Figura 47. Titanomagnetita en textura gráfica, D-1.

Oro (Au).

Se encuentra de color amarillo dorado, en cristales subhedrales, sin reflejos

internos, no pleocróico, isotrópico, bien reflectivo, se encuentra como inclusión en

la magnetita (Ver Fig. 48).

B A

Ilm

Mag

Mag

72

Figura 48. Oro como inclusión en magnetita de la muestra D-1 (foto tomada en inmersión

de aceite).

Figura 49. Porcentajes de minerales opacos en la muestra D-1.


D-1, en donde el mineral más abundante en toda la muestra es la magnetita con un

72 %, seguido de la ilmenita 15 %, titanomagnetita con 10% y los de menor

porcentajes oro, pirita.


Mag

Mag Au

B A

71%

15%10%

3% 1%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Magnetita Ilmenita Titanomagnetita Oro Pirita

MUESTRA D-1

Minerales opacos

73

Muestra E-1.


Se presenta en exsolución de magnetita de color café claro a parduzco y

con ilmenita de color gris formando un solo mineral, siendo no pleocróico con débil

anisotropía, en una textura gráfica, donde el disolvente es la magnetita, se

encuentra en mayor proporción en forma cúbica, donde son rellenados por la

ilmenita que es el soluto, se encuentra en menor proporción, este mineral se

presentará rellenando los espacios vacíos del enrejado siguiendo el hábito de la



Figura 50. Titanomagnetita con textura gráfica de la muestra E-1.

A B

Mag

Mag

Ilm

74

Magnetita (Fe3O4).


subhedrales, hábito cúbico sin reflejos internos no pleocróico, con cavidades que

han sido rellenadas con la goma que se observa de color negro y pirita de color

amarillo con alta reflectividad (Ver Fig. 51).


Figura 51. Magnetita de la muestra E-1 (foto tomada en inmersión de aceite).

Pirita (FeS2).

Se encuentra como inclusión sobre un mineral de menor dureza. Se presenta

de color amarillo claro, en cristales euhedrales, con hábito cúbico, sin reflejos

internos, no pleocróica, isotrópica (Ver Fig. 52).


Figura 52. Pirita con magnetita de la muestra E-1.

A

A B

B

Py

Mag

B A

B

Mag

Mag

Py

75

Oro (Au).

Se encuentra de color amarillo dorado, en cristales subhedrales sin reflexiones

internas, no pleocróico, isotrópico, bien reflectivo, se encuentra como inclusión en



Figura 53. Oro en inclusión en magnetita de la muestra E-1 (foto tomada en inmersión de aceite).

Hematita (Fe2O3).

Se presenta de color gris claro, en cristales subhedrales, hábito hexagonal,

con reflejos internos rojo, no pleocróico, anisótropo, con textura de

reemplazamiento en caries donde el mineral huésped es la ilmenita que está siendo

remplazado desde sus bordes hacia el centro por la hematita (Ver Fig. 54).


Figura 54. Hematita en la muestra E-1 (foto en inmersión de aceite).

Mag

A B

Mag

Au

Ilm

B A

Mag

Mag

Hem

76

Figura 55. Porcentajes de minerales opacos en la muestra E-1.


E-1, en donde el mineral más abundante es magnetita con un 76 % siendo el más

abundante en toda la muestra, seguido de ilmenita con el 15 %, encontrándose oro,

titanomagnetita y pirita con porcentajes menores de 4 %.

Muestra F-1.

Magnetita (Fe3O4)


subhedrales, hábito cubico sin reflejo interno, no pleocróico, con inclusión de oro

(Ver Fig. 56).


Figura 56. Magnetita con inclusión de oro asociado a ilmenita de la muestra F-1 (foto tomada en inmersión de aceite).

Mag

Mag Au

Ilm

B A

76%

15%

4% 3% 2%

0%

20%

40%

60%

80%

Magnetita Ilmenita Oro Titanomagnetita Pirita

MUESTRA E-1

Minerales opacos

77



ilmenita de color gris, formando un solo mineral, con texturas gráficas siendo no

pleocróico, con débil anisotropía, donde la ilmenita se encuentra en menor

proporción rellenando los espacios del enrejado de la magnetita, asociado a

magnetitas de granos homogéneos (Ver Fig. 57).


Figura 57. Titanomagnetita en exsolución de ilmenita en textura gráfica, de la muestra F-1 (foto de inmersión de aceite).

Oro (Au)

Se encuentra de color dorado, en cristales subhedrales sin reflexiones

internas, no pleocróico, isotrópico, bien reflectivo, se encuentra como inclusión en


Mag

Mag

Mag Mag

B A

Ilm

78


Figura 58. Oro en inclusión en magnetita de la muestra F-1 (foto tomada en inmersión de aceite).

Titanomagnetita (Fe2TiO4)


ilmenita de color gris formando un solo mineral, en una textura gráfica o de

dirección, siendo no pleocróico con débil anisotropía, donde el mineral disolvente

es la magnetita se encuentra en mayor proporción en forma alargada de color café,

y el mineral soluto está en el interior rellenado los espacios el cual es la ilmenita de

color gris (Ver Fig. 59).


Figura 59. Magnetita con textura orientada. Muestra F-1 (foto en inmersión en aceite).

Mag

Mag

Mag

Mag

Mag

Mag

Mag

Au

B A

B A

Ilm

79

Ilmenita (FeTiO3).


hexagonal con reflejos internos débiles, no pleocróico, anisótropo, asociado a



Figura 60. Ilmenita de la muestra F-1 (foto tomada en inmersión de aceite).

Figura 61. Porcentajes de minerales opacos en la muestra F-1.


F-1, en donde el mineral más abundante es la magnetita con un 74 %, seguido de

Mag

Ilm

B A

74%

20%

6% 5% 5%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Magnetita Ilmenita Oro Pirita Titanomagnetita

MUESTRA F-1

minerales opacos

80

la ilmenita con el 20 %, oro con el 6 %, y los de menor porcentaje la pirita y

titanomagnetita con 5 %.

Muestra FA-1.

Magnetita (Fe3O4).


subhedrales, hábito cúbico sin reflejos internos, no pleocróico (Ver Fig. 62).


Figura 62. Magnetita en la muestra FA-1 (foto tomada en inmersión de aceite).

A B

Mag

Mag

Mag

81

Hematita (Fe2O3).

Se presenta de color gris claro, en cristales subhedrales, hábito hexagonal,

con reflejos internos rojo, no pleocróico, anisótropo, con textura de entrecrecimiento

subgráfica, donde la hematita está reemplazando a la magnetita (Ver Fig. 63).


Figura 63. Hematita en la muestra FA-1, (foto tomada en inmersión de aceite).

Pirita (FeS2).

Se encuentra como inclusión en la magnetita, se presenta de color amarillo

claro, en cristales euhedrales, con hábito cúbico, sin reflejos internos, no pleocróico,

isotrópico (Ver Fig. 64).


Figura 64. Pirita de la muestra FA-1 (foto tomada en inmersión de aceite).

A

A B

B

Hem

Mag

Mag

Py

Mag

82

Ilmenita (FeTiO3)

Se presenta de color gris claro a crema, en cristales subhedrales, con hábito

tabular y reflejos internos, no pleocróico, anisótropo, asociado a magnetita que se

observa de color café claro (Ver Fig. 65).


Figura 65. Ilmenita en la muestra FA-1 (foto tomada en inmersión de aceite).

Figura 66. Porcentajes de minerales opacos en la muestra FA-1.

En la figura 66 se muestran los porcentajes de los minerales presentes en la

muestra FA-1, en donde el mineral más abundante de toda la muestra es la

A B

Ilm

Mag

Mag

73%

20%

3% 2% 2%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Magnetita Ilmenita Pirita Oro Titanomagnetita

MUESTRA FA-1

Minerales opacos

83

magnetita con un 73 %, seguido de la ilmenita el 20 %, pirita el 3 %, seguido por el

oro con el 2 % y por último la titanomagnetita con un 2%.

Muestra FA-2

Magnetita (Fe3O4).

Se presentan de color café claro a parduzco, en cristales euhedrales y

subhedrales, hábito cúbico, sin reflejos internos, no pleocróico, en el margen

superior izquierdo se observa una titanomagnetita en exsolucion de magnetita e

ilmenita en textura subgráfica, siendo no pleocróica con débil anisotropía (Ver Fig.

67).


Figura 67. Magnetita en la muestra FA-2 (foto tomada en inmersión de aceite).

A B

Mag Mag

Mag

Mag

Mag Ilm

84

Oro (Au).

Se encuentra de color amarillo dorado, en cristales subhedrales, sin

reflexiones internas, no pleocróico, isotrópico bien reflectivo, se encuentra como

inclusión en la magnetita (Ver Fig. 68).


Figura 68. Oro en la muestra FA-2 (foto tomada en inmersión en aceite).

Magnetita (Fe3O4).


subhedrales, con textura de reemplazamiento envolvente, donde el mineral invasor

es la ilmenita que está remplazando a la magnetita desde los bordes hacia el centro,

hábito cúbico sin reflejo interno, no pleocróico (Ver Fig. 69).

A B

Mag Mag

Au

Au

Mag

Mag

85


Figura 69. Magnetita con textura de reemplazamiento envolvente en la muestra FA-2 (foto tomada en inmersión en aceite).

Magnetita (Fe3O4).


subhedrales, en hábito cúbico, sin reflejo interno no pleocróico, en el margen

superior derecho se observa una titanomagnetita en exsolución de ilmenita y

magnetita en textura gráfica siguiendo el enrejado del mineral huésped (Ver Fig.

70).


Figura 70. Magnetita en la muestra FA-2, (foto tomada en inmersión en aceite).

A

A B

B

Mag

Mag

Mag

Mag

Ilm

Ilm

86

Figura 71. Porcentajes de minerales opacos en la muestra FA-2.


FA-2, en donde el mineral más abundante en toda la muestra es la magnetita con

el 74 %, seguido de la ilmenita con el 20 % y los de menor porcentajes pirita, oro y

titanomagnetita.

Figura 72. Tabla de porcentajes promedios de los minerales presentes en el análisis mineragráfico.

En la tabla 72 se muestran los porcentajes promedios generales de los

minerales encontrados bajo el análisis mineragráfico, presentando una relación

74%

15%

4% 3% 2% 1%

magnetita ilmenita titanomagnetita oro pirita hematita

74%

20%

3% 2% 2%

0%

20%

40%

60%

80%

Magnetita Ilmenita Pirita Oro Titanomagnetita

MUESTRA FA-2

Minerales opacos

87

directa en las ocho muestras analizadas, en donde el mineral más abundante en

todas las muestras es la magnetita que se la observa en el gráfico de color celeste,

este mineral se presenta en diferentes tamaños con variados grados de esfericidad,

seguido de la ilmenita, titanomagnetita que se la encontró como exsolución, el oro

y pirita en inclusión y hematita en menor porcentaje observándose de color lila que

se la encuentra como remplazamiento en las muestras E-1, FA-1.

4.4. Análisis de Fluorescencia de Rayos X (XRF)

El análisis de Fluorescencia de Rayos X, se le realizó a tres muestras de

arena, en el área de estudio la F-1 y en los ríos Onzole (FA-1), Cayapas (FA-2), ver

anexo 5 y 8 en el cual se observa medición de los minerales y la ubicación de

muestras.

En la tabla 23 se muestran los resultados en el análisis de XRF, en ppm.

Tabla 23. Contenido de los elementos presentes en las muestras de arena F-1, FA-1, FA-2 por análisis de Florescencia de Rayos X.

Muestra Ni Fe Ti Cd V Cr

Peñas (F-1) 135,25 429307,6 66210,76 0 1243,88 192,93

Río Santiago (FA-1)

852,91 2141947 23254,95 40,66 2292,7 306,09

Río Cayapas (FA-2)

0 1289163 121801,8 31,97 2780,35 1348,65

Muestra Zr Ag Pd Sr Th Pb

Peñas (F-1) 0 12,77 0 420,01 0 27,21


66,64 22,82 32,47 12,28 66,8 63,61

Río Cayapas (FA-2)

3676,76 26,93 46,85 47,56 24,84 31,61

Muestra Te Sb Sn Ba Mn Ca

Peñas (F-1) 223,66 92,69 234,24 936,01 2873,61 32773,91


387,95 99,91 285,9 683,95 9901,07 1866,22

Río Cayapas (FA-2)

346,01 71,81 313,36 760,64 10659,95 9052,17

Muestra Cs W Se K

Peñas (F-1) 198,06 132,02 0 1539,69


265,43 0 0 0

Río Cayapas (FA-2)

292,34 0 19,13 0

Fuente: Análisis realizado en el INIGEMM.

88

Los valores obtenidos de los elementos que contienen las arenas del área

de estudio, se compararon con la tabla de Clark o contenido promedio de los

elementos en la rocas ígneas principales, donde estos elementos Fe, Ti, Ni, Mn, Cr

reflejan características de rocas de composición básica (Ver tabla 25).

Tabla 24. Contenido promedio de los elementos químicos en los tipos principales de rocas magmáticas.

CONTENIDO PROMEDIO (g/t) DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS EN LOS TIPOS PRINCIPALES DE ROCAS MAGMATICAS (según: VINOGRADOV, TEYLOR, YAROSHEVSKY).

Numero atómico

Elemento

Ultra básicas

Básicas Intermedias

Ácidas basaltos

continentales Basaltos

oceánicos

22 Ti 500 10900 8420 4700 2500

23 V 50 275 300 4700 2500

24 Cr 3000 250 260 60 25

25 Mn 1000 1440 1430 1160 540

26 Fe 65600 87700 80800 50400 26100

28 Ni 2000 145 110 25 15

34 Se 0,02 0,05 0,16 0.05 0,05

40 Zr 5 120 90 110 200

46 Ag 0,05 0,1 0.03 0,1 0,05

49 Sn 0,5 1,5 1,4 1,2 3

51 Te 0,001 0,001 0,003 0,001 0,001

Fuente. (Vinogradov et al., 1962)

Se realizó la correlación de Pearson para establecer la relación entre los

elementos, definiéndose los elementos de buena correlación positiva las mayores

a 0, 7 hasta 1 y los de baja o nula correlación o correlación inversa de – 0,6 a 0.

Los elementos de buena correlación fueron Ti-Zr, Ti-Cr, Fe-Ni, Fe-V, V-Cr,

Zr-V, V-Mn, Mn-Fe, como: Fe, Ni, V, Mn, Cr, Ti que son elementos de composición

básica y otra correlación positiva de Ag, Se, Te, Sn que son elementos de

composición ácida/intermedio (Ver tabla 25).

89

Ni Fe W Cd V Cr Ti Pb Zr Ag Pd Sr Th Se Cs Te Sb K Ba Mn Ca Sn

Ni 1

Fe 0,7813 1,0

W -0,3668 -0,9 1,0 0.7 a 1 Buena correlación

Cd 0,54792 1,0 -1,0 1,0 0.4 a 0.6 Moderada correlación

V 0,05972 0,7 -1,0 0,9 1,0 0.1 a 0.3 Baja Correlación

Cr -0,5503 0,1 -0,6 0,4 0,8 1,0 -0.4 a -0.6 Correlación Inversa

Ti -0,9007 -0,4 -0,1 -0,1 0,4 0,9 1,0

Pb 0,96664 0,9 -0,6 0,7 0,3 -0,3 -0,8 1,0

Zr -0,6098 0,0 -0,5 0,3 0,8 1,0 0,9 -0,4 1,0

Ag 0,08943 0,7 -1,0 0,9 1,0 0,8 0,4 0,3 0,7 1,0

Pd 0,07122 0,7 -1,0 0,9 1,0 0,8 0,4 0,3 0,7 1,0 1,0

Sr -0,4383 -0,9 1,0 -1,0 -0,9 -0,5 0,0 -0,7 -0,4 -0,9 -0,9 1,0

Th 0,86544 1,0 -0,8 0,9 0,6 -0,1 -0,6 1,0 -0,1 0,6 0,6 -0,8 1,0

Se -0,6223 0,0 -0,5 0,3 0,7 1,0 0,9 -0,4 1,0 0,7 0,7 -0,4 -0,1 1,0

Cs 0,09467 0,7 -1,0 0,9 1,0 0,8 0,3 0,3 0,7 1,0 1,0 -0,9 0,6 0,7 1,0

Te 0,58407 1,0 -1,0 1,0 0,8 0,4 -0,2 0,8 0,3 0,9 0,9 -1,0 0,9 0,3 0,9 1,0

Sb 0,79659 0,2 0,3 -0,1 -0,6 -0,9 -1,0 0,6 -1,0 -0,5 -0,5 0,2 0,4 -1,0 -0,5 0,0 1,0

K -0,3668 -0,9 1,0 -1,0 -1,0 -0,6 -0,1 -0,6 -0,5 -1,0 -1,0 1,0 -0,8 -0,5 -1,0 -1,0 0,3 1,0

Ba -0,6263 -1,0 1,0 -1,0 -0,8 -0,3 0,2 -0,8 -0,2 -0,8 -0,8 1,0 -0,9 -0,2 -0,8 -1,0 0,0 1,0 1,0

Mn 0,28311 0,8 -1,0 1,0 1,0 0,6 0,2 0,5 0,6 1,0 1,0 -1,0 0,7 0,6 1,0 0,9 -0,4 -1,0 -0,9 1,0

Ca -0,5643 -1,0 1,0 -1,0 -0,9 -0,4 0,1 -0,8 -0,3 -0,9 -0,9 1,0 -0,9 -0,3 -0,9 -1,0 0,0 1,0 1,0 -1,0 1,0

Sn 0,02672 0,6 -0,9 0,9 1,0 0,8 0,4 0,3 0,8 1,0 1,0 -0,9 0,5 0,8 1,0 0,8 -0,6 -0,9 -0,8 1,0 -0,8 1,0 Tabla 25. Matriz de correlación que acompañan a las arenas del área de estudio en el sector de Las Peñas hasta Playa de Molina.

90

En la tabla 26 se relacionan las probables fuentes de origen y asociaciones

paragenéticas características de cada uno de los minerales encontrados en las

arenas ferrotitaníferas.

Tabla 26. Asociación de minerales presentes en las arenas del área de estudio, en el sector de Las Peñas hasta Playa de Molina.

Minerales Fuente Asociación

Magnetita

Se presenta en rocas ígneas básicas, ultrabásicas y metamórficas.

Ilmenita, hematita, anfíboles, puede contener trazas de Ti, Mn, Mg, V.

Ilmenita Rocas básicas y ultrabásicas.

Magnetita, titanita, rutilo, hematites

Hornblenda Rocas intermedias, básicas y ultrabásicas.

Cuarzo, biotita, augita, feldespatos.

Epidota Rocas ígneas. Anfíboles, albita.

Zircón

Rocas ígneas ácidas, metamórficas y sedimentarias.

U, P, Th, Fe, Ti, Hf, Nb.

Olivino Rocas básicas y ultrabásicas

Magnetita, piroxenos, cromita.

Cuarzo Rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias.

Micas, piroxenos, anfíboles.

Jaspe Sedimentarias. Cuarzo, ópalo.

Micas Rocas ígneas ácidas.

Cuarzos, feldespatos.

Rutilo Rocas ígneas, ácidas, sedimentario.

Apatito, cuarzo, titanita.

Pirita Rocas ígneas. Cuarzo, pirrotina, arsenopirita.

Oro Rocas ígneas. Plata, pirita.

Titanomagnetita Rocas básicas y ultrabásicas.

Magnetita, hematita, ilmenita.

Fuente: Modificada por la autora de las referencias por (Duhamel, 2016; Quevedo, 2009;

Codecido, 1960).

A partir de la tabla 26 se logran identificar las asociaciones minerales

fundamentales y los trabajos anteriormente mencionados se logró determinar dos

posibles fuentes de los minerales que contienen las arenas: 1) rocas básicas y

ultrabásicas, 2) rocas ígneas ácidas a intermedias (Ver Fig. 73).

91

Figura 73. Esquema geológico de las arenas (Fe-Ti).

92

DISCUSIÓN

Desde la playa El Rompido y en dirección al Norte hasta Molinita, en toda la parte

Oeste correspondiente al sector existe poca concentración de minerales

magnéticos, predominando al Este de dicha zona material arcilloso con abundancia

de materia orgánica. Esto se debe a que en esta zona hay intenso desarrollo de

áreas agrícolas y ganaderas, donde la cubierta vegetal ha sido muy removida y el

material trasladado hacia la costa, mezclándose con los depósitos de arenas.

Desde la playa El Rompido y en dirección al Sur hasta Las Peñas, en la mayor parte

del sector existe alta concentración de minerales magnéticos, observándose

ausencia de componentes arcillosos, siendo material que proviene directamente de

los ríos que lo han depositado.

Excepto en la muestra F-1 ubicada al Sur todas las arenas del sector presentan la

misma composición mineralógica predominante: magnetita, ilmenita, hornblenda,

rutilo, jaspe, epidota y cuarzo. La F-1 en cambio presentó zircones y olivinos. La

causa probable de la ausencia de estos dos minerales en el resto de la zona puede

deberse a que la mayoría de las muestras tomadas desde El Rompido hacia el

Norte, tuvieron que ser lavadas excesivamente por el alto componente de material

arcilloso, por lo que estos minerales pudieron haberse ido con el lavado.

Por el estudio mineragráfico de los minerales magnéticos ya mencionados se

observó además la presencia de minerales metálicos como oro, pirita en inclusión,

entre otros. Este aspecto debe ser tenido en cuenta en futuras investigaciones

debido a que son indicios de mineralización que permitirían darle a las arenas

ferrotitaníferas un valor económico agregado.

Los contenidos de los elementos químicos analizados por medio de Fluorescencia

de Rayos X, indican que los valores de Fe, Ni, V, Mn, Cr, Ti son consistentes con

la composición de basaltos oceánicos, correspondientes en este caso a la Fm.

Piñón, constituida por lavas basálticas, tobas brechas, y los de Ag, Se, Te, Sn y

otros elementos asociados, se corresponden con rocas de composición

ácida/intermedia, relacionados con cuerpos intrusivos cuarzodiorítico (batolito

93

Apuela) y granodiorítico (Rumiyacu). Entre cada uno de estos conjuntos existe una

clara correlación positiva, lo que permite proponer que la composición mineralógica

de las arenas ferrotitaníferas está influenciada por estos tipos de roca.

94

CONCLUSIONES

Desde la playa de El Rompido y hacia el Norte del área de estudio, la zona está

constituida por poca concentración de arenas ferrotitaníferas, mezcladas con

material arcilloso húmedo con abundante material orgánico, a diferencia de la zona

al Sur que tiene mayor concentración de arenas ferrotitaníferas.

La misma zona Norte se presenta con mayor concentración de minerales no

magnéticos con abundancia de cuarzo mientras que al Sur predominan los

magnéticos, con abundancia de magnetita e ilmenita.

Excepto en la muestra F-1 ubicada al Sur, que contiene además zircones y olivinos,

todas las arenas del sector presentan la misma composición mineralógica

predominante: magnetita, ilmenita, hornblenda, rutilo, jaspe, epidota y cuarzo. La

causa probable de la ausencia de zircones y olivinos en el resto de la zona puede

deberse a que la mayoría de las muestras tomadas desde El Rompido hacia el

Norte, tuvieron que ser lavadas excesivamente por el alto componente de material

arcilloso, por lo que estos minerales pudieron haberse ido con el lavado.

El análisis mineragráfico permitió identificar magnetita, ilmenita, además de

inclusiones oro y pirita, titanomagnetita en exsolución y minerales en

reemplazamiento como la hematita, indicando además indicios de mineralización

que permitirían darle a las arenas ferrotitaníferas un valor económico agregado.

Se propone que los minerales presentes en las arenas provienen de dos fuentes

de aportes distantes al área de estudio. El primer aporte proviene de la Cuenca

Cayapas, y el otro del río Vainilla y río Verde, que nacen de los drenajes menores

del NW de la cordillera Occidental, que interceptan rocas básicas de corteza

oceánica (Fm. Piñón) y cuerpos intrusivos ácidos de granodiorita y cuarzodiorita.

95

RECOMENDACIONES

Realizar análisis geoquímicos (ICP, Espectroscopía Ramam y otros) que

permitan profundizar en el conocimiento geológico y geoquímico de las

arenas del área de estudio.

Realizar muestreos de arenas con calicatas mayores a un metro de

profundidad, para observar el espesor real y el comportamiento vertical

sedimentológico – mineralógico – geológico de las arenas del área de

estudio.

96

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100

ANEXOS

Anexo 1. Estéreo-binocular para el análisis mineralógico.

101

Anexo 2. Propiedades ópticas de los minerales en las muestras.

Fuente: Los datos del el valor económico, la dureza y densidad se tomaron de Dana (1969).

Minerales Clase Color Color de la

raya Brillo dureza

Densid

ad Valor económico

Magnetita

Óxido negro negra metálico 5,5- 6,5 5 Fe=72 %, O=27,6%

Fe3O4 Ilmenita

Óxido negro negra a negro castaño

metálico 5 a 6 4,76 Fe= 36,8 %, Ti= 31,6 %, O=31,6 %

TiO3Fe

Cuarzo

Tectosilicatos incoloro a blanco leche

incolora no metálico 7 2,65 Si=46,7%, O=53,3

SiO2

Zircón Nesosilicatos

rosado incolora no metálico 7,5 4,7 SiO=32,8%, ZrO=67,2%

1m

m

1m

m

102

Anexo. 2 (Cont.)

Olivino

Nesosilicatos verde transparente incolora no metálico 6,5 a 7 3,27 a 4,37

M=13% SiO=80% puede contener impurezas de Fe

Mg2SiO4

Epidota

Silicatos

Verde, verde amarillento incoloro no metálico 6 3,38 a 3,49

SiO37,87%, CaO=23,51%, Fe=2=312,6, Al=24,13%, H2O=1,89

(Si2O7) (SiO4) (Al, Fe) Ca2Al2O(OH)

hornblenda

Inosilicatos negro a verde oscuro negra metálico 6 3 a 3,4 Fe=25,5 %, Ca=8,46 %, Al=4,98 %, Si=20,75 %, O=40,53 %, H=0,21 %

(AlSi)8O22Ca2Na (Mg, Fe)4(Al, Fe, Ti) (O, OH)2 Jaspe (SiO2)

- Pardo rojizo parda No metálico 3 2,5 Si=46%, O=54

1mm

103

Anexo. 2 (Cont.)

Micas

filosilicatos

amarillo Blanca No metálico 2,5 a 3 3 MgO=15%, F=3%, SiO=42%, FeO K2O 9%, Na2O 1,5%, Al2O3=14%

Flogopita

AlSi3O10

Rutilo

Óxido

Rojo, amarillo, castaño

castaño bajo

no metálico 6 a 6,5 4,23 Ti=60%, O=40 %

TiO2 Fragmentos líticos

- diferentes

tonalidades -

algunos presentan

magnetismo y otros no

- - -

1mm

104

Anexo 3. Imágenes de minerales presentes en las muestras bajo el estéreo-binocular.

magnetita ilmenita

cuarzo zircón

olivino jaspe

105

Anexo 3. (Cont.)

rutilo epidota

flogopita hornblenda

fragmentos líticos

106

Anexo 4. Propiedades ópticas de los minerales en la fracción magnética según el estudio mineragráfico presentes en las muestras.

Minerales Formula química

Forma cristalina

Reflejos internos

Anisotropía Birreflexión Reflectancia Dureza Color

Magnetita

Fe3O4

Cúbico

no

isotrópico

no

21

5,5-6

Café claro

Ilmenita

FeTiO3

trigonal

si

Anisotrópico

no

18

5-6

Gris claro

Oro

Au

Cúbico

no

isotrópico

no

84

2,5-3

Amarillo dorado

Fuente: Los datos de reflectividad, birrefringencia y dureza fueron tomados de Gómez y Santiago (1993).

107

Anexo 4. (Cont.)

Minerales Formula química

Forma cristalina

Reflejos internos

Anisotropía Birreflexión Reflectancia Dureza Color

Pirita

FeS2

Cúbico

no

Isotrópico

no

53

6

Amarillo pálido

Titanomagnetita

Fe2TiO4

Cúbico

-

Anisótropo

si

22

5-6

Café claro con

tonalidades gris claro

Hematita

Fe2O3

Trigonal

si

Anisótropo

No

25

5-6

Gris claro

108

Anexo 5. Toma de mediciones de los granos de minerales: Ilmenita, zircón, magnetita, en las muestras, con la cámara digital Nikon SMZ1270i.

Anexo 5. (Cont.) Toma de mediciones de los granos de minerales, rutilo, magnetita en las muestras, con la cámara digital Nikon SMZ1270i.

109

Anexo 5. (Cont.) Toma de mediciones de los granos de minerales Ilmenita, zircón, magnetita, en las muestras, con la cámara digital Nikon SMZ1270i.

Anexo 5. (Cont.) Toma de mediciones de los granos de minerales cuarzo, epidota, olivino, en las muestras, con la cámara digital Nikon SMZ1270i.

110

Anexo 6. Mapa de concentrados magnéticos.

111

Anexo 7. Mapa de contenidos de magnetita.

112

Anexo 8. Mapa de ubicación de las muestras del análisis de XRF.

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