Yacimiento Carbonatitico

Yacimientos carbonatiticos Ena Brileth Ucros Zabaleta, Amy Alejandra Sotillo Martinez, Deyris José Bermúdez Pimienta, Kely Andrea Torres Amaya, Osnaider stiven Narvaez. Molina Universidad de La guajira Diciembre 5 del 2018

Nota Geología de yacimientos, profesor: ING. Rijak Torres A., Programa de Ingeniería civil, Universidad de La Guajira La correspondencia relacionada con este documento deberá ser enviada a [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

TABLA DE CONTENIDO

1.

INTRODUCCION ........................................................................................................... 3

2.

YACIMIENTO CARBONATITICO ............................................................................... 4

3.

2.1.

MORFOLOGIA ........................................................................................................ 5

2.2.

COMPOSICION MINERAL .................................................................................... 6

CONDICIONES GEOLOGICAS DE FORMACION. .................................................... 8 3.1.

EDAD GEOLOGICA ............................................................................................... 9

4.

ESTRUCTURA GEOLOGICAS ................................................................................... 11

5.

RELACION CON OTRO GRUPO GENETICO ........................................................... 11

6.

CONDICIONES FISICO QUIMICAS DE SU FORMACION ..................................... 11

7.

HIPÓTESIS MAGMÁTICA .......................................................................................... 15 7.1 HIPÓTESIS HIDROTERMAL ...................................................................................... 16

8.

CONCLUSION .............................................................................................................. 18

1. INTRODUCCION Antes de conocer detalladamente todo lo relacionado con los yacimientos carbonatiticos es necesario tener muy claro el concepto de yacimientos minerales, su clasificación, origen y formación, entre otros aspectos pertenecientes al mismo; por ende debemos saber que un yacimiento es una formación en donde se encuentra presente una concentración estadísticamente anómala de minerales (depósitos minerales) presentes en la corteza terrestre o litosfera. Un yacimiento minero es aquel yacimiento en el cual la calidad y cantidad de los minerales presentes justifica un mayor estudio, el cual tiene por objetivo definir en cantidad, calidad, profundidad y dimensión el yacimiento con el fin de desarrollar las actividades mineras para que la explotación del yacimiento sea económicamente rentable con las tecnologías actuales. La mayoría de los elementos químicos naturales, incluso los menos abundantes, se encuentran en la corteza en cantidades considerables. Sin embargo, para que sean extraíbles se necesitan concentraciones que sólo aparecen de manera excepcional, además de unas adecuadas condiciones de accesibilidad. Algunos procesos geológicos internos y externos pueden producir localmente concentraciones económicas de materiales como menas explotables de metales, carbón o hidrocarburos.

2. YACIMIENTO CARBONATITICO Los yacimientos carbonatiticos son las acumulaciones endógenas de calcita, dolomita, y otros carbonatos muy asociados espacial y genéticamente a los cuerpos intrusivos complejos de composición ultra básica alcalina. Comenzaron a utilizarlas para obtener minerales solamente en el segundo cuarto de nuestro siglo, cuando fueron descubierta entre ellas reservas considerables de menas de Niobio, tierras raras, apatita y fue establecida una concertación elevada de circonio, Tantalio, Estroncio, y a veces también de Magnetita, Flogopita y Vermiculita. Los yacimientos carbonatiticos constituyen un grupo independiente de minerales, cuya importancia económica fue determinada mucho después de ser revelado otros grupos de materias primas endógenas. Tal aprovechamiento tan tardío de las carbonatitas para la obtención de las materias primas se expresa por una serie de razones: 1. En ellas se hayan principalmente elementos que hace poco empezaron a interesar a la humanidad. 2. Son excepcionales en cuanto a su naturaleza geológica. 3. Abundan relativamente poco en el globo terraqueo. Hoy día se conoce cerca de 200 macizos o grupo de macizos de rocas profundas ultra básicas alcalinas que contienen carbonatita. Las carbonatitas, como reglas integran los complejos intrusivos de tipo central que han evolucionado en el curso de su formación desde las rocas ultrabasicas hasta la alcalina.

2.1. MORFOLOGIA Los complejos magmáticos ultrabasicos alcalinos que contienen carbonatitas, suelen constituir formaciones intrusivas concéntricas zonales de aspectos morfológicos semejantes, se dividen entre ellas: 1. Los stocks concéntricos zonales del tipo de boca de volcán. 2. Los macizos cónicos lopolitaceos. 3. Los sistemas de diques circulares y semicirculares que llenan las fisuras cónicas convergentes en la profundidad. 4. Las intrusiones combinadas que reúnen los elementos de las tres primeras clases. La formación de estos complejos empieza por la penetración dl magma ultrabasico, que pasa por una serie de intrusiones ultrabasicas alcalinas hacia las rocas alcalinas tras las cuales se forman carbonatitas. En algunas partes las carbonatitas son atravesadas por diques aún más tardíos de rocas alcalinas (Tundulu, Chilwa,Nkalonje en Africa). En algunos yaci-mientos carbonatíticos las rocas ultrabásicas están ausentes y dichos yacimientos sólo se asocian a las rocas intrusivas alcalinas (Lueshe en Africa).

2.2. COMPOSICION MINERAL En las carbonatitas están concentradas recursos de tantalio, niobio, tierras raras y reservas bastantes grandes de mineral de hierro (magnetita, hematita y siderita, de titanio, fluorita, flogopita, apatita, de manas de cobre, plomo, zinc, así como materias primas carbonatadas). Las carbonatitas con arreglo a los minerales concentrados en ellas, pueden dividirse en siete grupos: 1) Hatchettolitho-piroclorico de menas de tantalio y niobio. 2) Bastnaesito-parisito-monacitico de menas de tierras raras. 3) Perowskito- titanomagnetitico de menas de hierro y titanio. 4) Apatito magnetitico de menas de fosforo y de hierro. 5) Flogopitico. 6) Fluoritico. 7) Menas de sulfuro de cobre y de plomo.

ESQUEMA GENERAL DE LA ESTRUCTURA DE UN YACIMIENTO CARBONATITICO.

3. CONDICIONES GEOLOGICAS DE FORMACION. Están relacionados con formaciones magmáticas de origen tanto geosinclinal y de plataforma. Las intrusiones ultra básicas alcalinas de tipo central se hallan asociadas a las carbonatitas, están ubicadas exclusivamente en las plataformas, las mismas son conocidas en las áreas de las plataformas activadas y quebradas por grandes dislocaciones tectónicas. Se distinguen entre ellas cuatro variedades principales: 1. Rocas ultrabasicas tempranas – (Dutinas, peridotitas, piroxenitas y piroxenitas alcalinas). 2. Rocas alcalinas ulteriores (Melteigitas-ijolitas sienitas, alcalinas y nefelinicas) 3. Aureolas de rocas encajantes acidas sometidas a ametasomatosis alcalinas y convertidas en fenitas. 4. Carbonatiticas estas mismas van acompañadas de una serie abundante de diques, generalmente de composición compleja, que refleja la larga y exactamente orientada del foco magmático, se compone de rocas diferentes desde porfiritas picriticas hasta pegmaticas alcalinas. Las grandes dislocaciones tienden hacia los bordes de las plataformas o se hallan situadas en sus partes centrales. Las rocas suelen formarse sucesivamente formando macizos carbonaticos y se localizan en sentido centrípeto de la periferia hacia el macizo o también puede ser centrifugo del centro del macizo hacia la periferie, como ejemplo de tal estructura puede situarse en el macizo Konder en el Aldan (según los datos de A. Elianonv, G. Anreev y otros). La parte central del cuerpo intrusivo está integrada por dutinas que forman un stock de 5.5 km de diametros, estas dutinas permanecen rodeadas de un anillo descontiuo de peridotitas ribetiadas y a su vez por un

cinturón de Koswitas y rocas biotito-piroxenicas; todas estas variedades de rocas erutivas van acompañadas de facies filonianas. Los yacimientos carbonatiticos constituyen stock y diques de distintas dimensiones que tienen, por lo común, contactos evidentes con las rocas encajantes. También se puede decir que estos se encuentran en plataformas prepaleozoicas que constituyen los siguientes ciclos geológicos: precámbrico, caledoniano, hercinico, kimmeringense, y alpino.

3.1. EDAD GEOLOGICA Las carbonatitas permaneciendo en la superficie pre paleozoica tienen edad geológica diferente entre ellas se conocen formaciones de los siguientes ciclos precámbricos: 

Precámbrico (Algunas carbonatiticas de Africa y Norteamerica)

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Caledoniano (Tuva, posiblemente, los sayanes orientales y Escandinavia)



Hercinico (La península de Kola)



Kimmeringense (La plataforma siberiana, el Brasil y Canada)



Alpino (La mayoría de las carbonatiticas de Africa y Asia)

Estas plataformas se formaron en los geosinclonales vecinos que producían las principales fases de plegamiento.

4. ESTRUCTURA GEOLOGICAS Estas estructuras geológicas controlan la posición de yacimiento carbonatiticos, y determinan la posición y morfología de estos mismos cuerpos dentro de los macizos de rocas ultrabasicas alcalinas, tienen una misma fuente de esfuerzo de formación, pero según su morfología se divide en dos variedades. A la primera variedad pertenece las estructuras geológicas que controlan los stocks centrales están asociados a los tubos cilíndricos de explosión que se forman cuando los gases penetran impetuosamente en la parte central de la estructura magmática antes de originarse las carbonatitas, provocando explosiones y abriendo vías para el ascenso de los agentes que crean chimeneas carbonatiticas.

5. RELACION CON OTRO GRUPO GENETICO Los yacimientos carbonatiticos están ailados de otros grupos minerales en tanto a las condiciones físico química de su formación. Los más semejantes a ellos son los yacimientos magmáticos de diamantes de las kimberlitas, localizado al igual que las carbonatitas a lo largo de las grandes fallas de los cuerpos en las plataformas antiguas.

6. CONDICIONES FISICO QUIMICAS DE SU FORMACION La formación de los macizos ultrabasicas alcalinas, que culminan con la separación de las carbonatiticas abarca un largo periodo de tiempo según los datos de A. Ginsburg, y E. Epstein, esa formación pasa por cuatro etapas de formación magmática, esta formación pasa por cuatro

etapas de evolución magmática, separadas por los intervalos de introducción de rocas magmáticas. 

En la primera etapa ultra básica, se forman rocas ultrabasicas representadas por dutinasperidotitas, peridotitas y piroxenita.



En la segunda etapa, alcalinos-ultrabasica, se forman peridotitas, biotitas, biotiticas y piroxenitas, jatanguita y rocas melilitiferas.



En la tercera etapa ijolitmelteigitica se forman rocas cuya composición varía desde las jacupiranguitas hasta las urtitas.



En la cuarta etapa penetra sienitas, nefeinicas y alcalinas, todas estas cuatro introducciones van acompañados de diques comagmaticos que difieren uno de otros según el grado de melanocraticidad.

El largo desarrollo de las rocas ultra básicas alcalinas y de las carbonatitas asociadas a ellas, se produjo en amplios intervalos de temperatura (ºC): 

Ultra basitas de 1350 a 1100º



Rocas alcalinas de composición ijolitmelteigitica de 1100 a 630ºR



Rocas de etapa de las sienitas nefeliticas de 750 a 620º



Carbonatitas del primer estadio de 630 a 520º

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Carbonatitas del segundo estadio de 520 a 400º



Carbonatitas del tercer estadio de 400 a 300º

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Carbonatitas del cuarto estadio de 300 a 200º



Estiman una presión de 1000 a 600 kgf/〖cm〗^2.

Entre las carbonatitas se distinguen las: 

Abiertas: Cuando el magma ultrabasico alcalino alcanza la superficie de la tierra y se derrama en ella.



Cerradas: Cuando el magma no alcanza dicha superficie.

La textura de las carbonatitas en su mayoría es maciza, a veces bandeada, nodular y plegada. La estructura es granular, con distinto grosor de los minerales.

7. HIPÓTESIS MAGMÁTICA Las observaciones de los cuerpos carbonatiticos en algunos yacimientos demuestran la posibilidad de su formación a la base de su cristalización de la fusión magmática, esto los atestigua la presencia de xenolitos (típicos de las rocas circundantes) en las carbonatitas, incluidos los fragmentos de rocas circundantes fenitizada ultrabasica, alcalina y alteradas, y la revelación de inclusiones de vidrio volcánico. Dicha hipótesis también es confirmada por el hecho de que la composición de las rocas atravesadas por estas. Por último, se conocen casos de erupción de lavas carbonatadas.

7.1 HIPÓTESIS HIDROTERMAL Las carbonatitas se formaron como yacimientos hidrotermales postmagmaticos típicos, se basa en la observación del carácter de evolución de la composición química de los complejos de rocas ultrabasicas alcalinas a las cuales están asociadas. El ácido carbónico en fase liquida aislada del agua en profundidades pequeñas desempeña un papel importante en la formación de minerales. Estos ácidos en condiciones superficiales a ˂300m de la superficie de la tierra solo permanece en estado gaseoso y penetra en rocas circundantes transformándolas metasomaticamente. El largo proceso de formación magmática se complicaba por los procesos de autometamorfismo y transformación de contacto de las rocas antes originadas durante las inyecciones magmáticas posteriores. 

En la primera etapa penetraron dutinas, peridotitas y piroxenitas que condicionaron la aureola de recristalización y corneificacion pirexenoplagioclasia de los basaltos antiguos.



En la segunda etapa se produjo la introducción de las series subsiguientes de las rocas principales acalino-basicas que experimentaron un autometamorfismo considerable y las cuales iban acompañadas de la metasomatosis alumopotasica de las rocas penetradas por ellas.

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En la tercera etapa fuero introducidas las rocas ultrabasicas alcalinas muy transformadas a consecuencia del autometamorfismo, y que ejercieron una intensa acción de contacto sobre las rocas encajantes, la cual provoco la nefelinizacion de las piroxenitas y la transformación de las ultrabasitas en agregados de egirina-diopsido, nefelina, flogopita ferruginosa, magnetita y esfena.



En la cuarta etapa se formaron los diques de rocas alcalinas.



Y en la quinta que fue la final, las carbonatitas, en cuya aureola de exocontacto, entre las roca ultra-basicas alcaina surgieron potentes zonas flogoptiadas. La principal regularidad petroquímica de formación polifásica del complejo de rocas de yacimiento de Gulia consiste en el aumento gradual de la cantidad de alúmina y álcali de alumosilicato en cada serie de las rocas que se formaban sucesivamente.

8. CONCLUSION Partiendo de lo anteriormente plasmado de manera escrita en el presente documento, podemos inferir y resaltar la importancia que tienen los yacimientos minerales en especial los yacimientos carbonatiticos , luego de hacer un recorrido estudio desde lo más general a lo más particular, desde el concepto más amplio del mismo, teniendo en cuenta su origen formación, clasificación y condiciones geológicas, es así como llegamos a determinar todos los aspectos que componen a este yacimiento carbonatiticos. Por otra parte, no podemos excluir la posibilidad de que las concentraciones de ciertos minerales pueden o no ser de interés económico, lo que determina si el yacimiento es o no explotable. Este interés depende de diversos factores, entre los que se destacan el valor económico del mineral o minerales extraídos, la distancia del yacimiento hasta el lugar del consumo, la evolución previsible de su demanda. Algunos de estos factores pueden averiguarse fácilmente imposibles de conocer de antemano.