Geología y vulcanismo: procesos y yacimientos de cobre
Rayo 6370 km. Superf. 510 millones de km´2. 70,8% cubiertos por mares, 29,2% por tierras. Altura promedio de los continentes 875 m.s.n.m. Máximo de 9.000 m. Profundidad media de los océanos es de 3.800 m. Con una profundidad máxima sobre los 10.000 m. Gradiente geotérmico 1 grado C. por 30 m de prof, cada 100 m hacia el interior, la T aumenta aprox. 3 grados C. Esta T es resultado de las pérdidas de calor del enfriamiento progresivo del planeta consecutivo a su formación, retrasado por la desintegración de los materiales radioactivos naturales. >700ºC, 1400ºC T dentro de la tierra cerca de la fusión de los materiales. Masa T 5977×10´`24Kg densidad 5,54gr/cm3 densidad rocas superf. 2.65gr/cm3. Litosfera rocas rígidas y más helada que astenosfera. Relación sísmica: liberación energía en las rocas elásticas, cuando sobrepasan valores, se originan a menos de 100 km prof. Aunque algunos pueden hasta 700 km, energía liberada se propaga-> zona inicial (hipocentro o foco) mediante ondas. El rayo sísmico es la normal a la sup. de onda. Tipos de onda: (P)rimaria: Longitudinales: en la dirección del rayo sísmico. (S)ecundarias: Transversales: en un plano normal al del rayo sísmico. (L)argas: Generadas por el epicentro, se propagan en la corteza externa. Sismograma mide: prof. hipo. intensidad, pauta y veloc. de propag (necesi. más sismogr.). Rayo sis. (curvados, refracciones bruscas y reflexiones locales. La velo. esta condi. por elasticidad y densidad) Principio de la Isostasia: masas de SIAL (SiO2, Al2O3,2,7) sobre un SIMA (SiO, MgO3,1) viscoso. (Iceberg). Países escandinavos suben, Holanda baja. (Hielo). EPIROGENICOS. (Vertical.) Relieve. Igual (puede subir o bajar (rocas sedimn en zonas prof.). OROGENICOS (presión lateral) (plegamientos, fracturas y elevaciones.) Movimiento de placas: fragmentación masa continental (Pangea). Fósiles, (correspond. geo. entre África y Sudamérica.) (glaciares en desierto Sahara.) (vida animal (tortuga)). Movimiento placas dif. direcciones. Expansión del fondo oceánico: existen zonas alargadas, alineaciones montañ. 2000 a 3000 m. Abundantes mov. sis. flujo térmico > normal. Dorsales, ascenso material basáltico fundido. Derrame lateral, ensanche del océano y separa continentes. RIft Valley: algo parejo hacia ambos lados. Dorsal: compuesta de tramos, despla. lateral unos de otros por fracturas transv. a la direcc. de la dorsal. Escalonadas en diferentes sentidos. (Fallas transv.). PALEOMAGNETISMO: distribuciones de anomalías campo magnético ambos lados de eje de a dorsal (eje desimetria). Basalto (mucha magnetita) punto de Curie (578ºC) (pierde propiedades) hay un solo eje polar magnético, el dipolo se a inferido durante la vida de la tierra. Zona de subducción: dorsales oceánicas -> forman nueva litosfera ritmo 1-20 cm/año (10 km/1ma). La placa más densa se sumerge por bajo la corteza y manto superior, se reintegra al manto. Zonas de subducción: existencia de una profunda fosa oceánica alargada, paralela a la alineación al borde del continente, seguida por una cordillera (material reciente) (volcanismo activo) (predominan material ígneos de comp. de rocas oceánicas (basáltica) y sílice. Manto subcortical: fluido viscoso (cierta movilidad) mov. placas contrarios se llaman fallas (San Andrés). Reloj geológico: unidad de medida Ma (millones de años) CENOZOICO: humanos. MESOZOICO (Cretácico extin.) (Jurásico desarr.) (Triásico first) PALEOZOICO (Pérmicos coníferos) (Carbonífero insectos bosques pes) (Devónico – Silúrico plantas animales terrestres) (Ordovícico – Cámbrico peces vertebrados prim.) PROTEROZOICO (primeros cuerpos blandos) ARQUEOZOICO (atmósfera primitiva molec. orgánicas). MAGMA, DIFERENCIACIÓN. Plumones variedad tamaños formas, forma tabular y masivos atraviesan capas rocas sedimentarias. Se clasifican los cuerpos ígneos: forma, tabulares (laminare) o masivos y orientación, discordantes si atraviesa la estructura existentes, concordantes atraviesa en otras estructuras como los estratos sedimentarios. DIQUES: cuerpos tabulares discordantes cuando el magma se inyecta en fracturas. SILL: plutones tabulares se forma cuando se inyecta el magma a lo largo de suprf. de estratificación. disposición horizontal mas comunes aunque existe de todo tipo, son fluidos están compuestos por basaltos. LACOLITOS: similar a Sill pero es mas viscoso, el magma que se forma crea una masa lenticular que deforma los estratos super. se puede detectar por un vulto en la superficie. los mas grandes no superan pocos km de anchura. BATOLITOS: cueroos ígneos intrusivos mayores, estructuras lineales, centenares de km de largo. batolito Idaho mas de 40.000 km´`2 formado por muchos plutones. plumones mas pequeños son stocks, son porciones de batolitos que un no afloran.
Erupciones volcánicas: magma alcanza niveles superficiales (isostasismo, fallas o desgastes de masa), la masa fundida (magma) cristaliza poco a poco formando rocas. La cristalización del maga es fraccionada, por la dif. de puntos de fusión de los min. los primeros son ferro-magnesianos (básicos oscuros) las del fondo serían más básicas se llama diferencia magmática.
Se produce erupción por los gases expulsados (H2O, CO2, SH2, CIF, B, NNH4.) ej: champaña. Materiales fragmentados (piroplásticos). Tipos de erupciones: depende viscosidad y contenido en productos volátiles, magma ácido (viscosos), se solidifican dentro del volcán. ERUPCIÓN HAWAIANO: abundancia de lava fluida, efusiva, basáltica, con escaso contenido de gases. Sale la lava por fisuras al costado. ERUPCIÓN STROMBOLIANO: menos fluido que la anterior, explosiones más comunes, más materiales fragmentados, se lanzan desde el cráter (volcán Stromboli) ERUPCIONES VULCANIANO: chorros de lava viscosa que se solidifican rápido, se forman costras, son fragmentadas por cada nueva explosión, se emiten mucha cenizas y nubes (Vesubio, el tema y el Vulcano (mar Mediterráneo)). ERUPCIÓN PELEANO: extremadamente viscosa mucho gas, predecida con fuertes temblores sub., forman nubes ardientes con mezcla de ceniza extrem. caliente, fina, incandescente y fragmentos gruesos de rocas. Acompañada de fuertes explosiones, la lava sale a través de grietas laterales. (Monte Pelee, Antillas Menores)
MINERALES METÁLICOS: franjas metalogenicas (norte-sur): Cordillera de la costa, cordillera Domeyko (II región), cordillera principal (Andes). COBRE: se dividen en 4 grupos (nativos, sulfuros, óxidos y complejos) los sulfuros son los más valiosos. Complejo cobre mezclado con plomo, zinc, oro y plata. Minerales ganga, matriz de roca, cuarzo, calcita, dolomita, siderita, rodocrosita, baritina, zeolitas, etc. YACIMIENTO VETIFORME (entre 100 y 200 ma.) (Coquimbo y Atacama) casi inactivos por agotamiento de alta ley y desarrollo de porfídicos y estratiformes. La mayoría se encuentra directamente relacionado con rocas intrusivas (granodiorita) o andesitas volcánicas. Tienen longitudes hasta 4000m y prof. hasta 1000m de espesor de 1 a 15m se presenta una alteración hidrotermal en torno a las vetas. Minerales cupríferos primarios: calcopirita, bonita, algunas mayores tienen molibdenita y/o urania, niquelina y cobaltita. (Tocopilla, Dulcinea, Gatico, Julia.) YACIMIENTO ESTRATIFORME EXÓTICO (8 a 10ma.): los depósitos corresponden a niveles mineralizados concordantes con la estratificación y alojados en diversos estratos, se presentan en gravas provenientes de corrientes de barro y también en rocas alteradas. Provienen de la destrucción rápida de yacimientos de cobre porfídico ubicado cerca, los minerales generados puede ser crisocola con ganga de yeso, espesor de pocos m. a más de 20m y sus corridas llegan a tener algunos km de largo, son yacimientos sedimentarios (Exotica, Sagasca, El Tesoro) YACIMIENTO ESTRATOLIGADOS (>200ma): son numerosos, importancia ha ido creciendo, cuerpos tabulares, subhorizontales, contenido de rocas volcánicas (lava o piroclásticos) interacciones sedimentarias andesíticas, cemento calcino, pequeñas bandas de sulfuros. YACIMIENTOS DE COBRE PORFÍDICOS (25 Y 50m a) Son la mayor fuente de producción de cobre a nivel mundial (Chuqui, Cerro..) cuerpos macizos gran extensión, venidas reticuladas, diseminación, importantes fallas regionales orientadas de norte-sur, fallas transversales, falla tectónica de hace rato, porfídico, relacionado con cuerpos intrusivos, composición ácida e intermedia (granodioritas, dacitas, etc) metasomatismo diseminado. Observan 4 zonas centro hacia el exterior del yacimiento se observa la secuencia siguiente (1calco, piri, bor, molib. 2 piro, calco, molib, bor. 3 piri calco. 4 blenda, galena, plata, oro. 5 piri propilitazación). YACIMIENTO DE ZONA DE OXIDACIÓN: oxidación y lixi, cuprífero (porfídico o estratoligado), condiciones de clima adecuadas, lixiviada, enriquecimiento por sulfuros supergénico, depende clima, mineralogía primaria, estructuras, porosidad y permeabilidad del acuífero, levantamiento de terreno (movimientos orogénicos o epirogénicos), seguidos por una erosión, eliminarse la mayor parte de esta capa, depósitos inferiores supersónico y oxidándolos, por un cambio de clima, solubles pueden subsistir, puede alcanzar centenas de metros de profundidad, zona oxidada y la zona de sulfuros supergénicos, zona mixta. YACIMIENTOS DE SULFUROS SUPERGÉNICOS: cuerpos de techo subhorizontal, espesor variable, 750m o no tener más de 20m, secundarios, calcosina, covelina, sulfuros hipogénicos. Bajo la zona oxidada y no está siempre presente, bastante pirita yacimiento primario, zona de mayor importancia económica, leyes (1,5-2.5) (Chuqui, Escondida) DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS DE METEORIZACIÓN DE UN YACIMIENTO DE COBRE oxidación empobrece la parte superior, cierta profundidad, no ocurre oxidación (zona de oxidación) agua disolvente, percolar (descender), carga de metales domando zonas secundarias (sulfuros supergénicos) queda estéril. oxidación y el enriquecimiento simultáneamente sin oxidación, disolventes, la precipitación de los sulfuros secundarios, proceso comprende etapas: OXIDACIÓN Y LIXIVIACIÓN EN LA ZONA DE OXIDACIÓN: efectos de la oxidación son considerables, metálicas extraídas, formar nuevos compuestos, desapareciendo estructura original primitivo, oxígeno anhídrido carbónico, sobre la alteración química agentes disolventes, sulfato férrico, ácido sulfúrico, debe contener pritia, meteorización (FeS2+7O-2+H2O=FeSo4+ H2So4)ferroso) (2FeSo4+H2So4+O-2=(Fe2(So4)3+H2o & 6FeSo4+3O-2+3H2O=2Fe(So4)3+2Fe(OH)3hidróxido férrico) (Fe2(So4)3+6H2o+2Fe(OH)3+3H2So4) sulfato férrico agente oxidación energético, sulfuros formando mas sulfato ferroso Fe2(So4)3+FeS2=3FeSo4+2S ácido sulfúrico y sulfato férrico, el hidróxido férrico se transforma oligisto y goethita en la zona de oxidación, sulfato ferréco, disolvente de otros sulfuros (calcosina) Cu2+Fe2(So4)3=CuSo4+2FeSo4+CuS (calcopirita) CuFeS4+2Fe2(So4)3=CuSo4+5FeSo4+2S… Pirita se formará una pequeña cantidad de disolvente, sulfuros se transformas in situ, caliza (roca con carbonato de calcio) dificulta soluciones sulfuradas, con sulfato de cobre, carbonatos de cobre, impidae sulfuro supersónico, sobre depósitos sulfurados, sombrero de hierro, limonita y ganga, descubrimiento de yacimientos, los factores, grado de erosión, clima, tiempo, estructura de la roca, profundidad de estas. Precipitación en la zona de oxidación: evaporación, metálicos (principalmente sulfatos) venidas o granos, zona explotables, la antlerita y la brocantita, soluciones sulfuradas, cloruradas y carbonatadas, malaquita y azurita (carbonatos formados bicarbonatos con sulfatos), cloruros, fosfatos, nitratos, etc. Enriquecimientos supersónico: zona de oxidación, percolan hacia el interior, oxígeno libre, depositándose como sulfuros secundarios, zona de oxidación: contener alta cantidad de pirita, producir cantidad suficiente disolvente, tener una buena permeabilidad, estar libre de agentes precipitantes fuertes, debe tener minerales, subsistidos, calcina, covelina, cobre (de sulfato) por el plomo (galena) zinc (blenda) PbS+CuSo4=CuS+PbSo4…. ZnS+CuSo4=Cus+ZnSo4. comienza capa frática, se extiende hacia el interior, forma irregular, gradualmente zona primaria, algunos, forma súbita, fallas impermeables, raíces, otras estructuras, fondo desplaza coincidiendo erosión, progresivo, continuará, nuevos aportes, zonas superiores, primarios en la zona inferior