Cómo se concentran los minerales

Concentración de recursos minerales

Imagina que eres un detective que intenta resolver el caso de una persona desaparecida. Sus primeros pasos serán recopilar la mayor cantidad de información posible sobre el caso. Querrá saber la historia de la persona y los eventos que llevaron a la desaparición. De la misma manera, cuando los geólogos intentan rastrear recursos minerales específicos, necesitan comprender la historia de los depósitos y cómo se formaron. Este conocimiento nos permite hacer conjeturas fundamentadas sobre dónde encontrar valiosos recursos minerales.

En las rocas “normales”, los metales valiosos, como el cobre, el oro y la plata, se miden en partes por millón o incluso en partes por mil millones. Para que podamos extraer estos metales, debemos encontrar lugares donde los recursos minerales tengan concentraciones mucho más altas. En esta lección, vamos a investigar seis métodos diferentes que concentran los recursos minerales en la Tierra. Estos métodos están asociados con procesos ígneos, sedimentarios y biológicos.

Procesos ígneos

Recordará de otros capítulos de este curso que las rocas ígneas son aquellas que cristalizan a partir del magma líquido. El magma también puede ser el encargado de concentrar algunos elementos y minerales. Hay tres procesos ígneos principales responsables de la concentración de los recursos minerales: segregación magmática, cristalización en etapa tardía y fluidos hidrotermales.

Los minerales con alta concentración de metales suelen ser más densos y, por lo tanto, se acumulan en la parte inferior de un cuerpo de magma. Este proceso, llamado segregación magmática , es responsable de la formación de varias intrusiones de grandes capas, que contienen la mayoría de los depósitos de cromo del mundo. Una de estas intrusiones en capas es el complejo Bushveld en Sudáfrica, que es la provincia mineral más valiosa del mundo. Bushveld contiene una parte importante de los recursos de platino, cromo y vanadio de la Tierra y se formó cuando los cristales se asentaban en el magma debido a su alta densidad.

La cristalización en etapa tardía ocurre cuando los elementos raros no encajan fácilmente en una estructura mineral. Entonces, a medida que el magma se cristaliza, estos elementos permanecerán en la fase líquida el mayor tiempo posible. Una vez que el magma está casi completamente cristalizado, solo quedan pequeñas bolsas de líquido que se concentran en elementos, incluidos el litio, el uranio y el berilio, que eventualmente serán forzados a formar cristales raros. Estos depósitos se denominan pegmatitas . Las pegmatitas se destacan por contener cristales grandes y piedras preciosas valiosas, como topacio, turmalina, esmeralda y aguamarina.

La última forma en que los procesos magmáticos concentran los recursos minerales es a través de fluidos hidrotermales . Estos son fluidos calientes que se introducen en los espacios porosos y fracturas de la roca circundante a medida que el magma se introduce en el lecho rocoso local. Estos fluidos se concentran en elementos que son solubles en agua, o que son fácilmente transportados por el agua, y pueden ser valiosos, como oro, plata, cobre, plomo y zinc. Los fluidos hidrotermales que rodean los magmas graníticos concentraron aproximadamente la mitad de los depósitos de cobre del mundo.

Procesos sedimentarios

Concentrémonos ahora en los procesos sedimentarios responsables de la formación de depósitos minerales. Los dos tipos principales de depósitos minerales sedimentarios son los depósitos clásticos y los precipitados químicos .

Los depósitos clásticos se forman cuando los minerales y las rocas se clasifican por densidad o tamaño durante el transporte. Los recursos minerales concentrados por el agua corriente se denominan depósitos de placer . Las sustancias pesadas, como el mineral de oro, requieren que las corrientes fluviales rápidas permanezcan suspendidas en el agua que fluye. Donde la corriente del río es débil, estas sustancias pesadas caerán del agua, formando depósitos de placer enriquecidos con minerales pesados ​​y rocas. Tanto el oro como las piedras preciosas valiosas, como los diamantes y las esmeraldas, pueden concentrarse en los depósitos de placer. Muchos de ustedes estarán familiarizados con los depósitos de placer porque fueron la fuente de la fiebre del oro del siglo XIX a lo largo de la costa oeste de América del Norte.

Los recursos minerales también se pueden formar a través de precipitados químicos , que se forman a partir de reacciones químicas que involucran agua. Las más valiosas de ellas son las formaciones de hierro en bandas , que son capas alternas de depósitos ricos en hierro y sílex que se formaron hace aproximadamente dos mil millones de años. Los geólogos creen que la tierra estuvo alguna vez cubierta de más rocas ricas en hierro, que fueron erosionadas por el agua superficial. En el agua, el hierro se unió al oxígeno para formar precipitados minerales ricos en hierro que se acumularon en el fondo del agua. Hoy en día, solo tenemos estos depósitos antiguos de colores dramáticos para contar la historia de su formación.

Procesos biológicos

El método final de concentración de recursos minerales aborda la formación de recursos basados ​​en carbono, incluidos el carbón, el petróleo y el gas natural. Debido a que son tan importantes para nuestra economía moderna, podríamos dedicar un curso completo a la formación y concentración de estos recursos. El carbón, el petróleo y el gas se remontan a material orgánico antiguo que estaba enterrado bajo gruesas capas de sedimentos, sometiéndolos a altas temperaturas y presión. Dado que el carbón se formó comúnmente a partir de pantanos antiguos, puede ubicar carbón a lo largo de las costas antiguas.

El petróleo y el gas son más difíciles de localizar porque son móviles dentro de las rocas. Estos recursos migrarán a rocas porosas llamadas rocas reservorio que están rodeadas por una barrera impermeable, como una capa de roca no porosa. Los depósitos de petróleo y gas se pueden encontrar comúnmente atrapados debajo de capas impermeables debajo de pliegues o fallas en la superficie de la tierra.

Resumen de la lección

Como hemos comentado, hay varias formas en que los recursos minerales se pueden segregar y concentrar en depósitos valiosos. Repasemos cada uno de estos procesos. Los procesos ígneos son la segregación magmática , la cristalización en etapa tardía y los fluidos hidrotermales . Los procesos sedimentarios son depósitos clásticos , como depósitos de placer , y precipitados químicos . Por último, están los procesos biológicos , que son responsables de la formación y concentración de carbón, petróleo y gas.

Los resultados del aprendizaje

Después de esta lección, debería poder:

• Describir los procesos ígneos, sedimentarios y biológicos que concentran minerales en la Tierra.
• Explicar ejemplos de cada tipo de proceso.