La tectónica de placas y la ubicación de los depósitos minerales

Tectónica de placas y recursos minerales

Los límites entre las placas tectónicas son lugares extremadamente dinámicos. Aquí encontrarás volcanes, terremotos, montañas e incluso importantes recursos minerales. Como veremos en esta lección, los depósitos minerales formados en los límites de las placas tectónicas dependen en gran medida de la actividad volcánica en estas áreas.

Primero repasemos la tectónica de placas. La teoría de la tectónica de placas establece que la corteza terrestre se divide en placas rígidas que se mueven lentamente alrededor de la superficie del planeta. Imagínese tratando de envolver una pelota de baloncesto en un plato. La placa tendría que romperse en varios lugares para cubrir la superficie de la bola. Debido a que la corteza terrestre es rígida, se rompe en varios pedazos para cubrir la Tierra. Las placas se mueven porque están montadas sobre el manto ligeramente fundido.

Hay tres tipos de límites de placa: convergente, divergente y transformada. Los límites convergentes son donde dos placas se mueven una hacia la otra. La convergencia de placas normalmente da como resultado la subducción, que es donde una placa se sumerge debajo de la otra. Los límites divergentes son los lugares donde dos placas se alejan una de la otra y se encuentran principalmente debajo de los océanos. Los límites de transformación son donde dos placas se mueven lateralmente una sobre la otra, como la famosa falla de San Andrés en California.

Las áreas que no están en el límite de una placa se denominan ajustes intraplaca. Cada tipo de límite de placa tiene depósitos minerales distintivos asociados. En esta lección, cubriremos los recursos minerales que encontramos en cada uno de estos entornos de placas.

Límites divergentes

Comencemos con límites divergentes . Recuerde que los límites divergentes son donde dos placas se alejan una de la otra. Las dos placas que se alejan una de la otra crean una zona de baja presión donde el magma puede subir a la superficie. El magma caliente ya contiene altas concentraciones de metales potencialmente valiosos. El agua que se filtra a través de las rocas absorbe los metales y los concentra en depósitos valiosos. Estos magmas calientan el agua que ya circula por la roca, creando fluidos hidrotermales calientes.

Los fluidos hidrotermales que circulan en límites divergentes forman dramáticos humos negros en el lecho marino que son abundantes en minerales que contienen azufre, como la pirita, que es un sulfuro de hierro, y la galena, que es un sulfuro de plomo. Tanto el hierro como el plomo son metales importantes en muchas industrias. En la última década, las empresas mineras han comenzado a extraer estos recursos de menos de dos millas de profundidad en el agua del océano.

Si bien algunas operaciones pueden estar tratando de extraer directamente el lecho marino, existe una manera más fácil de llegar a algunos de estos depósitos. Las ofiolitas son trozos de corteza oceánica que se han emplazado en los continentes. Esto sucede durante los eventos de subducción cuando el fondo marino se raspa de la placa descendente. Pero lo más importante es que permite a los geólogos acceder fácilmente a algunas de estas zonas minerales que, de otro modo, solo estarían en el fondo marino. Aunque hay muy pocos ofiolitos en la Tierra, han sido muy buscados por sus ricos recursos de cromo.

Los límites divergentes de la corteza continental pueden crear depósitos minerales de manera similar a los que se encuentran debajo del mar. La corteza de separación permite que el magma, enriquecido en metales pesados, viaje hacia la superficie, donde interactúa con el agua subterránea. Esta agua subterránea que contiene metales posteriormente depositará recursos minerales adyacentes, como el cobre nativo, que es el mineral que contiene solo iones de cobre.

Las minas de cobre en todo el norte de Minnesota y Wisconsin se formaron a partir de un evento de ruptura de mil millones de años. Estas minas fueron algunas de las más productivas del país a mediados del siglo XIX. Debido a que los geólogos reconocen el potencial económico de las antiguas zonas de ruptura, a menudo son el objetivo cuando se busca una nueva oportunidad minera.

Otro depósito formado en los límites divergentes de las cortezas continentales son las evaporitas. Las evaporitas son minerales que quedan cuando se evapora el agua salada. La provincia de Cuenca y Cordillera de los Estados Unidos, que incluye el Gran Lago Salado en Utah y el Valle de la Muerte en California, contiene grandes depósitos de evaporita que quedan de los lagos evaporados. Estos depósitos incluyen sal, potasa y yeso, todos los cuales son productos valiosos.

Zonas de subducción

Las zonas de subducción son notables por los dramáticos estratovolcanes a lo largo de sus fronteras, como el monte. Rainier fuera de Seattle o el monte. Fuji en Japón. Estas zonas volcánicas también son un semillero de valiosa mineralización. De manera similar a los límites divergentes, el agua se filtra a través de la roca volcánica caliente y el magma debajo de los volcanes en las zonas de subducción. Esta agua subterránea recoge metales a medida que viaja dentro de la corteza, formando eventualmente depósitos enriquecidos de recursos minerales. Este proceso es responsable de la formación de más de la mitad de los depósitos de cobre del mundo. Estos fluidos magmáticos también pueden concentrar depósitos de oro, como la veta madre de Sierra Nevada, que fue la fuente de la famosa fiebre del oro de California.

Transformar fronteras

A diferencia de las zonas de subducción y los límites de placas divergentes, los límites de transformación no producen recursos minerales similares a los de subducción y límites divergentes. ¿Por qué crees que es esto? Como hemos aprendido, los valiosos recursos minerales en las zonas divergentes y de subducción son en su mayoría de origen volcánico. Entonces, ¿por qué no está sucediendo esto en los límites de transformación? Porque los límites de transformación rara vez tienen actividad volcánica asociada. Aquí, las placas se mueven unas sobre otras pero no ven los cambios dramáticos de temperatura o presión que pueden causar la actividad volcánica.

Sin embargo, en los límites de transformación, a menudo se forman pequeñas cuencas de separación en las compensaciones de fallas de deslizamiento. Estas cuencas bajas acumulan sedimentos y rocas clásticas, que son un gran medio para almacenar depósitos de petróleo y gas . El petróleo no existe como grandes lagos subterráneos dentro de la Tierra, sino que se almacena dentro de los espacios porosos de las rocas subterráneas. El petróleo y el gas son móviles hasta que encuentran alguna barrera estructural que les impide fluir más. Las complejas fallas y estructuras en los límites de transformación brindan una amplia oportunidad para atrapar depósitos de petróleo y gas dentro de las zonas con muchas fallas.

Revisión de la lección

Repasemos los puntos principales de esta lección. Aprendimos que la mayoría de los recursos minerales vinculados a la tectónica de placas están directa o indirectamente relacionados con la actividad volcánica. Tanto en los límites divergentes como en las zonas de subducción , el magma concentra metales pesados, que luego se concentran aún más por los fluidos hidrotermales dentro de la Tierra. Estos procesos son eficientes para formar depósitos de cobre, cromo y oro.

En los límites divergentes de la superficie de la Tierra, los mares que se evaporan formarán extensos depósitos de evaporita de sal, potasa y yeso. En los límites de transformación , las estructuras complejas y las fallas pueden permitir que el petróleo y el gas queden atrapados en algunas situaciones; de lo contrario, no encontrará los recursos minerales magmáticos que se encuentran en la subducción y los límites divergentes.

Resultado de aprendizaje

Cuando termine esta lección, podrá identificar los tres tipos de límites de placa y describir cómo se forman los depósitos minerales en cada uno.