La metalogenia

¿Cómo se forman los minerales?

La metalogenia es la ciencia que estudia la génesis de los yacimientos y su distribución en el espacio y en el tiempo. Por Ricardo N. Alonso, Doctor en Ciencias Geológicas (UNSa-Conicet)
Miércoles, 11 de Abril de 2012

La metalogenia es la ciencia que estudia la génesis de los yacimientos y su distribución en el espacio y en el tiempo.

Los criaderos o depósitos minerales son aquellos lugares en la corteza terrestre donde, a lo largo de millones de años, se producen acumulaciones anómalas de elementos químicos, las que pueden o no dar lugar a yacimientos explotables económicamente. El origen de esas concentraciones de metales o no metales es muy amplio y tiene que ver con los fenómenos internos y externos de la dinámica terrestre. La ciencia que estudia la génesis de los yacimientos y su distribución en el espacio y en el tiempo es la metalogenia.
El planeta Tierra difiere de sus vecinos por una serie de particularidades, entre ellas el tener una litosfera activa con placas en movimiento y el poseer enormes volúmenes de agua. Placas, agua y energía son las tres patas fundamentales que han permitido la migración, distribución y concentración de los elementos químicos, dando lugar a numerosos tipos de minerales. Téngase presente que en nuestro satélite la Luna o en el planeta Marte, ambos mundos secos y litosféricamente inactivos, la cantidad de minerales no pasa de un centenar, mientras que en la Tierra esa cifra supera las 4.000 especies.
Ello está relacionado al juego dinámico y al reciclaje espacio temporal que genera la interrelación de las geósferas (litósfera, atmósfera, hidrósfera y biosfera). En nuestro planeta, la convección radiactiva interior, funde los materiales profundos y genera magmas que ascienden y surgen al exterior formando volcanes o cadenas de volcanes, tanto continentales como submarinos. Esos magmas pueden estacionarse a diferentes profundidades en la corteza generando rocas plutónicas. Así se forman, por ejemplo, las gigantescas masas de granito, que pueden estar rodeadas de filones de unas rocas llamadas pegmatitas, las que se caracterizan por tener grandes cristales de cuarzo, feldespatos y mica, así como un sinnúmero de minerales gema (turmalinas rosas y verdes; berilos tipo aguamarinas y esmeraldas), y minerales de tantalio, uranio, wolframio, litio, entre muchos otros. Los diamantes aparecen también en rocas magmáticas de alta presión y temperatura, entre ellas las kimberlitas. Muchas veces se decantan o segregan de los magmas algunos minerales pesados y dan lugar a depósitos de hierro magnético y cromitas. Ahora bien, esas masas ígneas al estar en contacto con rocas de otra naturaleza las cocinan y pueden transformar una caliza en un mármol (metamorfismo de contacto). También se pueden dar reacciones químicas entre los fluidos calientes del magma y las rocas de contacto, generando allí depósitos minerales tales como los llamados greisen y skarns, a los cuales están asociadas mineralizaciones de flúor, hierro, cobre, estaño y otras dentro de lo que se conoce como metasomatismo.
Existe una amplia variedad de rocas y minerales que simplemente se forman por la presión y temperaturas crecientes hacia el interior de la corteza y son las generadas por metamorfismo regional. A este se deben algunos yacimientos de grafito, talco, amianto y silicatos de aluminio altamente refractarios como la sillimanita. Más cerca de la superficie, en el basamento de los volcanes, pueden formarse concentraciones de sulfuros, tal el caso de la pirita y la calcopirita, que llevan asociado oro y a veces también molibdeno, dando lugar a los depósitos conocidos como pórfidos de cobre. Y dentro del mismo edificio volcánico se pueden encontrar toda clase de cuerpos y vetas de metales, como las que dan lugar a los filones de plata, antimonio, bismuto, estaño, zinc y plomo. Estos son los llamados depósitos hidrotermales y entre ellos los que cristalizan a mayor profundidad son los hipotermales, mesotermales a temperaturas intermedias y los de baja temperatura, más cercanos a la superficie se conocen generalmente como epitermales. Los gases sulfurados que emanan en las altas cumbres volcánicas pueden sublimar, dando depósitos de azufre nativo. Las coladas de vidrio (obsidiana) pueden hidratarse dando lugar a la perlita. La dinámica externa del planeta genera a su vez nuevos tipos de depósitos minerales. Las rocas se elevan desde el interior de la corteza para dar montañas. Estas a su vez se desgastan liberando físicamente los minerales que contienen y también disolviendo otros materiales solubles por ataque químico.
Los ríos, el viento y los glaciares ponen en movimiento esos materiales que pueden acumularse mecánicamente en aluviones, dunas, playas marinas dando lugar a los llamados placeres. Oro, diamante, platino, arenas negras de hierro y titanio, zircón, zafiros, rubíes, son algunos de los minerales que se acumulan de esa manera. Los elementos disueltos en el agua pueden precipitar químicamente en forma de sales, dando lugar a la sal común, yeso, boratos, sulfato y carbonato de sodio. También pueden precipitar químicamente las calizas, las sales de potasio, los minerales de fósforo, minerales de hierro y manganeso, entre otros. Algunos de los yacimientos de uranio se forman por el lavado de rocas ricas en el elemento que entra en circulación por aguas superficiales o subterráneas hasta que encuentran condiciones químicas favorables, en los que precipitan dando los depósitos típicos de uranio y vanadio. En los climas tropicales, las rocas ricas en aluminio se lavan dejando un residuo enriquecido conocido como bauxita.
De esos barros fósiles se extrae precisamente el aluminio, uno de los minerales clave de la civilización industrial. Cuando la erosión destruye un viejo edificio volcánico pueden quedar a la intemperie las vetas o cuerpos de sulfuros hidrotermales que se formaron en su núcleo o en su basamento.
Esos sulfuros se originaron a temperaturas y presiones altas con respecto a la superficie. Al quedar expuestos a la presión y temperaturas ambientes comienzan un proceso de oxidación en un símil a un trozo de hierro que enterráramos en el suelo. Muchos yacimientos se distinguen de lejos por los colores marrones de óxido de hierro que tienen en su superficie. Los minerales comienzan a “pudrirse” y el azufre que contiene, mezclado con el agua, va a generar ácido sulfúrico. Este es un ácido muy corrosivo que tiene la capacidad de atacar a las rocas y minerales convirtiendo a los sulfuros en sulfatos y generando otras reacciones químicas que transforman a las rocas en superficie y también en profundidad por la percolación de esos líquidos.
El cobre lavado de la superficie puede precipitar a mayor profundidad, donde cambian las condiciones químicas dando lugar a un enriquecimiento que puede transformar un pórfido de cobre pobre en un yacimiento de valor económico, tal como ocurre en los importantes yacimientos cupríferos del norte chileno.
Esta brevísima síntesis de ninguna manera agota la extensa tipología de los depósitos minerales, no solo a ras de los continentes, sino también en los pisos de las cuencas oceánicas (ricos en nódulos de manganeso) o en el interior de los volcanes que forman los arcos de islas donde se encuentran importantes depósitos metalíferos como los del tipo Kuroko, en Japón.
En síntesis, los mecanismos dinámicos de concentración planetaria de los elementos químicos permitieron la formación de yacimientos minerales, y gracias a ello el hombre pudo aprovecharlos para construir la civilización industrial y tecnológica lo que de otra manera hubiese sido imposible.
(El Tribuno de Salta)
 

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