UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA , MINERA , METALUGICA Y GEOGRAFICA EAP. INGENIERIA GEOLOGICA TEMA: YACIMIENTOS PEGMATÍTICOS CURSO: YACIMIENTOS MINERALES METÁLICOS DOCENTE: MSc. JOSE YPARRAGUIRRE INTEGRANTES: REYES MENDOZA RUBÉN CASTILLO BERROSPI ANGIE QUISPE VIDAL FRANCO 15160153 16160156 2019 CONTENIDO: 1. GENESIS Y EVOLUCION 2. CARACTERISITICAS GEOLOGICAS 3. GEOQUIMICA, DIAGRAMAS 4. INCLUSIONES FLUIDAS 5. PETROLOGIA (ROCAS TIPICAS DONDE SE ENCUENTRA ALOJADO) 6. MINERALOGIA: MINERALES DE INTERES ECONOMICO (Be, Ta, Sn, W, Pb, Cs, Nb, U, Th) 7. TIPO DE AGUA 8. TIPO DE ALTERACION HIDROTERMAL Y SU UBICACION ESPACIAL 9. EXPLICAR DIFERENTES MODELOS 10. ORIGEN DE LAS MAGMAS 11. TECNICAS Y CRITERIOS DE EXPLORACION 12. EJEMPLOS DE YACIMIENTOS EN EXTRANJERO Y PERU INTRODUCCION: Las pegmatitas se han descrito como rocas de grano grueso, ricas en SiO2, especial y genéticamente asociados con magmas generalmente acidas, de composición granítica mas acida de la roca de la que derivan y menos sienítica o sienita alcalina. Todas las pegmatitas se encuentran dentro de la aureola de contacto de los cuerpos intrusivos y, muy a menudo, en zonas superiores de estos o mas cercanas a la superficie. 1. GENESIS Y EVOLUCION FASES DE FORMACION 1. FASE MAGMATICA • ESTA ASOCIADA A LA GENERACION DE DEPOSITOS DE MINERALES DE CROMO, PLATINO, COBRE, TITANIO Y/O HIERRO. CONSIDERADOS COMO DEPOSITOS INTRAMAGMATICO. • DURANTE ESTA ETAPA CRISTALIZAN LOS MINERALES PIROGENETICOS ( PLAGIOCLASAS, OLIVINO, PIROXENO, NEFELINA Y LEUCITA) A PARTIR DE MAGMAS RELATIVAMENTE SECOS. • CRISTALIZAN MINERALES METALICOS COMO MAGNETITA, ILMENITA, CROMITA. • PROCESOS POR DIFERENCIACION MAGMATICA. • CRISTALIZACION FRACCIONADO O SEGREGACION. • AMBOS PROCESOS DAN LUGAR A UNA DIFERENCIACION GRAVITACIONAL DENTRO DE LA CAMARA MAGMATICA. 2. FASE TARDIMAGMATICA • ASOCIADO A DEPOSITOS DE LITIO, BERILO, FOSFORO, TIERRAS RARAS, HIERRO, COBRE, PLOMO, ZING, ESTAÑO, MOLIBDENO Y BORO. • OCURREN ALREDEDOR O MEDIANAMENTE LEJOS DE LA FUENTE MAGMATICA PROCESOS PEGMATITICOS , METASOMATICOS Y PNEUMATOLITICOS ( 800 – 400 °C) PROCESOS DE FORMACION • EMPLAZAMIENTO DE UN MAGMA DIFERENCIADO SATURADO O CASI SATURADO DE AGUA • CRISTALIZACION PARCIL DEL MAGMA DOMINANTEMENTE ANHIDRO. EN ESTE FASE CRISTALIZAN LOS MINERALES PIROGENETICOS (PLAGIOCLASAS CON ALTO CONTENIDO DE ANORTITA Y FELDESPATO POTASICO) • EVOLUCION A UNA FASE MAGMATICA RESIDUAL SEPARADA, CONSTITUIDA POR COMPUESTOS VOLATILES, AGUA Y MINERALES LA CRISTALIZACION DEL MAGMA RESIDUAL DA LUGAR A LA FORMACION DE PEGMATITAS SIMPLES • MIGRACION DE LA FASE GASEOSA HACIA UN ESPACIO APICAL. CUANDO MIGRAN ATRAVEZ DE LA PEGMATITA SIMPLE REACCIONAN CON LOS PRIMEROS MINERALES FORMADOS TRANSFORMANDOLOS EN PEGMATITAS COMPLEJAS • ROMPIMIENTO MECANICO DE LA CUBIERTA SEDIMENTARIA O CIRCUNDANTE AL SISTEMA MAGMA – VAPOR. • CRISTALIZACION DE LA FASE DE VAPOR ( POSIBLE FORMACION DE LAS APLITAS),Y DEPOSICION DE MINERALES PNEUMATOLITICOS Y METALICOS • COLAPSO Y SELLAMIENTO DE LA VIA DE MIGRACION Y DEPOSICION. PROCESO DE FORMACION SEGUN SU TERMEPRATU RA 2. CARACTERISTICAS GEOLOGICAS DE ACUERDO A L AS DEFORMACIONES TECTÓNICAS SE PUEDEN DIVIDIRSE EN : P E G M AT I TA S S I N GENETICAS P E G M AT I TA S EPIGENETICAS las mas importantes y se caracterizan por: 1. Ubicación 2. Por estar controlados por perturbaciones tectónicas 3. Poseer forma de dique 4. Poseer contactos nítidos dentro de rocas circundantes 5. Poseer aureolas apliticas 6. Escasa presencia o ausencia de cavidades miaroliticas. Por cristalización del magma residual. 1. Ocurrencia en la roca madre 2. Ausencia de un contacto 3. Forma ovalada 4. Abundancia de cavidades miaroliticas. DE ACUERDO A L AS DEFORMACIONES TECTÓNICAS SE PUEDEN DIVIDIRSE EN: LOS CUERPOS PEGMATITICOS TIENEN UN CONTROL ESTRUCTURAL P O C A P RO F U N D I DA D • FALLAS Y FRACTURAS M U Y P RO F U N D O • CONCORDANTES • FOLIACION REGIONAL DISTRIBUCIÓN REGIONAL DE PEGMATITAS DESDE FUENTE PLUTÓNICA (EXTRAÍDO DE LONDON, 2008) AMBIENTES DONDE SE GENERAN PEGAMATITAS LCT Y GRANITOIDES PEGAMATITAS LCT Y GRANITOIDES TIPO – I TIPO – S Be, B, P, Mn, F, Nb, Sn MAS ABUNDANTES Y ESTUDIADAS POR CONTAMINACION Y ASIMILACION PEGAMATITAS NYF ESTOS SON LAS MENOS ESTUDIADAS Be,Ti, Sc y Zr PERALUMINICAS LONDON, 2008 3. GEOQUÍMICA. DIAGRAMAS TERNIARIOS Y DE FASES PEGMATITAS COMUNES Minerales Simples Cuarzo, FeldespatoK, Muscovita PEGMATITAS LCT Li. Ce,Ta Elementos incompatibles en relación con la media de la corteza continental superior. Be, B, P, Mn, F, Nb, Sn, Hf Peralumínicas Elementos Traza abundancias relativas a la corteza continental superior, Little Nahanni grupo, Canadá pegmatita, basado Mn en datos de Barnes y otros (2012). Elementos encima de la línea pesada están enriquecidas con respecto a la media corteza continental superior, los de abajo se agotan. Fusión de carbono en forma de grafito: en facies de anfibolita y granulita. Reacciones de fusión con grafito consumen oxigeno libre. Reduciendo el magma Se forma Ilmenita (oxido de Fe y Ti) PEGMATITAS NYF Nb,Y, F Pobres en P Sienitas Carbonatitas Composición similar a las rocas alcalinas HREE, Be,Ti, Sc, Zr Peralcalinas Granitoides tipo-A Al2O3 < (Na2O + K2O) PEGMATITAS MIAROLÍTICOS LCT Se forman a poca profundidad (1.5-3.5 km) Nb,Y, F Magmas enriquecidos “Fluxing Components” H2O, F, P, B= Al quitarlos se desestabiliza Reducen: La temperatura de cristalización La viscosidad Densidad Zonas de nucleación Aumentan: La difusividad de los elementos en Mecanismos exolución del fluido acuoso Descompresión Cristalización fraccionada Enriquecimiento en volátiles Cristalización y perdida de B, Li, F y P FLUIDO ACUOSO EXUELVE FORMACIÓN “MIAROLES” HIERRO, MANGANESO Y MAGNESIO BERILO Oxidos (magnetita y miembros de los grupos euxenita y pirocloro) Silicatos (grupos de granate, turmalina, mica, epidota y gadolinita) Sulfuros (pirita, pirrotita) Pegmatitas enriquecidas con REE Pegmatitas enriquecidas con (Li, Cs,Ta) Mg y Fe Mn Mn Mg y Fe Fe (3.5% FeO) Mg (3.1% MgO) GEOQUÍMICA DE SUELOS El Cobre (Cu) del suelo aumenta con la profundidad, cuando hay una Pegmatita debajo. El Cloro (Cl) del suelo es muy bajo, cuando hay una Pegmatita debajo El Cadmio (Cd) del suelo disminuye con la profundidad cuando hay una Pegmatita debajo. EN MODELOS DE PEGMATITAS LCT Spodumena: piroxeno de litio. Petalita: Filosilicato Eucriptita (LiAlSiO4): baja temperatura y presión. Figura 11. Diagrama de fases de silicato de litio en condiciones de saturación de cuarzo. London (1992). 4. INCLUSIONES FLUIDAS INCLUSIONES FLUIDAS • Las inclusiones fluidas son fluidos que quedan atrapados en pequeñas cavidades herméticamente selladas o lagunas de cristalización. DEFINICIÓN • El tamaño de las inclusiones fluidas usualmente varía entre 3 y 20 um (aunque puede variar entre 1 a 100um), raramente se puede encontrar inclusiones de diámetros de unos centímetros. ORIGEN UTILIDAD EN MINERÍA • El crecimiento de cristales a partir de un fluido hidrotermal puede llegar a atrapar gases o líquidos dentro de imperfecciones de la estructura cristalina, al formarse cavidades que se cierran y quedan selladas a medida que el cristal sigue creciendo. Así de esta manera, las inclusiones fluidas ocupan cavidades microscópicas que quedan dentro de minerales depositados a partir de una solución hidrotermal, las que pueden contener distintas fases, a saber: líquidos, sólidos y/o gases. • El origen de la inclusión debe determinarse claramente sino los resultados analíticos no tienen significado geológico (no serán reales). Es importante establecer si fueron atrapadas cuando el cristal que las contiene se formó o en procesos posteriores a su formación, ya que estos últimos pueden haber ocurrido millones de años después de la precipitación del mineral. • Las inclusiones fluidas permiten obtener datos del sistema hidrotermal en el que se formó el mineral: • • • • • Temperatura (geotermometría) Presión (geobarometría) Composición general del fluido Salinidad del fluido Densidad del fluido RELACIÓN CON YACIMIENTOS PEGMATÍTICOS Inclusiones polifásicas multisólidos: inclusiones que han atrapado soluciones altamente salinas (más del 40% en peso de NaCl). Se caracteriza por presentar múltiples fases de composición muy variada. INCLUSIONES POLIFÁSICAS M U LT I S Ó L I D O S . F U E N T E : INGEMMET 5)PETROLOGÍA 5.1) MAGMA PARENTAL Tomado de Dwight et al. (2017) TIPO LCT TIPO NYF 5.2) TEXTURAS ESQUELÉTICA GRÁFICA APLÍTICA MIAROLÍTICA 5.3) HOST ROCKS 6) MINERALOGÍA 6.1) PEGMATITAS SIMPLES 6.2) PEGMATITAS COMPLEJAS Espodumena LCT NYF Litio Niobio Cesio Itrio Lepidolita Polucita Euxenita Tantalio Columbita Columbita Flúor Flogopita 6.3) ZONACIÓN MINERALÓGICA 1) ZONA DE BORDE Principal Accesorio 2) WALL ZONE Principal Accesorio 3) ZONA INTERMEDIA Principal Accesorio Principal 4) ZONA DE NÚCLEO Accesorio 7. FUENTES DE SUSTANCIA PARA LAS PEGMATITAS, COMO YACIMIENTO POSTMAGMÁTICO, LAS FUENTES DE SUSTANCIAS SON DIFERENTES. ENTRE ESTAS PUEDEN DESTACAR TRES GRUPOS: Magmáticas y juveniles determinadas por la penetración de la fusión o la desgasificación procedentes de los sectores profundos de la corteza terrestre y del manto superior Asimiladas por las fusiones de rocas encajantes, debido al surgimiento de un magma palingénico Obtenidas de las rocas lixiviadas por las soluciones gaseosas y líquidas mineralizadas durante su circulación por dichas rocas 8. TIPO DE ALTERACION HIDROTERMAL Y SU UBICACION ESPACIAL ZONACION P E G M AT I TA S LCT ZONACIÓN REGIONAL DE CUERPOS PEGMATÍTICOS, AUMENTANDO LA CONCENTRACIÓN DE ELEMENTOS ESCASOS A MEDIDA QUE SE ALEJAN DEL GRANITO PARENTAL. MODIFICADO DE LONDON (2008) (MODIFICADO DE TRUEMAN Y ČERNÝ, 1982). ZONACION PEGMATITAS • ALTERACIONES HALOS DE ALTERACION Y MINERALOGIA D I S T R I BU CION DE MINERAL ES Y SU U B I C AC I ON E S PAC I A L 9. EXPLICAR LOS DIFERENTES MODELOS Según su composición Pegmatitas Graníticas Línea Pura Línea cruce Su composición varia en el proceso de formación Hibridas -Asimilan sustancias de rocas respaldo -Formadas por asimilación de rocas aluminosas (esquisto arcilloso). -Se enriquece de minerales como Andalucita , Cianita , Sillimanita. - Se contaminan por CaCo3 , Mg, Fe . Conteniendo asi Horblenda , Piroxeno ,Titanita , Escapolitas. -Yace en granitos en cual no varia su composición. -Integrada por feldespato potásico (ortoclasa ,microclina )Cuarzo , plagioclasas y biotita Desilificadas -Entregan parte de su sílice a roca encajonante por eso no tiene mucho sílice. - Constan de Microclina , Sodalita , Nefelina y minerales de Zr ,titanio y tierras raras • Además de minerales principales Espedumena , Moscovita , Turmalina , Granate , Topacio ,Lepidolita , Apatito y elementos raros Modelo según composición y estructural Simples -Mineralogía granítica Simple Contienen Cuarzo y Feldespato potásico y sódico de grano grueso y micas accesorios . -No representa indicios de Recristalización y diferenciación zonal -Resultado de una paliogenesis -Su interés radica en sus micas y feldespato -Ausencia de zonas mineralizadas ya que estructura interna es homogénea Complejos Compuesto por minerales ricos en 4 zonas diferenciadas (estructura sonada ) Proviene de procesos de reemplazamiento Resultado de un largo periodo de cristalización Los minerales son formados por reaccionar con fluidos magmáticos residuales Los minerales que se prospectan son las tierras raras , como el Li.(por metasomatismo solidolítico). Aáricion de Topacio , Espedumena , Berilio , Turmalina , Lepidolita Fuente : Pegmatitas graníticas - Julián De Bedout Ordoñez 10. ORIGEN DE LOS MAGMAS PUEDEN CLASIFICARSE EN LOS TIPOS I, S, A Y M GRANITOIDES TIPO-S Pegmatitas LCT Li. Ce,Ta Be, B, P, Mn, F, Nb, Sn, Hf Peralumínicas - Anatexis y fusión parcial de rocas de la corteza - Metamorfismo regional GRANITOIDES TIPO-I Pegmatitas LCT Pegmatitas a partir de magmas tipo I evolucionados: se clasifican como LCT a pesar de que no tengan Cesio o muy bajo contenido. Pegmatitas enriquecidas con (Li, Cs,Ta) GRANITOIDES TIPO-A Pegmatitas NYF T °C Mg Mg F 11) TÉCNICAS Y CRITERIOS DE EXPLORACIÓN 1) Escala Regional Favorable 2) Escala de distrito 2.1) Expresión de superficie 2.2) Zonación mineralógica y geoquímica regional 3) Halos de alteración 4) Pautas geofísicas ESCALA REGIONAL FAVORABLE ESCALA DE DISTRITO Expresiones de superficie ESCALA DE DISTRITO Zonación geoquímica y mineralógica Feld. K Rb > 3000 ppm Cs > 100 ppm Muscovita Li > 2000 ppm Rb > 10000 ppm Cs > 500 ppm Granates Granitos fértiles – Almandino rojo Pegmatitas más diferenciadas – Espesartina naranja Berilo cambia de color de verde o marrón a pálido, blanco o rosado HALOS DE ALTERACIÓN 12) YACIMIENTOS ALTAI NO. 3 China: Altai Number 3 pegmatite, Altai Orogenic Belt, Inner Mongolia (fi. 2). This Triassic deposit is one of several pegmatites in the Altai Metallogenic Province. The Altai Number 3 pegmatite is a vertical stock of zoned pegmatite. It was mined for 50 years, beginning in 1950, by open-pit methods. It is mineralized in Li, Be, Nb, and Ta. Aspects of the deposit and its genesis have been discussed by Huanzhang and others (1997), Wang and others (2000), and Zhu and others (2006). CAROLINA DEL NORTE Y SUR TANCO Canada: Tanco pegmatite, Bird River Greenstone Belt, Manitoba (fi. 2). The Neaorchean Tanco pegmatite is the most fractionated igneous body on Earth (London, 2008), and the most thoroughly studied pegmatite (Černý, 1982c, 2005; Stilling and others, 2006). It is a subhorizontal, lenticular, zoned, LCT rare-element petalite pegmatite measuring about 1,520 m by 1,060 m by 100 m. It has economic concentrations of Li, Cs, and Ta. Underground mining uses the room-and-pillar method. Tanco is the world’s primary source of Cs (Butterman and others, 2004). KENTICHA ARGENTINA LA MAGDALENA B, Unidirectional solidification texture (UST) defined by alignment of spodumene laths in the San Luis #1 pegmatite, Argentina. QUILCA BIBLIOGRAFIA • DEPOSITOS MINERALES; Shoji KOJIMA (2016) • COMPENIO DE YACIMIENTOS MINERALES DEL PERÚ, PEDRO HUGO TUMIALAN DE LA CRUZ • YACIMIENTOS MINERALES – Charles F. Park, Roy A. MacDiarmic • Apuntes de yacimientos minerales- UNAM –LEOPOLDO CEPEDA DAVILA • LA RIQUEZA MINERALÓGICA DEL DISTRITO PEGMATÍTICO DE BELVÍS DE MON • ROY (CÁCERES, ESPAÑA) Ramón Jiménez Martínez • La riqueza mineralógica del distrito pegmatítico de Belvís de Monroy (Cáceres, España) • Geología - Cuadrangulo de Atico Hoja 33o - Año 1960 • Estudio de pegmatitas lepidolíticas en el Plutón de La Cabrera Por BELLIDO MULAS, F. ('"'); BRANDLE MATESANZ, J. L. ( • YACIMIENTOS DE PEGMATITAS GRANÍTICAS - Julian De Bedout Ordoñez • DEPÓSITOS PEGMATITICOS -Jonathan Giraldo Morales • http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/uni/1286/1/aranda_ar.pdf • https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/15/040/15040889.pdf • http://www.geomin.com.mx/revista/G_305.pdf