Yacimientos de manganeso
Los óxidos de
manganeso constituyen yacimientos de tipología muy variada, que van desde
tipologías epigenéticas, filonianas, a claramente sedimentarias, y dentro de
esta categoría podemos diferenciar entre los estrictamente sedimentarios y los no ligados a actividad volcánica.
A su vez, los
yacimientos puramente sedimentarios de manganeso pueden ser de dos tipos
claramente diferenciados:
Los que se
localizan en áreas marginales de cuencas euxínicas (reductoras), que
constituyen acumulaciones pisolíticas u oolíticas de estos minerales
(normalmente, pirolusita y criptomelana), a menudo asociados con carbonatos de
manganeso (rodocrosita), que llegan a ser también explotables.
Los que se
localizan en los fondos oceánicos profundos, que constituyen acumulaciones
nodulares de óxidos de Mn, a menudo con ciertos contenidos en Cr. Su formación parece estar relacionada con
actividad hidrotermal submarina, aunque no en su proximidad inmediata.
Yacimientos volcánicos de tipo eruptivos
En función de
todas estas características, los materiales que se acumulan como resultado de
la actividad volcánica pueden ser de los siguientes tipos:
Rocas porfídicas: la solidificación de
lavas suele dar lugar a rocas porfídicas, formadas por fenocristales de
naturaleza variada (cuarzo, feldespato potásico y biotita en las riolitas;
plagioclasa y anfíbol o piroxeno en las andesitas; olivino, piroxeno y
plagioclasa en los basaltos), en una matriz criptocristalina o vítrea.
Obsidiana: es una roca fundamentalmente
vítrea, aunque puede contener algunos fenocristales.
Perlita: es una roca volcánica vítrea
en la cual se desarrollan fracturas curvas a subcirculares, que aíslan núcleos
de vidrio intacto.
Pómez: roca extremadamente rica en
vacuolas, como consecuencia de la liberación de gases. Como estas rocas se
forman como consecuencia de procesos explosivos, suelen formar acumulaciones
escoriáceas, caóticas.
Bloques y bombas: son también productos
de erupciones explosivas, de diámetro superior a 64 mm. Se diferencian en que los bloques son de
formas angulosas, debido a que son expulsados por el volcán en estado sólido,
mientras que las bombas suelen presentar morfología fusiforme, que adoptan
durante el vuelo. También pueden presentar una morfología tipo "hogazas de
pan".
Lapilli: es otro piroclasto, de tamaño
medio comprendido entre 64 y 2 mm. Suele estar formado por fragmentos de las
propias rocas volcánicas, porfídicas o vítreas.
Cenizas volcánicas: son los piroclastos
de grano más fino, de diámetro medio inferior a 2 mm.
A su vez, los
materiales piroclásticos pueden originarse como consecuencia de dos mecanismos:
por evolución de nubes ardientes (coladas u oleadas piroclásticas), o por
colapso de la columna eruptiva (piroclastos de caída). Los primeros suelen ser
masivos, a menudos soldados, finamente laminados, y de depositan
preferentemente en zonas de topografía deprimida, mientras que los segundos
suelen ser materiales suelos, caóticos, sin laminación clara, y se depositan en
estratos perfectamente paralelos a la topografía.
Clasificación
de las rocas volcánicas
Las rocas
volcánicas se clasifican en primer lugar en función de su tipología:
Rocas piroclásticas: lávicas, pumíticas
(pómez), obsidian, etc. A su vez, existe una clasificación granulométrica para
las rocas piroclásticas (explicitada básicamente en el punto anterior:
diferencia entre bombas y bloques, lapilli y cenizas volcánicas), y una
clasificación de base mineralógica para las rocas porfídicas. La clasificación
mineralógica de las rocas porfídicas es similar a la que ya hemos visto para
las plutónicas.
Rocas plutónicas: se basa en el cálculo
de los parámetros QAPF (M no suele ser nunca superior a 90 en las rocas
volcánicas) y con estos parámetros la clasificación es similar a las variedades
plutónicas, variando los nombres de las rocas que caen en cada campo: riolita
en vez de granito, basalto en vez de gabro, etc.
Aplicaciones de las rocas volcánicas
Toda la variedad
de rocas descritas pueden tener aplicaciones industriales más o menos
importantes:
Las rocas
porfídicas, al tratarse de rocas compactas, aunque a menudo afectadas por
disyunciones más o menos regulares, no suelen tener otra aplicación que como
árido de machaqueo. En concreto, algunos basaltos son excelente materia prima
para áridos especiales, como el balasto de ferrocarril.
Las rocas de
tipo piedra pómez de naturaleza silícea son materia prima para la industria
cementera, ya que por su naturaleza vítrea y su composición reaccionan con la
cal para dar compuestos con propiedades hidráulicas: son los denominados
cementos puzolánicos o puzolanas. También tienen aplicaciones menores en la
industria textil, para el lavado a la piedra de prendas vaqueras, y en la
higiene doméstica.
La obsidiana es
una piedra semipreciosa, apreciada para la elaboración de objetos decorativos.
La perlita es un
vidrio volcánico parcialmente hidratado, rico en sílice, que es susceptible de
ser tratado por expansión. Este material ya tratado tiene varias aplicaciones
en construcción: árido ligero en hormigones, aislante acústico, aislante
criogénico. También se utiliza en procesos de filtrado y en suelos
artificiales, para horticultura.
Yacimientos minerales relacionados con el
volcanismo
El volcanismo es
un mecanismo descrito tradicionalmente como generador de acumulaciones
metálicas: muchos yacimientos de sulfuros guardan relaciones cuanto menos de
proximidad geográfica con rocas volcánicas, lo que sin duda es una indicación
de su vinculación genética.
De todos los
tipos con los que se ha establecido relación con volcanismo, el caso más claro
probablemente corresponde a los yacimientos de tipo Kuroko o tipo Faja Pirírica
ibérica (p.ej., Riotinto, Tharsis), es decir, yacimientos de sulfuros polimetálicos
masivos, con pirita como mineral mayoritario. En muchos otros casos la
vinculación con el volcanismo es menos evidente, y se describen como
yacimientos sedimentarios con posible influencia de procesos volcánicos.
En todos los
casos, cuando se habla de relaciones entre volcanismo y yacimientos minerales
la base empírica es que el proceso de volcanismo aporta elementos químicos,
entre ellos metales pesados, que por lo general se liberan al medio. Esto es un
hecho de observación, y en ocasiones vemos en la prensa noticias alarmantes
sobre las emisiones de estos elementos de mayor o menor toxicidad a la
atmósfera (CO2, SO2). Incluso en alguna ocasión se han publicado en la prensa
los kilogramos de oro que un volcán está emitiendo, como si el volcán emitiese
monedas de este metal. Lo cierto es que estas emisiones se producen en forma
gaseosa, y que es necesario algún mecanismo geoquímico que fije los metales
para que pueda formarse un yacimiento, evitando la dispersión de los metales.
El
descubrimiento en determinados puntos de los fondos oceánicos de los
denominados "black smokers", chimeneas de descarga de sistemas
hidrotermales submarinos ha permitido observar de forma directa la formación de
estas concentraciones.
Yacimientos de tipo Kuroko
Los yacimientos
de tipo Kuroko (o tipo Huelva, ya que la Faja Pirítica Ibérica es la mayor
concentración mundial de este tipo de mineralizaciones) son concentraciones
sedimentarias (o volcano-sedimentarias, como se denominan preferentemente) de
sulfuros polimetálicos, por lo general dominados por pirita, a la que suelen
acompañar otros como calcopirita, esfalerita y galena. Además es frecuente que
contengan ciertos valores de metales preciosos (Au, Ag) que añaden interés
económico a su explotación minera.
Aparecen constituyendo
formaciones de potencia variable (por lo general de varias decenas de metros) y
extensión variable (incluso kilométrica), que se encuentran intercaladas en
secuencias marinas detríticas con abundantes intercalaciones volcánicas. Su
tonelaje suele ser muy elevado (superior a los 50 Mt), lo que permite su
explotación minera.
La mineralogía
habitual de estos yacimientos incluye siempre pirita como fase más abundante,
acompañada por calcopirita, esfalerita, galena y barita. Es relativamente
frecuente la separación en cuerpos mineralizados con mineralogías
diferenciadas: las denominadas “black ores”, constituidas mayoritariamente por
galena y esfalerita, junto con barita subordinada, y las denominadas “yellow
ores”, con pirita y calcopirita como minerales fundamentales. A menudo el yeso
y el azufre nativo forman parte más o menos marginal de este complejo sistema.
Como minerales
minoritarios dentro de las mineralizaciones principales podemos encontrar otros
sulfuros afines, como pirrotina, marcasita, arsenopirita, bornita, o metales
nativos como oro y plata, siempre en contenidos relativamente bajos (valores
del orden de 10-20 gr/t). También son frecuentes en el sistema los niveles de
chert ferruginoso, que aparecen interestratificados en la secuencia volcánica
relacionada.
Es frecuente que
estos yacimientos se encuentren fuertemente afectados por la deformación
tectónica: se forman en medios oceánicos, lo que implica que para que lleguen a
aflorar deben haber sido afectados por un proceso orogénico de cierta
intensidad.
Su formación
ocurre en determinados ambientes geodinámicos: en el caso de Japón es clara su
relación con procesos destructivos de tectónica de placas, ya que se localizan
precisamente a lo largo de uno de estos límites de placa. Esta relación no es
tan clara en el caso de la Faja Pirítica Ibérica, en la que el magmatismo no
parece ser el característico de esta localización geodinámica, y más parece
relacionado con un proceso de rifting.
En cualquier
caso, es evidente siempre la relación entre los yacimientos y un magmatismo
volcánico, a menudo máfico, aunque en el caso de la Faja pirítica ibérica la
relación más clara se da con el de naturaleza félsica.
Otros yacimientos de filiación volcánica
Existe un cierto
número de yacimientos, de naturaleza diversa, que distintos autores consideran
relacionados con volcanismo. Desde yacimientos de arcillas especiales, producto
de alteraciones específicas de rocas volcánicas (caso de las bentonitas de Cabo
de Gata, Almería), hasta yacimientos de sulfuros metálicos atípicos, como es el
caso de los de cinabrio de Almadén, o los de óxidos metálicos (Fe, Mn, entre
otros) que frecuentemente se encuentran intercalados en series con rocas
volcánicas más o menos abundantes. De entre estos tipos destacaremos los de
mercurio de Almadén, las formaciones bandeadas de hierro (BIF en la
terminología anglosajona), y, por su singularidad, las coladas de magnetita de
la zona de El Laco (Chile), que constituyen un caso único de mineralizaciones
de origen volcánico directo.
Yacimientos de mercurio de Almadén
Los yacimientos
de mercurio de Almadén constituyen un caso único a nivel mundial, debido a
varios factores:
La enorme
concentración puntual que representan de un elemento escaso, como es el
mercurio
La variedad de tipologías
que presentan, que va desde mineralizaciones típicamente estratoligadas,
encajadas en rocas cuarcíticas, hasta mineralizaciones claramente discordantes,
epigenéticas
El carácter
monoelemental de todos los tipos de mineralizaciones, independientemente de su
tipología: en todos los casos el mercurio es el único metal que aparece
concentrado, sin que existan elementos asociados, ni siquiera de entre los más
afines desde el punto de vista geoquímico (As, Sb, Au, Ag...)
Su relación
espacial, y más que probablemente genética, con un volcanismo alcalino
intraplaca, relación ésta entre sulfuros estratoligados y volcanismo alcalino
que no es común en otros casos.
De entre los
distintos tipos de mineralizaciones existentes en el distrito, las más
importantes son las estratoligadas, encajadas en la denominada Cuarcita de
Criadero, de edad Silúrico basal, que se han explotado en las minas de Almadén,
El Entredicho y La Vieja Concepción. En estos casos, la mineralización de
cinabrio aparece diseminada en la ya mencionada Cuarcita de Criadero, y ésta
siempre está en contacto con la denominada "roca frailesca", toba de
lapilli de naturaleza basáltica, sistemáticamente muy alterada, que constituye diatermias
formadas por mecanismos eruptivos explosivos. Los contenidos en mercurio en la
cuarcita decrecen al alejarnos del contacto con esta "roca
frailesca", evidenciando la relación genética con esta roca peculiar.
Óxidos de Manganeso
Los óxidos de
manganeso constituyen yacimientos de tipología muy variada, que van desde
tipologías epigenéticas, filonianas, a claramente singenéticas, estratoligadas.
En el caso de los yacimientos singenéticos, en algunos la relación con
actividad magmática no es evidente, por lo que se pueden considerar como
yacimientos sedimentarios de precipitación química. Pero en otros casos, sí hay
una relación genética clara entre yacimientos de esta naturaleza y actividad
volcánica. Dos casos que se pueden estudiar en España son los yacimientos de
óxidos de manganeso de la Faja Pirítica Ibérica (Huelva-Sevilla), y los de
óxidos de Fe-Mn de la región volcánica de Campos de Calatrava (Ciudad Real).
En el primer
caso, se trata de mineralizaciones estratoligadas de óxidos y carbonatos de
manganeso, relacionados lateralmente con los sulfuros masivos.
En el segundo,
las mineralizaciones, constituidas por óxidos de hierro y manganeso, tienen una
entidad mucho menor, y solamente han sido explotadas durante la Segunda Guerra
Mundial, por la mayor demanda de este elemento, y porque contienen cierta
proporción de metales como cromo y níquel, que, al igual que el manganeso, se
aplican como blindaje de carros de combate.
Los yacimientos de magnetita de El Laco
(Chile)
Se describe aquí
un caso singular de mineralización metálica de origen directamente volcánico:
se trata de una colada lávica de magnetita existente en la Cadena Andina
chilena, en la Región de Antofagasta. El yacimiento, con unas reservas del
orden de 1.000 Mt con 50% Fe, se encuentra asociado a un complejo eruptivo
andesítico-riodacítico, con actividad intermitente desde el Mioceno hasta la
actualidad, que se localiza sobre materiales detríticos del Paleozoico.
La
mineralización está formada casi exclusivamente por magnetita, que acusa un
proceso de transformación parcial, a alta temperatura, por hematites, y un
proceso supergénico de formación de goethita y magnetita. Desde el punto de
vista geoquímico, la magnetita muestra valores muy bajos en los elementos traza
que normalmente se encuentran asociados al hierro en las mineralizaciones de
este mineral de origen ortomagmático (V, Cr y Ti), lo que hace su origen
controvertido, entre los defensores de un origen puramente magmático, y los
defensores de procesos de removilización magmática de hierros sedimentarios a
partir de la serie paleozoica.
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