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7.3 METAMORFISMO Y SUS YACIMIENTOS MINERALES

METAMORFISMO Y YACIMIENTOS MINERALESEl metamorfismo es un proceso de transformacin de rocas o yacimientos minerales preexistentes, que ocurre en relacin con el aumento de presin y/o temperatura que tiene lugar en determinados puntos de la corteza terrestre. Como consecuencia, se forman rocas nuevas (las rocas metamrficas), con texturas, estructuras y composiciones mineralgicas diferentes a la de la roca original. Desde el punto de vista de la formacin de yacimientos, el metamorfismo no presenta excesivo inters, si bien es cierto que da origen a algunos minerales y rocas de cierto inters minero, y modifica la textura y mineraloga de mineralizaciones preexistenes. ROCAS METAMRFICAS DE INTERS MINERO Como consecuencia de los procesos de metamorfismo regional se originan dos tipos de rocas que se explotan en canteras: los mrmoles y las serpentinitas. Menor inters presentan otras rocas como los neises. EL MRMOL es la roca metamrfica con mayor inters minero. Se forma como consecuencia del metamorfismo de calizas, bajo condiciones de metamorfismo tanto regional como de contacto, que inducen la recristalizacin de la calcita a alta temperatura. Este proceso transforma las variadas texturas originales de las calizas en texturas granoblsticas de tamao de grano muy variable, que puede llegar a ser de varios milmetros, lo que se traduce en una mayor resistencia mecnica y homogeneidad de la roca. Conviene resaltar el hecho de que el trmino geolgico de mrmol no es equivalente al empleado en la industria, que suele incluir las calizas marmreas en sentido amplio, es decir, calizas compactas, que suelen presentar una mayor heterogeneidad texturas y estructural, y peores caractersticas de comportamiento mecnico y fsico qumico que los mrmoles autnticos.

El mrmol est compuesto mayoritariamente por calcita granoblstica, pero pueden contener adems otros minerales, tales como micas (mrmoles cipolnicos), dolomita, brucita, vesubianita, wollastonita, dipsido, tremolita, grafito, pirita. Un hecho a resaltar en el estudio de los mrmoles es que su homogeneidad puede no ser completa: adems de los mrmoles homogneos, blancos o grises tipo Macael, existen otros que presentan heterogeneidades, ms o menos desarrolladas, que van desde bandeados o foliaciones tectnicas, marcadas por lo general por acumulacin de minerales oscuros, y que son tpicas de mrmoles formados por metamorfismo regional, a formas o cambios de coloracin ms o menos irregulares, difusas, que pueden ser producto de inhomogeneidad de la roca caliza original. Esto permite una clasificacin industrial de estas rocas segn su tonalidad, en monocromos (o sencillos), cuando presentan una sola tonalidad, y polcromos (o compuestos), caso de presentar varios colores. La mayor parte de los mrmoles monocromos se presentan en tonalidades blancas, amarillentas, verdosas, o negras, mientras que los polcromos se denominan segn su tonalidad dominante. Los mrmoles polcromos o compuestos presentan inclusiones de otros minerales, generalmente micas, cuarzo y serpentinas, en agregados o vetas que adoptan morfologas diversas y les confieren diversas tonalidades. Basndose en su estructura, se clasifican en veteados, caso de presentar colores listados; arborescentes, si las bandas de colores se ramifican; y brechiformes, en el caso que estn constituidos por fragmentos angulosos. Un caso particular de los mrmoles brechiformes lo constituyen los brocateles, cuyos fragmentos presentan tonalidades distintas.

Marmolizacin en el sur de Mxico

Skarn con horizontes marmolizados en el sur de Mxico Un carcter a controlar para definir la explotabilidad de una masa marmrea es su fracturacin. Al ser rocas afectadas por procesos tectnicos, a menudo estn muy fracturadas, lo que dificulta su extraccin en bloques comerciales, y favorece el desarrollo de fenmenos krsticos, que igualmente dificultan la explotacin. Tambin la presencia de minerales oxidables es un carcter geolgico de inters minero, pues stos pueden producir importantes problemas estticos en el material instalado. Las aplicaciones concretas del mrmol son en general conocidas: chapado de exteriores e interiores, elementos arquitectnicos auxiliares (p.ej., escalinatas), complementos decorativos (estatuas), arte funerario. Hay que recordar que el granito est reemplazando en muchas de estas aplicaciones al mrmol, por su mayor resistencia y durabilidad, sobre todo en exteriores y suelos. Explotaciones importantes de mrmoles a nivel mundial se localizan en Italia (zona de Carrara, prcticamente agotada) y en Espaa (zona de Macael, Almera). LA SERPENTINITA es otra roca metamrfica de inters ornamental, de color verde, y con tonalidades variadas, claras y oscuras, que se forma por el metamorfismo regional de rocas magmticas ultramficas (peridotitas). Desde el punto de vista mineralgico, est constituida muy mayoritariamente por minerales del grupo de la serpentina (antigorita), que suelen estar acompaados por otros filosilicatos afines, como el talco, por minerales opacos, como magnetita o cromita, y por carbonatos ricos en Mg (magnesita-dolomita). Sus caracteres estructurales y texturales pueden ser muy variados, mostrando formas ms o menos irregulares, que en unos casos ofrecen caracteres estticos positivos, mientras que en otros impiden totalmente la explotacin minera. En especial, la fracturacin es el principal factor negativo para este tipo de aprovechamiento. La serpentinita, por sus caracteres mecnicos (sobre todo, por su baja dureza) se agrupa con los mrmoles ("mrmol verde"). Sus aplicaciones son similares: revestimientos, elementos auxiliares (columnas, zcalos), etc. En Espaa existen importantes macizos serpentinticos, agrupados en tres reas: los macizos mficos-ultramficos gallegos, la Serrana de Ronda (Mlaga) y las pequeas masas existentes entre los materiales metamrficos de Sierra Nevada (Granada-Almera). LOS NEISES son rocas que pueden formarse por distintos mecanismos, que se pueden agrupar en dos: el metamorfismo de alto grado de rocas pelticas, que da origen a los denominados paraneises, y la deformacin tectnica (por lo general acompaada de metamorfismo) de rocas granticas, que origina los denominados ortoneises. Estos ltimos son los que presentan mayores posibilidades industriales, por ser rocas compactas y competentes, susceptibles incluso de pulimento. Estn formados mayoritariamente, al igual que los granitos, por cuarzo, feldespato potsico, plagioclasa, mica (biotita a menudo acompaada de moscovita), como minerales mayoritarios ms comunes, que pueden estar acompaados de muchos otros (granate, anfbol, cordierierita), y de los accesorios comunes en este tipo de rocas (apatito, esfena, circn, pirita). Sus texturas y estructuras estn dominadas por la presencia de una foliacin o bandeado, marcado por reorientacin mecnica y/o recristalizacin de minerales laminares (micas), por la granulacin del cuarzo, y por la rotacin de los granos de feldespato, que suelen dar origen, por su mayor resistencia al aplastamiento, a formas ocelares (augen). El resultado es el bandeado nesico tpico, con alternancias claro-oscuras y ndulos claros, de feldespato. Los neises se agrupan con los granitos en cuanto a su explotacin minera y aplicaciones industriales. Como carcter especfico, hay que sealar que el hecho de que sea una roca bandeada afecta a su instalacin en obra y a su aprovechamiento, que estarn condicionados por este factor.

Serpetinizacin de una roca duntica. Contiene mineralizacin de Ni-Cu. Yacimiento ortomamagmtico de segregacin magmtica, formado por inmiscibilidad lquida. MINERALES INDUSTRIALES DE ORIGEN METAMRFICO El metamorfismo origina otras muchas rocas, aparte de las descritas, en general sin aplicacin industrial directa. Sin embargo, en algunos casos estas rocas pueden contener concentraciones de minerales de inters econmico, susceptibles de extraccin minera y concentracin. Algunos de los ms significativos son: granate, corindn, grafito, asbestos, nesosilicatos de aluminio (andalucita- sillimanita- distena). EL GRANATE se forma en muchas rocas metamrficas de origen peltico (esquistos en sentido amplio, neises), aunque tambin aparece en algunas rocas gneas, y, debido a su escasa alterabilidad, suele concentrarse en sedimentos aluvionales. En las rocas metamrficas solo llega a ser aprovechable cuando es muy abundante, o cuando la roca est afectada por un proceso de alteracin que haya destruido al resto de minerales. Un factor importante que afecta a su explotabilidad es el contraste de densidad entre el granate y el resto de minerales que componen la roca, que suele permitir una separacin mineralrgica de bajo coste. Las aplicaciones del granate estn relacionadas con sus propiedades de: dureza y densidad relativamente altas, resistencia qumica, y no toxicidad, que permiten que tenga cinco campos principales de aplicacin: abrasivo para eliminacin de xidos sobre superficies metlicas (decapar), revestimientos abrasivos, filtrado de aguas, corte por chorro de agua, y pulido. En Espaa se explota en Njar (Almera), pero no en rocas metamrficas, sino a partir de una roca volcnica excepcionalmente rica en este mineral, y fuertemente alterada, lo que permite la liberacin natural del mineral. A nivel mundial, el mayor productor es EE.UU, a gran distancia de otros como Australia, India y China.

EL CORINDN se forma fundamentalmente como consecuencia de metamorfismo de contacto a partir de rocas arcillosas alumnicas, junto con otros minerales tpicos de este ambiente (sillimanita, piroxeno). Tambin se forma en otros tipos de ambientes, sobre todo en pegmatitas, de donde proceden los cristales de calidad gema (rub, rojo, y zafiro, azul). El esmeril, por su parte, es un agregado microcristalino de corindn con otros minerales, como hematites, magnetita, cuarzo y/o espinela. El corindn se emplea fundamentalmente como abrasivo para pulido, en todo tipo de procesos industriales. Esto se debe no solo a su gran dureza (9 en la escala de Mohs, el segundo mineral ms duro tras el diamante), sino tambin a su elevado punto de fusin (1.950C), y a la forma de sus granos, controlada por la particin perfecta que suelen presentar, y que favorece esta aplicacin. Tambin se emplea en la fabricacin de ladrillos refractarios. Por su parte, el esmeril es un abrasivo de menor calidad, que se utiliza fundamentalmente como aditivo en revestimientos, como antideslizante. Zimbabwe y la Repblica de Sudfrica son los principales productores a nivel mundial de corindn, mientras que Turqua y Grecia lo son de esmeril. En Espaa no existen explotaciones mineras de ninguno de los dos. Por su parte, las variedades gema se obtienen de yacimientos fundamentalmente de tipo pegmattico, o concentrado en aluviones, de Sri Lanka, Birmania, Tailandia, entre otros.

EL GRAFITO es el producto de la recristalizacin metamrfica de la materia orgnica contenida en las rocas afectadas por metamorfismo regional o de contacto. Cuando este proceso se produce sobre capas de carbn, o sobre rocas que contienen hidrocarburos lquidos (petrleo) se producen yacimientos de inters econmico de este mineral, que tambin pueden tener su origen en otros procesos: grafito magmtico, pegmattico, hidrotermal... Sus aplicaciones ms conocidas en la actualidad son las relacionadas con la fabricacin de objetos y elementos ligeros pero de alta resistencia, como material deportivo (esqus, raquetas), o piezas de automocin (barras protectoras). Tambin, como elemento moderador en reactores nucleares, como aditivo lubricante, o en la fabricacin de carbono activado, entre otros usos. Los principales pases productores de grafito son China, Corea del Sur e India. En Espaa se explota o se ha explotado hasta fecha reciente en Gadamur y Puente del Arzobispo (Toledo). La denominacin de ASBESTO se refiere a un grupo de minerales caracterizados por presentar una estructura fibrosa, y que corresponden al grupo de los anfboles, o de la serpentina. En concreto, se trata de seis variedades mineralgicas: crisotilo (variedad de serpentina), crocidolita (variedad del anfbol riebeckita), amosita (variedad del anfbol grunerita), y los asbestos de los anfboles antofilita, tremolita y actinolita, que no tienen nombres especficos. De esta forma, cada uno de estos "asbestos" presenta en el detalles propiedades diferentes, lo que condiciona sus aplicaciones concretas, relacionadas fundamentalmente con el origen etimolgico de la palabra asbesto, que proviene del griego y significa "incombustible": se emplean como aislantes trmicos, si bien la toxicidad de algunos de ellos (fundamentalmente de la crocidolita) ha hecho decaer de forma muy severa estas aplicaciones. Tambin se emplean como aditivo en cementos (fibrocementos), entre los cuales el ms conocido es la uralita.

GrafitoSu origen est en relacin con el metamorfismo regional de rocas bsicas o ultrabsicas. En concreto, los asbestos suelen formarse como relleno de venas durante estos procesos, de forma que las fibras de asbesto crecen perpendidularmente a las paredes la fractura, con lo cual la longitud de las fibras, que es un factor econmico muy importante, est condicionado por el espesor de estas venas. Los principales pases productores de asbestos son Rusia, Canad, Brasil y Zimbawue. Como ya se ha indicado, su consumo a nivel mundial ha descendido debido a las consideraciones sobre sus efectos sobre la salud. Los nesosilicatos de aluminio ANDALUCITA, SILLIMANITA Y DISTENA son variedades polimorfas, que se forman por metamorfismo de rocas alumnicas, pelticas, bajo diferentes condiciones de presin y temperatura (ver figura). Existe otra variedad sinttica, que es la mullita, que se forma en condiciones de alta temperatura y baja presin, que raramente se dan en la naturaleza (figura tpica: la 2.1 de Velho vale). Algunos, como la andalucita, pueden tambin formarse bajo otras condiciones ms propicias a la formacin de yacimientos, como las condiciones hidrotermales. En las rocas correspondientes estn acompaados siempre de otros minerales como cuarzo y micas, a lo que pueden acompaar otros como granate, estaurolita, etc., dependiendo de la composicin concreta de la roca y de las condiciones a las que haya estado sometida. No obstante, en los casos en que son explotables suelen aparecer concentrados en bolsadas de cierto volumen.

Se emplean para la obtencin de cermicas especiales, refractarias, que se utilizan en la industria metalrgica (revestimientos de hornos, moldes). Algunos de estos minerales tienen variedades de calidad gema, que no suelen tener origen metamrfico, sino hidrotermal. Los principales pases productores de estos minerales son la Repblica de Sudfrica, Francia y Espaa para andalucita, EE.UU. e India para distena, e India para sillimanita. En Espaa son relativamente abundantes, en los distintos terrenos metamrficos (Macizo Ibrico, Zona Btica, Pirineos), pero no llegan a presentar inters minero.

Yacimientos metlicos relacionados con metamorfismo El metamorfismo puede afectar a los yacimientos de minerales metlicos, produciendo en los mismos cambios ms o menos significativos. En especial, cuando el metamorfismo va acompaado de una deformacin tectnica importante puede llegar a transformar completamente el yacimiento, en cuento a su disposicin geomtrica, mineralgica e incluso petrolgica. En los casos ms "suaves", produce o puede producir una recristalizacin de las menas, que implica un aumento del tamao de grano que favorece el proceso de beneficio minero. Por ejemplo, en el caso de las Formaciones Bandeadas de Hierro ("banded iron formations", BIF), el metamorfismo regional induce una recristalizacin del mineral precursor (p.ej., goethita) a magnetita, y del chert original a cuarzo recristalizado poligonal, granoblstico.

7.4 YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS

7.4.1 FORMACIN DE YACIMIENTOS RESIDUALES

7.4.1.1 FORMACIN DE YACIMIENTOS RESIDUALESLateritas y bauxitas Las lateritas y bauxitas corresponden en realidad a un tipo particular de suelo, desarrollado en condiciones especficas: en climas tropicales, con temperaturas medias altas, y con alta pluviosidad. Un carcter tambin necesario para el desarrollo de estos suelos peculiares es la topografa plana, por favorecer la permanencia del agua en el suelo, y retardar los procesos erosivos sobre el mismo. Por su inters geolgico minero, los estudiamos de forma especfica.

LATERITASLas lateritas se pueden definir como horizontes edficos fuertemente enriquecidos en xidos e hidrxidos de hierro, como consecuencia de la acumulacin de estos componentes en respuesta a la meteorizacin qumica avanzada de una roca que ya previamente mostraba un cierto enriquecimiento en este componente. Estn formadas mayoritariamente por hidrxidos y xidos de hierro (goethita, lepidocrocita, hematites), a menudo acompaado de slice o cuarzo, y de hidrxidos de aluminio y manganeso. En general estos minerales se disponen en agregados terrosos o crustiformes, formando capas de espesor muy variable, que puede llegar a la decena de metros. Se forman en zonas de relieve horizontal sobre rocas ricas en hierro, fundamentalmente sobre rocas gneas bsicas o ultrabsicas, ricas en minerales ferromagnesianos como el olivino o el piroxeno. La hidrlisis de estos minerales, a travs de serpentina y clorita fundamentalmente, produce como productos finales xidos/hidrxidos de hierro, slice, y sales solubles de Mg y Ca (procedente de clinopiroxeno). Algunos de los componentes minoritarios de estos minerales (Ni, Cr, Co) pueden tambin concentrarse en la laterita, aumentando sus posibilidades econmicas. De las lateritas se extrae fundamentalmente hierro, a menudo enriquecido, como hemos mencionado, en elementos metlicos refractarios. Algunos de los yacimientos de hierro ms importantes del mundo son de este tipo, como los del estado de Minas Gerais, en Brasil.

18BAUXITASLas bauxitas son muy similares a las lateritas, pero enriquecidas preferencialmente en hidrxidos de aluminio, debido a que se forman sobre rocas previamente enriquecidas en este elemento. Los minerales que forman las bauxitas son bohemita, diasporo y gibsita, a menudo acompaados de hidrxidos de hierro, xidos de hierro y titanio (hematites, rutilo), y minerales arcillosos, fundamentalmente caolinita. Al igual que en las lateritas, estos minerales se asocian en agregados terrosos y crustiformes, as como bandeados, brechoides, pisolticos. Suelen presentar coloraciones claras, a menudo con tonalidades rojizas, debidas a la presencia de hidrxidos de hierro. Su composicin qumica es variable en el detalle, y nos define su calidad industrial. En especial su relacin Al2O3/SiO2 y su contenido en Fe2O3 permiten su clasificacin detallada y comercial. Especial inters tiene el parmetro ALFA, cuya frmula es la siguiente: ALFA = [0.85 (%SiO2 (%Al2O3)]/%Al2O3Este parmetro define aproximadamente el exceso o dficit de almina de un material respecto a una caolinita, afectado por un signo negativo, y permite clasificar los materiales bauxticos en las siguientes categoras: Bauxitas: ALFA entre 1 y 0.75 Bauxitas arcillosas: ALFA entre 0,75 y 0.50 Arcillas bauxticas: ALFA entre 0,50 y 0.25 Arcillas poco bauxticas: ALFA entre 0,25 y 0.00 Materiales arcillosos: ALFA entre 0.00 y 0.25 Materiales detrticos: ALFA 0.25

Las bauxitas se forman sobre rocas ricas en minerales alumnicos, y en concreto, sobre rocas gneas cidas, ricas en feldespatos (granitos, sienitas), o sobre rocas sedimentarias arcillosas (lutitas) o sobre rocas metamrficas ricas en moscovita (esquistos, micasquistos). Tambin pueden formarse sobre calizas, como consecuencia de la disolucin de estas, que deja un residuo arcilloso (terra rossa) cuya meteorizacin a su vez puede dar lugar a la bauxita. Las bauxitas se explotan para la extraccin metalrgica del aluminio, del que son la nica mena. Los principales yacimientos de bauxitas se localizan en Australia, Brasil, Guayana, Surinam.

7.4.1.2 GOSSANCon este nombre de gossan se conocen tambin las monteras de alteracin de algunos yacimientos de sulfuros: cuando stos quedan sometidos a la accin de la intemperie, sufren una serie de procesos supergnicos con zonacin vertical, de la forma indicada en la figura adjunta, que muestra un esquema tpico de un gossan, en el que se pueden diferenciar: Tres grandes zonas, de abajo arriba: - Zona primaria, que corresponde a los sulfuros inalterados. - Zona de cementacin, que es la situada por debajo del nivel fretico, en la que se producen enriquecimientos en sulfuros de cobre de tipo calcosina covellina.

La formacin de un gossan implica la alteracin de los sulfuros, lo que a su vez implica que el azufre de stos pasa a forma de sulfatos solubles, que se liberan en el medio ambiente produciendo fenmenos de acidificacin de aguas, similares a los que se producen cuando se liberan en la superficie del terreno sulfuros, durante la minera. De hecho, algunas escombreras romanas de la Faja Pirtica Ibrica son autnticos gossans, ya que en ellas se han producido los mismos fenmenos que en los gossans naturales, incluyendo la liberacin y concentracin de oro. Otra cuestin a considerar es que este proceso de alteracin implica la liberacin de aniones sulfato al medio ambiente, que producen una importante acidificacin de las aguas procedentes de reas en las que existen este tipo de yacimientos. Adems, a menudo esta agua contienen proporciones variables de metales pesados, que pueden quedar dispersos tambin en el medio, produciendo algunos de ellos efectos txicos para los seres vivos. La minera favorece an ms este proceso, exponiendo a la intemperie una mayor proporcin de sulfuros inalterados.

FORMACIN DE LA ZONAS DE OXIDACIN Y DE CEMENTACIN YACIMIENTOS DE ENRIQUECIMIENTO SECUNDARIO POR OXIDACINEs la que se forma entre el nivel fretico y la superficie, y caracterizada por un muy importante enriquecimiento por acumulacin masiva secundaria de xidos e hidrxidos de hierro, procedentes de la alteracin y precipitacin por intemperismo de los minerales primarios de hierro de las rocas y/o de yacimientos metlicos que contienen hierro. Se subdividide en dos subzonas: La zona superficial o de gossan y la situada entre el lmite inferior del gossan y el nivel fretico. La primera est conformada principalmente por los xidos e hidrxidos sealados. La segunda, puede contener adicionalmente cuando la oxidacin proviene de un yacimiento metlico, otros compuestos metlicos oxidados, como sultatos, cloruros, etc. En conjunto, estas 2 subzonas, se caracterizan por un importante enriquecimiento en hidrxidos de hierro tipo goethita, lavado de Zn y Cu fundamentalmente, y concentracin diferencial del oro y la plata, que, adems, pasan de estar como impurezas en las redes cristalinas de los sulfuros, a estar como elementos nativos, lo que favorece su explotabilidad.

YACIMIENTOS DE ENRIQUECIMIENTO SECUNDARIO POR CEMENTACIN En el caso de las monteras de alteracin que se forman sobre yacimientos metlicos con contienen sulfuros de hierro y otros metales, se han formado por una serie de procesos supergnicos con zonacin vertical, adems de la zona de oxidacin, la zona de cementacin que es la situada por debajo del nivel fretico, en la que se producen enriquecimientos en sulfuros de cobre de tipo calcosina covellina, de la forma indicada en la figura adjunta.

7.4.1.3 OTROS YACIMIENTOS RESIDUALES La destruccin de las rocas es siempre un proceso diferencial: determinados minerales de las rocas se descomponen o solubilizan con facilidad, mientras que otros pueden permanecer inalterados durante periodos mucho ms largos. Ello condiciona que el proceso de meteorizacin pueda dar origen a yacimientos minerales caracterizados por la facilidad con la que es posible separar el mineral o minerales de inters econmico, que no se da cuando la roca est sana. Para que se produzca se ha de dar una conjuncin de factores litolgicos y climticos que favorezcan la degradacin de los minerales sin inters, pero que no afecte al mineral o minerales explotables. En general los yacimientos de este tipo suelen presentar morfologas planares y paralelas a la superficie del terreno, similar a la de los suelos, debido precisamente a su similar proceso gentico. YACIMIENTOS DE GRANATE Algunos ejemplos de este tipo son los de la zona del Hoyazo de Njar, en Almera, en la que la alteracin generalizada de la roca que los contiene permite la explotacin de este mineral.YACIMIENTOS DE FELDESPATO sobre rocas gneas fuertemente alteradas, en las que el clima favorece la destruccin del resto de los minerales de stas, pero no del feldespato. YACIMIENTOS DE CAOLN que se originan sobre este mismo tipo de rocas cuando la destruccin de los feldespatos es el fenmeno predominante.

7.4.2 ROCAS Y YACIMIENTOS DETRTICOSDepsitos no metlicos y/o metlicos en sedimentos y rocas sedimentarias

La sedimentacin detrtica tiene lugar, como consecuencia de la prdida de energa del medio de transporte, que hace que este se interrumpa, con lo que las partculas fsicas que son arrastradas tienden a depositarse por decantacin. Se originan as los sedimentos, y a partir de stos, y mediante el proceso de diagnesis, las rocas sedimentarias detrticas. Entre ambas, rocas y sedimentos, las ms comunes son las arenas y areniscas y las rocas arcillosas (lutitas o pelitas). Adems, a menudo estos materiales contienen minerales de inters econmico, que se depositan conjuntamente con el resto de la roca (caso de los yacimientos de tipo placer), o se introducen en la misma aprovechando su alta porosidad y permeabilidad (caso del agua, del petrleo, del gas natural).

Son la consecuencia directa de la sedimentacin de las partculas fsicas arrastradas por las aguas, el viento o el hielo. A su vez, es posible diferenciar dos formas de depsito, en funcin del tamao y naturaleza de las partculas: Las de tamao superior a 4 micras, suelen ser granos minerales, entre los cuales los ms comunes son los de cuarzo, seguidos de los de feldespatos, as como fragmentos lticos. En el detalle, en lo que se refiere a la naturaleza de los granos minerales, las posibilidades son prcticamente ilimitadas: granos de otros silicatos (micas, piroxenos, anfboles, etc), de xidos (magnetita, ilmenita, cromita...), incluso de metales nativos, como el oro; estos granos viajan arrastrados por el agua o viento, en suspensin o como carga en fondo, y al disminuir la energa del medio de transporte se depositan casi de inmediato (proceso fsico: decantacin). A estas partculas las llamamos clastos.

Las de tamao inferior a 4 micras, suele corresponder a minerales de la arcilla, y en este caso el transporte se produce en suspensin coloidal, lo que hace que puedan seguir siendo transportados incluso mediante aguas no agitadas. El depsito en este caso se produce por el proceso fsico-qumico de floculacin, que puede tener lugar de forma conjunta y simultnea al depsito fsico de las partculas, o con posterioridad, en zonas tranquilas. En el primer caso se origina la matriz de las rocas detrticas, es decir, la componente intergranular fina, arcillosa, de los conglomerados y arenas o areniscas, mientras que en el segundo se da origen a las rocas arcillosas (lutitas, pelitas). El principal carcter diferenciador de los sedimentos y rocas sedimentarias es su tamao de grano. En concreto, la escala ms utilizada es la de Wenworth, que diferencia entre las variedades gruesas, de dimetro superior a 2 mm (gravas, conglomerados, pudingas, brechas), las de grano intermedio (arenas y areniscas), de dimetro comprendido entre 2 mm y 64 mm, y las de grano fino, entre 64 y 4 mm, y que corresponden a los limos y limolitas (ver figura).

7.4.2.1 DEPSITOS DE TIPO PLACER Determinados minerales de inters econmico que componen las rocas son muy resistentes a la meteorizacin fsica y qumica, pero a menudo en estas rocas no resulta rentable su explotacin minera. Esto es debido a dos factores: su baja ley en la misma, y la necesidad de realizar una explotacin completa de la roca, incluyendo adems un proceso de concentracin a menudo problemtico. En los yacimientos de tipo placer se produce de forma natural la separacin y concentracin de estos minerales en sedimentos no consolidados, lo que abarata muy considerablemente su aprovechamiento econmico. Por otra parte, como en el caso anterior tenemos por un lado los placeres en sedimentos recientes, de sistemas fluviales o de playas, y por otro, los llamados paleoplaceres, rocas sedimentarias de origen fluvial o costero que pueden contener concentraciones detrticas del mineral o minerales de inters econmico. Los primeros se explotarn en superficie, mediante arranque y carga directos, mientras que los segundos necesitarn una minera de mayor coste, ya sea a cielo abierto o subterrnea. La separacin de la fase mineral de inters econmico tiene lugar como consecuencia de la meteorizacin diferencial de los minerales que forman la roca. Como ya sabemos, y en funcin de factores climticos y meteorolgicos, este proceso hace que la roca se desgrane, por la destruccin de algunos de sus componentes minerales. Los que no se destruyen, por ser resistentes a la meteorizacin existente en esa rea y momento geolgico, son arrastrados por el agua o el viento, es decir, se movilizan, pasan a sufrir el proceso de transporte. Es importante el hecho de que un determinado mineral se meteorice o no, depende de las condiciones externas imperantes en cuanto al clima o la composicin de la atmsfera. Hasta fechas recientes ha sido objeto de controversia el determinar si la uraninita presente en los yacimientos de tipo placer de la cuenca de Witwatersrand (RSA) tena origen detrtico o no; en la atmsfera actual eso es impensable, la uraninita en condiciones oxidantes se meteoriza con gran facilidad, liberando U6+. Sin embargo, en la atmsfera del Precmbrico, cuando estos yacimientos se formaron, no haba apenas oxgeno, era una atmsfera reductora, en la que la uraninita pudo actuar como mineral detrtico, al no sufrir meteorizacin. La concentracin de los minerales tiene lugar como consecuencia de su diferencia de densidad respecto al resto de minerales arrastrados por el medio de transporte: estos minerales suelen ser metlicos, con lo que su densidad es muy superior a la del resto. Ello condiciona que se concentren en puntos concretos del curso fluvial (figura), o que el viento deje de arrastrarlos antes que al resto, o que se concentren preferencialmente en determinados puntos de una playa. En cuanto a los minerales que solemos encontrar formando este tipo de yacimientos, tenemos que mencionar en primer lugar a los metales nobles nativos: oro, plata y platino son, sin duda, los ms conocidos. En este caso, adems, el oro en particular se acreciona para dar origen a las pepitas, aumentando su tamao con el grado de evolucin a lo largo del transporte. Otros minerales comunes en estos yacimientos son: casiterita, ilmenita, rutilo, monacita, granate, entre otros. Tambin algunas gemas, como el diamante, el rub o el zafiro, pueden aparecer en este tipo de yacimientos.

Pepita de oroConcentracin de Au y otros minerales en el cauce de un ro7.4.2.2 YACIMIENTOS FORMADOS POR DISOLUCIN EN ROCAS DETRTICAS Las rocas detrticas, y en particular las areniscas, a menudo contienen concentraciones de minerales de inters minero que no se han depositado conjuntamente con la roca, sino que se han introducido con posterioridad en la misma, aprovechando sus caractersticas de alta porosidad y permeabilidad. El origen concreto de estas concentraciones puede ser muy variado: desde la posibilidad de que se trate de fluidos mineralizados relacionados con procesos volcnicos que se infiltran en la porosidad de la roca, en la que se produce el depsito de los minerales: - YACIMIENTOS TIPO ALMADN, visto en tema 09. - Casos en los que determinados puntos de la formacin arenosa, actan como trampa para iones metlicos. Estos se depositaran preferencialmente en esos puntos al ser arrastrados en disolucin por las aguas que circulan por esa formacin: caso de los en los que las trampas corresponden a reas locales con condiciones reductoras, relacionadas con la concentracin de materia orgnica (restos vegetales, fundamentalmente), que favorecen la reduccin del in U6+, muy mvil en condiciones atmosfricas, a U4+, mucho menos mvil. La figura siguiente muestra un esquema de este tipo de yacimientos.

7.4.2.3 "FORMACIONES DE COBRE EN CAPAS ROJAS Son los ms conocidos e importantes, entre los que destacan, por su importancia econmica, las de los distritos de Kupferschiefer (Polonia), White Pine en Michigan (EEUU), el cinturn cuprfero africano (Zambia-Zaire) y los yacimientos de C en Sicuani, Cuzco-Per. El origen de estas mineralizaciones es controvertido, aunque en ningn caso se consideran como sedimentarios puros, sino diagenticos, en relacin con cuencas de tipo aulacgeno (rifts abortados).

7.4.2.4 LAS ROCAS DETRTICAS COMO ALMACN DE FLUIDOS Las rocas detrticas gruesas (arenas/areniscas, gravas/conglomerados) estn formadas, como sabemos, por granos, de formas ms o menos regulares, lo que hace que entre estos granos exista una alta porosidad, en la que a menudo podemos encontrar fluidos, sobre todo agua, pero adems otros, como petrleo o gas natural. La presencia de los correspondientes fluidos en la roca obedece a distintos procesos: el agua puede ser de infiltracin de agua de lluvia, o transportada por un ro bajo su cauce visible, o almacenada durante el depsito de la roca en forma de fase intergranular. Los hidrocarburos naturales, por su parte, proceden de la liberacin de la roca madre en la que se forman, y consecuente migracin, hasta acumularse en estas rocas (rocas almacn). Los parmetros litolgicos que definen la posibilidad de aprovechar el fluido son dos: la porosidad y la permeabilidad.

7.4.3 ROCAS Y YACIMIENTOS CARBONATADOS, SILCEOS Y FOSFATADOS 7.4.3.1 EN ROCAS CARBONATADAS Las rocas carbonatadas son rocas formadas mayoritariamente por carbonatos, clcico (calcita en las calizas) o clcico-magnsico (dolomita en las dolomas). De ellas, solo las calizas tienen un autntico origen sedimentario, pues las dolomas se forman por procesos posteriores al depsito. Las rocas carbonatadas pueden tener inters econmico, que se sustenta en sus aplicaciones directas (por ejemplo, en la fabricacin de cemento). Tambin son interesantes desde el punto de vista geolgico-minero por poder albergar concentraciones de minerales metlicos, e incluso agua y otros fluidos (petrleo y gas).

7.4.3.1.1 YACIMIENTOS NO METLICOS:CALIZAS Las calizas son rocas originadas por un proceso de sedimentacin directa. Esta sedimentacin puede tener diversos orgenes, si bien la ms comn es la denominada precipitacin bioqumica: el carbonato clcico se fija (en general, en forma de aragonito) en las conchas o esqueletos de determinados organismos, ya sean macroscpicos (lamelibranquios, braquipodos, gasterpodos...) (ver) microscpicos (foraminferos) (ver), o nanoscpicos (cocolitos) (ver) y a su muerte, estas conchas o esqueletos se acumulan, originando un sedimento carbonatado. El aragonito, inestable en condiciones atmosfricas, se va transformando en calcita, y la disolucin parcial y reprecipitacin del carbonato cementa la roca, dando origen a las calizas. Otra forma de depsito es la fijacin del carbonato sobre elementos extraos, como granos de cuarzo, o pequeos fragmentos de fsiles, dando origen a los oolitos (calizas oolticas). Tambin las algas fijan este compuesto, dando origen a mallas de algas o estromatolitos, que si se fragmentan y ruedan originan los pisolitos (calizas pisolticas). Todas estas posibilidades dan origen a los diversos tipos de calizas. Junto con el carbonato clcico se suele producir el depsito de otros componentes, ya sean detrticos medio-finos (arena-limo), o finos (arcillas); el primer caso es propio de medio energticos, caracterizados por la sedimentacin de fragmentos de fsiles, o resedimentacin de fragmentos de calizas ya ms o menos consolidadas. As se originan las denominadas calizas bioclsticas, o de intraclastos, respectivamente. En el segundo caso, se produce la floculacin de las arcillas conjuntamente con el depsito de los carbonatos, ya que ambos son propios del depsito en aguas tranquilas, y se originan las denominadas margas, margocalizas, y calizas margosas, formadas por proporciones variables de caliza y arcilla.

Es tambin interesante el comportamiento de estas rocas frente a los fluidos: las calizas suelen presentar escasa porosidad primaria, es decir, debido a la disposicin original de sus elementos texturales, por lo que las calizas sanas y no fracturadas suelen tener escasa capacidad de almacenamiento de fluidos. Sin embargo, en determinadas condiciones (a bajas presiones y temperaturas) pueden responder a la deformacin tectnica fracturndose, lo que les confiere una cierta porosidad secundaria. Adems, el carbonato clcico es soluble en agua, sobre todo en aguas clidas, en las que existe cido carbnico disuelto como consecuencia de las reacciones: CO2 + H2O -> H2CO2 H2CO3 + CaCO3 -> Ca2+ + 2 HCO3-Ello hace que bajo la accin del agua, ya sea superficial o subterrnea, las formaciones de calizas desarrollen los denominados procesos krsticos, que implican la formacin de cuevas y cavernas, formas de disolucin (lapiaces y crcavas) o de hundimiento superficial (dolinas), etc., as como la forma de relieve ms caracterstico, el torcal. Adems, en estas formaciones krsticas se puede acumular agua en grandes volmenes: son excelentes acuferos subterrneos, aunque tambin son formaciones poco adecuadas para almacenar aguas superficiales, que suelen infiltrarse con gran facilidad a travs de sumideros, dolinas, etc.

DOLOMITAS Las dolomItas se originan como consecuencia de procesos postsedimentarios: las calizas, formadas por los procesos antes descritos, pueden ponerse en contacto con aguas enriquecidas en magnesio, lo que da origen al proceso llamado de dolomitizacin: 2 CaCO3 + Mg2+ CaMg(CO3)2 + Ca2+Al ser la dolomita ms densa y de estructura cristalina ms compacta que la calcita, este proceso implica un aumento del volumen de huecos de la roca, es decir, de su porosidad.

Texturalmente las dolomitas no presentan apenas variabilidad, al tratarse de rocas recristalizadas. Todo lo ms, pueden preservar relictos texturales de la caliza original. En cuanto a sus aplicaciones, las dolomitas se utilizan como piedra de construccin y ornamentacin, y tambin en la fabricacin de ciertos cementos. En la industria qumica, en la obtencin de magnesia [(OH)2Mg], que se emplea en la preparacin de revestimientos refractarios siderrgicos. Tambin tiene aplicacin como mena del magnesio metlico. Las dolomitas, a diferencia de las calizas, no son solubles en agua, lo que impide el desarrollo de los procesos krsticos sobre ellas. Si tienen una cierta capacidad de almacenamiento de fluidos, relacionada con la porosidad secundaria que desarrollan durante el proceso de dolomitizacin.Otras rocas carbonatadas Adems de las calizas y dolomas, hay otras rocas formadas mayoritariamente por carbonatos, aunque son mucho menos frecuentes, y a menudo estn originadas por otro tipo de procesos, no sedimentarios (reemplazamientos). Entre ellas destacan las rocas de magnesita y de siderita, de inters econmico por ser importantes menas de magnesio y hierro, respectivamente.

7.4.3.1.2 YACIMIENTOS DE MINERALES METLICOS:Las rocas carbonatadas con cierta frecuencia contienen mineralizaciones metlicas, sobre cuyo origen ha habido una larga y an inconclusa polmica: se han defendido desde un origen estrictamente sedimentario para los mismos, hasta un origen claramente postdeposicional, pasando por la posibilidad de que tengan origen diagentico.

TIPO MISSISSIPPI VALLEYLos ms frecuentes corresponden a yacimientos de sulfuros de Pb-Zn-Cu, a menudo acompaados de fluorita y barita, que tambin pueden llegar a ser mayoritarios: se conocen tambin con el nombre de "yacimientos de tipo Mississippi Valley", ya que son muy abundantes en esta regin del centro de los Estados Unidos. Son tambin abundantes en las formaciones carbonatadas de las cordilleras alpinas europeas (Alpes, Bticas...), por lo que tambin reciben el nombre de yacimientos de tipo Alpino.

Suelen aparecer encajados en formaciones carbonatadas, en forma de masas ms o menos continuas lateralmente y de potencia muy variable en el detalle, y la mineralizacin suele ir asociada a encajante dolomtico. Este hecho sugiere que su origen sea posterior al proceso de dolomitizacin, y posiblemente est condicionado por el aumento de porosidad de estas rocas, que favorece la entrada de fluidos en la misma. En cualquier caso, lo que a menudo resulta evidente es que son el resultado de la interaccin entre fluidos mineralizados y la roca carbonatada; al tratarse de fluidos por lo general cidos, su introduccin en la roca se ve favorecida por la reactividad de sus componentes (calcita y/o dolomita) frente a la accin de estos fluidos. Esquema de los yacimientos de Silvermines-Ballynoe (Irlanda), pertenecientes altipo Mississippi Valley

Secciones Geolgicas

Prospecto AcotamboMineralizacin en Huacrachuco en el norte del Per, origen en discusin.Adems de las calizas, hay otra serie de rocas que son producto de la acumulacin de minerales que los organismos incorporan a sus conchas o piezas esqueletales. Entre ellos tenemos las diatomitas y las fosforitas.

7.4.3.2 YACIMIENTOS SILCEOSDIATOMITAS Las diatomitas son rocas silceas, formadas como consecuencia de la acumulacin de caparazones de diatomeas, que son algas microscpicas, propias de aguas tanto marinas como dulces, cuyo caparazn (o frstula) est constituido por slice amorfa. Esta acumulacin se produce en medio sedimentarios extensos y poco profundos, en los que el agua contenga abundantes nutrientes y slice. Adems, debe tratarse de medios protegidos de los aportes terrgenos, para que la acumulacin sea suficientemente rica en los restos silceos.

Frstulas de diatomeas

Calidad, son las ms ricas en slice (95% SiO2), mientras que las impurezas, normalmente de carbonatos, minerales de la arcilla, xidos de hierro, materia orgnica, disminuyen su aplicabilidad. Sus aplicaciones estn relacionadas con sus propiedades fsicas: baja densidad, alta porosidad, alta capacidad absorbente (que aumenta al calcinar la roca), baja conductividad trmica, alto punto de fusin (entre 1.400 y 1.700C), y moderado poder abrasivo. As, sus aplicaciones concretas son las siguientes: Como filtros y clarificadores de grandes volmenes de lquidos; en procesos qumicos y metalrgicos; en la produccin de alimentos, productos farmacuticos, etc.; como carga, aislante, absorbente, aditivo en cementos, fuente de slice reactiva, entre otras. En cuanto a produccin, en Espaa existen yacimientos de diatomitas relativamente importantes, en especial en el Sur y Sudeste de la pennsula, en formaciones marinas o continentales terciarias, en concreto en la Cuenca del Guadalquivir y en la zona Prebtica manchega (Sierra de Alcaraz, Albacete). Las nicas en actividad en la actualidad son las de Albacete, con una produccin anual de unas 75.000 t.

7.4.3.2 YACIMIENTOS FOSFATADOSFOSFORITAS Las fosforitas son rocas que contienen al menos un 20% de P2O5, en forma de flourapatito criptocristalino ("colofana"), que suelen aparecer como capas de espesor variable, de aspecto semejante al de muchas capas de calizas fosilferas o pisolticas, aunque con colores ms oscuros. Su origen es an objeto de debate, pero parece evidente que se forman bajo las siguientes condiciones: 1) presencia de surgencias (upwellings) de aguas fras ricas en fsforo inorgnico disuelto (DIP en ingls); 2) presencia de una plataforma marina, somera y con aguas clidas, en la que se produce la acumulacin del fosfato orgnico. El fsforo, un nutriente esencial, dispara la formacin del fitoplancton, el cual a su vez, al ser la base de la cadena trfica marina, multiplica la vida de organismos superiores (p.ej., peces). Tanto el fitoplancton como los peces al morir van a parar al fondo de la plataforma, sufriendo sus partes orgnicas una degradacin que supone la acumulacin de sus esqueletos. El continuo reflujo de fsforo por las surgencias produce una continua transformacin de estos esqueletos en hidroxi- y flor-apatito. Tambin pueden formarse como consecuencia de procesos diagenticos de reemplazamiento de calizas por el apatito, por sustitucin del anin carbonato por el fosfato.

Formacin de yacimientos de fosfatosSe explotan para su tratamiento con cido sulfrico para la obtencin de fertilizantes (superfosfatos). Las principales reas productoras, en el Sahara ex-espaol (Fos-Bucraa) y en Estados Unidos (Florida y Wyoming-Idaho). En Espaa, fosforitas atpicas, de origen turbidtico y de edad precmbrica en la zona Norte de la Provincia de Ciudad Real y Sur de la de Toledo (Fontanarejo-Horcajo de los Montes-Robledo del Mazo), que no han llegado a ponerse en explotacin hasta la fecha.

7.4.4 ROCAS Y YACIMIENTOS DE PRECIPITACIN QUMICAEVAPORITASLa precipitacin qumica directa de los iones contenidos en las aguas que rellenan las cuencas sedimentarias da origen a diversos tipos de yacimientos, entre los cuales los ms caractersticos son los de evaporitas. En el resto de los casos, y en especial en el caso de yacimientos metlicos, la presencia de estos iones en el agua de la cuenca correspondiente a menudo est relacionada con actividad volcnica, lo que hace que este tipo de yacimientos se agrupen como volcano-sedimentarios, o exhalativo-sedimentarios. No obstante, algunos de ellos s se describen como relacionados con procesos sedimentarios sin participacin volcnica, como es el caso de los ndulos de manganeso de los fondos abisales. Las rocas evaporticas son las principales rocas qumicas, es decir, formadas por precipitacin qumica directa de los componentes minerales. Suelen formarse a partir del agua de mar, si bien tambin existen evaporitas continentales, formadas en lagos salados, o en regiones desrticas que se inundan espordicamente. Se originan, por tanto, como consecuencia de la evaporacin de aguas conteniendo abundantes sales en disolucin. Al alcanzarse, por evaporacin, el nivel de saturacin en las sales correspondientes, se produce la precipitacin del mineral que forma ese compuesto. A menudo se producen precipitaciones sucesivas: en un primer momento precipitan las sales menos solubles, y cuando aumenta la evaporacin van precipitando las ms solubles. Evaporitas marinas Los mares contienen la mayor proporcin de sales. En concreto, el contenido medio en sales de los mares es del siguiente orden:

La salinidad media del agua del mar es del orden de 3.5%, valor que es relativamente homogneo en trminos de grandes ocanos. Este valor se hace mayor es determinados casos, alcanzando valores de incluso el 30%. Para que se pueda producir la concentracin de las sales que lleve a la saturacin, debe darse un mecanismo que favorezca la evaporacin del agua en volmenes reducidos, y sin comunicacin con el mar que renueve el agua de concentracin normal. Esto se produce en un tipo determinado de medios sedimentarios: las albuferas, en las que existe un brazo de mar individualizado del mismo por una barra de arena, que permite ocasionalmente el paso del agua, pero la asla durante largos periodos de tiempo. En estas condiciones, y bajo una fuerte insolacin, el agua se evapora, aumentando progresivamente la concentracin en sales, hasta que durante una tormenta o una pleamar especialmente intensa vuelve a introducir agua de mar en la cuenca, reiniciando el proceso. InConcentracin (ppm)Cl-19.010 (SO4)2-2.717 (HCO3)-137 Na+10.800 Mg2+1.296 Ca2+413 K+ 407 En cualquier caso, el contenido medio en sales de los mares y ocanos permite establecer la naturaleza de las sales que precipitan a partir del agua de mar: en primer lugar se alcanza la saturacin en sulfato clcico, que es el menos soluble, as que sern yeso o anhidrita los primeros minerales que precipiten. A continuacin se produce la saturacin en cloruro sdico, producindose la precipitacin de halita. Por ltimo precipitan los cloruros de potasio y magnesio (silvina, carnalita...), que son los ms solubles. A menudo estos minerales aparecen constituyendo capas dentro de las formaciones evaporticas, con yeso en las capas basales, halita en las intermedias, y sales potsicas y magnsicas en las ms altas (ver figura). Sobre este modelo general, en cada cuenca concreta suele darse un predominio de unos u otros minerales: en algunos casos ser el yeso (a menudo acompaado de anhidrita) el mineral mayoritario, lo que permite su explotacin, en otros, el cloruro sdico (halita), y en otros, los cloruros de potasio y magnesio [silvina (KCl), carnalita (KMgCl3 6 H2O), polihalita (K2Ca2Mg(SO4)4 2 H2O, como ms importantes]. Este ltimo tipo constituye los yacimientos de este grupo de mayor valor econmico, los denominados yacimientos potsicos, de los que se extraen las sales potsicas o "potasas", para su uso como fertilizante. Para que se formen este tipo de yacimientos, se requieren condiciones geolgicas y climticas muy extremas: cuencas relativamente profundas, de ambiente marino confinado, y sometidas a condiciones climticas de gran aridez. En cuanto a las aplicaciones de este tipo de rocas, son tan variadas como su propia naturaleza: las ricas en yeso se explotan para obtener material de construccin (la escayola, obtenida por calcinacin del yeso), las ricas en halita, para obtener cloruro sdico, para su empleo industrial en la obtencin de cloro y sus derivados, y sosa y sus derivados, as como para la industria alimentaria, mientras que las sales potsicas se explotan para obtener fertilizantes, como ya se ha expresado, y para fabricacin de jabones, vidrios especiales, cermicas. Yacimientos importantes a nivel mundial son los de Rusia (Solikamsk en los Urales, Soligorsk en Bielorrusia), Canad (Saskatchewan y New Brunswick) Alemania (Hannover y Stassfurt). Es Espaa los yacimientos evaporticos ms importantes se localizan en las series Terciarias de la zona externa del Pirineo Valle del Ebro(Suria-Cardona), en la Cordillera Cantbrica (Cabezn de la Sal), y en general, en las cuencas marinas terciarias, como la depresin del Guadalquivir.

Evaporitas lacustres Los lagos contienen por lo general aguas dulces, pero en ocasiones pueden llegar a contener aguas ricas en sales, que pueden ser distintas a las que encontramos en el mar, al menos cuantitativamente. En concreto, tres son los tipos de yacimientos minerales que pueden formarse a partir de las aguas de lagos salinos intracontinentales: depsitos de sales sulfatadas sdicas (thenardita, glauberita) o magnsicas (epsomita), depsitos de carbonatos alcalinos (trona, natron), y depsitos de arcillas especiales (sepiolita, palygorskita). De ellos tienen importancia sobre todo los de sulfato sdico y arcillas especiales. Los de sulfato sdico constituyen acumulaciones estratificadas de estos minerales (thenardita y glauberita mayoritarios, a menudo acompaados de otras sales, como halita, yeso, polihalita, y otros sulfatos ms o menos complejos e hidratados de Na, Ca y Mg, fundamentalmente, a menudos interestratificados tambin con niveles arcillosos. Se explotan para la extraccin del sulfato sdico puro, que se emplea sobre todo en la fabricacin de detergente slido, en sustitucin de los fosfatos, que producen efectos medioambientales indeseados (eutrofizacin). Tambin, en la fabricacin del papel kraft, y de vidrios especiales. Las principales reas de explotacin de estos yacimientos son los lagos salinos del Norte-Centro de EE.UU. y Sur-Centro de Canad (el Gran Lago Salado, de Salt Lake City, Utah, como ms importante), el Lago Searles. En Espaa existen tambin importantes yacimientos de este tipo, intercalados en los sedimentos terciarios de las cuencas de Madrid (los ms importantes: Villaconejos, M. y Villarrubia de Santiago, Toledo) y del Ebro (Alcandrade-Arrbal, La Rioja y San Adrin, Navarra). Produccin espaola El otro tipo de yacimientos que pueden formarse en este tipo de cuencas son los de arcillas especiales, fibrosas (sepiolita-palygorskita). En concreto, se seala que la palygorskita es caracterstica de ambientes marinos, mientras que la sepiolita lo es de ambientes continentales. El origen estara en la precipitacin qumica directa de este mineral en medios evaporticos atpicos (fundamentalmente pantanos de regiones ridas) caracterizados por la escasez de aniones cloruro y sulfato y la abundancia de cationes, especialmente Mg. Suelen constituir masas lentejonares, de espesor y continuidad lateral variable, intercaladas entre materiales detrtico-carbonatados, a menudo directamente relacionados con secuencias evaporticas tpicas.

48Evaporitas de medios desrticos En los grandes desiertos la meteorizacin qumica acta generando sales solubles que quedan durante largos periodos de tiempo sobre las rocas a partir de las cuales se forman. Pero cuando se producen lluvias torrenciales, escasas pero no excesivamente infrecuentes en estos climas, se produce el lavado de estas sales, que forman grandes charcas, que al cesar las lluvias se evaporan rpidamente y producen la concentracin de las sales arrastradas. En estas condiciones se forman concentraciones salinas de composicin muy variable, en funcin de la naturaleza de las rocas existentes en la zona. Ejemplos conocidos son el Salar de Atacama, en Chile, en el que se produce la concentracin de halita enriquecida en elementos como Mg, K, Li y B, el Valle de la Muerte, en el Desierto de Mojave (SE de California, EE.UU.), en el que el mineral concentrado es el brax, o las zonas desrticas de alta montaa (Himalaya) de Cachemira (India), en la que tambin se localizan lagos ricos en depsitos de brax. Yacimientos de azufre El azufre nativo a menudo se encuentra asociado a los yacimientos de yeso evaportico, como consecuencia de la accin de bacterias sulforreductoras, que transforman el sulfato en sulfuro, que se reduce a su vez para dar azufre nativo. Se forman as concentraciones masivas de azufre sedimentario, que junto con las de origen volcnico constituyen los principales tipos de yacimientos de este elemento. No se pueden considerar, por tanto, yacimientos qumicos en sentido estricto, sino de origen bioqumico, aunque aparecen asociados a los yacimientos qumicos de evaporitas. Es interesante describir brevemente el mtodo de explotacin utilizado para este elemento: el denominado "mtodo Frasch", consistente en la inyeccin de agua sobrecalentada o de vapor de agua en las formaciones que contienen este elemento, debido a que ste funde a 112C, y a 160C constituye un lquido de viscosidad muy baja, que fluye con gran facilidad y puede ser bombeado hasta superficie.

Evaporitas y halocinesis o diapirismo Un carcter comn en los yacimientos de evaporitas, que afecta a su morfologa respecto a las series sedimentarias que los albergan, es que pueden haber sufrido los efectos del proceso denominado diapirismo o halocinesis, es decir, el movimiento de las masas salinas a lo largo de series sedimentarias para dar origen a los denominados diapiros. Este fenmeno est relacionado con dos caractersticas tpicas de estos materiales: su baja densidad y su comportamiento mecnico, de carcter viscoso. De esta forma, cuando una capa potente, o toda una formacin de estos materiales intercalados entre otros ms densos sufre una incipiente deformacin tectnica que implica la formacin de un bucle, se produce una cierta migracin de material hacia la zona del bucle que incrementa localmente el espesor de la capa o formacin en ese punto. Este aumento de potencia implica tambin un aumento de volumen, y a su vez, un aumento del empuje de Arqumedes producido por la diferencia de densidad entre estas rocas y las situadas por encima y debajo, que se traduce en el desencadenamiento de un proceso de ascenso de los materiales, formado el diapiro propiamente dicho. La morfologa final de estos diapiros puede ser muy variada, en funcin de distintos factores, entre los que destacan la potencia original de la capa o formacin salina, y la naturaleza y comportamiento mecnico de las rocas suprayacentes, afectadas por el proceso de halocinesis. Este proceso es, por tanto, el responsable de que las evaporitas, a pesar de tratarse de rocas sedimentarias, a menudo formando parte de series sedimentarias de regiones muy poco afectadas por deformacin tectnica, no se encuentren constituyendo capas horizontales, perfectamente interestratificadas en las series originales, sino formando estas estructuras, de morfologas ms o menos complejas, y que incluso pueden mostrar actividad a escala de observacin directa, como es el caso, por ejemplo, del diapiro de Cardona (Barcelona), en el que se registran ascensos anuales de 5 a 10 mm.

Yacimientos de hierro El hierro, en forma de xidos e hidrxidos, constituye un metal que se acumula en determinados medios sedimentarios, dando origen a yacimientos que llegan a ser de enormes dimensiones. En el detalle, existe una gran variedad de tipos de concentraciones de xidos/hidrxidos de hierro de origen sedimentario, que van desde las grandes acumulaciones de tipo BIF, hasta las pequeas costras ferruginosas que se forman en algunas fuentes, o los ndulos de goethita que se forman en medios pantanosos ("hierros de los pantanos"). De entre todas estas variedades, las de mayor inters minero son dos: las de tipo BIF, y los denominados "ironstones". Los BIF (Banded Iron Formations) o Formaciones de hierro bandeadas, corresponden a alternancias milimtricas a centimtricas de xidos de hierro con jaspes (foto 1). Llegan a tener decenas de metros de espesor (foto 2), y contienen xidos e hidrxidos de hierro: hematites en los que no han sido afectados por metamorfismo regional, y magnetita en los que s han sufrido este proceso (la mayor parte). El origen de estos yacimientos tipo BIF ha sido objeto de debate hasta fecha reciente, en que se ha establecido su origen como probablemente relacionado con el cambio en el quimismo de la atmsfera terrestre: originalmente sta no contena oxgeno, siendo por tanto de carcter reductor. En estas condiciones, el hierro presente en las rocas era fcilmente puesto en disolucin en forma de Fe2+, altamente soluble. De esta forma, los ocanos terrestres llegaran a contener grandes cantidades de hierro en disolucin. origen a xidos e hidrxidos (hematites-goethita) que precipitaran para dar estas Formaciones. Con la aparicin de la vida, las bacterias primitivas comenzaran a generar oxgeno como consecuencia de su metabolismo fotosinttico, consumiendo CO2 y agua para producir oxgeno. La concentracin de ste en el aire ira aumentando, y dio origen a la posibilidad de oxidar al hierro disuelto en los ocanos, dando Los Ironstones corresponden a capas de espesor mtrico de xidos e hidrxidos de hierro con texturas oolticas que aparecen intercalados en secuencias marinas someras, de calizas limos y areniscas, de edades variadas. Su origen es an discutido, y podran haberse formado como consecuencia de la erosin y redepsito de formaciones laterticas.

Banded iron formation

Yacimientos de manganeso Los xidos de manganeso constituyen yacimientos de tipologa muy variada, que van desde tipologas epigenticas, filonianas, a claramente sedimentarias, y dentro de esta categora podemos diferenciar entre los estrictamente sedimentarios, no ligados a actividad volcnica, y los claramente relacionados con sta. A su vez, los yacimientos puramente sedimentarios de manganeso pueden ser de dos tipos claramente diferenciados: Los que se localizan en reas marginales de cuencas euxnicas (reductoras), que constituyen acumulaciones pisolticas u oolticas de estos minerales (normalmente, pirolusita y criptomelana), a menudo asociados con carbonatos de manganeso (rodocrosita), que llegan a ser tambin explotables. Los que se localizan en los fondos ocenicos profundos, que constituyen acumulaciones nodulares de xidos de Mn, a menudo con ciertos contenidos en Cr. Su formacin parece estar relacionada con actividad hidrotermal submarina, aunque no en su proximidad inmediata.