Geoquímica Aplicada: Exploración Minera

La Geoquímica en la Exploración Minera

Adéntrate en el fascinante mundo de la geoquímica aplicada a la exploración minera. Este documento esencial desvela los conceptos fundamentales y las herramientas geoquímicas cruciales para la detección de depósitos minerales. Comprende la composición química de nuestro planeta, los procesos geológicos y biológicos que la moldean, y cómo estos influyen en la dispersión primaria y secundaria de los elementos.

Identificar anomalías geoquímicas

Descubre cómo identificar anomalías geoquímicas significativas a través de contrastes geoquímicos bien definidos, utilizando muestreo estratégico y análisis químico precisos. Aprende sobre la influencia de la meteorización (química y mecánica), el clima, la actividad biológica, el material parental, la topografía y el tiempo en la formación de halos de dispersión secundaria.

Prospección minera

Entiende la importancia de la escala de trabajo y cómo integrar la geoquímica con otras herramientas de prospección minera para alcanzar los objetivos de exploración y superar sus limitaciones en la búsqueda de concentraciones minerales de interés económico.

Contenido Detallado:

1. Definiciones y Conceptos Fundamentales de la Geoquímica:

La geoquímica se define como el estudio de la composición química de la Tierra y otros planetas.
Involucra los procesos y reacciones químicas que gobiernan la composición de rocas y suelos.
Estudia los ciclos de la materia y energía que transportan los componentes químicos a través del tiempo y el espacio, interactuando con la hidrosfera y la atmósfera.
Analiza la composición química de muestras de materiales naturales en sus estados sólido, líquido y gaseoso.
La composición química de estos materiales es una respuesta de procesos naturales, ya sean de origen primario o secundario, incluyendo procesos geológicos y/o biológicos cíclicos.
Estos procesos generan un fraccionamiento geoquímico progresivo y distribuciones geoquímicas tanto temporales como espaciales, que requieren una interpretación no trivial debido a la complejidad de los sistemas.
En los procesos supérgenos y biológicos, existe una interacción entre los distintos medios, donde un medio puede afectar al otro, haciendo que el medio ambiente sea sensible a cambios naturales o artificiales.

2. Dispersión Primaria y Secundaria de Elementos:

La dispersión primaria se refiere a la distribución geoquímica de elementos como resultado de los procesos formadores de mena o de roca.
La dispersión secundaria se refiere a la distribución de elementos producto de procesos supérgenos.
Estos procesos supérgenos incluyen meteorización y erosión, transporte, y dispersión/concentración.
Los procesos de dispersión secundaria son dependientes de ambientes climáticos y geomorfológicos.
La exploración geoquímica se enfoca en la detección de patrones de distribución geoquímica primaria o secundaria alrededor o asociados con depósitos minerales.
La meteorización libera elementos a suelos, aguas y volátiles a la atmósfera, generando halos de dispersión secundaria que son distintos de los primarios y generalmente de mayor extensión areal.

3. Procesos de Meteorización y Factores de Control:

Se reconocen dos tipos principales de meteorización: química (hidrólisis, oxidación por agua, CO2, O2) y mecánica (desintegración mecánica, importante en ambientes áridos, desérticos, polares y de topografía abrupta).
Diversos factores controlan los procesos de meteorización: clima, actividad biológica, material parental, topografía/morfología y tiempo.
- Clima: Incluye precipitación y cambios de temperatura. La abundancia de agua es esencial para la hidrólisis y oxidación, así como para el transporte de elementos. La temperatura acelera las reacciones químicas y controla la evaporación y congelamiento, influyendo en la meteorización mecánica. La combinación de precipitación y temperatura controla la vegetación, cuyas raíces contribuyen a la destrucción química y mecánica de las rocas, además de aumentar la permeabilidad para la circulación de aguas.
- Actividad Biológica: Involucra procesos asociados con bacterias (oxidación de hierro y azufre, reducción de sulfatos), vegetales y animales. Los ácidos orgánicos liberados por raíces y descomposición de materia orgánica debilitan las rocas.
- Material Parental: La composición, textura, porosidad y permeabilidad de la roca afectan la velocidad de meteorización. Algunos minerales son más susceptibles a la meteorización que otros.
- Topografía y Morfología: Influyen en la velocidad de escorrentía (controlando la cantidad de agua y la remoción de productos solubles) y en la velocidad de erosión (exponiendo nuevas superficies a la meteorización). En ambientes montañosos con alta precipitación, la erosión física puede ser más rápida que la meteorización.
- Tiempo: Un mayor tiempo de exposición a los procesos de meteorización resulta en un mayor grado de degradación y destrucción de la roca, pudiendo llevar a la formación de suelos saprolíticos hasta lateríticos/bauxíticos en morfologías planas con larga exposición y baja erosión.

4. La Geoquímica como Herramienta y la Importancia de la Escala:

Los métodos geoquímicos son una herramienta dentro de un sistema integrado de prospección minera (geofísica, geología, sensores remotos, etc.), con el objetivo de descubrir concentraciones minerales de interés económico.
La escala de trabajo es crucial para la evaluación y uso de cualquier herramienta de prospección. Se distinguen escalas de reconocimiento (regional) (1:500.000), preliminar (1:200.000 a 1:100.000) y detallada (mayor a 1:50.000).

5. Objetivos y Alcances de la Exploración Geoquímica:

El objetivo principal es la detección de zonas o rocas con concentraciones de elementos de interés económico que superen valores prefijados o anomalías con respecto a un rango conocido.
Los alcances y limitaciones dependen de las condiciones del terreno, tipo de metal y depósito, clima, accesos, topografía, presupuesto, etc..
Es fundamental la correcta selección de tipos de muestreo, tratamiento y análisis para optimizar los resultados de la exploración.

6. Anomalías y Contrastes Geoquímicos:

Una anomalía siempre se define con respecto a un marco de referencia; una muestra por sí sola no es anómala.
El “umbral de exploración” es el punto de quiebre para identificar anomalías y se define en base a marcos de referencia global, regional, distrital o local, según las condiciones específicas.
Un umbral de exploración no define mena ni tiene relación con una ley de corte, sino que destaca zonas potenciales con alta concentración de elementos de interés, discerniendo contenidos de fondo de concentraciones mayores.
La exploración geoquímica se basa en condiciones de contraste geoquímico y no en concentraciones absolutas.
El muestreo y el análisis químico deben estar orientados a destacar estos contrastes y minimizar los valores de fondo (contenido normal de un metal en la roca) para poder discernir la mineralización adicional.
Los contrastes geoquímicos dependen de variados factores. El documento menciona ejemplos como Gaby (extractantes parciales) y Tamarugal (MMI) en Chile.

Autor y Fecha de Publicación:

Autor: Brian K. Townley, Profesor, Departamento de Geología, Universidad de Chile.
Fecha de Publicación: No se especifica una fecha de publicación en el documento.

Link de descarga: Aquí