YACIMIENTOS DE TIPO PLACER

Por: José Antonio Cornejo Ramirez

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Índice del Tema:

Introducción y Generalidades

Propiedades características de los minerales comunes en placeres

Procesos sobre el área de origen. Placeres fluviales

Movilización-Deposición-Erosión-Sedimentación

Modelo de erosión-sedimentación en partículas esféricas de diferentes tamaños y densidades: Tamaño fluidodinámico equivalente

Factor de forma y corrección de concentración

Desgaste por rozamiento y fragmentación de los minerales durante el transporte. Capacidad de migración de un mineral

Distribución de placeres en medios sedimentarios

         El medio coluvial

         El medio fluvial

         El medio glaciar

         El medio costero

         El medio eólico

Paleoplaceres o Placeres fósiles     

Bibliografía

 

 

Introducción y generalidades

Lomonosov fue uno de los primeros científicos que reconoció que los placeres resultan de la fracturación, meteorización y transporte de yacimientos primarios, y que se concentran a lo largo de los sistemas aluviales.

En países en vía de desarrollo, con gastos de explotación bajos, y precios de 11$/gramo de oro, un placer aurífero con leyes de 1/gramo/Tm puede ser rentable. Tratando volúmenes del orden de 5.000-10.000m3/día, al mismo precio y costo de explotación, leyes de 0,2 g/m3 pueden ser rentables en yacimientos con un volumen de mineral explotable del orden de decenas de millones de metros cúbicos. El tamaño de los granos de oro decidirá el sistema de concentración (mecánico, amalgamación o cianuración). Una importante parte de la producción mineral de oro se obtiene de placeres actuales o fósiles.

En el pasado, gran parte de la producción mundial de platino se obtenía a partir de placeres en Colombia y en los Urales, actualmente es un subproducto de la minería del níquel.

La mitad del mercado mundial de casiterita procede de Malasia y se obtiene a partir d placeres costeros. Más del 96 por 100 de la producción mundial de titanio se obtiene a partir del rutilo de las playas australianas, la ilmenita, otro mineral típico de placeres, constituye un recurso submarginal de la obtención del titanio. Muchas gemas, como los diamantes, los crisoberilos (alejandrina y cimofana), el berilo (esmeraldas), el corindón (rubí y zafiro), el topacio, el circón, se recuperaran a partir de placeres. El niobio y el tántalo se obtienen a partir de placeres de columbita-tantalita, con contenidos del orden de 2 a 6 gramos/tonelada.

Propiedades características de los minerales comunes en placeres

Mineral

Dureza

Densidad

relativa

Sistema

cristalino

Tamaño de malla

(mm)

Apatito

5

3,17-3,23

Hex.

0,15

Casiterita

6-7

6,8-7,1

Tetrag.

0,15-0,006

Cromita

5-6

4,3-4,6

Cúbico

0,29-0,10

Columbita

9

5,15-5,25

Rómbico

Variable

Corindón

9

3,95-4,15

Hex.

1,2-0,50

Diamante

10

3,50-3,53

Cúbico

Variable

Granate (var)

6,5-7,5

3,42-4,27

Cúbico

1,2-0,15

Oro

2,5-3,0

19,3

Cúbico

3,3-0,07

Hornblenda

5-6

3,0-3,3

Monoc.

0,25-0,07

Hiperstena

5-6

3,4-3,5

Rómbico

0,25-0,07

Ilmenita

5-6

4,5-5,0

Hex.

0,29-0,10

Cianita

4-7

3,56-3,68

Tri.

0,29

Leucoxeno

Variable

3,5-4,5

Amorfo

1,2-0,07

Magnetita

5,5-6,5

5,17-5,18

Cúbico

1,2-0,15

Monacita

5,0-5,5

4,6-5,4

Monoc.

0,5-0,10

Olivino

6,5-7,0

3,27-3,37

Rómbico

0,25

Osmiridio

6-7

19-21

Hex.

Variable

Rutilo

6,0-6,7

4,18-4,25

Tetrag.

1,2-0,07

Esfena

5,0-5,5

3,54

Monoc.

Variable

Espinela (var)

7,5-4,6

3,6-4,6

Cúbico

1,2-0,15

Estaurolita

7,0-7,5

3,65-3,67

Rómbico

0,50-0,15

Tantalita

6,0-6,5

7,9-8,0

Rómbico

Variable

Turmalina

7,0-7,5

2,98-3,20

Hex.

0,25-0,10

Wolframita

5,0-5,5

7,10-7,90

Monoc.

Variable

Xenotima

4,0-5,0

4,59

Tetrag.

0,50-0,10

Circón

7,5

4,20-4,86

Tetrag.

1,2-0,07

 

Existen innumerables citas de placeres auríferos en España: el río Sil, el río Orbigo (León), los ríos Darro y Genil (Granada). Se ha citado platino en placeres en ríos próximos a los macizos ultrabásicos de Ronda y Ojen, placeres de ilmenita en la sierra de Gata (Salamanca), y placeres playeros de ilmenita en Mazagón y Lepe (Huelva), Cabo de Gata (Almería), Arteijo (La Coruña). El 48 por 100 de las reservas españolas de casiterita se encuentran en placeres, ubicados en Orense, Salamanca (El Cubito), Cáceres (El Trasquilón), Pedroches... Placeres de monacita y xenotima han sido citados en arenas circoníferas de la Ría de Vigo y de las playas de Laxe (La Coruña).

Las ventajas económicas de los placeres, a igualdad de contenido en sustancias útiles y de volumen de mena, se basa en los puntos siguientes:

-                                 No exigen preparaciones costosas para su explotación, tratamiento y concentración.

-                                 Permiten explotaciones a cielo abierto con impactos ambientales bajos y rehabilitación natural de la explotación en tiempos relativamente cortos.

-                                 Las labores de machaqueo, trituración y concentración de la minería metálica, son innecesarias en la concentración de minerales a partir de placeres, ya que el grado de “liberación” del mineral útil es total por la misma naturaleza del proceso genético, y métodos sencillos pueden ser aptos para la explotación.

-                                El grado de mecanización de la explotación es de la flexibilidad absoluta, lo que permite trabajar a diferentes ritmos, sin que el inmovilizado de capital haga sentir su peso sobre la rentabilidad de la explotación. El costo de arranque y transporte es bajo por la misma naturaleza de los depósitos.

En definitiva reúnen condiciones de explotación flexibles, tipo “small mining”, que no exigen ni altas inversiones, ni alta tecnología, muy adecuadas a países en vías de desarrollo.

El modelo genético de los placeres es un modelo sedimentario convencional, con la existencia de un área fuente, donde existen, más o menos diseminados, los minerales que tienen interés económico, la acción de mecanismos de transporte (agua, hielo, aire, gravedad) moviliza estos minerales útiles, que han sido previamente liberados en las rocas del área fuente por acciones climáticas y biológicas. La acción del transporte provoca: un efecto de desgaste que hace que sólo los minerales de mayor dureza superficial pueden resistir su acción, un efecto de acción química, responsable de la alteración o disolución de los minerales inestables y un efecto de selección en función de la densidad, forma y propiedades de superficie, responsable de la concentración de los minerales útiles.

Procedencia

Mineral económico

Paragénesis mineral

Rocas ultramáficas y máficas incluyendo piroxenitas y noritas.

Platinoides

Olivino, enstatita, plagioclasas cálcicas, cromita, magnetitas titaníferas, ilmenita, espinela, augita,...

Granitoides, greissen y pegmatitas asociadas.

Casiterita, monacita, circón, rutilo y oro

Wolframita, feldespato potásico, cuarzo, topacio, berilo, espodumena, petalita, turmalina, tantalita, columbita, monacita, fluorita y esfena.

Basaltos

Magnetita e ilmenita

Piroboles, plagioclasas cálcicas y apatito.

Sienitas nefelíticas y rocas peralcalinas

Circón, tierras raras, minerales de uranio y torio

Ilmenita, magnetita, fluorita, piroboles, feldespatos y circón.

Aureolas de metamorfismo de contacto

Sheelita, rutilo, circón y gemas

Diópsido, grosularia, wollastonita, calcita, plagioclasa cálcica y epidota.

Kimberlitas

Diamantes

Ilmenita, magnetita, piropo, piroxenos, cianita, esfena y apatito.

Metamorfismo regional de alto grado

Oro, rutilo, circón y gemas

Cianita, piroboles, cuarzo, sillimanita, almandino, feldespatos y apatito.

Ofiolitas

Platinoides, cromita y magnetita

Granates cromíferos, piroxenos y olivino.

Carbonatitas

Rutilo, ilmenita, magnetita, tierras raras, minerales de uranio, zirconio, torio y niobio

Feldespato potásico, calcita, piroboles, granates y apatito.

 

Procesos sobre el área de origen. Placeres fluviales

La acción combinada del clima y el relieve sobre las rocas del área de origen va a determinar el tipo de hipergénesis (weahering). La respuesta o intensidad del proceso hipergénico va a depender de la naturaleza de las rocas presentes en el área de origen, del clima, del relieve, de la posición del nivel freático regional y de la vegetación, que a su vez está condicionada y condiciona los otros parámetros. La medida de la intensidad del proceso se expresa en términos de denudación química, es decir, espesor en mm/años de material preexistente que se lixivia en el área de origen en disolución iónica o coloidal.

La denudación mecánica es un concepto complementario del anterior y es el espesor en mm/años  de material que se erosiona en el área de origen en forme de detritus. El predominio de la denudación química, frente a la denudación mecánica, representa en absoluto un máximo de posibilidades de liberación de los minerales presentes en el área de origen; una condición básica es que estos minerales han de ser “estables” frente a la actuación de las aguas del suelo.

Sólo algunos silicatos (granate, turmalinas, circones, berilos, topacios) permanecen inalterables frente a una hipergénesis química activa. Los sulfuros, arseniuros y antimoniuros son minerales muy sensibles a las condiciones oxidantes, y salvo en condiciones de climas glaciares, o una presumible atmósfera anoxigénica como la que pudo existir en nuestro planeta con anterioridad al desarrollo de organismos fotosintéticos, es difícil que resistan los procesos hipergénicos. Su alteración produce soluciones ácidas sulfatadas que pueden dar lugar “per descensum” a la génesis de yacimientos de enriquecimiento supergénico. Los óxidos, incluyendo en primer lugar el cuarzo, son minerales muy estables, así los minerales del grupo de las espinelas (cromita, magnetita), el corindón, crisoberilo, casiterita, columbita, tantalita, ilmenita, rutilo, constituyen una parte importante de los minerales útiles extraíbles de los placeres.

Entre los minerales nativos, aquellos cuyo potencial de oxidación está dentro del de las aguas naturales pueden resistir los procesos hipergénicos, es el caso del diamante, el oro y los minerales del grupo del platino.

Por último, la baja solubilidad de fosfatos y wolframatos es la responsable de la estabilidad de apatitos y sobre todo de la monacita, así como la wolframita y la sheelita (ver la siguiente tabla)

Escasa

Baja

Alta

Muy alta

Pirrotina

Wolframita

Almandino

Hematites

Blenda

Scheelita

Magnetita

Limonita

Calcopirita

Apatito

Columbita

Topacio

Cinabrio

Grossularia

Esfena

Turmalina

Pirita

Ortita

Sillimanita

Brookita

Olivino

Diópsido

Distena

Anatasa

Aegerina

Actinolita

Baritina

Leucoxeno

Augita

Zoisita

Perovsquita

Rutilo

Biotita

Epidota

Ilmenita

Espinela

Hornblenda

Cloritoide

Xenotima

Platino

 

Estaurolita

Monacita

Oro

 

 

Casiterita

Circón

 

 

Andalucita

Corindón

 

 

 

Diamante

Resistencia a la alteración química de los minerales pesados

Por supuesto, la meteorización química y bioquímica (relacionada con microorganismos y los productos resultantes de su actividad) se ve favorecida por la hipergénesis física, que prepara y mejora las posibilidades de actuación de las aguas del suelo.

Los placeres eluviales representan concentraciones de minerales, en las que el único proceso que han sufrido es una liberación con respecto a la roca origen, asociada con la denudación de los minerales inestables, apareciendo diseminadas en el seno de material alterado (alterita). El espesor del depósito está condicionado por la posición del nivel freático, y el grado de liberación por la intensidad de la alteración química. Y la intensidad de la alteración química está vinculada con el clima y con el relieve. El clima influye básicamente con la intensidad de las precipitaciones y su reparto a lo largo del año, así como con la temperatura media.

En este sentido, la mayor intensidad del proceso de la alteración química, y por tanto de liberación, está relacionada con climas tropicales y subtropicales, y la menor con los climas áridos y desérticos.

El relieve es función en gran parte de la intensidad y actividad de los procesos endógenos, y en cuanto que favorece la denudación mecánica, es un factor negativo en cuanto a la génesis de placeres eluviales.

Los procesos de hipergénesis (weathering) pueden liberar los minerales diseminados en las rocas y dar lugar a placeres eluviales. En la génesis de este tipo de placeres no influyen los procesos de migración y selección fluidodinámica.

Los placeres eluviales tienen un carácter previo para cualquier otro tipo de placer, es decir, cualquier depósito placer pasa por dicha etapa, si bien en ella se encuentran minerales no transportables, que no aparecerán en otros tipos de placeres. Un ejemplo interesante de minerales no aptos para ser movilizados lo constituyen las esmeraldas, que son muy frágiles debido a defectos e imperfecciones.

Básicamente un placer eluvial es un yacimiento generado por alteración, sin erosión posterior, de un yacimiento primario diseminado, que presenta, respecto al yacimiento primario, la ventaja de tener los minerales útiles liberados, es decir como granos puros, y que es fácilmente extraíble sin la utilización de explosivos. Las menas primarias alterables no sólo no se pueden beneficiar, sino que el proceso hipergénico representa la misma destrucción del yacimiento.

Un grado de liberación elevado, permite la obtención de concentrados de alta calidad, sin los costos de molienda y preparación que conllevaría la utilización del yacimiento primario.

Movilización-Deposición-Erosión-Sedimentación:

Los minerales liberados en los procesos de “weathering” van a ser movilizados por los agentes de la dinámica externa (agua y en menor proporción hielo y viento), para luego depositarse en puntos más o menos alejados del área de origen. Se analiza el modelo de erosión-sedimentación para formas esféricas, donde sólo influye la cizalla del medio (régimen del fluido), la densidad de la partícula. Posteriormente se analiza la influencia de la forma o corrección al modelo de erosión y sedimentación por efecto de la forma, la resistencia al desgaste por rozamiento y el binomio fragilidad-maleabilidad, acabaran definiendo el concepto de capacidad de migración y, por último, un análisis rápido de los medios sedimentarios nos permitirá plantear la distribución de los placeres en los cuerpos sedimentarios.

Modelo de erosión-sedimentación en partículas esféricas de diferentes tamaños y densidades. Tamaño fluidodinámico equivalente:

En régimen turbulento, número de Reynolds R, el valor de la fuerza de cizalla (z ), paralela al fondo, toma el valor:

z = 0,0228 ·r · v2 · ( m / r · v · r )

R ( nº de Reynolds) = ( r · v · h )/ m

Para partículas esféricas de radio superior a 0.6 cm, se puede demostrar que el valor del esfuerzo crítico para que esta partícula se movilice es:

zCRIT = 4/6 · D · g ·( s- r) · taga

Se puede definir una forma adimensional qCRIT = zCRIT / D · g · ( s- r), que toma valor constante para la movilización de partículas mayores de 0,6 cm.

Para tamaños de partículas entre 0,6 cm- 0,06 cm, aparece un efecto denominado “Magnus”, que provoca una fuerza en sentido contrario a la gravedad y que tiende a disminuir el peso hidráulico de la partícula, lo que hace que:

zCRIT = (4/6 · D · g ·( s- r) – 4 · D · r · v · w) · tga

con lo que la qCRIT, disminuye.

Por último, para diámetros pequeños, menores de 0,06 cm, las fuerzas de cohesión (c), función inversa del tamaño, en minerales sin superficie activa, platean la inexistencia de erosión individualizada, y los valores de qCRIT, pueden expresarse como:

qCRIT = [ f(1/D)]/[D · g · ( s- r)]

Una vez movilizada una partícula, en régimen turbulento puede pasar a suspensión, o bien arrastrarse o rodar por el fondo del lecho del cauce. Para que pase a suspensión es necesario que la    Vup ³  Vcaida

Vup = 1,25       · (z / r)1/2

El cálculo de la velocidad de caída se puede hacer mediante dos modelos, uno para tamaños de partículas inferiores a 0,01 mm (ley de Stokes)

Vc = (1/18) · [(D2 · ( s- r)) · g] / m

nos da un valor de la qsusp

qsusp = [r · ( s- r) · K · g · D3] / m2                 K = 1,9753 · 10-3

Para partículas mayores de 0,02 cm, el cálculo de la velocidad de caída se hace mediante la fórmula (ley del impacto):

Vc = K · ( s- r) · (D)1/2

lo que nos permite, para estos tamaños, dar una qsusp :

qsusp = [K · ( s- r) · r] / g

            La representación gráfica de las ecuaciones nos permite establecer los criterios de movilización y suspensión, y en consecuencia d erosión y sedimentación para partículas esféricas. Un primer comportamiento selectivo va a tener lugar en función del tamaño y de la densidad. Conocida la distribución de tamaños de las partículas de un mineral se puede aventurar la distribución teórica de este mineral asociado sedimentológicamente con el anterior. Cuando la r del fluido es igual a la densidad de un mineral éste flota en su seno y en consecuencia no se produce la selección.

Factor de forma y corrección de concentración:

Básicamente podemos establecer la relación (diámetro/espesor), como un buen criterio definidor de la forma. Otro parámetro definidor de la forma podría ser la constante de forma, que representa la relación entre el volumen de la partícula y el cubo del diámetro  máximo de la misma (K).

            En función de D/t o de K, se puede establecer una corrección de velocidad Cv, que permite corregir las velocidades de sedimentación calculadas anteriormente suponiendo una forma esférica.

En la siguiente figura podemos ver el ejemplo de cálculo para esferas de cuarzo y diferentes formas de partículas de oro, para una relación D/t en las partículas de oro de 30, podemos asegurar que el tamaño hidráulico equivalente es igual prácticamente que el de las esferas de cuarzo, a pesar de que entre ambos minerales existe una diferencia de densidad elevada (19.7—2.7).

Una corrección importante a realizar a la velocidad de sedimentación es la concentración de partículas en el medio, y funcionan como un conjunto que se interfiere. Se demuestra que la velocidad de caída real, está relacionada con la velocidad de caída calculada en base a la ley de stokes.

Vcr = Vcs(1-C)n

Un aspecto que pocos especialistas analizan es el de las propiedades de superficie; sin embargo en las concentraciones artificiales de menas se hace un uso extraordinario de estas propiedades, hasta el punto de que las técnicas de flotación se basan en el aprovechamiento de dichas propiedades. Los minerales con enlace iónico predominante, se mojan en presencia de agua, mientras que los de enlace covalente o metálico no se mojan. El efecto es doble, los minerales que no se mojan tienen una densidad menor que la que les corresponde al estar sumergidos, y además están relativamente protegidos frente a la abrasión. Entre los minerales típicos que no se mojan están lo monacita, casiterita, diamante, oro, platino.

Desgaste por rozamiento y fragmentación de los minerales durante el transporte. Capacidad de migración de un mineral.

Durante el transporte se producen dos tipos de procesos que afectan al tamaño e incluso a la forma de las partículas transportadas. El primer proceso es el desgaste por rozamiento o abrasión, que se ha descrito por Stemberg, y que viene condicionado por un factor extrínseco del mineral, que depende de la naturaleza de y concentración de la carga en suspensión, y por otro factor intrínseco del mineral que depende de la dureza supercifial del mineral.

El otro proceso que se produce durante el transporte es la trituración de los minerales más frágiles al ser transportados junto con elementos de un tamaño superior.

Los minerales maleables, o sean no aptos para la molienda, resisten perfectamente este proceso de trituración. Quiere decir que minerales cuyo factor es relativamente bajo, como el oro y los grupos del platino tienen una aptitud para resistir el transporte elevado, frente a otros como la esmeralda, o la wolframita, que tiene un factor elevado pero son frágiles.

La unión del concepto de abrasión y el de trituración, da lugar a un concepto genérico de capacidad de migración, aplicable a algunos minerales que se encuentran en placeres.

Baja

Media

Alta

Cinabrio

Magnetita

Espinela

Wolframita

Apatito

Ilmenita

Pirita

Esfena

Hematites

Scheelita

Almandino

Leucoxeno

Olivino

Estaurolita

Topacio

Augita

Anatasa

Rutilo

Hiperstena

Monacita

Turmalina

Baritina

Distena

Platino

Grossularia

Casiterita

Zircón

Fluorita

Andalucita

Corindón

Hornblenda

Oro

Diamante

Diópsido

Limonita

 

Columbita

 

 

Actinolita

 

 

Epidota

 

 

Capacidad de migración de los

minerales pesados

Los medios de sedimentación que transporten materiales muy heterométricos tenderán a destruir a los minerales frágiles y a concentrar diferencialmente los maleables.

Distribución de placeres en medios sedimentarios

La mayoría de las clasificaciones genéticas de placeres pretenden establecerse en base a modelos geográficos, lo cual puede ser útil en términos académicos, pero puede no ser de utilidad como criterio de prospección, y esto es así porque un mismo modelo geográfico puede contener infinidad de situaciones dinámicas que se van sucediendo en el tiempo, e incluso que en un tiempo dado coexisten.

En la tabla podemos ver los diferentes tipos de medios geográficos en los que se pueden formar placeres, con expresión de la naturaleza mineralógica de los mismos y sus principales características distintivas.

Medios de sedimentación en ambiente continental y de transición

a).- Medios continentales:

 

ELUVIALES

Au, Pt, Sn, WO3, Ta, Nb y gemas

Alteración «in situ» de minerales lábiles y lixiviados de iones y coloides. Todos los minerales que se concentran deben ser químicamente estables.

COLUVIALES

Au, Pt, Sn, WO3, Ta, Nb y gemas

Movimientos gravitacionales de material alterado y selección en función del tamaño y densidad en medio viscoso.

FLUVIALES

Au, Pt, Sn (Ta, Nb, diamantes y corindón)

Pueden aparecer en muchos subambientes relacionados con sistemas fluviales y a distancias de pocos Km. del área fuente. Con el aumento de la distancia desde el área fuente se produce un enrarecimiento por desgaste mecánico y/o disolución química.

DESIERTOS

Au, Pt, Sn, WO3, Ta, Nb y gemas

Características relacionadas con depósitos eólicos, aunque puntualmente pueden aparecer concentraciones locales ligadas a torrentes efímeros.

GLACIARES

Au (raros)

Depósitos glaciares mal clasificados y sin estratificación. La acción del medio marino y/o el medio costero en la plataforma de ablación del glaciar pueden dar lugar a concentraciones locales.

b).-Medios de transición:

 

PLAYAS

Ti, Zr, Fe, ReO, Au, Pt y Sn

Placeres en cordones paralelos a la costa asociados a la línea de rompiente. Pueden conservarse fósiles en situaciones transgresivas.

EÓLICOS

Ti, Zr, Fe y ReO

Dunas costeras procedentes de la erosión de depósitos de playa, su granulometría es sensiblemente inferior.

DELTAICOS

Ti, Zr, Fe y ReO

En la desembocadura de ríos y fundamentalmente debido a la interacción con el medio marino pueden aparecer pequeñas concentraciones.

 

Un medio sedimentario se caracteriza por:

-                                 viscosidad y densidad del fluido.

-                                 régimen del fluido.

-                                 morfología del medio de transporte: desarrollo según una dirección principal del movimiento (longitudinales), desarrollo según la dirección perpendicular del movimiento (transversales) y sin desarrollo preferente (en masa).

-                                 en función del campo de fuerzas que actúan: sólo el campo gravitatorio (gravitacionales), si además existe otra dirección  (unidireccionales), si existen dos direcciones (bidireccionales), armónicos en el caso de movimientos armónicos.

El medio coluvial

Este medio se caracteriza por un transporte gravitacional, en régimen laminar y donde los elementos minerales pueden adquirir una mínima selección por densidades como consecuencia del flujo laminar. La fricción y la trituración no pueden aparecer dada la alta viscosidad del medio en general. No puede llamarse placeres coluviales a algunas concentraciones residuales que aparecen sobre vertientes, en climas áridos y de escasa cobertera vegetal, donde la acción de las aguas de lluvia provoca la eliminación de los materiales ligeros y alterados, dejando pequeños depósitos residuales de minerales densos. La mineralogía de estos placeres está en relación directa con los eluviales correspondientes. En regiones con periglaciarismo importante los fenómenos de solofluxión de la época de deshielo pueden ser de interés en cuanto a posibles mecanismos de concentración de minerales densos.

El medio fluvial

En un medio unidireccional con desarrollo longitudinal. Los tipos de sistemas fluviales vienen definidos en función de dos parámetros: 1) la pendiente topográfica sobre la que se desarrolla el sistema; y 2) la descarga máxima que en un momento determinado llega al sistema fluvial, como consecuencia de la alimentación a través de la cuenca receptora. La pendiente es un factor relacionado con el relieve, y su génesis y la descarga máxima son unos factores muy relacionados con la climatología.

Los abanicos aluviales suelen funcionar como un medio episódico, con coladas de barro o detritos, de bajo carácter selectivo, lo que se refleja en una dilución en los minerales de interés económico; los largos períodos de no funcionamiento de estos sistemas permiten el encajamiento de una red de canales, que pueden concentrar minerales pesados, que serán fosilizados por la siguiente colada.

Son muy típicas, en paleoplaceres aluviales, las estructuras de erosión y relleno, y más concretamente, que la zona más profunda de las mismas pueda contener minerales de interés económico.

En los sistemas de tipo anastomosado y meandriforme la concentración de minerales densos se realiza a través del flujo del canal, y por tanto su fuerza de cizalla, esta relacionada con la pendiente, con la forma del canal y con el régimen del agua en el canal.

En definitiva, todas las situaciones en las que se produce una variación de la velocidad del canal presentan unas potenciales condiciones de concentración. Así las variaciones en el medio hidráulico como la pendiente, la rugosidad del fondo, son otros tantos factores que pueden determinar la concentración de minerales.

Los depósitos de llanura de inundación suelen estar empobrecidos en minerales, no así los cauces, donde se puede observar, sobre todo en las barras laterales, una disposición que permite la concentración de minerales densos.

Este dispositivo es el responsable de una repartición de los minerales pesados en la parte más baja de las sucesivas posiciones del canal que migra (channel lag), y dentro de las laminadse estratificación cruzada longitudinal siempre se concentran hacia la parte inferior.

La proporción relativa de materiales de llanura de inundación y de materiales de canal varía bastante de unos sistemas fluviales a otros.

            En general los sistemas anastomosados, mucho más activos, pueden ser más favorables, en principio, a la formación de placeres que los sistemas meandriformes, que además suelen ser más distales respecto al área de origen y por tanto enrarecidos en minerales útiles.

El medio glaciar

Su característica típica es la escasez indiferencia de todos los materiales, lo que hace que a este medio se le pueda considerar más como un sistema primario de trituración de  materiales, que como un sistema generador de concentraciones. En la zona de ablación del glaciar pueden darse las condiciones de un área de origen con abundancia de materiales sueltos, que pueden constituir el punto de partida para la génesis de placeres fluviales.

El medio costero

En el costero juegan dos movimientos oscilatorios, uno con un período de 24 horas, que representa una variación del nivel del mar incluso de algunos metros, son las mareas, y otro con período entre 300 seg.-0.1 seg. que constituye el oleaje.

A efectos de la formación de placeres, las mareas tienen una importancia pequeña, salvo porque desplazan la actividad del oleaje, y cuando queda descubierta una amplia zona intermareal, los canales intermareales funcionan de una manera análoga a la descrita para los placeres fluviales.

Cuando la profundidad del agua en la zona costera es superior a la mitad de la longitud de onda de las olas, estamos en lo que, en términos sedimentológicos, se denomina aguas profundas, el efecto de las olas sobre los materiales del fondo es despreciable en este caso. En profundidades comprendidas entre la longitud de la de onda y un veinteavo de dicha magnitud, estamos en lo que se denominan aguas someras, las ondas se reflejan sobre el fondo y se produce un aumento de encrespamiento. Este encrespamiento determina, precisamente en el punto de profundidad igual a un veinteavo de la longitud de onda, la ubicación del denominado punto de “rompiente”. El tamaño, y como consecuencia las densidades más altas se alcanzan en esta faja paralela a la costa.

La ubicación del rompiente varía con la longitud de onda del oleaje, con la marca, con la morfología y los accidentes costeros. Por la tanto, en función de estas características, varía la posición de la zona de máxima posibilidad de concentración de minerales densos.

La circulación de las aguas, en las proximidades de la costa, determina un efecto de corriente de resaca, que puede tener un efecto empobrecedor de concentraciones en los puntos donde se ubica.

La cresta del oleaje puede ser paralela a la costa o bien formar un cierto ángulo, cuando ocurre esto se generan unas corrientes longitudinales costeras. Estas corrientes longitudinales costeras pueden generar barras arenosas que rectifican la morfología costera y pueden acumular minerales pesados de interés económico.

El medio eólico:

Tanto en ambiente desértico como en el playero la acción de los vientos constantes es muy importante en cuanto al transporte de granos detríticos.

Los granos son transportados por el viento por arrastre, saltación y suspensión, para este estudio el modo más importante es el transporte por saltación. La trayectoria que siguen es prácticamente vertical, con un retorno al suelo con una trayectoria que oscila entre 3º-10º.

Se pone de manifiesto que para un mismo tamaño, el viento moviliza mejor los clastos de menor densidad, lo cual plantea la posible génesis de placeres residuales eólicos. Pero además, cuando son movilizados las trayectorias son absolutamente diferentes, por lo que puede existir también una selección de transporte. En todo caso deberá también tenerse en cuenta la forma.

Paleoplaceres o Placeres fósiles

Se han puesto de manifiesto anteriormente la importancia de los procesos sedimentodinámicos en la génesis de placeres y la diversidad de ambientes sedimentarios en los que se puede presentar concentraciones de minerales tipo placer. En medios actuales o funcionales la metodología de investigación de este tipo de yacimientos se basa en parámetros sedimentológicos casi exclusivamente. Sin embargo, a lo largo de los tiempos geológicos, pueden existir concentraciones tipo placer y su conservación, su distribución, etc... van a depender, además de criterios sedimentológicos, de otros que podríamos clasificar de paleosedimentalógicos. En primer lugar, después de que se produce la concentración dinámica de un mineral denso, por lo tanto, en general de una granulometría más fina que la de otros granos del depósito detrítico, se produce una migración interna dentro del depósito que hace que estos minerales migren desde su situación dispersa hacia el fondo impermeable más próximo (bed rock) en la vertical. Este proceso se ve favorecido por la continua vibración del sedimento por efecto del medio dinámico. En los placeres subrecientes las condiciones de depósito y su grado de conservación y compactación son semejantes a los actuales. Así se señalan depósitos fluviales con concentraciones de minerales útiles, actualmente fosilizados por depósitos playeros en costas  en hundimiento relativo con respecto al nivel del mar. En la tabla se señala la distribución actual de sedimentos en los medios actuales.

         Distribución de los sedimentos en medios actuales:

Sedimentos profundos marinos:

                              Abisales                                                                  53%

                              Batiales                                                                   20%

Sedimentos de plataforma abierta                                                      8%

Sedimentos de plataformas rígidas                                                    4%

Sedimentos de deltas                                                                           7%

Sedimentos de mareas epicontinentales                                           5%

Sedimentos fluviales                                                                             2%

Sedimentos playeros                                                                          <1%

 

Posibilidad de conservación:

Sedimentos continentales

                              Cursos altos y medios de ríos                              0-10%

                              Curso inferior de ríos                                                 50%

                              Grandes lagos                                                            40%

                              Pequeños lagos                                                         20%

                              Sedimentos eólicos y campos de dunas                  5%

                              Loess                                                                            5%

Sedimentos de medios de transición:

                              Deltas de grandes ríos                                              80%

                              Deltas de pequeños ríos                                           25%

                              Lagoons y bahías                                                       50%

Sedimentos marinos:

                              Sedimentos de plataforma                                       50%

                              Sedimentos profundos                                              90%

 

Poniéndose de manifiesto que los medios que son generadores potenciales de placeres representan, en el mejor de los casos, un 10% del total de los sedimentos que se están formando, y este 10% tiene que coincidir con zonas donde exista un área fuerte que contenga dichos elementos, la intersección de estos conjuntos hace que la probabilidad de encontrar un placer baje extraordinariamente con respecto a ese 10% inicial.

Pero además, en las series antiguas, nos encontramos con que las posibilidades de conservación de los sedimentos, una vez formados, es relativamente baja para este tipo de depósitos, de lo cual se concluye que muchos de los placeres generados en épocas geológicas han sido destruidos por la acción dela erosión condicionada por el relieve y el clima.

Por si esto fuera poco, como proceso destructor de placeres, los procesos postsedimentarios pueden ser capaces de alterar químicamente los minerales útiles, pero sobre todo van a cementar los materiales, perdiéndose las características ideales de liberación que constituían una de las propiedades de interés económico de los placeres.

Los paleoplaceres aparecen distribuidos a lo largo de toda la columna estratigráfica. Así el oro y otros minerales aparecen asociados con conglomerados cuyas edades varía entre 1.900 y 2.600 millones de años, en Sudáfrica, Ghana, Brasil, Canadá, India, Gabón y Finlandia. La distribución de oro en los conglomerados es característica de depósitos tipo paleoplacer Witwatersrand (Sudáfrica), Tarkwaian (Ghana) y Blind River (Canadá). En el caso de Witwatersrand el oro esta asociado con sulfuros y además existen migraciones secundarias en vénulas que han sugerido a algunos autores la posibilidad de que se trate de un yacimiento epigenético, sin embargo, las interpretaciones de este depósito como un paleoplacer han permitido establecer toda la metodología de investigación y explotación. Téngase en cuenta que el 55% de la producción total de oro de todos los tiempos procede de estos yacimientos, con unas leyes de oro de 10 g/Tm de media en casi cien años de vida de las minas y con leyes de U3O8 de 280g de U3O8/Tm. Se han establecido las áreas de origen para los diferentes minerales pesados presentes en los depósitos. El oro se piensa que procede de la alteración de rocas ultramáficas, donde se encuentran asociados con pirita y arsenopirita (Barberton Mountainland), con tamaños entre 0,005-0,05 mm. La uraninita y los circones proceden de las rocas granitoideas del basamiento pre-Witwatersrand.

          

El carácter policlínico de las zonas con placeres se pone de manifiesto en la figura en la cual se puede ver como a partir de un yacimiento primario (granitoideos mineralizados con casiterita) se forman unos depósitos preterciarios que pueden contener mineralizaciones.

Los eluviales y algunos aluviales situados sobre estos materiales preterciarios dan lugar a concentraciones. Valles sumergidos (downed valleys) de sistemas fluviales cuaternarios dan lugar a otras concentraciones. Y por último, en sedimentos recientes también se encuentran concentraciones.

A modo de epílogo de esta resumida teoría sobre la génesis y distribución de placeres, sería necesario puntualizar cómo este tipo de depósitos minerales participa de una conjunción de circunstancias genéticas derivadas de la existencia de yacimientos primarios y de condiciones de alteración y sedimentológicas que liberan y concentran los minerales útiles primarios, como si de una planta de concentración se tratara, y que la distribución de tamaños de estos minerales útiles presenta unas características semejantes a las del conjunto de sedimentos con la matización de forma y densidad correspondiente al mineral, lo cual permite mejorarla prospección y sobre todo las leyes de explotación a costes realmente bajos.

 Los placeres, y más concretamente los placeres actuales, pueden constituir un tipo de minería de bajas inversiones unitarias, de alta flexibilidad e incluso de trabajo estacional para países en vías de desarrollo.

Bibliografía

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