AMBIENTE GEOQUÍMICO DISPERSION, MOVILIDAD GEOQUIMICA

UNIDAD II: AMBIENTE GEOQUÍMICO

DISPERSION, MOVILIDAD GEOQUIMICA

Movilidad en el Ambiente Endógeno, Dispersión Primaria.

La dispersión primaria generada bajo superficie, está relacionada a las rocas frescas, no meteorizadas.

La movilidad de los elementos en ambientes profundos (ambiente primario) esta influenciada por la temperatura y presión altas, restringida a la circulación de fluidos y bajo contenido de oxígeno libre. Los eventos volcánicos, aguas termales, minerales de alteración asociados y fenómenos similares pueden incluirse en este ambiente.

La determinación del contenido de los elementos en las rocas permite identificar patrones de dispersión primaria.

Los datos obtenidos pueden suministrar información adicional a la historia geológica del área y constituirse en una ayuda para la búsqueda de minerales de interés económico. Al estudiar las rocas es importante identificar el contenido de los elementos químicos presentes, los cuales se dispersan y generan aureolas indicadoras de alteración hidrotermal y zonación mineral alrededor del depósito mineral.

En aureolas desarrolladas en Depósitos epigenéticos, el contenido de metal en los fluidos hidrotermales, comúnmente disminuye en forma logarítmica al alejarse del Depósito.

Si la roca de caja está fracturada la variación puede ser más compleja. La dispersión más común en Depósitos epigenéticos corresponde a la migración hacia el exterior de los componentes de las soluciones mineralizantes

En los modelos de dispersión primaria las dimensiones de las aureolas varían desde unos pocos metros hasta varios kilómetros.

Los altos contenidos en material proveniente de aureolas o halos mineralizados, comparados con los valores de los mismos elementos en roca fresca constituyen un método de exploración, principalmente en la fase exploratoria orientada a comprobar el depósito y a calcular sus reservas. El obtener información positiva de una zona donde se presenta una dispersión primaria depende mucho del origen de ésta, de la escala del muestreo y del tipo de material analizado.

Patrones de Dispersión Hidrotermal. Este tipo de dispersión está relacionada con la naturaleza y origen de los fluidos hidrotermales, los cuales se presentan en desequilibrio químico con las rocas vecinas. El resultado final es una difusión de los contenidos de metal en la roca de caja, generando aureolas que tienden a decrecer en forma logarítmica a mayor distancia del depósito. La dispersión ocurre por el flujo de soluciones mineralizadas a través de fracturas donde la dispersión tiende a formar una distribución más extensa e irregular de los metales, comparada con la difusión a través de un medio estático.

El contenido metálico en las zonas de alteración hidrotermal se presenta tanto como residuo de sulfuros, en minerales secundarios y en productos absorbidos, constituyendo un criterio importante en la evaluación geoquímica de las zonas alteradas.

En general, se presenta una migración de los metales a partir del depósito mineral, controlado en parte por gradientes de temperatura y presión, composición mineral del depósito, intensidad de las fracturas de la roca y estructuras, entre otras

DISPERSIÓN SECUNDARIA

La movilidad de los elementos químicos en ambientes superficiales (ambiente secundario) está relacionado directamente con los procesos de meteorización, erosión y sedimentación en la superficie de la tierra. Está caracterizada por baja temperatura, baja y constante presión, movimiento libre de soluciones y abundante oxigeno y agua, CO2 efectuándose principalmente en medios acuosos. Los patrones de movilidad de los elementos en los suelos están modificados por la topografía, la litología del basamento rocoso, la composición, tipo y madurez del suelo, la presencia de materia orgánica, la influencia de bacterias, la actividad bioquímica y el pH.

Los sedimentos activos y el agua superficial están influenciados por varios de los factores anteriores y en particular por el balance crítico entre las velocidades relativas de lixiviación y erosión, la madurez del sistema de drenaje, cambios climáticos, acumulación de materia orgánica y el pH. La dispersión secundaria generada por agentes superficiales es variable para cada elemento y se relaciona con la distribución alrededor de un Depósito.

Según la forma y la relación con la fuente de metales (roca, roca mineralizada), los patrones de dispersión secundaria se clasifican en halos o aureolas (la forma es simétrica con respecto a la fuente), abanicos y dispersión en forma lineal. Si la migración se ha desarrollado sobre su fuente, el patrón se denomina superyacente y lateral si está desplazada

Las anomalías secundarias producidas por lixiviación supergénica y la redistribución de los metales pueden en muchos casos complicar la interpretación. Esto ocurre principalmente hacia la superficie con los metales más móviles

Al meteorizarse las rocas y las manifestaciones minerales, sus componentes se erosionan y dispersan. Durante el transporte se originan un asentamiento selectivo diferente de los productos de la meteorización. Esta redistribución es controlada por las propiedades químicas de los elementos y por el medio.

LOS FACTORES QUE DETERMINAN EL TIPO Y MAGNITUD DE LA DISPERSIÓN SON:

- La solubilidad de la mayoría de los elementos, así como la estabilidad de sus compuestos, los cuales son sensibles al pH del agua. La mayoría de los metales son solubles en ambiente ácido y tienden a precipitarse como hidróxidos a mayores valores de pH. El Cu precipita entre pH 5 y 5,5 y el Zn por encima de pH 7 Los minerales de fases poco solubles, son de baja movilidad (cuarzo) y los de alta movilidad se disuelven en agua y viajan con ella aún en suspensión, las arcillas.

La dispersión física debida a movimientos gravitatorios del suelo, como la reptación y deslizamientos, que entierran y cubren zonas caracterizadas por elementos con altos contenidos. La circulación de agua subterránea puede contribuir a la migración de elementos con contenidos altos que representan una anomalía geoquímica. La erosión glacial puede mover bloques mineralizados hasta grandes distancias. La dispersión por efecto del viento en zonas áridas y semiáridas modifica la interpretación de los datos.

La vegetación influye en la dispersión de los productos de meteorización. Crea un ambiente favorable a la solubilidad en las proximidades de las raíces y disuelve los elementos captados en el suelo, al caerse las hojas y morirse la planta. Los elementos son removidos por las aguas circulantes y algunos de ellos son captados por otros vegetales o por co-precipitación del Fe, Mn y Al en el suelo, principalmente en el horizonte B. También los microorganismos participan en la dispersión de los metales debido a la capacidad para modificar el pH y Eh del ambiente.

MOVILIDAD

Óxidos e hidróxidos de Fe y Mn. Juegan un importante papel en la retención de los metales pesados. Tienen una alta capacidad de fijar a los metales pesados e inmovilizarlos. Además, estos compuestos se presentan finamente diseminados en la masa del suelo por lo que son muy activos. Los suelos con altos contenidos de Fe y Mn tienen una gran capacidad de adsorber metales divalentes, especialmente Cu, Pb y en menor extensión Zn, Co, Cr, Mo y Ni.

Carbonatos.

La presencia de carbonatos garantiza el mantenimiento de altos valores de pH, en los que como ya hemos visto tienden a precipitar los metales pesados. El Cd, y otros metales, presenta una marcada tendencia a quedar adsorbido por los carbonatos.

Salinidad

El aumento en salinidad puede incrementar la movilización de metales pesados por dos mecanismos. Primeramente los cationes asociados con las sales (Na, K) pueden reemplazar a metales pesados en lugares de adsorción. En segundo lugar los aniones cloruro pueden formar complejos solubles estables con metales pesados tales como Cd, Zn y Hg. Tienden a dar suelos de pH básicos.

ESTABILIDAD MINERAL.

Se define como la resistencia que opone el mineral a toda modificación en su composición química o de su estructura cristalina. Por tanto a mayor estabilidad menor será la alteración.

Resistencia de los minerales a la alteración química

Yeso, halita, Calcita, apatito, Olivino, piroxenos, anfíboles, Biotita, Feldespatos, cenizas volcánicas, Cuarzo, Muscovita, illita Vermiculita, hidromicas. Montmorillonita, Caolinita, haloisita, alofana, Gibsita, bohemita, Hematites, goethita, Circón, rutilio.

-Existe una relación directa entre la alteración y la energía de formación

-En los silicatos la estabilidad es función del grado de condensación de las redes cristalinas. -Neso e Inosilicatos menos estables frente a Filo y Tectosilicatos

-Dentro de la series isomorfas, será función de las propiedades de los cationes

- (Feldespatos potásico>plagioclasas sódicas >plagioclasas cálcicas)

-Los minerales con Fe2+ o Mn2+ son más alterables debido a la facilidad de oxidación

MODELO DE DRIRIBUCION GEOQUIMICA

Las rocas ígneas en general son formadas por el enfriamiento y solidificación de material fundido (magma) bajo condiciones muy especiales de temperatura, presión y composición química en un ambiente geológico dado.

Por otro lado, los magmas en general deben su origen y diversificación a diferentes mecanismos, que pueden ser primarios debido a la fusión parcial o total de rocas y materiales de diferente composición, o secundarios ya que el magma original sufre

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