10.- Rocas y yacimientos ortomagmticos La cristalizacin de los magmas da origen a una gran variedad de minerales, que se asocian para dar origen a las diversas rocas gneas, que a su vez pueden contener una cierta variedad de concentraciones de determinados minerales de inters econmico. Esta variedad est en relacin con la variedad de procesos implicados en la gnesis y evolucin de los magmas desde su formacin en niveles ms o menos profundos del planeta hasta su cristalizacin en proximidad de la superficie.

Yacimientos metlicos de origen ortomagmticoLos minerales metlicos acompaan, como hemos visto, a las rocas intrusivas como minerales minoritarios, en forma de xidos o de sulfuros, fundamentalmente, que cristalizan a la vez que el resto de componentes silicatados de la roca. En el detalle, pertenecen a varios subtipos (verfigura): Yacimientos formados por inmiscibilidad lquida. Los magmas mficos a menudo contienen altas proporciones de sulfuros metlicos, que pueden individualizarse debido a que son inmiscibles con el magma silicatado. Se forman as yacimientos desulfuros de Ni-Co-Cu-Fe, formados por minerales como pirrotina, pentlandita, calcopirita..., a menudo enriquecidos en elementos del grupo del platino. Yacimientos formados a partir del propio magma silicatado. Existen tres grandes subtipos: Formados por cristalizacin simple. En determinados casos, no es necesaria una segregacin que produzca la concentracin del mineral en cuestin: es el caso de los diamantes, cuyo alto valor econmico hace que a pesar de encontrarse en muy bajas concentraciones, sea explotable. Formados por cristalizacin ms acumulacin. En la mayor parte de los casos, adems de la cristalizacin del mineral hace falta un mecanismo que produzca un aumento de su concentracin que lo haga explotable. El principal mecanismo es la cristalizacin fraccionada acompaada de acumulacin preferencial por densidades en la cmara magmtica. El caso ms extendido de este tipo corresponde a yacimientos de cromita en rocas mficas y ultramficas, en los que de nuevo suelen darse concentraciones interesantes de elementos del grupo del platino. Formados por cristalizacin ms acumulacin y segregacin. El caso ms favorable para la explotacin es aquel en el que los minerales metlicos llegan a separarse fsicamente del resto del magma, por mecanismos diversos, fundamentalmente bajo la accin de esfuerzos tectnicos. Algunos yacimientos de magnetita corresponden a esta tipologa.

Yacimientos de inmiscibilidad lquida. Son, como su denominacin indica, producto de la segregacin a partir de un magma de dos lquidos: uno silicatado y otro sulfurando. Esto se debe a que a altas temperaturas estos dos componentes son miscibles, pero al bajar la temperatura, y si la cantidad de componente sulfurado es suficiente, puede producirse la desmezcla de los dos lquidos. Cuando el volumen de lquido sulfurado es pequeo, la segregacin se produce como gotitas a partir de las cuales se produce la cristalizacin de los sulfuros, que quedan diseminados dentro del conjunto de la roca gnea. Pero si el volumen del lquido sulfurado es suficiente, puede llegar a constituir una bolsada capaz de migrar independientemente del lquido sulfurado, y cristalizar aparte, dando origen a un verdadero yacimiento.Desde el punto de vista mineralgico estn formados por sulfuros de hierro (pirita, pirrotina), nquel (pentlandita), cobalto (cobaltina) y cobre (calcopirita, bornita), como minerales ms abundantes, a menudos acompaados tambin de magnetita. Como elementos en trazas a menudo presentan contenidos interesantes en elementos del grupo del platino, lo que aumenta el inters econmico de estas mineralizaciones. A menudo la segregacin son es perfecta, por lo que suelen presentar ganga de los silicatos formadores de la roca magmtica.Aparecen siempre en relacin con rocas intrusivas mficas o ultramficas, de tipo gabro o peridotita. En unos casos encajan en la propia roca mfica, y en otros encajan en las rocas del entorno, o en el propio contacto entre la roca intrusita y el encajante. Suelen constituir bolsadas de volumen variable, alcanzando tonelajes que raramente superan el milln de toneladas de todo uno.Ejemplos de mineralizaciones de este tipo seran las deSudburyen Ontario (Canad),Norilsken Rusia, o las recientemente descubiertas entre Badajoz y Huelva (Aguas Blancas).Yacimientos formados por cristalizacin simple. La cristalizacin directa de minerales de inters econmico a partir de un magma solo genera un yacimiento cuando ese mineral tiene un valor econmico extremadamente alto, puesto que el mineral queda disperso en el conjunto de la roca, y su extraccin presenta un coste muy alto. Es por ello que solamente se consideren dentro de este grupo los yacimientos dediamantes, cuyo valor justifica la explotacin de rocas con contenidos en el mineral de escasos kilates por tonelada.Los yacimientos de diamantes se encuentran albergados por unas rocas muy caractersticas, llamada kimberlitas, que corresponden a rocas volcnicas explosivas de origen muy profundo, que encajan en formaciones por lo general antiguas, propias de zonas de cratn (NO de Australia, Sudfrica, frica Central, Siberia). En estas zonas las kimberlitas aparecen como chimeneas profundas y estrechas (diatremas), agrupadas en conjuntos. Por otra parte, no todas las kimberlitas contienen diamantes.

Yacimientos formados por cristalizacin ms acumulacin. En este caso, a la cristalizacin del mineral sigue una acumulacin preferencial del mismo, normalmente por diferencia de densidad: se tratara de una cristalizacin fraccionada de estos minerales de inters minero, concretamente de cromita en los yacimientos ms caractersticos del grupo: la cromita cristaliza a partir del magma, y por su mayor densidad tiende a hundirse en el fundido, acumulndose en la parte baja de la cmara magmtica.Las acumulaciones de cromita que constituyen este tipo de yacimientos corresponden a bolsadas (podsen su denominacin en ingls) con dimensiones mtricas o decamtricas, que aparecen ms o menos concentradas en localidades dentro de un macizo intrusivo por lo general mfico (gabros, peridotitas). En estas bolsadas opodsla cromita es el mineral ms abundante, y puede estar acompaada por otras menas como la magnetita, o por los silicatos formadores del conjunto de la roca (olivino, piroxenos). A menudo estas concentraciones de cromita contienen tambin concentraciones de inters de elementos del grupo del platino.Pertenecen a este tipo los yacimientos delComplejo de Bushveld(Sudfrica), o el denominado Gran Dique de Rodesia (Zimbabwe).Yacimientos formados por cristalizacin ms acumulacin y segregacin. Los minerales menos valiosos que se originan a partir de la cristalizacin del magma necesitan un proceso an ms efectivo de concentracin, que produzca un yacimiento explotable por tener suficiente volumen y contenidos. La magnetita, el apatito, o la ilmenita cristalizan a partir de prcticamente cualquier magma, y si son suficientemente abundantes pueden llegar a concentrarse por cristalizacin fraccionada, dando lugar a masas pequeas, que alcanzar sus mejores caractersticas desde el punto de vista de su posible explotacin minera cuando adems son segregadas del conjunto magmtico. Esta segregacin origina bolsadas o rellenos de fracturas dentro de la propia roca intrusiva o en su encajante, en las que el mineral de inters aparece fuertemente concentrado, y con volumen suficiente como para constituir masas de gran tonelaje.

Depsitos PegmatticosLa pegmatita es una roca gnea con tamao de grano alrededor de 20 mm. La mayora de las pegmatitas estn compuestas por granito, que contiene cuarzo, feldespato y mica.Las pegmatitas son importantes en cuanto a que contienen minerales poco frecuentes en la tierra y tambin piedras preciosas, como pueden ser aquamarina, turmalina, topacio, fluorita y apatita.A veces se encuentran mezclados con minerales compuestos por estao y wolframio.

Los minerales cuya textura cristalina es granular, y que tienen cristales grandes son el resultado del lento enfriamiento de los magmas, y que los que tienen cristales ms pequeos son el resultado de enfriamientos de magma ms rpidos. Sin embargo, la pegmatita es una excepcin a esta regla. Estas se forman por magma que se enfra rpidamente, en ocasiones en cuestin de das. A veces, aparece en forma de diques o sills. Por razones an desconocidas, esta roca puede desarrollar grandes cristales a pesar de su relativo rpido enfriamiento. La hiptesis ms barajada sera la accin del agua, que es muy importante en todos los procesos de cristalizacin.

A pesar de su rpido enfriamiento, la pegmatita puede tener grandes cristales, en ocasiones llegan a medir varios metros de largo. La accin del agua puede tambin concentrar elementos poco comunes en la pegmatita. As pues, no es demasiado raro encontrar minerales poco frecuentes o piedras preciosas. La pegmatita es por tanto una fuente de minerales poco frecuentes como la columbita o la tantalita.

La forma ms comn de encontrar este mineral est en las intrusiones granticas. Pueden formar bolsas que contengan bonitas formaciones cristalinas. Esto es porque los cristales son libres de crecer en el espacio de la bolsa sin distorsionarse.De acuerdo de la situacin geotectnica se forman diferentes tipos de magma. El magma en zonas de subduccin es diferente como el magma de una cordillera centro ocenica. El ambiente geotectnico se refleja entonces en los tipos de rocas magmticas y en la composicin qumica, especialmente de los elementos de traza y de las tierras raras (Nb, Y, La).La clasificacin de la secuencia magmtica se subdividen en grandes rasgos como sigue: Fase magmticaIntervalo de temperatura

Fase magmtica temprana> 900C

Fase magmtica principal900 - 600C

Fase pegmattica600 - 500C

Fase neumatoltica500 - 400C

Fase hidrotermal(>>)400 - 100C

Fase teletermal< 100C

Pegmatita,dique normalmente oscuro con cristales demasiado grandes (10 cm-1m) de minerales y elementos qumicos muy escasos.

con (1) feldespatos, cuarzo +/- micas o con (2) feldespatos, feldespatoides y otros silicatos de aluminio como componentes principales se llama pegmatitas.Principalmente se distingue pegmatitas granticas (1) y pegmatitas, cuya composicin es parecida a la de las sienitas nefelinas (2).

En la fase bsica de cristalizacin de los plutones se segregan principalmente silicatos libres de agua, tales como feldespato y cuarzo, de modo que el fundido restante durante la separacin por cristalizacin tiene que volverse cada vez ms rico en H2O. Adems es enriquecido con otros elementos fcilmente voltiles, tales como el flor, el cloro y el boro. Los ltimos sobre todo juegan un papel importante en el estadio neumatoltico (T = 500 - 400C) de la sucesin magmtica.El estadio pegmattico se desarrolla con temperaturas encima de 500C. Las pegmatitas separan por cristalizacin de cantidades grandes de silicatos. Sobre todo las pegmatitas se caracterizan por su textura peculiar. La riqueza en agua de estos fundidos restantes produce las condiciones aptas de crecimiento y, por seleccin de grmenes, un proceso que provoca que solo crezcan unos grmenes minerales muy determinadas. De este modo se forman pocos monocristales, pero muy grandes. Adems se produce el enriquecimiento de los fundidos residuales en elementos muy raros, tales como el litio, el berilio, el boro, el niobio y otros.Fase pegmattica (500 - 600C)En la fase pegmattica cristalizan grandes cantidades de silicatos con elementos raros y no compatibles tales como berilio, boro, niobio y otros.

Los elementos no compatibles se incorporan slo difcilmente en las estructuras de minerales de formacin magmtica o metamrfica. Durante la cristalizacin magmtica se acumulan en el magma restante disminuyndose paulatinamente. A partir de este magma restante enriquecido en los elementos no compatibles cristalizan minerales de estructuras menos ordenadas mejor apropiadas para incorporar los iones de los elementos no compatibles.

b) METASOMATISMO DE CONTACTO:Implica adiciones importantes a partir del magma, los cuales por reaccin metasomatica con las rocas circundantes o adyacentes forman nuevos minerales estables en condiciones de elevadas temperaturas y presin.Si a los efectos del calor producido por el metamorfismo se aade el calor mucho mas elevado del metasomatismo, formaran los nuevos minerales que estn constituidos por adiciones q se agregan del magma; constituyendo de esta manera una mineraloga mas variada y compleja.Si las emanaciones magmticas estn muy cargadas de minerales, resultaran yacimientos metasomaticos de contacto, particularmente en ambientes de rocas favorables como las calcreas; As como capas enteras de estas rocas pueden ser silicificadas, las que llamamos tactitas y si hay aportes de minerales metlicos se le conoce como SKARNS.PROCESOS Y EFECTOS:La temperatura en el contacto inmediato debe ser similar a a la que tiene el magma y cuando estos son mayormente silicios esta temperatura oscila entre 500 y 1100 CRECRISTALIZACION, RECOMBINACION Y APORTES:Estos efectos de los nuevos minerales rocosos tienen lugar en el halo de alteracin. Ejemplos: la caliza y las dolomita, hay recristalizacin pero no hay muchos aportes y nos da mrmol.Las impurezas carbonosas tambin por este proceso pueden producir grafito. La arenisca va a producir cuarcita y los principales aportes magmticos consisten en metales, slice, azufre, boro, flor, magnesio, potasio y algo de sodio.CAMBIO DE VOLUMEN:A las rocas invadidas se les adiciona grandes cantidades de materiales y de las mismas rocas tambin se sustraen otras cantidades de materiales. Sin embargo este intercambio no se produce en la misma cantidad, de manera que se producen cambios de volumen.FASES DE FORMACION:Al parecer el metasomatismo de contacto empieza poco despus de la intrusin y contina hasta mucho despus de la consolidacin de la parte exterior del magma. En general la primera fase que es trmica produce recristalizacin y recombinacin con o si aportes desde el magma; lo cual da origen a muchos silicatos. Ejemplos: la magnetita y el oligisto se forman conjuntamente con los silicatos y tambin despus de ellos, pero generalmente proceden a la formacin de los sulfuros (los sulfuros se forman en su mayora despus de los silicatos y los xidos) comnmente el orden de estas fases de formacin es la siguiente:Pirita y arsenopirita, Pirrotina, Molibdenita, Blenda, Calcopirita, Galena, Sulfosales.REACCION CON LA INTRUSION:El metasomatismo de contacto que da origen a los yacimientos minerales no se presenta indistintamente en todos los magazas sino que estn restringidos a los magmas intrusitos y depende de su composicin, su volumen y profundidad de formacin, de la masa intrusiva.YACIMIENTOS RESULATANTES:(del metasomatismo de contacto) constituyen una clase distinta caracterizada por una reunin no usual de minerales de mena y ganga; en su mayor parte son pequeos en comparacin con los cobres porfirticos o los yacimientos sedimentarios.Son yacimientos de explotacin difcil y engorrosa, debido a que su volumen es relativamente pequeo y sus terminaciones son abruptas.Los depsitos son generalmente diseminados pero en forma muy irregular alrededor de la zona de contacto y tienden a concentrarse en el lado de la intrusin donde su buzamiento o inclinacin es bastante suave.FORMA Y TAMAO:Pueden tener casi todas las formas y sus ramificaciones pueden proyectarse hacia el exterior a lo largo de los planos de estratificacin, las fisuras (o junturas) las formas mas irregulares se presentan en las calizas. En general los depsitos de metamorfismo de contacto son de volumen relativamente pequeo con dimensiones que pueden variar entre 25-150m, la textura de los minerales tambin es bastante variable y sus cristales pueden ser grandes o pequeos.MINERALOGIA CARACTERISTICA:El rasgo sobresaliente de estos depsitos es la notable asociacin de minerales de ganga, caractersticos de alta temperatura en los que figuran la wollastonita, Glosolaria, Fluorita, Granate, Andradita, Actinolita, Micas, etc. Conjuntamente con estos minerales estn presentes el cuarzo y los carbonatos; y como minerales de mena se tienen xidos, tales como la magnetita y limeita, corindn, holigisto, etc. Tambin pueden estar presentes metales nativos, algunos sulfuros, arseniuros y sulfusales.