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Pegmatitas Mauricio Arboleda Zapata
Daniela Tabla Castro
Depsitos minerales y metalogenia.
Profesor: PhD Oswaldo Ordez Carmona
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Contenido
Introduccin Objetivos Gnesis Estructuras Clasificacin Mineraloga y texturas Geoqumica Distribucin temporal y espacial Importancia econmica (cuantificar los precios) Ejemplo mundial Prospecto Presencia en Colombia Conclusiones
Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS 2
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Introduccin
El estudio de los depsitos minerales asociados a pegmatitas ha utilizado mtodos petrogrficos como estudios texturas, mineralgicos, Geolgicos, Geoqumicos y estructurales que han permitido desarrollar modelos de Cristalizacin y de la zonacin mineral que esta desarrolla. Estos depsitos son un vnculo importante para lo obtencin de elementos estratgicos y elementos raros; representando cerca de un tercio de la produccin mundial de Li, la mayora de Ta y de Cs.
Fuente: www.cliffshade.com/colorado/black_canyon
Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS 3
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Objetivos
GENERAL Dar a conocer de manera general las principales caractersticas
geolgicas de los depsitos asociados a pegmatitas.
ESPECFICOS Dar a entender las condiciones de formacin de las pegmatitas. Describir las principales caractersticas mineralgicas, texturales y
estructurales. Clasificar las pegmatitas y su ubicacin en el ambiente geodinmico. Ilustrar con ejemplos, las caractersticas geolgicas del yacimiento
mineral.
Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS 4
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Es esencialmente una roca gnea, comnmente de composicin grantica, que se distingue de otras rocas gneas por su extremadamente grueso pero variable tamao, y por la gran abundancia de cristales con texturas Skeletal, Grfica y otros hbitos de crecimiento direccional (London; 2008).
Fuente: www.maine.gov/doc/nrimc/mgs/explore/minerals/sites/may06-2.htm
Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS 5
QU ES UNA PEGMATITA ?
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AMBIENTE SEGN ASOCIACIN GRANTICA
Gnesis
Modificado de Winter, 2001
Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS 6
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Efecto de la Temperatura en la viscosidad del flujo pegmattico.
Bartels et al, 2010
Efecto de el agua en la viscosidad del flujo pegmattico.
Gnesis Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS 7
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Kesler et al, 2012
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Estructuras Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Cocker, 2011
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Demartis, 2011
Relacin estructural de pegmatitas y su influencia en el relieve
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Estructuras Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Estructuras Diques pegmatticos intruyendo anfibolitas y gneiss, Haddam, Connecticut (USA).
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Fuente: http.//epod.usra.edu/blog/2010/04/pegmatite-dike.html
Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Bradley and McCauley, 2013
Esquemas de Zonacin Tpica de una Pegmatita.
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Estructuras Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Modificado de Cocker, 2011
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12 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Estructuras Pegmatita en campo
Demartis et al, 2011
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Zonacin vista en Campo
Brown, 2002
London et al, 2012
Relacin pegmatita-Granito
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Estructuras Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Modificado Cerny, 2005
Clasificacin GeolgicaParagentica-Qumica de las pegmatitas
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Clasificacin Clase Familia
Elementos menores
comunes Facies metamrficas
Caractersticas
estructurales Ejemplos
Abisal ----- Mineralizacin de pobre a
moderada.
U, Th, Zr, Nb, Ti, Y, REE, Mo.
Desde anfibolita alta hasta
bajas y altas presiones de
facie granulita.
4-9Kb y 700-800C.
Moviliza conforme a las venas
transversales.
Moscovita -----
Mineralizacin de pobre a
moderada de micas y minerales
cermicos.
Li, BE,Y, REE, Ti, U, Th,
Nb>Ta.
Alta presin de la facie
anfibolita barroviana
(sianita-sillimanita).
5-8Kb y 650-580C.
Casi conforme al corte
transversales.
Region del mar blanco,
USSR(gorlow 1975);
Provincia Apalaches(janhs
1952)
REE
LCT
Mineralizacin de pobre a
abundante..
Li, Be, Ce, Rb, Ga, NbTa, Sn,
Hf, B, P, F.
Baja presin de anfibolita a
facie alta de esquisto verde
(andalucita-sillimanita) 2-
4Kb y 650-500C.
Casi conforme al corte
transversales.
Colinas negra, Sur de
dacota(shearet 1987)
NYF
Mineralizacin de pobre a
abundante de minerales
cermicos.
Y, REE, Ti, U, Th, Zr, Nb>Ta ,F.
Variable. Pods conforme al corte
transversal de los cuerpos.
Llano C.O Texas(Landes
1932); Distrito del sur de
platte,Colorado(Simmons
1987).
Miarolitica NYF Mineralizacin pobre de .
Y, REE, Ti, U, Th, Zr, Nb>Ta, F.
Superficial a subvolcanica.
1-2Kb Pods y diques transversales.
Pikes peak, Colorado(foord
1982); Pluton korosten,
Ucrania(lazarenko 1973).
Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Cerny, 2005
Diagrama P vs T de las rocas huspedes a nivel regional de las pegmatitas.
AB: Abisal MS: Moscovita REL: Elementos Raros MI: Miaroltica MSREL: Moscovita- Elementos Raros
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Clasificacin Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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ndice de Shand para Pegmatitas LCT y NYF segn los granitos asociados.
Cerny, 1991
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Clasificacin Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Diferentes Ambientes de Formacin de la Pegmatitas de la clase REE
Modificado de Winter, 2001
3 3 1
1 1
2 2
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1. LCT
2. NYF 3. LCT y NYF
Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Clasificacin
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Mineraloga
Mineral Frmula Qumica
Quarzo SiO2
Feldespato K KAlSi3O8
Albita NaAlSi3O8
Moscovita KAl2(Si3Al)O10(OH)2
Turmalina (Na,Ca)(Li,Mg,Al)(Al,Fe,Mn
Granate (Ca,Fe,Mg,Mn)3(Al,Fe,Mn,Cr,Ti,V)2(SiO4)3
Casiterita SnO2
Apatito Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)
Topacio Al2SiO4(OH,F)2
Berilo Be3Al2Si6O18
Espodumena (LiAlSi2O6)
Petalita (LiAlSi4O10)
Grupo de la lepidolita (K[Li,Al]3[Si,Al]4O10[F,OH]2)
Amblygonitemontebrasite (LiAlPO4[F,OH])
Pollucita [Cs(Si2Al)O6nH2O],
Tantalita (Mn) (MnTa2O6)
Columbita (Mn) (MnNb2O6)
Wodginita (MnSnTa2O8)
Microlite ([Ca,Na]2Ta2O6[O,OH,F])
Alanita C3H7NO2
Monacita (Ce,La,Pr,Nd,Gd,Sm,Th,Y)PO4
Ambligonita LiAlPO4F
Gadolinita (Ce,La,Nd,Y)2 FeBe2Si2O10
Minerales Caractersticos de las Pegmatitas
Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Mineraloga 20 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Asociacin mineralgica en la pegmatita de Stewar, Pala, California
Rickwood, 1982
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Pegmatita Tanco, Manitoba (Canad)
Linnen et al, 2012
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Mineraloga Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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(London y Kontak, 2012)
Zonacin, Texturas y mineraloga de la pegmatita de Palomar
Mountain, San Diego, California (USA)
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Mineraloga y Texturas Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Linnen et al, 2012
London y Morgan, 2012
Textura Grfica Aplita alojada en mineralizacin de Ta, en la pegmatita Tanco
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Mineraloga y Texturas Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Distribucin Espacial y Temporal, Pegmatita tipo LCT
Bradley and McCauley (2013)
24 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Proctor, 1984
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Depsitos asociados a la Erosin de una Pegmatita
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Elementos
Significativos
Li
Rb
Cs
REE
Nb
Ta
Zr
Hf
U
Th
Pegmatitas son una fuente importante de minerales industriales como el Feldespato, moscovita, Caolininta, cuarzo, fluorita. Sobresale en la produccin de gemas tales como: Variedades de Berilo, Heliodoro, Aguamarina, Spodumena (kunzita), turmalinas En algunas ocasiones es utilizado para abornos orgnicos.
Kunzita (morada) Berilo Morganita (pink) Lepidolita Cuarzo Albita
London y Kontak, 2012
Importancia econmica 26 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Importancia econmica 27 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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28
Pegmatita de Greenbushes (W de Australia) explotada a cielo abierto por Talison
Lithium Limited.
Edad: 2,6 Billones de aos Reservas estimadas de Li (2009) 70,4 millones de Toneladas de Li (tercera parte produccin mundial) Litio 2,6 Wt %
Fuente: http://www.talisonlithium.com/
28
Importancia econmica Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Pegmatita de Tanco, Manitoba, Canad
Stilling y Cerny, 2006
29 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Importancia econmica
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Pegmatita, Mina Mimbra, Estado de Gerais, Brasil
30 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Resende, 2011
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Localizacin 31 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Resende, 2011
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Fundada en 1912 en Ro de Janeiro, Brasil. En 1945 la mina MIBRA comienza actividades en Nazareno. Comprado por el Grupo Metalurgia en 1979 (ahora AMG). 2002 Empieza la produccin de feldespatos para la industria cermica 2008 aumenta su capacidad de produccin a 300,000lb Ta. Dividido en dos entidades: CIF Mineracao S.A. 30% AMG 70%
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Historia Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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33 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Geologa Regional
Lagache et al, 1997
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Albita(25 30%) Microclina (15 20%) Quarzo (20 - 30%)
Spodumena (10 15%) Zinnwaldita (8 10%) Tantalita
34 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Zonacin y Mineraloga
Lagache et al, 1997
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CIF extrae de la mina Mimbra minerales que contienen Ta y Nb.
Una veta que es la principal fuente de pegmatita con (6.320.000 toneladas).
Las actividades en la mina incluyen la minera de superficie.
35 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Extraccin
Resende, 2011
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36 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Diseo
Resende, 2011
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Modificado Resende, 2011
37 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Produccin
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38 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Resende, 2011
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Modificado Cocker, 2011
Prospecto 39 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Pegmatita de Nuristan al NE de Afganistn
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Mapa geolgico de Nuristan resaltando los depsitos pegmatticos
40 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Prospecto
Cocker, 2011
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Cocker, 2011
A
B
A) Campo de pegmatita y el reporte de minerales de importancia econmicos B) Reservas inferidas calculadas para una profundidad de 100 metros
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Prospecto Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Reporte de Algunas pegmatitas en Colombia Pegmatitas descrita como diques cortando la Granulita los Mangos en
Magdalena asociada a plutones mesozoico y cenozoico (Royero y Clavijo, 2000)
El departamento de santander cuenta con algunas manifestaciones de pegmatitas asociadas al Granito Pescadero con explotaciones espordicas de feldespato, en Santander se ha hallado pegmatitas asociadas a uranio en algunas reas del macizo de santander. (Royero y Clavijo, 2001)
Feiniger, 1972, describe pegmatitas con Quarzo gris y feldespato Rosado y blanco, de espesores menores a un metro, al Este de San Rafael, posiblemente asociado al batolito Antioqueo
Pegmatitas de Montebello y la Ceja, donde se extrae Feldespato.
Presencia en Colombia 42 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Pgr Granulitas y mamagtitas de el Retiro PZ Complejo Cajamarca Trah: Stock de la Honda Trab: Stock del Buey Kiu: ultramafitas de Romeral Kivqg: Volcnico de Quebradagrande Ksg: gabro de altamira Kstu: Cpula de la Unin
Adaptado de Gonzles, 1999
Giraldo, 2010
Pegmatitas de Montebello y la Ceja 43 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Forma: Diques y formas en Cpulas cuerpo gneo. Venas y lentes rocas metamrficas. Edad Recalculada por la subcomisin de Geocronologa de la IUGS es de 184 Ma (Nota de los editores, en Martnez et al, 1978) (Velez y Martnez 1973)
Pegmatitas de Montebello y la Ceja 44 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Mineraloga: Cuarzo 20-27% Microclina 20-45 Ortosa 5-20 Albita 15-40 Moscovita 3-18 Accesorios Granate Chorlo Biotita Pegmatita Montebello, muestra colectada por Gloria Toro
(Martnez y Vlez, 1973)
Pegmatitas de Montebello y la Ceja 45 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Importancia Econmica Las pegmatitas son explotadas para la extraccin de Feldespato utilizada como materia prima para la cermica, abasteciendo a empresas como Corona S.A y las cermicas del Carmen de Viboral. Produccin de material Primera calidad Calidad secundaria (impura)
Pegmatitas de Montebello y la Ceja
46 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Conclusiones
Las pegmatitas se forman como el producto de magmas altamente diferenciados, bajo temperatura variables inferiores a 700 C y presiones de 9-2 Kbar perteneciendo a facies que van desde Granulita a esquisto Verde, donde el agua juega un papel importante con concentraciones > 5%.
Las pegmatitas estn compuestas principalmente por Quarzo, Feldespato y moscovita, desarrollando una amplia gama de minerales accesorios y traza. Est ntimamente relacionada a texturas grfica, Skeletal, dendrtica y plumosa. .
47 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
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Las pegmatitas se desarrollan en forma de diques, cuerpos lenticulares y valos ntimamente asociados a cuerpos Granticos que se desarrollan preferencialmente en ambientes donde el magma alcanza condiciones peraluminosas.
Las pegmatitas son una importante fuente de elementos como Li, Be,F, P, Cs, REE, Nb, Ta, U usados ampliamente en la industria electrnica.
Tambin prove materia prima para la cermica y abonos orgnicos.
48 Depsitos Minerales y Metalogenia PEGMATITAS
Conclusiones