Formación y Exploración de Yacimientos Minerales: VMS, Uranio y Más

Yacimientos de Tipo VMS y la Presencia de Plomo

La presencia de plomo en yacimientos de tipo VMS (Sulfuros Masivos Volcanogénicos) indica que su ambiente de formación es de tipo intermedio o ácido. Esto implica un depósito formado por la convergencia de una placa continental con una placa oceánica, como un arco insular, donde la placa continental favorece la aparición de plomo. Un ejemplo clásico es Río Tinto.

Los SMV pueden aparecer en:

• Rifts
• Rifts tras arco oceánico
• Rifts tras arco continental

La contaminación por plomo (Pb) ocurre solo en la corteza continental.

Chimeneas Hidrotermales en Yacimientos VMS

Las chimeneas en los VMS son formaciones que actúan como válvulas de escape para gases, líquidos o magma provenientes del stockwork, que funciona como canal alimentador. La salida de este material y su rápida precipitación dan lugar a estas estructuras en forma de "chimeneas". Pueden aparecer en forma de lavas almohadilladas.

Las diferencias de color en las chimeneas indican variaciones en la composición y temperatura:

• Color negro: Altas temperaturas, con altos contenidos en cobre y hierro. Generalmente, emanan *posteriormente*.
• Color blanco: Indica la presencia de metales como zinc, junto con otros elementos como boro, calcio o silicio, y una temperatura menor. Generalmente, emanan *inicialmente*.

Yacimientos de Uranio: Secuencia, Exploración y Métodos de Extracción

Secuencia Típica y Agentes Reductores en Yacimientos Secundarios de Uranio

Características clave:

• Alta solubilidad del uranio en aguas oxidadas e insolubilidad en ambientes reductores.
• Rocas con mineralización de uranio primaria de baja ley: el uranio se disuelve en aguas subterráneas oxidadas y precipita al reaccionar con agentes reductores.
• Agentes reductores comunes: carbono (grafito o materia orgánica) y sulfuros (pirita).

Exploración de Yacimientos de Uranio Asociados con Discordancias

Estrategias de exploración:

1. Localizar rocas del Proterozoico, principalmente unidades sedimentarias oxidadas rojizas, recubriendo otra unidad más antigua de ambiente reductor.
2. Identificar rocas graníticas y pegmatíticas proterozoicas que hayan podido servir como fuente de uranio de los sedimentos oxidados.
3. Detectar mecanismos que faciliten fluidos reductores focalizados, procedentes del basamento, que permitan la precipitación de la uraninita (fallas de escala cortical en el basamento).

Técnicas geofísicas y geoquímicas:

• Magnetometría
• Electromagnetismo (EM) (para detectar la presencia de grafito)
• Sísmica (para identificar fallas)
• Geoquímica (para detectar fugas de radón (Rn) en sedimentos y lagos suprayacentes)
• Presencia de zonas de alteración (arcillas)

Métodos de Extracción de Uranio: Jet Boring y Lixiviación In Situ (LIS)

Jet Boring

En la cuenca de Athabasca, las condiciones de congelación durante gran parte del año presentan desafíos para la minería. La fusión del hielo puede inundar las minas. Para evitarlo, se congela toda la mina para extraer el uranio, a pesar de su alta radiactividad. La extracción se realiza indirectamente mediante tecnología avanzada. El método del Jet Boring utiliza agua a presión para fragmentar la roca congelada y extraer el uranio. Durante la extracción, se utiliza un proceso de recuperación de la mina llamado backfilling, que consiste en rellenar los espacios rocosos con hormigón o material estéril. La ley de la "torta amarilla" (U₃O₈) obtenida es de aproximadamente un 20%.

Lixiviación In Situ (LIS)

Se inyecta una solución alcalina o ligeramente ácida, y oxidante (como peróxido de hidrógeno), a través de pozos. Esta solución disuelve el uranio. Una vez enriquecida, se bombea a la superficie por otros pozos independientes. Se filtra la solución para separar los sólidos lixiviados (solución preñada o licor). Se añade sulfato amónico para precipitar el U₃O₈. Este precipitado se filtra y seca, obteniendo la "torta amarilla". Este método se utiliza en países como Kazajistán y Canadá.

Tipos de Yacimientos de Uranio Más Importantes

Los yacimientos de uranio se clasifican en varios tipos, incluyendo:

• Yacimientos tipo IOCG (óxido de hierro, cobre, oro)
• Yacimientos asociados a rocas ígneas
• Yacimientos relacionados con discordancias
• Yacimientos en areniscas
• Yacimientos superficiales
• Yacimientos de conglomerados de cantos de cuarzo

También se pueden clasificar según su origen:

• Primarios: El origen del uranio es magmático.
• Secundarios: El uranio procede de aguas subterráneas que han lixiviado el uranio de otra roca (a menudo también magmática).

Otros Yacimientos: Conglomerados, Rocas Sedimentarias Químicas y Depósitos de Manganeso

Conglomerados o Rutidas como Roca Huésped y sus Subproductos

Son depósitos de placeres de grava y conglomerados aluviales, tanto actuales como fósiles. Un ejemplo notable es Witwatersrand, en Sudáfrica, del Precámbrico: la mayor cuenca aurífera del mundo. Estos depósitos aluviales de oro (Au) son identificables por las bandas de color claro de cantos de cuarzo. Aparecen como oro y, como subproducto, uranio.

Rocas Sedimentarias Químicas como Roca Huésped

Formaciones de Hierro Bandeado (BIF) del Precámbrico

Marcan la transición de un ambiente reductor a un ambiente oxidante en los mares y océanos. Se caracterizan por depósitos de capas finas y masivas de hierro y cobre, como hematites masivos. Ejemplos: Jaspilita (Australia) y Big Gorge (W Australia). Están asociados a rifts.

Formaciones de Hierro del Fanerozoico

Representan una segunda etapa de transición de un ambiente reductor a uno oxidante. Se forman en forma de carbonatos, que son importantes para la fabricación de acero debido a la presencia de carbono. Ejemplo: Arenisca Ferruginosa, León. Tienen una temperatura de fusión menor que las BIF.

Depósitos de Manganeso (Mn) Sedimentario

Sedimentario Puro

El manganeso, lixiviado de los continentes, precipita en rocas a poca profundidad. La precipitación ocurre en la roca sumergida, en el límite entre agua muy oxigenada y agua poco oxigenada, que es la "ventana de precipitación" del Mn. Otra posibilidad es el retroceso del mar, que deja el Mn expuesto al aire y favorece su precipitación. Ejemplo: Matmawan, Sudáfrica. El Mn está disuelto en un ambiente reductor y se oxida al pasar a un ambiente oxidante; además, precipita por encima del nivel freático.